Lab8-基于myDAQ进行实际的音频信号处理.docx
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Lab8基于myDAQ进行实际的音频信号处理
目标:
基于myDAQ数据采集卡和LabVIEW实现一个在线实时音效处理系统,熟悉如何利用LabVIEW控制myDAQ完成信号采集、分析以及信号生成。
硬件连线:
1.将myDAQ通过USB连至计算机上,在MAX中将其名称修改为Dev1(如果该名称已被ELVIS等其他硬件占用,可使用其他名称,但后续实验步骤都需注意做相应的修改)。
2.用myDAQ附带的一根音频线连接计算机的音频输出口至myDAQ的AUDIOIN接口,在myDAQ的AUDIOOUT接口插上一个立体声耳机或一对小型扬声器。
实现:
本实验运用myDAQ完成一个在线音效处理系统,要求先运用myDAQ采集一个外部音源信号(如电脑的音频输出),接着在LabVIEW中对信号进行相应的分析处理(数字信号处理),最后再通过myDAQ的音频输出口将处理之后的信号进行D/A转换输出,可以用小型音响或者耳机听到处理后的信号。
1.运用myDAQ实现音频信号的采集和发送
打开Exercise文件夹下的myDAQAudio.vi,其程序框图如下图所示。
双击在程序框图左侧的DAQAssistantExpressVI,可以看到采样率等参数的设置。
我们还需要确认将物理通道设置为当前使用的myDAQ的相应通道,因此在配置选项卡中展开详细信息.
在详细信息中,右键点击输入通道LeftChannel,选择“更改物理通道…”。
在弹出的对话框中,选择“Dev1”下的“audioInputLeft”(相当于myDAQ音频输入端口的左声道输入)
然后以同样的配置方法,将RightChannel配置为“Dev1”下的“audioInputRight”。
双击程序框图右侧的DAQAssistant2ExpressVI,用同样的配置方法,将其“VoltageOut_0”和“VoltageOut_1”分别配置为“Dev1”下的“audioOutputLeft”和“audioOutputRight”(相当于myDAQ音频输出端口的左声道和右声道)。
这两个ExpressVI就可以控制myDAQ进行音频信号的输入以及输出。
2.在LabVIEW中进行数字音频信号处理
首先编写一段程序,获得左右声道的差值信号。
点击程序框图中条件结构的选择器标签,并且选择“AudioEffects”选项。
在该条件分支中右击鼠标,添加函数窗口中编程>>比较下的“选择”函数
再在该分支中,完成如下连线:
这段代码所要实现的效果是:
在“Effect”按钮被按下时,将左右声道信号求差,通常这将使人声被消弱,从而使人感受到的伴奏声音相对增强。
再修改“AudioFiltering”分支,这个分支将完成高中低音的均衡(分别提取低音、中音、高音部分,施以不同的加权系数后再相加,从而完成均衡)。
其中低音和中音部分的滤波和加权相加已经完成,我们主要需要再添加高音部分
再该分支中再放置一个“滤波器ExpressVI”:
在弹出对话框中,将滤波器类型选为“带通”,低截止频率选为“3000”,高截止频率选为“10000”,Butterworth滤波器的阶数选为3阶。
在该条件分支下完成如下连线:
这样我们就完成了这个简单的均衡器设计,整个程序也可以运行了。
测试:
按照“硬件连线“部分的说明连接myDAQ和计算机的音频输出以及小型音箱或耳机,在计算机上通过WindowsMediaPlayer任意播放一首音乐,然后运行编辑好的程序。
在前面板的选项卡中切换到AudioFiltering,调节Volumn增大音量,并更改低频、中频、高频部分的加权系数,可以听到不同的音效。
再切换到AudioEffects选项卡,按下Effect按钮,可以听到左右声道相减后的效果,感觉人声减弱从而使伴奏相对增强。
说明:
该程序只是利用了myDAQ硬件功能的一小部分,myDAQ也像ELVIS一样集成了模拟输入、模拟输出、数字I/O、计数器、数字万用表等功能(只是通道数和性能不如实验室中的ELVIS),并且也可以通过ELVISmx的软面板直接使用示波器、函数发生器等功能,非常适合作为学生的课外动手练习和科创平台,同学们可以发挥想象力和创造力,结合前面练习已经掌握的LabVIEW编程技能,基于myDAQ实现更多的应用。
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- 关 键 词:
- Lab8 基于 myDAQ 进行 实际 音频 信号 处理