行介绍系统硬件设计系统软件设计功能调试调试结果分析第章音频信号综合概述音频信号音频信号是带有语音音乐和音效有规律声波频率幅度变化信息载体。根据声波特征，可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频又可以分为语音音乐和音效。规则音频是种连续变化模拟信号，可用条连续曲线来表示，称为声波。声音三个要素是音调音强和音色。析基本原理音频信号分析方法第章音频信号分析仪总体设计设计要求方案比较第章系统芯片介绍芯片芯片液晶显示第章系统硬件设计信号预处理模块模数转换模块键盘及显示模块第章系统软件设计第章系统调试总结参考文献致谢附录第章绪论选题背景及意义音频是多媒体中种重要媒体。我们能够听见音频信号频率范围大约是，其中语音大约分布在之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布。声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成为数字音频。这里所说音频分析就是以数字音频信号为分析对象，以数字信号处理为分析手段，提取信号在时域频域内系列特性过程。各种特定频率范围音频分析有各自不同应用领域。例如，对于之间语音信号分析主要应用于语音识别，其用途是确定语音内容或判断说话者身份而对于之间全范围语音信号分析则可以用来衡量各类音频设备性能。所谓音频设备就是将实际声音拾取到将声音播放出来全部过程中需要用到各类电子设备，例如话筒功率放大器扬声器等，衡量音频设备主要技术指标有频率响应特性谐波失真信噪比动态范围等。在目前大学本科实验教学中，如专业基础课通信原理和数字信号处理等，都是以音频信号作为示例，对信号进行分析。但往往由于成型仪器价格昂贵，使得这部分实验无法得以实施。这是我们研究该课题意义之所在，希望通过研究，能够建立个性价比高音频信号分析系统，并将该结果应用于大学本科实验教学中，可以让学生理解信号分析概况。音频信号分析仪现状和趋势早期专业音频分析仪种类很少，在做音频测量时般是利用万用电表频率计示波器及频谱仪等组合成套音频测试系统。这种测试系统中间环节多，各环节之间接口匹配较为困难，使用起来比较麻烦，测量结果往往也不精确。近年来出现音频分析仪器也与仪器主流发展趋势致，朝着高度集成化智能化方向发展，这些仪器集成了复杂音频信号发生装置功率放大装置等，具备了些初步图形化分析功能，使用户很容易组建音频测量系统。公司精灵系列音频分析仪就是这类仪器典型代表，如图所示。该仪器集成了交直流电压测量频率测量信噪比测量，也可以测量频率响应电平线性度或者谐波失真，可测量双向信道串扰，可产生双音信号，用于调制失真分析和差频失真测量，且测量范围宽，精度较高。该仪器除具备般音频参数测量外，还可分析数字音频信号，采样率高达，可用于数字音频设备测量和模拟数字混合接口相关应用。目前，音频信号分析仪在国内外发展都很快，例如美国双通道音频信号分析仪日本松下双声道音频信号分析仪台湾泰仕音频信号分析仪等，这些分析仪能够完成音频信号很多指标测试，但是，其产品价格往往是很昂贵，通常在几万元左右。另外，成型音频信号分析仪尽管能够测试很多音频指标，但这些指标未必是每个用户都感兴趣，因此，往往出现成型分析仪中些指标没有被利用，而用户感兴趣指标在成型分析仪中又无法测试问题。鉴于以上两个原因，音频信号分析系统个性化虚拟仪器如火如荼发展起来。音频信号分析发展是随着般信号分析仪器发展而不断改进。信号分析仪发展至今已经经历了三个阶段，年代发展以波干涉谐振和滤波原理制成模拟式分析仪，它们功能少，分析速度慢，目前已经很少使用。但是这类仪器分析时能量集中，分析精度高且分析方法有特色。因此，许多数字化仪器保留了模拟式分析仪部分功能。年代，随着计算机技术发展，信号处理由模拟式向数字式转换，发展是以计算原理制成数字式信号分析仪。这类仪器功能多，分析速度快，是使用中主流，典型产品有丹麦日本和美国等。新产品仍层出不穷，分析功能也越来越多，而操作则更简洁方便。第二代仪器缺点是功能恒定，不能满足用户特殊要求，同时分析功能无法更新换代。近年来，出现了批基于机虚拟信号分析仪，这些分析仪器硬件借助在科研及大专院校都很普及微型计算机，软件依赖于用户自行编程。这样，即提高了微机利用率，又可以使得信号分析仪功能能够和用户要求相匹配。在这个基础上，又出现了批高速专用数字信号处理芯片，如每秒可完成万次浮点运算。芯片出现，为通用计算机为主体智能信号分析仪产生和发展奠定了基础。智能仪器分析功能由软件设定，可以不断升级换代，用户也能自行修改，同时还能与人工智能技术和数据库技术能计算机应用技术相结合，使用起来非常方便。主要研究内容和整体结构本文将技术引入到音频处理设计中，改变了传统设计方法。通过运用快速傅里叶算法对音频信号基波频率和各谐波频率进行分析并对各频率点幅度进行计算，这样音频处理器不仅完成了其基本功能，而且也为今后应用搭建好了个音频信号处理平台。在理论方案验证通过基础上，完成了音频处理器硬件设计和软件设计，最终开发出套实用音频信号分析仪。具体内容包括通过理论分析，确定系统总体方案对所用到主要元器件进行介绍系统硬件设计系统软件设计功能调试调试结果分析第章音频信号综合概述音频信号音频信号是带有语音音乐和音效有规律声波频率幅度变化信息载体。根据声波特征，可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频又可以分为语音音乐和音效。规则音频是种连续变化模拟信号，可用条连续曲线来表示，称为声波。声音三个要素是音调音强和音色。势成为业界研究主题。系统方案确定之后，就是硬件部分设计。由于是整个系统核心，所以整个系统硬件设计是围绕芯片来进行在硬件设计过程中，对整个电路进行模块化设计。整个硬件平台包括核心模块转换模块，滤波模块，共模抑制等模块。硬件设计完成之后，进行系统软件设计。与系统可编程器件相对应，本系统软件是核心处理单元软件设计。软硬件设计完成后，进行了系统调试。因为本系统使用主要器件，因此调试工作主要集中在软件修改上。本系统采用公司平台制作音频处理器，通过测试，基本可用于均衡效果模拟和诸如混响等音效功能，可以有很强灵活性和可扩展性。今后只需将新音频处理算法烧写到中，在不需修改电路情况下即可使音频处理器具有更多更新音效处理效果。下步工作展望由于时间有限，课题期间我们只是侧重于基于技术硬件平台设计与实现，所以整个硬件平台只是实现了音频器基本主体功能，在本次音频信号分析仪设计中，由于没有很好硬件设备，缺少信号传感器，所以没有真正去分析个音频信号，而是将实验室信号发生器作为音频信号分析仪输入信号，虽然信号发生器输出波形很特殊，都是周期信号，完全不符合自然界中杂乱音频信号，但此次设计仍然可以对这些信号进行分析，可以测量信号频率成分和各频率功率。基于数字音频处理器能为我们提供更好声音品质，而且使用方便灵活可靠，而且价格低廉，随着和数字音频技术发展，数字音频处理器将会得到更广泛应用。参考文献彭启踪，李玉柏，管庆技术发展与应用北京高等教育出版社，季学锋，种基于多路音视频采集处理系统设计合肥工业大学胡剑凌，徐盛，数字信号处理系统应用和设计上海上海交通大学出版社，清源科技硬件开发教程北京机械工业出版社系列原理与应用北京电子工业出版社戴逸民，梁小雯，裴小平基于现代电子系统设计北京电子工业出版社，李哲英，骆丽，刘元盛基础理论与应用技术北京北京航空航天大学出版社，胡广书数字信号处理理论算法与实现北京清华大学出版社，张雄伟，曹铁勇芯片原理与开发应用北京电子工业出版社，张雄伟等集成开发与应用实例北京电子工业出版社，李哲英基本理论与应用技术北京北京航空航天大学出版社，尹勇集成开发环境使用指南北京北京航空航天大学出版社，陈金鹰技术及应用北京机械工业出版社，赵红怡技术与应用实例北京电子工业出版社，苏涛实用技术西安西安电子科技大学出版社，周霖信号处理技术应用北京国防工业出版社，黄凤英原理及应用南京东南大学出版社，邹彦原理及应用北京电子工业出版社，苏涛等接口电路设计与编程西安西安电子科技大学出版社，章云控制器及其应用北京机械工业出版社，宁改娣，杨拴科控制器原理及应用北京科学出版社致谢本文研究主要是在我导师精心指导和悉心关怀下完成，在我学业和论文研究上其中无不倾注着导师辛勤汗水和心血。导师严谨治学态度渊博知识精神使我深受启迪。从尊敬导师身上，我不仅学到了扎实宽广专业知识，也学到了做人道理。在此我要向我导师致以最衷心感谢和深深敬意,在多年学习生活中，还得到了许多同学师兄弟和师姐妹热心关怀和帮助，无论是己经毕业还是仍在学校里，大家始终如。在论文撰写和修改过程中，特别感谢张先庭老师和赵永建同学帮助。在这个集体里面我深深感受到同心协力奋斗精神，大公无私互助氛围，也为能有这样同门朋友感到万分欣慰和幸运。在此，向所有关心过我帮助过我指导过我老师家人和朋友表示由衷感谢,衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩各位专家和教授,附录信号预处理及转换控制器析基本原理音频信号分析方法第章音频信号分析仪总体设计设计要求方案比较第章系统芯片介绍芯片芯片液晶显示第章系统硬件设计信号预处理模块模数转换模块键盘及显示模块第章系统软件设计第章系统调试总结参考文献致谢附录第章绪论选题背景及意义音频是多媒体中种重要媒体。我们能够听见音频信号频率范围大约是，其中语音大约分布在之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布。声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成为数字音频。这里所说音频分析就是以数字音频信号为分析对象，以数字信号处理为分析手段，提取信号在时域频域内基于音频信号分析仪硬件设计学生姓名陆敏班级指导老师张先庭摘要音频信号分析是指通过采集处理技术对音频信号成分进行分析，随着信息处理技术不断发展，处理分析音频信号设备也日渐增多。目前