电脑音频虚拟仪器的构建与使用
如何利用计算机制作音乐和音频
如何利用计算机制作音乐和音频第一章：计算机音乐制作的概述计算机音乐制作是指借助计算机软件和硬件进行音乐创作、编辑和后期处理的过程。
利用计算机在音乐制作中的广泛应用，可以大大提高音乐制作的效率和质量，并且使创作者具备更多的创作自由度。
本章将简要介绍计算机音乐制作的基本原理和流程。
第二章：音乐编写软件的选择与使用音乐编写软件是计算机音乐制作的基础工具。
从最简单的数字音序器到功能强大的音乐制作工作站，用户可以根据自己的需求和技术水平选择适合自己的音乐编写软件。
本章将介绍几种常见的音乐编写软件，并介绍如何使用这些软件进行作曲、编曲和编辑。
第三章：虚拟乐器的应用虚拟乐器是利用计算机模拟乐器声音的软件工具。
通过使用虚拟乐器，制作人可以轻松地使用各种乐器声音进行作曲和演奏。
本章将介绍虚拟乐器的基本原理、种类和使用方法，并提供一些实用技巧和建议。
第四章：音频录制和采样技术音频录制和采样是音乐制作中至关重要的环节。
本章将介绍常用的音频录制设备和采样技术，并讲解如何进行音频录制和采样的操作步骤。
同时还将介绍音频的编辑和修复技术，使音频素材更加完美和专业。
第五章：音效设计与混音技术音效是影响音乐作品质量的关键因素之一。
通过合理的音效设计和精确的混音技术，可以使音乐作品更加生动、立体。
本章将介绍音效设计的基本原理和方法，并分享一些常用的混音技巧，帮助制作者创作出更具创意和吸引力的音乐作品。
第六章：音乐制作中的声音处理技术声音处理是指通过各种效果器对音频进行变化和改善。
本章将介绍常用的声音处理器，如均衡器、压缩器、延时效果器等，以及它们的应用技巧。
同时还将介绍声音处理器的参数设置和调整，帮助制作者掌握声音处理的要领。
第七章：音乐作品的后期制作与调试音乐作品在制作完成后需要经过后期制作和调试的环节。
在这个过程中，制作者可以对作品进行细致的整理、混音和效果添加。
本章将介绍音乐后期制作的基本流程和常用技术，帮助制作者将作品打磨得更加完美。
虚拟仪器设计知识点
虚拟仪器设计知识点虚拟仪器是一种基于计算机软硬件的测量和控制系统，它使用计算机作为中心处理单元，将传感器、执行器和仪器控制信号进行实时的数字处理和分析。
虚拟仪器的设计涉及多个知识点，本文将分别介绍这些知识点，包括虚拟仪器的概念、功能、设计原则以及在不同领域中的应用。
一、虚拟仪器的概念虚拟仪器是一种基于计算机技术的仪器系统，将传统仪器中硬件部分用软件实现，通过计算机控制并完成测量、分析和控制等任务。
虚拟仪器通过软件定义仪器的功能，实时采集、处理和显示数据，具有灵活性、可重构性和可扩展性等特点。
二、虚拟仪器的功能虚拟仪器常见的功能包括测量、分析、控制和数据处理等。
其中，测量功能是虚拟仪器的核心，可以实现各种物理量的测量、采集和监测，如电压、电流、温度等；分析功能可以对采集到的数据进行实时分析和处理，如频谱分析、波形显示等；控制功能可以通过计算机软件实现对执行器的控制和调节，如机器人、自动化生产线的控制等；数据处理功能可以对采集的数据进行处理和存储，如数据录制、数据传输和数据分析等。
三、虚拟仪器的设计原则虚拟仪器的设计需要遵循一些原则，以确保其功能的可靠性和性能的优越性。
首先，应该根据实际需求选择适当的硬件平台和软件开发环境，如选择合适的传感器、执行器和数据采集卡等硬件设备，并结合软件开发平台进行系统设计；其次，需要制定清晰的系统架构和设计规范，确保系统的稳定性和可扩展性；此外，还应考虑虚拟仪器的易用性和人机交互性，提高用户的使用体验。
四、虚拟仪器在不同领域中的应用虚拟仪器的应用广泛涵盖科研、工业控制、教育培训、医疗等领域。
在科研领域，虚拟仪器可以实现对各种物理量的实时测量和数据处理，为科学研究提供可靠的实验平台；在工业控制领域，虚拟仪器可以实现对生产线的监测和控制，提高生产效率和质量；在教育培训领域，虚拟仪器可以模拟实验环境，帮助学生进行实验操作和数据分析；在医疗领域，虚拟仪器可以实现对患者的监护和治疗，提高医疗水平和效率。
虚拟仪器实验报告
虚拟仪器实验报告实验目的：本实验旨在通过使用虚拟仪器，模拟真实的仪器实验，以探索实验原理，并获取实验数据，从而提升学生的实验能力和科学研究水平。
实验仪器与装置：1. 虚拟仪器软件：使用Simulink软件进行模拟实验。
2. 计算机：用于运行虚拟仪器软件和获取实验数据。
3. 相应的传感器和测量设备：根据实验要求设置相应的传感器和测量设备。
实验步骤：1. 准备工作：确认计算机和虚拟仪器软件正常运行。
2. 搭建电路（以电阻的测量为例）：根据实验设计，搭建所需的电路。
3. 连接传感器：将传感器正确连接到电路中。
4. 设置实验参数：在虚拟仪器软件中设置实验参数，包括电压、电流等。
5. 运行实验：点击软件中的"开始"按钮，运行实验。
6. 数据采集：观察软件界面上的数据显示，记录实验数据，如电阻值。
7. 实验结果分析：根据实验数据进行结果分析，比如绘制曲线图、计算相关参数等。
实验结果与讨论：通过模拟实验，我们成功地测量了电路中某一电阻的电阻值。
我们根据设置的实验参数，在虚拟仪器软件中观察到了电阻值，并成功地记录了实验数据。
通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：1. 实验数据与理论值的比较：比较实验测得的电阻值与理论计算值，我们发现两者存在一定的误差。
这可能是由于测量仪器的精确度、电路中其他元件的影响以及实验条件的限制等原因所导致的。
2. 实验数据的稳定性：在不同实验条件下进行多次测量，我们发现实验数据的稳定性较好。
重复实验结果的接近程度表明虚拟仪器的精确度和可靠性较高。
3. 数据分析与应用：根据实验数据，我们可以进一步分析电阻值与其他因素（如电流、电压等）之间的关系。
通过进一步的实验研究，可以探究电阻在不同工作条件下的变化规律，为相关领域的研究提供有价值的参考。
实验结论：通过本次虚拟仪器实验，我们掌握了虚拟仪器的使用方法，了解了在虚拟环境中进行实验的过程和步骤。
通过模拟实验，我们成功地测量了电阻的电阻值，并对实验结果进行了分析与讨论。
虚拟仪器实验报告实验五
虚拟仪器实验报告实验五一、实验目的本次虚拟仪器实验的目的是深入了解和掌握虚拟仪器在数据采集、处理与分析方面的应用，通过实际操作和实验，提高对虚拟仪器技术的理解和运用能力。
二、实验设备与环境1、计算机：配置满足虚拟仪器软件运行要求。
2、虚拟仪器软件：如 LabVIEW 等。
3、数据采集卡：用于采集外部物理量信号。
三、实验原理虚拟仪器是基于计算机的仪器系统，它将计算机硬件资源与仪器测量、控制功能结合在一起。
通过软件编程，实现对数据的采集、处理、分析和显示。
在本次实验中，主要利用数据采集卡采集外部信号，然后在虚拟仪器软件中进行处理和分析。
四、实验步骤1、硬件连接将数据采集卡正确安装到计算机上，并连接外部传感器或信号源，确保连接稳定可靠。
2、软件设置打开虚拟仪器软件，进行数据采集卡的配置，包括采样频率、通道选择、量程设置等。
3、程序编写使用图形化编程语言，编写数据采集、处理和分析的程序。
例如，实现数据的实时采集、滤波处理、频谱分析等功能。
4、运行程序编译并运行编写好的程序，观察采集到的数据和处理结果。
5、数据分析对采集到的数据进行分析，评估数据的准确性和可靠性，查找可能存在的问题。
五、实验结果与分析1、数据采集结果成功采集到了外部信号，数据的幅度、频率等特征与预期相符。
2、滤波处理效果通过低通、高通或带通滤波，有效地去除了噪声和干扰，使信号更加清晰。
3、频谱分析结果对采集到的周期性信号进行频谱分析，准确地得到了信号的频率成分和幅值分布。
分析实验结果时，发现了一些问题。
例如，在某些情况下，采集到的数据存在一定的误差，可能是由于传感器精度、信号干扰或采样频率设置不当等原因引起的。
针对这些问题，进行了进一步的调试和改进。
六、实验中遇到的问题及解决方法1、数据采集不稳定解决方法：检查硬件连接，确保接触良好；调整采样频率和缓冲区大小。
2、程序运行出错解决方法：仔细检查程序代码，查找语法错误和逻辑错误；参考软件的帮助文档和示例程序。
学会使用计算机辅助音乐创作软件进行音乐创作
学会使用计算机辅助音乐创作软件进行音乐创作在现代音乐创作的领域里，计算机辅助音乐创作软件的出现极大地方便了音乐人的创作过程。
通过这类软件，音乐人可以借助电脑智能化的工具，快速、高效地进行作曲、编曲、混音等音乐创作环节。
本文将介绍如何学会使用计算机辅助音乐创作软件进行音乐创作，并分享一些相关的经验和技巧。
一、选择合适的计算机辅助音乐创作软件1. 根据个人需求选择软件：市面上有许多种计算机辅助音乐创作软件，如Ableton Live、Logic Pro X、Cubase等，每一款软件都有其特点和适用场景。
根据自身的需求，选择一款适合自己的软件进行学习和使用。
二、了解软件界面和基本操作1. 界面布局：首先，熟悉软件的界面布局对于快速上手是非常重要的。
了解软件的各个面板的功能和位置，能够更好地进行操作。
2. 基本操作：学习软件的基本操作包括创建新的工程、导入音频文件、音频剪辑、切换界面等。
这些基本操作是日后进行音乐创作的基础。
三、学会使用各个功能模块1. 作曲：计算机辅助音乐创作软件可以提供多种方式进行作曲。
其中，使用虚拟乐器进行 MIDI 编曲是常见的方式之一。
选择合适的虚拟乐器，学会应用音色、节奏等元素进行作曲创作。
2. 编曲：根据个人的创作需求，学习和熟练应用软件提供的编曲功能，如添加和调整各种音轨、混音、添加音效等。
利用这些功能，可以实现多种音乐风格的编曲。
3. 和声处理：使用软件提供的和声处理功能，对音频进行处理，创造出更加丰富的和声效果。
了解和声处理的基本原理和技巧，能够让音乐作品更加和谐和具有个性化。
4. 音频混音：掌握音频混音的技巧是进行音乐创作的必备。
学习使用动态处理器、均衡器和混响等效果器进行音频处理，获得更好的音频效果。
四、尝试与专业音乐人合作和交流1. 加入音乐创作社区或音乐制作团队，与其他音乐人分享经验和技巧，互相学习提高。
2. 参加音乐作品比赛和展示活动，与更多的专业音乐人接触和交流，获取更多的创作灵感和经验。
虚拟式音频分析仪
发射端 的前面板功能是没定发射信 号的波形类 型 、 幅值 、 频率等参 数， 是否加入 谐波与噪声 ， 以及加 入的标定值 ， 斤显示要发射 信 号的理
种图形 化的编程 言 的 开发环境 一使用这 种语言编 程时 ， 基本 上不 写 程序代 码 ， 取而 代之的 是流稃 冈 它 尽可能 利用 了技 术人 员 、 科 学 家、 ｒ 程帅所熟悉的 术语 、 图形 和概念 ， 使编程简单直观 ． 大大 提高了程 序的可缕性 ， 并且降 低 厂软件的编 程难度 ， 缩 短 了开发周 期 ， 初学 者在 很 短Ｖ ｊ ， Ｈ ， Ｈ ￣ 】 内就 ｎ 丁 以掌握编程思想 。Ｉ ， ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 自带 了程序调试 、 仿真 、 错误 处理 等功能 ， 使得 序的调试也变得很简单 、 方便 。 ３、 系统功能设计 小系统 要吱脱 的虚拟』 爵步 砸 分析仪主要分 为五个模块 ： 采集模块 ． 分析模块 ， 示幞块 ， 辅助功能模块以及 主拧模块 数据采集模块 的主要功能 是将待测的物理俯号转化 为计算机可以 披 处 的 离散 数 序 列 分析模块 的功能是 对采集模块 得到的数字 列进行 种运算 ， 从而得到 分析的结 、显示模块 负责显示 Ⅲ交直 流Ｉ 、 频率特・ 硬凿波失真等 符项分析结 、辅助模 块包括实 时报 数 ｆ 仃、 报 丧“Ｆ Ｉ Ｊ 等功能 主控模块提 供川 户接 口， 通过统 一调 度符 功能模块完成Ｊ Ｉ １ ） 指令 ３ ． Ｉ 硬 件 脱 水系统 的硬件 楚靠汁算机 的通Ｊ 刳 声 卡米实脱 的 ， 声 卡主要 仃 Ｌ ｉ ｎ ｅ ． １ １ Ｉ １ Ｐ ｌ ｌ ｌ ｌ Ｉ ． Ｍ ｉ ｎ ． Ｓ ｐ ｅ ａ ｋ ｅ ｚ ４个标准接 口． 其巾Ｌ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ和 Ｍｉ ｅ ｉ ｎ 是输 入 垃１ ３、 ｌ ， ｉ ｎ ｃ …ｌ ｌ 币 １ …ｋ １ ¨是输 ｆ Ｉ ｛ 接ｌ Ｊ、ｎ １ 于 Ｍｉ ｅ ｉ ｎ和Ｓ ｐ ｅ ａ ｋ ｅ ｒ 接 口存在 放大 器 ， 容易 ｆ ） ｌ 起 噪 ， 而且 会产生 电平 的非线性误 差 ， 影响 系统 ｒ ｔ 能． 因此本 系统 的信 号采集采门 ｊ ＿ Ｉ Ａ ｎ ｅＩ ｌ １ 接 口， 信 号输 出采用 Ｌ ｉ ｎ ｅ ｏ ｕ ｔ 接Ｌ Ｊ ３ ． ２ 软 什实观 本系统的软件是在 Ｉ ｍ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ７ ． １ 开发环境 下编写的 ． 它包括前 面板 和后面板 ｌ 埘部分 前 面板相 当于传 统仪器 的前面板 ， 它 是人与虚拟 仪 器的交 ｌ ： 界面 ， 主 要功能是实观 对虚拟仪器的操作 和测量结果 的显示 ， 川ｒ Ｉ Ｉ ｒ 以很据需要 没置输 入参 数和观察测蛙结果。后面板 相当于传统 仪 器的内部逻辑 电路 ， 它 是虚拟仪 器的程序框 图 ， 是系统 的核心部分 ． 它 饥责整个系统的运行和虚拟仪器功能的实现 我仃 Ｊ 所 采集的信 号巾可能夹带 着各种干扰 噪声 ， 在信号进行 模数 转换 之前前 要进行必要 的调理 ， 例如信号的衰减 、 放大及滤 波等。然后 对采集到的信号进行数据分析 主要 包括基本参数测量 、 时域 分析 、 频 域分 析 、 时频分析等 。时域特性分析 的重点在于研究音频设备对 方波 、 阶跃 等符种 激励信号响 应的时域波 形特征 ； 频 域特征 分析的基本 方法 是作 ｆ ｆ Ｊ 频率响应曲线 ； 时频分 析的任 务是得到设备的后沿 累积频 谱图 ； 失真特性 分折的重点是得到音频设备在 特定频率范同 内的谐波 失真曲 线． 测量 喈波 失真一般 选用正弦信 号作为设备 激励源信号 。然后我 们 需要将 分析 的数据进行 显示。信号 电压 、 频率及 谐波失真 等数字化 的 参数我 仃 】 采Ｈ】 数码显示方式 。时域 分析 、 频域分析及时频分析等提 供时 域波形 、 价 号频谱 、 瀑布网等各种图形或 『 ｍ线我们采用图形显示方式 。 ３ ． ２ ． １ 发 射 端
虚拟仪器VirtualInstrument1虚拟仪器的基本概念
VI中的错误。
连续运行 单击此按钮可使VI程序连续地重复执行。 按钮
停止运行 单击此按钮可停止运行VI。 按钮 暂停按钮
单击此按钮可暂停VI执行，再次单击此 按钮，VI又继续执行。
高亮显示 执行按钮
单击此按钮，可动态显示VI执行时数据 的流动。
单步步入 单击此按钮，按节点顺序单步执行程序， 每单击一次，程序执行一步。如果节点 按钮
参考号标示，这个子选板包括各类参考号。
12
13
装饰件 用于对前面板进行装饰的各种图形对象。
14
从文件 调用存储在文件中的控件。 系统选 择控件 用户 控制 把控件放在\National Instruments\LabVIEW 8.5\user目录中时， 将出现在这个子选板中。
15
NI数据采集设备
为一个子程序或结构，则进入子程序或 结构内部执行单步运行方式 。
单步步过 单击此按钮，按节点顺序单步执行程序 （不进入循环，SunVI内部）。 按钮 单步步出 单击此按钮，退出单步执行，进入暂停 状态。 按钮 文本字体 设置按钮
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用，包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色，用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序，而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程：LabVIEW采用数据流图（Dataflow Diagram）作为编程范式，用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑，直观清晰。
丰富的函数库：LabVIEW提供了丰富的函数库，涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域，用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持：LabVIEW支持多种操作系统，包括Windows、macOS和Linux，用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能，实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤：界面设计：通过LabVIEW提供的界面设计工具，设计出符合用户需求的操作界面，包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集：利用LabVIEW提供的数据采集模块，连接传感器或其他设备，实时采集数据并显示在界面上。
数据处理：通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理，如滤波、傅里叶变换等。
控制算法：根据需求设计控制算法，并通过LabVIEW实现对实际设备的控制，如PID控制、状态机等。
实验虚拟仪器基础——NIELVIS入门
5）虚拟仪器（NI ELVIS）基础实验[实验目的]1．了解虚拟仪器概念2．学习NI ELVIS软面板仪器的使用，并进行实际测量3．了解G语言，LabVIEW编程初步[实验原理]一．虚拟仪器简介1．软件即仪器虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。
20世纪80年代，随着计算机技术的发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。
它可以进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这就是虚拟仪器技术的雏形。
1986年，美国National Instruments公司（简称NI公司）提出了“软件即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。
2．与传统仪器比较虚拟仪器∙使用者定义功能∙软件定义的界面∙网络/互联网的连接传统仪器∙制造商定义功能∙固定的界面∙有限的扩展功能3．LabVIEW图形化开发环境LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境。
它功能强大且灵活，包含内容丰富的数据采集、分析、显示和存储工具。
LabVIEW用于实现对实际物理量的采集、分析和表达，利用它可以方便快捷地建立自己的虚拟仪器。
以LabVIEW为代表的图形化程序语言，又称为G语言。
使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。
LabVIEW与虚拟仪器有着紧密联系，在LabVIEW中开发的程序都被称为VI（或虚拟仪器），其扩展名为vi。
VI包括三个部分：前面板（Front Panel）、程序框图（Block Diagram）和图标/连接器（Icon and Connector Pane）。
程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。
在程序前面板上，输入量称为控制器（Control），输出量称为显示器（Indicator）。
学习如何使用计算机进行音乐和音频制作
学习如何使用计算机进行音乐和音频制作在数字化时代，计算机已经成为音乐和音频制作中不可或缺的工具。
学习如何使用计算机进行音乐和音频制作，可以让我们以更便捷和创意的方式创作音乐、录制声音和处理音频效果。
本文将介绍一些常见的计算机音乐和音频制作软件、硬件设备，并提供一些学习和实践的建议。
一、音乐和音频制作软件1.数字音频工作站（DAW）数字音频工作站是一种专业的音乐和音频制作软件，包括录音、混音、编辑和制作音乐的各个环节。
常见的DAW软件包括Pro Tools、Logic Pro、Ableton Live、Cubase等。
学习如何使用DAW软件可以进行多音轨录制、实时效果处理、音频编排和混音等操作。
2.虚拟乐器和采样器虚拟乐器和采样器是模拟真实乐器音色的软件，可以通过MIDI键盘或编曲软件进行演奏和录制。
常见的虚拟乐器和采样器包括Native Instruments的Kontakt、Spectrasonics的Omnisphere、EastWest的Symphonic Orchestra等。
学习如何使用虚拟乐器和采样器可以丰富音乐创作的音色变化和表达。
3.音频编辑和处理软件音频编辑和处理软件用于对录音进行编辑、修复和增强音频效果。
常见的音频编辑和处理软件包括Adobe Audition、iZotope RX、Waves插件等。
学习如何使用音频编辑和处理软件可以提高音频品质，去除噪音、添加音效和平衡音频轨道。
二、音乐和音频制作硬件设备1.音频接口音频接口是连接计算机和录音设备的硬件设备，用于转换模拟音频信号和数字音频信号。
常见的音频接口品牌有Focusrite、Universal Audio、Presonus等。
学习如何使用音频接口可以实现高品质的录音和音频输入输出控制。
2. MIDI设备MIDI设备用于连接计算机和MIDI键盘、打击乐器等控制器，实现音乐创作和演奏的控制。
常见的MIDI设备包括MIDI键盘控制器、MIDI鼓垫等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电脑音频虚拟仪器的构建与使用近年来电脑虚拟仪器的发展很快。
在飞速发展的计算机技术支持下，“软件即仪器”的理念得到了充分的发挥。
计算机加软件配合合适的AD／DA界面和传感器/控制器,就可以完成形形色色的传统仪器的所有功能，应用领域遍及现代科技的各个方面，大有星火燎原之势。
而且由于其成本较低,升级容易换代快，维护简单,特别是数据的采集、分析、管理做到了智能化,大大提高了工作效率,在科研、计量、工控、自控等应用上特别受青睐，发展势头已将传统仪器远远抛在了后面，并将持续下去。
但是一般的虚拟仪器对于普通电子爱好者来说仍然是太昂贵了,而且由于通用的虚拟仪器要考虑高速信号,往往采用高速低分辨率的ＡD/DA芯片，一般分辨率只能达到8至1２位，这对于电子爱好者常用的音频领域恰恰不够精确。
在现代多媒体电脑上,声卡已经成为一个必不可少的重要组成部分,它给我们提供了丰富多彩的视听娱乐和有声交流功能，使“多媒体”的名称名副其实。
但是你是否知道,利用声卡高精度的ＡD/DA变换界面，加上合适的软件，就可以构成功能十分强大的音频(超音频）虚拟仪器呢？并且,如果使用足够好的声卡,配合比较简单的扩展设备和传声器/放大器，再选用本文介绍的软件，将是目前音频虚拟仪器的最强、最佳选择。
限于篇幅和时间，本文主要介绍一些原则性的测试方法,期望起到抛砖引玉的作用，给有兴趣的爱好者引个路。
具体的应用还需要大家不断学习、探索,详细的软件应用方法将在2004年《无线电》杂志以及本站连续刊登介绍。
1.声卡的选择声卡担负着模拟信号进出大门的重任，其性能如何,对虚拟仪器的精度有着最直接的影响,因此选择合适的声卡是非常有必要的。
从分辨率看,一般电脑多媒体声卡为１6位,取样频率为4４.1/4８KＨz，而现在的主流中高档声卡大多具备了９６KHz/24bit的取样精度，好的专业声卡甚至能达到输入/输出兼备的192ＫＨz/24bｉt 取样精度。
从音频处理的技术指标看，许多质量良好的廉价声卡已经超越了一般模拟仪器，而高档的专业声卡更是具有极其优异的指标。
这也不奇怪，因为专业声卡本身就是为专业的录音、监听、音频处理而设计的,是音频传播的门槛，理应具有良好的素质。
例如，顶级的专业声卡频率响应可以从几Ｈz平坦地延伸到数十KＨz至接近1００ KHz,波动在正负0．1dB以下,噪声水平在-１10dB以下,动态范围大于1１０dＢ，总谐波失真和互调失真远小于万分之一,通道分离度能达到１０0dＢ……这样的声卡已经超越了绝大多数模拟设备的指标，足以应付最苛刻的应用要求,也足以胜任高精度电脑音频虚拟仪器的要求，乃至于数十KHz的超声波研究。
当然了，顶级的专业声卡价格昂贵，一般相当于一套主流电脑的价格,大多数业余爱好者不能或不愿承受,但比起模拟测试仪器来说还是便宜很多，而且软件升级没有限制。
不过近来电脑音频设备市场看好，许多专业声卡厂家推出了“准专业”声卡进军多媒体市场，素质良好，支持多声道,价格也便宜很多,用途广泛,很适合业余爱好者选用。
如果再“抠门”一点，精选百元级优质声卡也是可以应付一般的声学测量的,因为我们知道声学测量的瓶颈一般在于传声器而不是电路。
当然这时最好对声卡模拟电路进行“打摩”如更换运放和输出电容等，以得到更好的效果。
介绍一些具体的声卡品牌。
顶级声卡首选Lｙnx Ｔwo/Lynx 2２,据笔者所知是目前世界上指标最优秀的声卡,价格一千美元左右。
类似的其它专业声卡有RMＥ，比Ｌｙnx还贵（主要因为支持的声道数多）。
另外如果单为测试用,一些专业的测试用AD/ＤＡ界面设备也可用(例如Ｓoｕｎd Tｅｃhnoloｇy公司的产品)，不过可能更昂贵,而且功能少，指标也未必更强，但好处是可以找到USB接口型的,可配合笔记本电脑使用。
这类声卡可以进行精确的电路测试，如作为其它声卡、碟机、功放等设备的输入输出参考标准进行测量，声学测试更是不在话下。
中高档声卡包括许多一般的专业声卡和高级多媒体声卡，价位在一两千元，其中有些是USB接口型的。
较好的有Tｅｒrａtec DMX ６Fire ２4／９6、M-Ａudio Aｕｄiopｈiｌe ２４９６、创新Audiｇy2等。
特别说明，Terratec DMX 6Fire ２４/9６的性能指标比较好，而且该公司目前在中国市场的推广力度大，价格相对合理,服务有保障；而创新则是多媒体市场的龙头,游戏和DVD功能出色。
这类声卡可以进行一般的电路测试和比较精确的声学测量。
中低档声卡的型号很多，Terraｔｅc、Ｍ－Auｄio、创新等公司都有许多型号,还有许多其他二线公司的产品，一般售价数百元。
有些指标相当不错，例如Tｅrｒａｔec DMＸ XFｉｒe1０24,价格不到200元，4４.１/４８KHｚ下的表现甚至可以与不少中高档多媒体声卡叫板，只不过不支持２4bit/9６KHz取样，声道数也少，因而便宜。
大家可以从电脑类报刊杂志、网站找到很多有关的参考资料。
低档声卡数不胜数,这里推荐两款。
其一是创新的VB１2８或PCI128，核心是一样的,售价百余元。
这款声卡的特点是音质相当不错,可以与中档声卡媲美。
由于是符号ＡC’97标准的声卡，采用与核心分离的CODEC（AＤ／DA芯片),再加一级运放输出模拟信号,“打摩”的余地不小,可以获得更好的音质。
另一款声卡是ＣMI87３8,售价仅四五十元。
这个声卡很有特点，其音质不算很好,但是频率响应特别好，可以与专业声卡相比,特别是其能够处理直流信号的能力更是鹤立鸡群,无人可比，具体内容见第六节。
另外说明,这两款“平民”声卡面世日久,产量极大,在二手市场很容易找到,只用1/3原价即可买到,性能是一样的,更是非常超值！2.硬件构筑首先提醒大家,要测量可能输出大于5Ｖ信号的设备(例如功放）,一定要对声卡的输入端口进行保护,否则一旦输入过载，极易损坏声卡。
特别是价格昂贵的中高档声卡，更应该小心保护，以免带来大的损失。
笔者在试验过程中未加保护时烧坏了好几块声卡，请大家引以为戒！合适的保护措施包括衰减网络和过压抑制，如图1所示。
如果测量电网交流电信号，必须另加隔离电路！图1图中的电位器可以用带刻度的精密电位器,但最好不要用多圈线绕式的,因其电感量大,易使高频信号衰减严重。
最好是用多段开关配合固定电阻来构成,例如用优质的多段音量电位器。
保护二极管最好用２-４V的瞬态抑制二极管,或稳压管,不推荐普通二极管串联的方法，因其高频特性差。
由于工作于交流状态,需要两只反向串联。
最基本的硬件只要声卡和输入输出信号线就够了,可以进行一般的线路信号测试。
但由于其输出电平和功率有限，也不能进行声学测试,因此一般还需要增加功放电路和传声器。
如果用专业的电容传声器，就需要特殊的供电电路提供极化电压,并且需要专门的前置放大电路。
图2给出了基本的电脑音频测试系统的原理框图,大家可以参考有关资料具体设计其中的每一部分。
图2后面我们会看到,笔者介绍的系统是可以进行脉冲信号测试分析的,因此有合适的脉冲发生器是需要的,这也是一些价格昂贵的专业测试系统所必备的功能,很有实用价值。
当然用软件产生脉冲信号是可能的，问题是一般的声卡根本不能正确输出需要的脉冲,除非你拥有顶级的专业声卡，可以输出近100ＫHｚ信号,否则一般的20KHz带宽根本不够。
我们希望脉冲信号仍然受控于电脑软件,如图3所示，用简单的555定时器电路加过零触发电路,将软件产生的正弦波形作为触发输入即可。
脉冲宽度约5uS,即带宽２0０KＨz。
图3另外需要说明,用于音频测试的计算机是有要求的，应该是配置简单、性能稳定、电磁干扰小的系统,否则难以达到应有的性能指标。
一般来讲音频测试并不需要很高速的计算机，因此可以用“过期”的低速系统(主频四五百兆以上，内存尽可能大)来构建测试平台,并辅以合理的降噪、隔离、屏蔽措施。
这样的硬件系统可以说是非常简单的，但它已足以胜任绝大多数常见的专业测试系统所能进行的测试项目，其它的工作我们要依赖软件的强大处理能力。
３.软件“三剑客”简介目前适合配合声卡作为音频虚拟仪器使用的软件有好多种,其中包括专门为声卡音频虚拟仪器设计的软件。
但笔者只推荐三种软件:Spectra，Ａdobｅ Audition(原CoｏlEdit)，和RMAＡ。
这三种软件的共同优点是功能强,精度高,数值特别精确，图示非常精细,可以放大到很高倍率,展示出分毫毕现的图示化分析结果，完全可以满足专业化测量测试的要求,对于业余应用更是绰绰有余。
另外，三种软件中RMAA是免费软件,另两种的试用版都可以使用全部功能，而有些功能不咋地的软件试用版却设置种种障碍而无法实用。
要知道Ａｄｏbe Aｕｄitiｏn 1.0的售价为2９9美元，而Ｓpecｔｒａ LＡB4３2的全功能版价值3９９5美元!对于囊中羞涩的电子爱好者，这种天价软件的全功能试用版何等可爱!因此它们都非常值得推荐。
三种软件的侧重点不同，各有长处，互为补充，即便是免费的RＭAA也具有特有的非常实用的功能，决不可小觑！根据不同的测试项目选用不同的软件，将使你拥有一套音频测试的倚天利剑！根据笔者的实验，三种软件结合可以完成几乎所有的常见专业音频测试项目,并且自由度更大，可以设计非常复杂的测试信号和自由设计测试过程。
不过有些项目的测试操作和计算分析可能比某些专业的软硬件系统复杂些,这当然也是可以理解的。
先来看Ｓpectra,最高版本Ｓpeｃtra LAＢ４32。
这可是身出名门，由著名的惠普公司分离出的So ｕnd Technology公司推出的音频分析软件。
Sｐｅctra LAB即“频谱分析实验室”的意思,其主要功能也正是图示化的频谱分析,也可以产生常用的测试信号，最大的特色是可以进行三维频谱分析，为我们进行脉冲响应测试分析提供了可能性。
再看Adoｂe Ａudｉtiｏn,最新版本1.0,2003年８月才发布。
是由Sｙntｒiｌlium公司开发的C ｏolＥdit Pro２.1变化而来，因为200３年中Synｔrｉｌliuｍ公司被Adobｅ公司收购了。
CooｌEdiｔ的意思是“(音乐)酷编辑”，本来是为录音和多轨音频编辑处理而设计的，但是由于其波形发生和处理的强大功能,使其可以产生和编辑几乎任意的波形,因此作为音频虚拟仪器软件很合适。
最后说说RMAA,即“Right Mark Aｕdio Analyzer”,意即“客观音频分析软件”,是由俄罗斯硬件资讯网站IXBＴ.cｏm开发的音频硬件测试软件,最新版本5.２，2０03年12月8日才发布。
可别小看它是免费软件,功能可一点不弱,不但可以快速测试频响、噪声、动态范围、谐波失真、互调失真、通道分离度等全部项目，更为可贵的是提供了频响校正、全频带谐波失真测试等独有的功能，使用很方便，十分值得推荐！4．音频测试项目简介4.1. ＦFT首先介绍一个最重要的概念:FFＴ,即快速傅立叶变换,上述软件的许多测试项目都是基于快速傅立叶变换分析的结果。