基于聲卡的信號發生器設計（LabVIEW）設計資料

ID:362056 · 發表于 2018-12-18 14:32

如圖 4.1 至 4.5 所示，在調試的過程中，程序產生的波形經聲卡輸出，經過耳機線與示波器相連。在產生波形的同時，電腦聲卡播放出不同的聲音，當調節不同的頻率時，其音調也發生變化，由此可知實現了不同波形的切換。當產生的波形由于受到聲卡的限制，其頻率在20Hz—20000Hz 內連續可調，幅度調節范圍為-1.5—1.5V，公式波形輸入、相位、方波占空比、偏移量等可通過前面板相應的控件進行調節。

利用示波器顯示檢驗輸出的波形，發現設置聲卡發出信號頻率為100Hz 時，示波器顯示信號頻率為100.012Hz，誤差約為 0.012%，波形正常，調節其他頻率時，示波器上顯示頻率與信號頻率相差不大。并且可以實現幅值、相位等參數的調節及公式波形的輸入。
當調大波形信號輸出的幅值超過 1.5V 時，發現示波器檢驗的正弦波波形正常，但是其他波形會有誤差，發生波形失真的現象。其原因只要是方波、三角波、鋸齒波等波形表達式經傅里葉級數展開可分成許多頻率的波形，從電腦產生的波形經聲卡轉換輸出后會有較大的誤差，而正弦波頻率單一，沒有出現失真。
此外，除了以上聲卡帶來的誤差以外，還有外界干擾的影響帶來的誤差，耳機線輸出不穩定帶來的干擾誤差。

在本次設計中主要是結合了老師上課講的知識和查閱到的相關資料來進行本次設計。在設計中，我主要負責聲卡輸出部分，也是本次設計中出現問題比較多的部分。
首先是軟件設計時，在配置聲音輸出參數時建立采樣信息簇的時候，對簇的建立熟悉和所需要添加的元素不了解，剛開始嘗試創建各種元素的常量來實現簇的建立，花了不少時間。后來查閱資料，發現采樣信息簇的 Fs 代表采樣率，#s 代表采樣數，采樣信息自然要連接與采樣有關的元素，才正確的創建了每通道緩沖數和采樣率元素的簇。在設計寫入聲音輸出 VI 時，由于采用的是 DBL（多聲道的聲音數據），然而設計的是單通道的，最后導致出現錯誤。在不了解該子 VI 時，并不知道問題出現在哪，通過對該 VI 的幫助，了解到 DBL 用于多聲道聲音數據，所以通過多態 VI 選擇器，選擇自動，解決了該問題。
最后在硬件部分，主要是由于連接線是耳機，在剝去絕緣層后可能會導致銅絲有一些破損，導致通過聲卡連接到示波器時產生了較大的干擾，使波形的輸出與原波形產生誤差。受到聲卡的限制，波形的頻率選擇只能在 20Hz—20000Hz，幅值低于 1.5V，因此存在許多缺陷。改進方法可以通過數據采集卡利用 USB接口連接示波器和計算機。實驗室中使用的信號發生器一般是雙通道的，而且示波器也是雙通道的，所以設計之前計劃設計一款雙通道的簡易信號發生器，在設計完成以后，計算機中運行可以產生雙通道信號，而且通過完好的耳機輸出聲音信號，可以聽到左右不同的音調，所以設計不存在問題。但是由于我們只有一根線是完好的，所以在通過耳機輸出信號到示波器進行顯示時只能顯示單通道的信號，最后只能刪除一個通道，采用單通道輸出。

在這次設計中，查閱了很多的資料，以此來慢慢的解決設計過程中出現的問題，完善程序設計，實現相應的功能。利用聲卡設計簡易的信號好生器有效的利用了計算機的功能，成本較低，可以實現采集、模數轉換、顯示、播放等功能，以及實現信號發生器的基本功能。但是其相比于數據采集卡在精度、頻率調節范圍、幅值范圍等方面也存在很多的局限性。

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基于LabVIEW的信號發生器羅蒙 .pdf (2.3 MB, 下載次數: 94)

ID:478278 · 發表于 2019-2-19 21:54

好多不懂的誒，畢業設計就是做這個，能請教請教你嗎

ID:507173 · 發表于 2019-4-8 17:20

這個作用還是不錯的，對于要求不高的可以用

ID:507173 · 發表于 2019-4-8 17:20

這個功能不錯，最近也在用。

ID:362056 · 發表于 2019-4-15 16:30

小小白2018 發表于 2019-2-19 21:54
好多不懂的誒，畢業設計就是做這個，能請教請教你嗎

我懂得也不很全，不知你哪里不懂，我知道的可以告訴你。

ID:521394 · 發表于 2019-4-25 15:02

romno 發表于 2019-4-15 16:30
我懂得也不很全，不知你哪里不懂，我知道的可以告訴你。

大佬我也想做但是，我插上耳機以后能夠聽到音調變化，但是用示波器測量輸出波形的時候看不到，示波器檢測不到信號請問是怎么回事

ID:530547 · 發表于 2019-5-17 13:01

請問一下我做的也是聲卡和labview的虛擬信號發生器，為什么接示波器時方波和鋸齒波有嚴重失真現象呢

ID:704438 · 發表于 2020-3-8 10:52

zzz123456qq 發表于 2019-5-17 13:01
請問一下我做的也是聲卡和labview的虛擬信號發生器，為什么接示波器時方波和鋸齒波有嚴重失真現象呢

可能是接地環路造成的，電腦地、音頻地、示波器接地、插座成一個環了。以前搞功放也出現過這種問題，用隔離變壓器解決的

ID:730451 · 發表于 2020-4-21 16:56

xiaowuzxc 發表于 2020-3-8 10:52
可能是接地環路造成的，電腦地、音頻地、示波器接地、插座成一個環了。以前搞功放也出現過這種問題，用隔 ...

大佬請問下你做成功了嗎

ID:716017 · 發表于 2020-5-19 07:21

這個功能不錯

ID:513931 · 發表于 2020-5-27 11:42

本帖最后由 zry991122 于 2020-5-28 08:59 編輯

考一下呢？

ID:579406 · 發表于 2021-9-25 17:16

謝謝分享，看這個不是為了別的什么目的，主要是學習一下思維和文筆，提升一下創作水平和閱讀視野。

ID:188040 · 發表于 2021-10-20 15:59

最近一直想了解下聲音采集

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基于聲卡的信號發生器設計（LabVIEW）設計資料

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