采集声音信息
声音的采集和分析
1.摘要MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
本次设计利用Matlab设计实现语音信号采集处理软件，通过MIC实时录制并分析语音信号，包括实时显示信号波形、计算信号的频谱等，并利用MA TLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计数字滤波器进行滤波处理。
关键字：matlab 语音信号采集和分析波形滤波处理2 对声音进行采集分析2.1声音的采集Matlab函数库中的analoginput（）函数可以实现对模拟信号的采集，这种模拟信号可以是声音信号，电压、电流信号等。
通过定义ai=analoginput(‘ADAPTOR’),可以建立模拟信号采集的对象，其中ADAPTOR=’winsound’，即建立了声音信号采集的对象。
对建立的声音信号采集对象要进行声音采集的属性参数设置。
ADDchannel（ai,1）设置采集声音的通道数，1表示单声道，【1 2】则表示立体声道。
Set（ai,’samplesrate’,value）设置声音信号采集的采样频率，value的取值根据实际情况进行确定，但必须满足采样定理，通常的取值有value=8000、16000、44100等；set（ai,’samplespertrigger’,value）设置采集声音信号的长度；set(ai,’triggertype’,’value’)设置声音信号采集的触发方式，触发方式主要有三种：立即触发、手工触发和软件触发，软件触发有可以分为信号上升沿触发、下降沿触发等，需要根据不同的实际情况选择合适的触发方式。
声音采集处理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解声音采集和处理的基本原理。
2. 掌握使用音频采集设备采集声音信号的方法。
3. 学习音频信号处理的基本操作，包括滤波、放大、降噪等。
4. 了解音频信号在数字处理中的转换过程。
二、实验器材1. 音频采集卡2. 麦克风3. 耳机4. 个人电脑5. 音频处理软件（如Adobe Audition、Audacity等）6. 实验指导书三、实验原理声音采集处理实验主要涉及以下几个方面：1. 声音的产生与传播：声音是由物体振动产生的，通过介质（如空气、水、固体）传播到我们的耳朵。
2. 声音的采集：通过麦克风等设备将声音信号转换为电信号。
3. 声音的数字化：将电信号转换为数字信号，便于计算机处理。
4. 音频信号处理：对数字信号进行滤波、放大、降噪等操作，改善声音质量。
5. 音频信号的播放：将处理后的数字信号转换为声音，通过扬声器播放。
四、实验步骤1. 声音采集：- 将麦克风连接到音频采集卡。
- 将音频采集卡连接到个人电脑。
- 打开音频处理软件，设置采样率、采样位数、通道数等参数。
- 使用麦克风采集一段声音，如说话、音乐等。
2. 音频信号处理：- 使用音频处理软件对采集到的声音进行降噪处理。
- 使用滤波器对声音进行放大或降低噪声。
- 对声音进行剪辑、合并等操作。
3. 音频信号的播放：- 将处理后的声音保存为文件。
- 使用音频播放软件播放处理后的声音。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 成功采集了一段声音。
- 对采集到的声音进行了降噪处理，提高了声音质量。
- 对声音进行了剪辑、合并等操作，满足了实验要求。
2. 实验分析：- 通过实验，我们了解了声音采集和处理的基本原理。
- 掌握了使用音频采集设备采集声音信号的方法。
- 学习了音频信号处理的基本操作，包括滤波、放大、降噪等。
- 了解了音频信号在数字处理中的转换过程。
六、实验总结1. 本实验让我们对声音采集和处理有了更深入的了解。
2. 通过实验，我们掌握了使用音频采集设备采集声音信号的方法。
声音的采集与处理
第二节 声音的采集与处理
学习任务
一，直接录制声音 二，从音频CD光盘中提取音乐 三，声音片段的剪辑处理 四，混音合成声音文件 五，小结
一，直接录制声音
录制声音可以有多种方法，可选择下列一种 方法进行录音。 方法一：用计算机录音。 方法二：用Mp3播放器录音。
方法一：用计算机录音。
采样频率
通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多 少个声音样本，是描述声音文件的音质、音 调，衡量声卡、声音文件的质量标准。采样 频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单 位时间内计算机得到的声音样本数据就越 多，对声音波形的表示也越精确。
在数字音频领域，常用的采样率有：
8,000 Hz - 电话所用采样率, 对于人的说话已经足够 11,025 Hz 22,050 Hz - 无线电广播所用采样率 32,000 Hz - miniDV 数码视频 camcorder、DAT (LP mod e)所用采样率 44,100 Hz - 音频 CD, 也常用于 MPEG-1 音频（VCD, SV CD, MP3）所用采样率 47,250 Hz - Nippon Columbia (Denon)开发的世界上第一 个商用 PCM 录音机所用采样率 48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业 音频所用的数字声音所用采样率
（5）在混音的时候，如果两个声音文件格式不一 致，WaveCN会提示你先进行格式转换才能混音。 声音文件与在应用中 需对一些声音文件的格式进行转化：类似于图像文 件，通过软件打开声音文件后，再“另存为”所需 要 的其他格式。
表 2-3 常见声音文件格式
二，从音频CD光盘中提取音乐
音频CD光盘是按音轨存贮音乐的，并非数字化的音 乐文件，它不像其他数据光盘，可以直接拷贝其中 的音乐，所以需要通过软件一边播放，一边录制的 方法把音乐翻录下来，如Windows Media Player、 RealPlayer、超级解霸等音频播放软件都具有这些 翻录功能。
声控技术的原理与应用
声控技术的原理与应用原理声控技术，也称为语音识别技术，是指通过对声音信号进行分析和处理，从中提取出有用信息，实现对声音指令的识别和理解的技术。
声控技术的实现基于以下原理：1.声音的采集：声控技术首先需要对声音进行采集，一般使用麦克风或其他声音传感器来收集声音信号。
2.信号处理：采集到的声音信号需要进行预处理，去除噪音、滤波等操作，以提高后续处理的准确性。
3.特征提取：声音信号中包含了大量的信息，如频率、幅度、时域特征等。
声控技术通过对声音信号进行特征提取，将其转化为可以用于识别的特征向量。
4.训练和模型构建：声控技术基于机器学习和模式识别的方法，通过训练样本来构建声音指令的模型。
训练过程中，会对声音信号进行标注和分类，建立起声音和相应指令之间的关联。
5.语音识别：在声控技术中，经过模型构建后，可以根据特征向量对声音进行分类和识别。
识别的结果可以是文字、控制指令等形式。
应用声控技术能够广泛应用于各个领域，提供了更加方便和智能的操作方式。
以下是声控技术在不同领域的应用：智能家居声控技术可以实现对家居设备的远程控制和智能化管理。
通过声音指令，可以控制智能音响、智能灯光、智能空调等设备的开关、调整和定时等操作。
例如，可以通过语音命令告诉智能音响播放音乐或调整音量，通过语音命令告诉智能灯光打开/关闭或调整亮度。
汽车交互系统声控技术可以在汽车交互系统中实现语音控制功能，避免驾驶员在行驶过程中的分心操作。
通过声音指令，驾驶员可以控制导航、音乐、电话等功能，提高驾驶的安全性和便捷性。
例如，可以通过语音命令告诉导航系统目的地和路线，通过语音命令切换音乐源或调整音量。
联网设备声控技术可以与其他联网设备结合，实现更加智能的互联体验。
通过声音指令，可以控制智能电视、智能手机、智能助理等设备的功能。
例如，可以通过语音命令告诉智能电视打开特定应用或切换频道，通过语音命令告诉智能手机发送短信或拨打电话。
医疗领域声控技术可以应用于医疗领域，实现对医疗设备和系统的语音控制。
基于Labview的声音信息采集与处理
实验四基于LabVIEW的声音数据采集一、背景知识在虚拟仪器系统中，信号的输入环节普通采用数据采集卡实现。
商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机借口电路，但普通比较昂贵，计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统，它具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、通用性强，软件特殊是驱动程序升级方便。
如被测对象的频率在音频X围内，同时对采样频率要求不是太高, 则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。
1.从数据采集的角度看声卡1.1声卡的作用从数据采集的角度来看，声卡是一种音频X围内的数据采集卡，是计算机与外部的摹拟量环境联系的重要途径。
声卡的主要功能包括录制与播放、编辑和处理、MIDI接口三个部份。
1.2声卡的硬件结构图1是一个声卡的硬件结构示意图。
普通声卡有4~5个对外接口。
图1声卡的硬件结构示意图声卡普通有Line In和Mic In两个信号输入，其中Line In为双通道输入, Mic In仅作为单通道输入。
后者可以接入较弱信号，幅值大约为0.02~0.2V o 声音传感器〔采用通用的麦克风〕信号可通过这个插孔连接到声卡。
若由Mic In 输入，由于有前置放大器，容易引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用Line In，其噪声干扰小且动态特性良好，可接入幅值约不超过1.5V的信号。
此外，输出接口有2个，分别是Wave Out和SPK Out。
Wave Out （或者Line Out〕给出的信号没有经过放大，需要外接功率放大器，例如可以接到有源音箱；SPKOut给出的信号是通过功率放大的信号，可以直接接到喇叭上。
这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。
1.3声卡的工作原理声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。
声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的摹拟音频信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。
小学信息技术三年级上册2《声音、视频的采集》教案
小学信息技术三年级上册2《声音、视频的采集》教案（一）年级：三年级上册学科：信息技术版本：泰山版教材分析：本课选自信息技术泰山版三年级上册第二课《声音、视频的采集》，是信息技术课程中多媒体处理与应用的基础内容。
本课旨在引导学生了解声音和视频在数字世界中的基本概念，掌握通过计算机及相关设备进行声音和视频采集的基本方法，为后续学习音视频编辑、多媒体作品制作打下基础。
教材通过生动的实例和实践活动，激发学生的学习兴趣，培养学生的信息素养和创新能力。
学情分析：三年级学生处于信息技术学习的初级阶段，对计算机及多媒体技术充满好奇，但操作能力和理解能力尚待提高。
他们对声音和视频这类直观、生动的媒体形式有较高兴趣，但可能缺乏系统的知识结构和操作技能。
因此，本课设计应注重实践操作，通过简单易懂的任务引导学生逐步掌握声音和视频采集的基本方法，同时注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
教学目标：1. 知识与技能：学生能够了解声音和视频采集的基本概念，掌握使用麦克风和摄像头进行声音和视频采集的基本方法。
2. 过程与方法：通过小组合作和实践活动，学生能够提高计算机操作能力和问题解决能力，学会使用信息技术工具进行多媒体素材的采集。
3. 情感态度与价值观：激发学生对信息技术的兴趣，培养学生的创新意识和团队合作精神，引导学生树立健康、合法的多媒体素材使用观念。
教学重难点：重点：掌握使用麦克风和摄像头进行声音和视频采集的基本方法。
难点：在实际操作中调整麦克风和摄像头的设置，以获得高质量的声音和视频素材。
教学过程：1. 导入新课（约5分钟）通过展示一段包含声音和视频的多媒体作品，引导学生思考这些素材是如何获取的，激发学生的好奇心和学习兴趣。
2. 新知讲解（约10分钟）介绍声音和视频采集的基本概念，展示麦克风和摄像头的实物或图片，讲解其工作原理和使用方法。
演示使用麦克风录制声音和使用摄像头录制视频的基本步骤，强调注意事项和技巧。
3. 实践操作（约20分钟）学生分组，每组分配一台计算机、一个麦克风和一个摄像头。
音频信息的采集_南楠
第四课音频信息的采集
六道沟中心学校南楠
教学内容：
要求学生知道声音文件的存储格式，音频信息的采集，音频播放的文件。
教学目标：
要求学生知道声音文件的存储格式，音频信息的采集，音频播放的文件。
教学重点：
声音文件的存储格式和音频信息的采集以及音频播放的文件。
教学难点：
音频信息的采集
教学过程：
课程导入：教师播放一组关于音频的图片。
激发学生兴趣，引入学习主题；
一、声音文件的存储格式
了解下几种常见的音频文件格式：CD格式（天籁之音） WAV（无损的音乐）MP3（流行的时尚）WMA（功能强大）MIDI（作曲家最爱）
二、声音文件的播放
介绍比较常见的声音文件播放器：千千静听、播客、酷狗等
三、音频信息的采集
1、用计算机录制声音
（1）教师讲解、演示录制声音的步骤
（2）学生练习用计算机录制声音，教师指导.
2、获取现成的音频文件
教师讲解获取音频的方式
学生练习下载声音文件，教师指导.
3、教师播放合成的录音
学生体验录音过程
保存音频文件到计算机
4、课堂小结
教师利用课件演示，总结本节课的知识点。
教学反思：。
3.17播放与采集声音(教学教学设计)-信息技术第2册同步备课系列(北京版2013)
学生活动：
- 自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解数字音频文件的基本概念和常见的音频文件格式。
- 思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。
- 提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。
3.17播放与采集声音 （教学教学设计）-信息技术第2册同步备课系列（北京版2013）
主备人
备课成员
教学内容
本节课的教学内容来自于信息技术第2册同步备课系列（北京版2013）的第3.17节“播放与采集声音”。本节内容主要介绍了数字音频文件的基本概念、常见的音频文件格式以及如何在计算机上进行音频的播放和采集。具体内容包括：
3. 学生可能遇到的困难和挑战：在学习播放与采集声音的过程中，学生可能会遇到以下困难和挑战：
- 对音频文件格式和采样率等概念的理解不够深入，导致在实际操作中难以正确应用。
- 采集声音时，可能会遇到设备连接问题、噪音干扰等实际操作难题。
- 使用音频处理软件时，可能会因为界面复杂、功能繁多而感到困惑，不知道如何下手。
1. 数字音频文件的基本概念：音频信号的数字化过程、采样率、位深度等。
2. 常见的音频文件格式：WAV、MP3、WMA等。
3. 音频播放的基本方法：使用Windows Media Player、Itunes等播放器进行音频播放。
4. 音频采集的基本方法：使用Microphone录制声音、使用Audacity等软件进行音频的剪辑和处理。
- 通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
- 通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
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unit caiji;interfaceusesWindows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls,MMSystem, ExtCtrls;typeTForm1 = class(TForm)Button1: TButton;Memo1: TMemo;procedure Button1Click(Sender: TObject);private{ Private declarations }public{ Public declarations }end;typetrecorder=classprivateFwavefmt:Twaveformatex;wavehandle:hwavein;wavehdr1:pwavehdr;wavebuffer1:lpstr;procedure callback(umsg,dwinstance,dwparam1,dwparam2:dword);stdcall; end;varForm1: TForm1;recorder:trecorder;umsg,dwinstance,dwparam1,dwparam2:dword;dddd:W A VEINCAPS;implementation{$R *.DFM}procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);varre:uint;wave_num:uint;str:string;mmrError:MMRESULT;pszText: LPSTR;cchText:UINT;beginrecorder:=trecorder.Create;recorder.Fwavefmt.wFormatTag:=wave_format_pcm;recorder.Fwavefmt.nSamplesPerSec:=11025; //采样速率recorder.Fwavefmt.nAvgBytesPerSec:=22050; //每秒采样得到的数据recorder.Fwavefmt.wBitsPerSample:=16; //量化位数recorder.Fwavefmt.nBlockAlign:=2; //记录区块对齐的单位。
re:=waveInGetNumDevs;wave_num:=uint(1);re:=waveinopen(@recorder.wavehandle,wave_mapper,(@recorder.Fwavefmt),dword(@trecorder.callb ack),dword(@recorder), callback_function);//callback_function+wave_allowsync;showmessage(inttostr(re));// str:=inttostr(dddd.wMid)+' '+inttostr(dddd.wPid)+' '+inttostr(dddd.vDriverVersion)+' ';// str:=str+inttostr(dddd.dwFormats)+' '+ inttostr(dddd.wChannels)+' '+inttostr(dddd.wReserved1)+' ';case re ofMMSYSERR_ALLOCATED:showmessage('已经分配内存');MMSYSERR_BADDEVICEID:showmessage('超出索引');MMSYSERR_NODRIVER:showmessage('没有驱动');MMSYSERR_NOMEM:showmessage('不能分配内存');W A VERR_BADFORMAT:showmessage('打开不支持的设备');end;//end case//////////////////////////////////////////////为采样数据分配缓冲空间recorder.wavehdr1:=globalallocptr(ghnd or gmem_share,sizeof(wavehdr));recorder.wavebuffer1:=globalallocptr(ghnd or gmem_share,1024);recorder.wavehdr1.lpData:=recorder.wavebuffer1;recorder.wavehdr1.dwBufferLength:=1024;waveinprepareheader(recorder.wavehandle,recorder.wavehdr1,sizeof(wavehdr)); waveinaddbuffer(recorder.wavehandle,recorder.wavehdr1,sizeof(wavehdr)); waveinunprepareheader(recorder.wavehandle,recorder.wavehdr1,sizeof(twavehdr)); globalfreeptr(recorder.wavebuffer1);///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////启动波形输入设备re:=waveinstart(1);showmessage(inttostr(re));case re ofMMSYSERR_INV ALHANDLE: showmessage('Specified device handle is invalid.'); MMSYSERR_NODRIVER: showmessage('No device driver is present.' ) ;MMSYSERR_NOMEM:showmessage( 'Unable to allocate or lock memory.' );end;end;procedure trecorder.callback(umsg,dwinstance,dwparam1,dwparam2:dword);stdcall;var i:integer;spbyte:^byte;singledata:integer;beginshowmessage('good');case umsg ofmm_wim_open:beginshowmessage('good');end;mm_wim_data:beginspbyte:=pointer(dwparam1);for i:=0 to 100 dobeginsingledata:=spbyte^;inc(spbyte);end;end;end;end;end.//////////////////////////////资料一、特点声卡作为语音信号与计算机的接口卡件，其最基本的一项功能就是A/D转换。
实际上，除了语音外，很多信号的频率都落在音频范围内（比如机械量信号，过程量信号等），当我们需要对这些信号进行采集时，使用声卡作为采集卡是一种相当令人满意的解决方案，其理由如下：1．价格便宜。
一般声卡的价格才一百多元，比起自己从头到尾开发一块采集卡的成本低得多。
比起目前市场上的采集卡的价格，更是不可同日而语。
相应地，产品成本也会降低。
2．即买即用。
完全省略了A/D卡的的硬件开发过程，很大程度上缩短了产品的开发周期。
3．灵活性好。
量化位数可编程（8位或16位）；采样频率可编程（一般声卡的最高采样频率可达200KHz，并且连续可调）；采样通道可编程（1通道或2通道）；由于可以使用在Windows操作系统下，可以用通用的软件开发工具对其进行开发（如Delphi,VB，VC等）。
当然也有其局限性，那就是声卡一般只能作为PC插卡用在PC机上，很难用微控制器对其进行控制（因为要用到中断和DMA技术），因而很难用在小型的仪器仪表里。
再者由于声卡是专门针对音频信号而设计的，所以它的采样速率不可能很高。
二、编程技术既然声卡本身就是一块很好的A/D卡，硬件部分已经不需操心了，那么最终的问题就是怎样对其编程才能够取得A/D的数据。
事实上，声卡是PC的一种多媒体设备，所以可以用Windows 的MCI（Media Control I nterface）命令来控制声卡。
MCI它提供了一组与设备无关的控制命令，是一种访问多媒体设备的高层次方法。
也正因为它属于一种高层次方法，所以它提供给程序员的灵活性有限，利用MCI命令来控制声卡录音时，程序员不能在录音的过程中访问内存中的采样数据，只有在录音完成后通过访问*.WA V文件才可以得到采样数据，尽管最终还是得到了采样数据，但是这样做一方面嫌其麻烦，更重要的是存取文件需要耗费时间，声卡在采样的过程中有可能会停止下来等待文件操作，造成了采样的断续。
在一些实时性要求比较高的场合（比如波形分析，实时控制等），断续的采样明显是不行的。
Windows的低级波形音频函数提供了对声卡的最大灵活性的操作，它允许在采样过程中随机地访问内存中的每个采样数据，完全可以克服使用MCI命令所遇到的实时性问题。
Windows以动态连接库Mmsystem.dll的形式提供低级波形音频函数，在Mmsystem.dll中总共包括了以下几个有关波形录入的函数：waveInAddBuffer ：向声音输入设备发送缓冲区；waveInClose ：关闭声音输入设备waveInGetDevCaps：获取声音输入设备性能；waveInGetErrorText：获取声音出错信息文本waveInGetID ：获取声音输入设备ID；waveInGetNumDevs：返回声音输入设备数量waveInGetPosition ：获取声音设备输入位置；waveInMessage ：向声音输入设备发送信息waveInOpen ：打开声音输入设备；waveInPrepareHeader：预备声音输入缓冲区waveInReset ：停止声音输入设备工作；waveInStart ：停止声音输入设备工作waveInStop ：停止声音输入；waveInUnprepareHeader ：清除预备的声音文件头需要说明的是：不同的编程工具多会含有对这些低级波形音频函数进行说明的头文件（比如在Delphi4.0中，对Mmsystem.dll说明的文件是Mmsystem.pas），所以在不同的编程工具中调用这些函数时有可能会使用不同的名称。