基于LabVIEW的音频信号数据采集和频谱分析
LabVIEW与声音处理实现声音信号的分析与处理
LabVIEW与声音处理实现声音信号的分析与处理声音信号的分析与处理在音频领域中起着重要的作用，它涉及到音频信号的获取、分析和处理过程。
为了实现对声音信号的准确分析与处理，许多技术和工具被应用于实际场景中。
本文将重点介绍LabVIEW在声音处理方面的应用，探讨其在声音信号的分析与处理中的优势和应用实例。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款基于图形化编程语言的系统设计平台，由美国国家仪器公司（National Instruments）开发。
它通过图形化的编程环境，使工程师和科学家能够快速搭建测试、测量和控制系统，为各个领域的工程应用提供了强大的支持。
二、声音信号的获取与分析声音信号的获取一般通过麦克风或其他音频输入设备获取，然后传输到计算机进行进一步的处理。
在LabVIEW中，使用音频输入/输出（Audio Input/Output）模块可以方便地进行声音信号的采集与输出。
通过该模块，我们可以选择音频设备、设置采样率和位深度等参数，以适应不同的声音信号源。
在声音信号的分析中，LabVIEW提供了多种功能模块和工具箱，例如信号滤波、频谱分析等。
通过这些工具，我们可以对声音信号进行时域和频域的分析。
比如，可以用快速傅里叶变换（FFT）模块将时域的声音信号转换为频域信号，进而获取频率谱和频谱图。
同时，LabVIEW还支持波形显示、数据记录和保存等功能，方便我们对声音信号进行进一步的研究和处理。
三、声音信号的处理与应用声音信号的处理主要包括去噪、均衡、混响等处理技术。
通过LabVIEW的虚拟仪器和函数模块，我们可以灵活地设计和实现这些处理算法。
下面将介绍一些常见的声音信号处理技术及其应用。
1. 去噪处理：声音信号中常常包含噪声，在实际应用中需要将噪声进行抑制以提高声音质量。
LabVIEW中可以使用滤波器等信号处理模块来实现噪声的去除，从而使得声音信号更加清晰。
基于labview的频谱分析
摘要信号处理几乎涉及到所有的工程技术领域,而频谱分析正是信号处理中一个非常重要的分析手段。
一般的频谱分析都依靠传统频谱分析仪来完成,价格昂贵,体积庞大,不便于工程技术人员的携带。
虚拟频谱分析仪改变了原有频谱分析仪的整体设计思路,用软件代替了硬件。
使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析。
关键字：Labview；信号处理；频谱分析。
目录1 目的及基本要求 12 频谱分析仪程序设计原理 13频谱分析仪设计和仿真 23.1 总体程序设计 23.2各功能模块详细设计 83.3 程序存在的不足 114 结果及性能分析 124.1 运行结果 124.2性能分析 13参考文献 141 目的及基本要求熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现梦幻钢琴程序游戏的设计和仿真。
要求通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
利用LabVIEW强大的虚拟仪器开发功能，可实现基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪功能，采用数字方法直接由模拟／转换器(ADC)数字对输进信号取样，再经滤波，加窗函数处理后获得频谱图。
2频谱分析仪设计原理采用数字处理式频谱分析原理设计虚拟频谱分析仪.工作流程如下:连续时间信号经过采样变为离散时间信号,利用LabVIEW强大的数字信号处理功能,对数据进行滤波、加窗、FFT运算处理,得到信号的幅度谱、相位谱及功率谱等. 采样过程中,对不同的频率信号,选用合适的采样速率,以满足采样定理,防止频率混叠.进行傅里叶变换的数据在理论上应为无限长的离散数据序列.实际上,只能对有限长的信号进行分析与处理,所以必须对无限长的离散序列进行截断,只取采样时间内的有限数据,从而存在着频谱泄漏问题.本文设计中分别用矩形窗、汉宁窗、哈明窗、布来克曼窗等窗函数减少频谱泄漏.由于取样信号中混叠噪声信号,因此为了消除干扰,在进行FFT变换前,应先进行滤波处理.本文设计采用巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)、椭圆(Ellipse)、贝塞尔(Bessel)等滤波器进行滤波.3 频谱分析仪设计与仿真3.1总体程序设计本文设计的虚拟频谱分析仪由周期性信号发生器和频谱分析器两个子模块组成。
LabVIEW与声音信号处理实现音频识别
LabVIEW与声音信号处理实现音频识别一、引言音频识别是一种重要的信号处理技术，广泛应用于语音识别、音乐分析等领域。
LabVIEW作为一种数据流编程语言和开发环境，可以提供丰富的工具和函数库，实现声音信号的采集、处理和分析。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行声音信号处理，实现音频识别的功能。
二、LabVIEW的基本概念1. 虚拟仪器(VI)LabVIEW中的基本编程单元为虚拟仪器(Virtual Instrument, VI)，即用图形化编程方式构建的程序块。
每个VI由前台面板和后台代码构成，前台面板提供用户界面，后台代码实现具体功能。
2. 数据流程编程LabVIEW采用数据流程编程模型，即数据的流动决定了程序的执行顺序。
数据从输入端口流向输出端口，通过数据线连接各个函数模块，形成一个数据流程图。
三、声音信号的采集与处理1. 声音的采集使用LabVIEW的音频输入模块，可以方便地实现对声音信号的采集。
通过选取合适的硬件设备，设置采样率和位深度等参数，将声音信号输入到LabVIEW中进行处理。
2. 声音信号的预处理在进行音频识别之前，需要对声音信号进行预处理，主要包括去除噪声、增强语音特征等步骤。
LabVIEW提供了多种滤波器、频谱分析和时频转换等函数模块，可以方便地实现这些功能。
四、音频识别算法1. 基于时域的音频识别算法基于时域的音频识别算法主要利用声音信号在时间域上的特征进行分析。
例如，短时傅里叶变换(STFT)可以将声音信号转换到时频域，得到声谱图。
LabVIEW提供了相应的函数模块，实现了STFT的计算和显示。
2. 基于频域的音频识别算法基于频域的音频识别算法则通过对声音信号在频域上的特征进行分析来实现识别。
常用的方法包括梅尔频率倒谱系数(MFCC)和高阶累积量(HAR)等。
LabVIEW提供了计算MFCC和HAR等函数模块，可以方便地进行音频特征提取。
3. 机器学习算法的应用除了传统的音频识别算法，还可以利用机器学习算法进行音频识别。
基于LabVIEW和声卡的音频信号采集、分析系统设计
基于LabVIEW和声卡的音频信号采集、分析系统设计作者：卢泽宇亓夫军石娇来源：《科技与创新》2016年第04期摘要：利用LabVIEW软件，并结合计算机声卡设计了一款操作简单、通用性较强的音频信号采集、分析系统。
借助该系统完成了在音频范围内的信号采集工作，并在时域、频域内对频谱进行了具体分析。
该系统投入使用后，具备数据采集、在线分析和离线分析等功能，实用性较高。
关键词：LabVIEW；声卡；音频信号；信噪比中图分类号：TP391.42 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.04.058随着科学技术水平的提升，虚拟技术得到了广泛应用。
LabVIEW是当前开发虚拟仪器的平台之一，而声卡是一种特殊的数据卡，主要用于收集音频信号，将此二者结合运用，可创建音频信号的采集、分析系统。
1 音频信号采集、分析系统的具体设计1.1 硬件设计在硬件设计方面，主要运用了笔记本电脑的声卡。
声卡一般分为Mic In和Line In信号输入接口。
通过Mic In输入时，会受到前置放大器的影响，易引入噪声信号，导致整个信号进入过负荷状态；通过Line In输入时，具有噪声干扰较小的优势，且动态化特性良好。
对于声卡而言，采样频率最高能达到96 kHz，采样位数可达16位和32位，每路输入信号的最高频率通常被控制在22.05 kHz。
16位数字系统的信噪比能达到96 dB，与专业的数据采集设备相比，具备一定的优势。
1.2 软件设计在软件设计方面，将LabVIEW软件作为基础性平台，可以循环模式搭建总体框架。
循环模式作为生产数据的基本循环体系，可有效处理数据。
在数据音频信号的传播过程中，如果处理速度慢于生产数据的速度，则数据会存储在列队函数所创建的缓冲区中。
当数据处理能力无法满足处理要求时，则会调用缓冲区中的数据，最终将提供新的生产元素，确保生产与需求同步。
此外，在软件平台的设计中，音频信号的采集、分析系统具备同时处理多任务的能力。
LabVIEW与信号处理实现信号滤波与频谱分析
LabVIEW与信号处理实现信号滤波与频谱分析信号处理是一门应用广泛的学科，它在各个领域都有着重要的应用。
其中，信号滤波与频谱分析是信号处理领域中的两个重要方面。
而作为一种强大的工程化软件平台，LabVIEW能够很好地支持信号滤波与频谱分析的实现。
本文将介绍LabVIEW在信号滤波与频谱分析方面的应用及实现方法。
一、信号滤波在LabVIEW中的实现信号滤波是一种通过改变信号的频谱特性，以实现信号去噪或调整信号频谱分布的方法。
在LabVIEW中，可以使用数字滤波器实现信号滤波。
以下是一种常见的信号滤波实现方法：1. 选择合适的滤波器类型：根据信号的特点和需求，选择适合的滤波器类型，例如低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器等。
2. 参数设置：对所选定的滤波器进行参数设置，包括滤波器的截止频率、通带波动等。
3. 数据输入：通过LabVIEW提供的数据采集模块，将待滤波的信号输入到LabVIEW平台中。
4. 滤波器设计与实现：在LabVIEW中，可以使用FIR滤波器积分模块或IIR滤波器等工具来设计和实现滤波器。
5. 信号滤波结果显示：通过LabVIEW的绘图工具，将滤波后的信号进行可视化展示，以便进行后续的分析和处理。
二、频谱分析在LabVIEW中的实现频谱分析是一种对信号频谱进行分析和研究的方法，它可以帮助我们了解信号的频率分布情况和频域特性。
在LabVIEW中，可以使用快速傅里叶变换（FFT）来实现频谱分析。
以下是一种常见的频谱分析实现方法：1. 数据采集：通过LabVIEW提供的数据采集模块，将待分析的信号输入到LabVIEW平台中。
2. 频谱分析参数设置：设置频谱分析的参数，包括采样频率、窗函数类型、频谱分辨率等。
3. 快速傅里叶变换：利用LabVIEW中的FFT模块，对输入信号进行频谱变换，得到信号的频域信息。
4. 频谱结果显示：使用LabVIEW的绘图工具，将频谱结果进行可视化展示，以便直观地观察信号的频谱分布情况。
LabVIEW实验3 信号频谱分析
实验示例 ：前面板
设计说明
利用Labview的图形显示功能显示5个图形：初始的规则信号、加白噪声后的待 测信号、加窗处理后的信号、滤波前的信号频谱、滤波后的信号频谱。 记录自己所选择的窗函数和滤波器，观察分析各图形的特点。 自己选择设计方案及所使用的控件，形成自己独特的风格。
实验报告
说明实验目的、内容； 设计对象的功能描述； 设计思想及程序流程； 主要部分及相关数据处理方法说明； 附前面板及程序； 分析说明所选择的窗函数和滤波器在信号分析处理中的作用； 写出实验感受及建议。
实验任务：信号的产生、 实验任务：信号的产生、分析与处理
设计任务及步骤
设置开始和停止按钮。 产生一个规则的信号（正弦、方波等类型可选，幅值、频率等可设置） （计算机模拟产生或由数据采集卡输出后再采集回来或采集信号发生器信 号），并由图形显示控件显示。 为规则信号叠加白噪声（指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声）， 成为待测信号，显示此信号。 对待测信号进行分析处理： （1）进行FFT变换，并显示信号频谱； （2）对待测信号加窗（矩形窗、汉明窗、汉宁窗等可选，可改变通频带 范围），显示加窗后的信号； （3）选择滤波器（低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、IIR滤波器、 FIR滤波器等可选），显示滤波后的信号； （4）对滤波后的信号进行FFT变换，显示信号频谱。分析与处理
自动控制与测试教学实验中心
实验目的
了解信号分析与处理的相关知识； 学习使用Labview的相关功能进行信号分析与处理； 学习白噪声信号发生器的使用方法。
信号分析与处理
信号分析：将一个复杂信号分解为若干简单信号的叠 信号分析： 加 ， 并以简单信号分量的组成情况考察整个信号的特 频谱分析是信号分析中的一个基本方法。 性。频谱分析是信号分析中的一个基本方法。 信号处理：对信号进行某种变换或运算（滤波、变换、 信号处理： 对信号进行某种变换或运算（ 滤波、 变换、 增强、压缩、估计、识别等） 增强、压缩、估计、识别等）。
LabVIEW中的声音处理与音频分析
LabVIEW中的声音处理与音频分析声音处理和音频分析在许多领域中都起着重要的作用，包括通信、音乐、医学和环境科学等。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款功能强大的图形化编程软件，它能够在声音处理和音频分析方面提供非常有用的工具和函数。
本文将介绍LabVIEW中的声音处理和音频分析的一些关键技术和应用。
一、声音处理基础1.1 声波的数字化在LabVIEW中，声音处理首先需要将声波信号数字化。
LabVIEW提供了各种采样率和位深度的模块，可以将声波信号转换为数字信号，并进行存储和处理。
1.2 声音信号的录制和播放LabVIEW中的声音处理模块可以通过音频输入和音频输出设备进行声音信号的录制和播放。
用户可以选择不同的录制和播放参数，如采样率、声道数和位深度，以满足不同应用的需求。
1.3 声音信号的滤波和增强LabVIEW提供了丰富的滤波和增强算法，可以对声音信号进行滤波、降噪和增强等处理。
用户可以通过简单拖拽和连接模块，轻松实现滤波和增强的效果。
二、音频分析技术2.1 音频波形显示LabVIEW可以将录制到的音频信号通过波形显示在图形界面上。
用户可以通过调整显示参数，如时间范围和纵轴幅度，来观察和分析音频的波形特征。
2.2 音频频谱分析通过使用傅里叶变换等算法，LabVIEW可以将音频信号转换为频谱图。
频谱图可以反映音频信号在不同频率上的能量分布，帮助用户分析音频的频谱特征。
2.3 音频信号的时域和频域分析LabVIEW提供了丰富的工具和函数，可以对音频信号进行时域和频域分析。
用户可以通过这些分析结果，了解音频信号的时域特征（如振幅和相位）和频域特征（如频率和谱线）。
2.4 音频语音识别LabVIEW支持音频信号的语音识别功能。
用户可以通过训练模型和使用已有的语音识别算法，实现对音频中的语音进行识别和转录。
这在语音识别、智能音箱等领域具有广泛的应用。
基于LabVIEW的声音信号采集分析系统开发
基 于 Ｌ ｂ Ｅ 的设 备运 行 噪声 采集 分 析 ａ ＶＩ Ｗ 系统 的功能 设计 包 括 ： 时域 分 析 、 域 分 析 、 频 功
图 １ 方 案 设 计 所需 硬 件
率 谱分 析和频 谱分 析 ， 图 ３所示 ． 如
收 稿 日期 ：０ ２０ —５ ２ １— １０ 北 京 市 大 学 生 科 学 研 究 与 创 业 行动 项 目（ ０ １ １ ） ２１０２． 第 一 作 者 简 介 ： 振 ， 科 生 ． 业 ： 料 成 型 及 控 制 工 程 张 本 专 材
第 ２ ４卷 第 ３期 ２１ ０ ２年 ９月
北 方 工 业 大 学 学 报
Ｊ ＮｏＲＴＨ ． ＣＨＩ ＮＡ ＮＩ ｏＦ ＴＥＣＨ ． Ｕ Ｖ．
Ｖ ｏ１ ２ ｏ ３ ． ４Ｎ ．
Ｓｅ ． ０１ ｐｔ ２ ２
基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的声 音 信 号 采集 分 析 系统 开发 ＊ ａＶ Ｅ
输 入子 ｖ 是用来 配 置一个 声 音输 入 设 备 ， ｉ 采集 数 据并 将 数 据发 送 到缓 存 ， 后 通过 写 入 声音 然
文 件子 ｖ 将 来 自波形 或 波形 数 组 的数 据 写 入 ｉ
信 号 采 集 与识 别 系统 ， 可 以通 过 麦克 采 集声 它 音 信号 ， 并对 采集 的信 号加 以存储 ， 而后 对存储 的信 号 进行 频 谱分 析 ， 终 能够 实 现对 声 音信 最
图 ２ 声 音 信号 的采 集 与 储 存
基 于Ｌ ｂ Ｅ 的声 音信 号 采集 分 析 系统 ａ ＶＩＷ
信号滤波 ｌ ｌ信号加窗
图 ３ 声 音 信 号 分 析框 图
图 ４ 打 开 声 音 文 件
２ ２ ２ 对采 集声 音文件 的分 析 ．．
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毕业设计（论文）基于LabVIEW的音频信号数据采集和频谱分析系别自动化工程系专业名称测控技术与仪器班级学号学生姓名指导教师XXXX年6月10日基于LabVIEW的音频信号数据采集和频谱分析摘要虚拟仪器是20世纪80年代兴起的一项新技术，是现代仪器仪表发展的重要方向，在建模仿真、设计规划和教育训练等方面都有应用。
目前NI公司所提供数据采集设备性能好，但是价格昂贵，构建信号分析系统成本偏高。
计算机声卡具备数据传输和A/D转换功能，作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。
基于上述分析，本文用计算机声卡代替普通采集卡作为硬件，在LabVIEW平台上设计了一个信号分析系统，并在信号分析实验中进行了应用。
主要贡献为下述几点: l)提出了采用声卡作为数据采集设备构建虚拟音频信号分析系统并应用于实验教学的设想。
通过高校实验室现状的调研和对声卡性能的分析，分析了由声卡组建可以用于实验教学的信号分析系统的必要性和可行性。
2)构建了基于LabVIEW的音频信号采集分析系统，具有信号采集、分析、波形显示、存储以及数据文件再调用分析等功能。
分析、解决了设计及实现过程中出现的问题。
关键词：LabVIEW，声卡数据采集，信号分析A Signal Analysis System Based on LabVIEWAuthor：Du WenjuanTutor：XXAbstractVirtual instrument technology is a new technology, and it is an important direction in modern instrumentation development. Virtual instruments are often used in modeling and simulation, design and planning, education and training. The acquisition equipment from NI has a good performance, but constructing signals analysis system will cause high cost.Sound card with data transmission and A/D converter functions as a DAQ card has low-price, easy-developing and flexible-system such virtues. Based on the above analysis, taking the computer sound card instead of DAQ card as hardware, designs the system based on LabVIEW, and implements it in the signal analysis experiments. The main contents are listed as follows:l)An envisage for using sound card as a virtual audio data acquisition equipment to construct the signals analysis system and implements it in the experiments is put forward. The necessity and feasibility by the sound card system to set up signals analysis system based on research of teaching program of experiments in the number of traditional college is analyzed.2)Audio signal acquisition and analyze system is constructed based on LabVIEW, it has functions of virtual signal acquisition, analysis, waveform display, storage and transfer of data files to meet the needs of the experimental teaching.Key Words：LabVIEW, Sound card data acquisition, Signals Analysis目录1 绪论 (1)1.1 课题开发背景和发展现状 (1)1.2 研究的意义 (2)2 虚拟仪器、声卡及数据采集理论 (3)2.1 虚拟仪器介绍 (3)2.1.1虚拟仪器的特点 (3)2.1.2虚拟仪器的组成 (4)2.1.3 虚拟仪器与传统仪器的比较 (4)2.2 LabVIEW简介 (6)2.2.1 LabVIEW程序的基本构成 (6)2.2.2 LabVIEW的应用 (7)2.3声卡 (7)2.3.1声卡的基本功能 (8)2.3.2声卡的工作原理 (8)2.3.3声卡的性能指标 (9)2.4 信号分析理论 (10)2.4.1 数据采集理论基础 (10)2.4.2快速傅立叶变换（FFT） (12)2.4.3 谐波分析理论 (14)3 信号分析系统解决方案 (18)3.1声卡作为数据采集卡的可行性分析 (18)3.2信号分析系统设计方案比较 (19)3.3 系统模块划分 (20)4 信号处理程序设计 (22)4.1 系统欢迎界面的设计 (22)4.2系统主页面的设计 (23)4.3实时采集信号模块的设计 (25)4.4 历史重载信号模块的设计 (26)4.5信号采集和处理模块 (26)4.5.1音频信号的采集 (26)4.5.2音频信号的分析 (28)4.6辅助模块 (29)4.7帮助模块 (29)4.8程序的运行与调试 (30)4.8.1运行VI (30)4.8.2调试VI (30)5 实验结果 (32)总结和展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)附录A (38)附录B (40)1 绪论本文旨在运用虚拟仪器开发软件LabVIEW8.5，设计开发基于声卡的音频信号数据采集和频谱分析系统，使其具有通过普通声卡进行声音数据的采集、分析、显示以及存储的功能。
1.1 课题开发背景和发展现状由于信息科学的快速发展，需要处理的问题越来越复杂，对于信号分析的要求也越来越高。
随着电子技术、计算机技术和网络技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现，传统仪器显得越来越力不从心，其信号处理电路的设计十分复杂且难以更新，当新的计算方法出来后，传统的仪器亦无法升级，满足不了科研人员的要求，给科研工作带来额外的科研成本。
而虚拟仪器的信号分析系统完全可以解决这个问题，用虚拟仪器开发平台开发各种―虚拟仪器‖，不但成本低廉、简单易行，且交互性、可操作性和真实感与传统仪器基本相同。
―软件即仪器‖（Software is Instrument）反映了虚拟仪器的基本特征。
传统仪器具有―技术更新周期长‖、―仪器功能无法自定义‖、―与其他设备连接困难‖、―开发维护费用高‖等问题，所以在对信号处理要求越来越高的今天，用户希望能在虚拟仪器平台上来建立一信号分析系统以解决上述问题；另通过调查显示在高校中存在―传统仪器无法进行远程实验，实现设备资源共享‖、―实验设备更新困难，大部分设备落后于课程建设的需要‖、―实验的内容侧重于理论的验证和模仿训练，循声的实验内容统一，缺乏对学生创新意识的培养和综合能力的提高‖等问题，这些在很大程度上制约了实验教学的发展和人才培养质量的提高。
究其原因，不能不说在科技迅猛发展的今天，以教育有限的投入无法满足实验设备价格昂贵、更新速度快的要求，是其最根本的原因。
这就要求教育工作者，开发出能够满足现代实验教学要求、物美价廉的实验教学仪器，以提高实验教学水平，培养高素质、高技能的创新型人才。
目前在国内高校，虚拟仪器正逐步走进理工科课堂和实验室，越来越多的学校通过购置美国NI公司的虚拟仪器产品组建高中档次的虚拟实验室，但成本相对比较昂贵。
在这种背景下提出了本课题。
虚拟仪器是当前测控领域的技术热点，它代表了未来仪器技术的发展方向。
目前应用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
LabVIEW软件是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，是第一个借助于虚拟（软）面板用户界面和方框图建立虚拟仪器的图形程序设计系统，也是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言。
它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被视为一个标准的数据采集仪器和仪器控制软件。
作为一种高级语言LabVIEW的功能完整性和应用灵活性不亚于任何其他高级语言，而其提供的各种功能强大的附加软件包，如控制与仿真、高级数字信号处理、统计过程控制、模糊控制、PID控制等，则是其他语言所不及的。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
1.2 研究的意义目前，国内大部分高校实验教学中所使用的都是传统仪器，而传统仪器的更新周期长、价格昂贵等特点使得高校教学设备长期得不到更新，已严重滞后于信息时代和工程实际的需要；虚拟仪器的出现，彻底改变了传统的仪器观。
基于LabVIEW的信号分析系统正是解决这一问题的最佳方案，它最大的优势在于它的智能化和软件平台对用户的开放性，它能完全地带传统仪器并扩展其功能，这是虚拟仪器在教学、科研中最有价值的应用。
目前，多数高校采用NI公司提供的专业数据采集设备能组建专业的虚拟实验系统，但建设成本高。
普通声卡是PC机最基本配置，使用普通声卡进行信号的采集，建设成本大大降低，虽然不能满足专业数据采集的要求，但是足以满足日常教学的要求，并能用于音频信号分析方向的科研开发工作。
2 虚拟仪器、声卡及数据采集理论2.1 虚拟仪器介绍虚拟仪器是指，在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式。
实际上，测量时使用者是在操作具有测试软件的计算机，犹如操作一台虚拟的电子仪器，虚拟仪器因此得名。
2.1.1虚拟仪器的特点虚拟仪器是建立在标准化、系列化、模块化、积木化的硬件和软件平台上的一个完全开放的系统。