关键词：虚拟仪器 LabVIEW 声音鉴别
Junjuan zhao, Yanwei Li, Weiping Song, Rucheng Han
Abstract: The constitution of the sound distinction system, Virtual Instrument and its development environment LabVIEW have been proposed in this article. Using LabVIEW the sound gathering and playing has been analyzed and realized in the computer. A simple and effective method of sound gathering and analyzing has been provided for the sound distinction system and has been proved that it’s an effective way to expand the application of LabVlEW.
Keywords: Virtual Instrument LabVIEW sound distinction
1、声音鉴别系统
声音鉴别系统可广泛应用于各种声音的鉴别，包括人，动物和各种机械发出或产生的声音。该系统首先应该采集鉴别体发出或产生的声音作为样本，通过训练产生该个体的应用模板。一旦该模板被调入系统，系统就会自动捕捉相应的鉴别体，并提示用户。可以移置到各种硬件平台上，因此上述系统也可以用低成本硬件实现。有很大的应用范围：门禁系统，用语音控制门锁的自动开启;电话银行系统，用语音控制转帐密码;车辆检测系统，根据声音检测车辆的好坏;监听系统，通过电话线监听某人是否使用该线路，特别适应于军方和国家安全机构;测量系统，用声音测量海水的深度，特别适应于勘探部门。
声音鉴别系统基本构成原理图
2、 虚拟仪器与LabVIEW 简介
所谓虚拟仪器，是一种与PC配合使用的模块式仪器，其本身不带面板，借助于PC强大的图形环境和在线帮助功能，建立图形化的“虚拟的”仪器面板，完成对仪器的控制、数据分析与显示。用户可以通过友好的图形界面（虚拟前面板即Front Pane1）操作PC，就象操作自己定义、自己设计的一台传统仪器一样。其实质是通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
LabVIEW是由美国NI公司开发的、优秀的图形化编程开发平台，是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 的简称，即实验室虚拟仪器工程平台，是目前应用范围最广、功能最为强大的虚拟仪器开发平台。已由原来的labVIEW1.0发展到了现在的labVIEW8.2版本，目前已经是一个非常完美的虚拟仪器开发平台。
使用LabVIEW开发平台创建虚拟仪器就是在LabVIEW开发平台上编制图形化程序，该图形化程序是虚拟仪器程序，简称VI。虚拟仪器程序VI由两部分组成：前面板程序与流程图程序（又称框图程序）。在LabVIEW开发平台创建虚拟仪器VI就是在“前面板开发窗口”与“流程图编辑窗口”进行“虚拟前面板”及其相对应的“流程图”程序设计。编辑好的流程图程序是以图形化表示的。图形化的编程思想与用源代码的传统程序编程思想是一致的。为了完成对信号数据的采集，需编写对I / O接口硬件设备（不同型式虚拟仪器有不同硬件设备，如数采卡DAQ、GPIB仪器、串口仪器、VXI仪器模块等）的驱动程序;为了对采集的信号数据进行运算、分析处理，需要编写运算、分析处理程序等。利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。
由于LabVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式，能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能，并且用线条将各种功能连接起来，十分省时简便，深受用户青睐。与传统的编程语言比较，LabVIEW图形编程方式能够节省85%以上的程序开发时间，其运行速度却几乎不受影响，体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品，用户可以根据实际生产需要重新构筑新的仪器系统。例如，用户可以将原有的带有RS232接口的仪器、VXI总线仪器以及GPIB仪器通过计算机，联接在一起，组成各种各样新的仪器系统，由计算机进行统一管理和操作。
3、 用LabVIEW实现声音鉴别系统的声音采集模块
由于LabVIEW的高效编程，以及把计算机强大的显示、存储和计算处理能力与仪器硬件的测量，控制能力结合在一起的优点，用它来编写声音鉴别系统的采集处理环节具有其他语言程序无法比拟的优势
（1）、声音采集前面版设计
（2）、程序面版设计
采集声音的程序设计
播放声音的程序设计
4、 结语
本文阐述了虚拟仪器的概念、发展前景，简单介绍了labVIEW的特点和使用方法。用labVIEW实现了声音的采集和播放. 由于LabVlEW的强大数据处理能力，奠定了它在声音鉴别系统声音采集分析环节的优势地位，从而提高了虚拟仪器的应用范围.本方法已在LabVlEW 7 Express for Windows XP环境下实现.实践证明，该方法高效、易行，是扩大LabVlEW 应用的一条很好的途径.
参考文献:
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