采集声音信息

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。

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。

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（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。

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：。

教学过程:一、情境导入同学们，不知道你们有没有留意，当你们进入电脑室，开着电脑后，最常做的第一件事是什么呢？戴耳机？为了什么？听歌？听歌能带给你们什么感受啊？哦，能够带动你们的情绪，引起你们心灵的共鸣。

原来声音媒体的表现力，感染力是如此的深刻，难怪音乐在我们心目中的地位是如此的重要！既然你们那么喜欢音乐，那你们对声音媒体的了解有多少呢？这一节课我们就一起来学习声音的采集与加工。

二、新课内容1.声音文件的存储格式首先，第一个内容，我们了解一下常见的声音文件的存储格式。

你们知道的声音文件格式有哪些？wav，mp3，midi，这三种格式各有什么特点呢？我们现在分别来听一下，第一个，wav文件，容量有多大？27.7mb好，再听第二个，mp3文件，容量大小是2.51mb，哇，跟wav差了10倍有多。

听一下，感觉跟wav文件对比，在音质上有没有什么明显的区别？没多大区别，是吧？再听这个midi文件，容量更小了，只有37.4kb，音质如何？比起mp3跟wav文件，低音部分就相对粗糙了一点，而且midi文件对计算机声卡性能的要求比较高。

我们看教材P72表5-1，通过对比，我们可以归纳出wav，mp3，midi这三种声音格式的各自特点。

同学们课后可以上网查阅相关资料，进一步了解有关声音媒体的更多的信息。

2.声音的采集了解完声音文件的存储格式以后，我们思考一下，有什么途径可以获取各种声音文件呢？这就涉及到声音的采集方式了采集声音可根据需要选择不同的方式。

目前声音的采集主要是通过以下4种途径来实现的。

（1）录制声音录制声音要求计算机配备相应的硬件，包括声卡、麦克风等，然后使用录音软件进行录音。

常见的录音软件有windows的“录音机”，goldwave等。

（2）获取现成的声音文件这是最简单最常见的方法。

大家都懂得利用下载工具去下载网络的音乐资源，就不用我多说了，你们比我更熟悉。

（3）从cd上获取声音你们有没试过把一张cd的曲目直接拷贝到电脑上，能播放吗？我们可以利用软件goldwave或超级解霸，把cd的整个音轨抓取下来，也可以截取音乐的其中一段。

声音采样声卡的主要的作用之一是对声音信息进行录制与回放，在这个过程中采样的位数和采样的频率决定了声音采集的质量。

1.采样的位数采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。

这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。

我们首先要知道：电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。

所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。

反之，在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。

声卡的位是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。

声卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。

8位代表2的8次方——256，16位则代表2的16次方——64K。

比较一下，一段相同的音乐信息，16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理，而8位声卡只能处理256个精度单位，造成了较大的信号损失，最终的采样效果自然是无法相提并论的。

如今市面上所有的主流产品都是16位的声卡，而并非有些无知商家所鼓吹的64位乃至128位，他们将声卡的复音概念与采样位数概念混淆在了一起。

如今功能最为强大的声卡系列——Sound Blaster Live！采用的EMU10K1芯片虽然号称可以达到32位，但是它只是建立在Direct Sound加速基础上的一种多音频流技术，其本质还是一块16位的声卡。

应该说16位的采样精度对于电脑多媒体音频而言已经绰绰有余了。

2.采样的频率采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。

在当今的主流声卡上，采样频率一般共分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级，22.05只能达到FM广播的声音品质，44.1KHz则是理论上的CD音质界限，48KHz则更加精确一些。

对于高于48KHz的采样频率人耳已无法辨别出来了，所以在电脑上没有多少使用价值。