基于LabVIEW和声卡的扬声器检测系统的设计和实现2009年08月11日星期二上午11:42基于LabVIEW和声卡的扬声器检测系统的设计和实现龙帆钱利民孙新亚吉吟东(清华大学自动化系北京100084)摘要:本文介绍了扬声器检测系统的基本原理和计算方法，并从硬件和软件两方面对系统结构进行设计和实现。基于虚拟仪器技术和声卡，该系统在LabVIEW软件平台下构建而成。文中对使用声卡构建数据采集系统的一些经验和技巧也作了说明。关键词:扬声器、检测系统、LabVIEW、声卡、虚拟仪器中图分类号：TP216文献标识码：BDesignandRealizationofLoudspeakerMeasuringSystemBasedonLabVIEWandSoundCardLongFan,QianLi-min,SunXin-ya,JiYin-dong(Dept.ofAutomation,TsinghuaUniversity,Bejing100084,China)Abstract:Thebasicprincipleandcomputingmethodofloudspeakermeasuringsystemisintroducedinthisarticle.Systemstructureisdesignedandrealizedinbothhardwareandsoftwaresidesaswell.Basedonvirtualinstrumenttechnologyandsoundcard,measuringsystemisconstructedonLabVIEWsoftwareplatform.Severalexperiencesandskillsinusingsoundcardasdataacquisitioncardarealsopresented.Keywords:LoudSpeaker、MeasuringSystem、LabVIEW、SoundCard、VirtualInstrument1引言扬声器检测系统是扬声器生产厂家研发、测试和生产过程中必不可少的重要环节。检测系统的精确性、可重复性和稳定性直接关系到扬声器检测结果，决定着扬声器质量的好坏。目前常用的专业检测软件如MLSSA、SoundCheck等均是由国外公司制作，价格相当昂贵，纯英文的界面对于国内测试操作人员来说操作比较复杂，而且在重复性以及精确性上分别有其不足之处。针对这种情况，研制出性价比高、操作简便、性能优秀的扬声器检测系统，使其能广泛地应用于国内扬声器生产厂家，是具有一定现实意义的。2检测系统简述扬声器检测系统的主要功能是对厂家生产的扬声器的各种性能指标进行测试，根据测试结果判断产品的质量并加以诊断。检测过程中需要进行采集或计算的主要几项技术指标分别是——频率响应曲线、阻抗曲线、THD及谐波失真曲线等内容。为了满足生产线的需要，检测系统应能快速、准确地完成检测工作，并具有良好的稳定性。同时，检测系统软件应具有友好的人机交互界面和人性化的操作方法，方便员工操作。基于上述考虑，这样一个自动化、模块化、人性化，而且计算量相当大的检测系统，使用传统的独立仪器是很难实现的，而利用借助计算机强大功能的虚拟仪器技术来实现则是最佳的选择。同时，虚拟仪器技术的应用更能使系统的可扩展性和易维护性得到增强，降低系统后续工作的成本和难度。[1]3系统结构虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体，从而把计算机强大http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理，满足用户对于常规仪器通常都不具备的图像打印、数据保存等功能的要求。虚拟仪器系统包括硬件和软件两部分，其中硬件由计算机、数据采集设备、传感器或者其他仪器组成，软件由用户在VC、VEE、LabVIEW等软件工具平台下编写。因此，下面分别从硬件和软件两方面对扬声器检测系统进行说明、分析和设计。3.1硬件设计参考国标GB/T9396-1996《扬声器主要性能测试方法》中各种扬声器性能的测试原理，在此基础上以虚拟仪器技术加以实现，整套扬声器检测系统的硬件平台所需单元为：计算机、数据采集卡、功率放大器、前置功率放大器、传声器、声校准器、参考电阻、消声测试箱以及连接用缆线。虚拟仪器的硬件结构中，数据采集卡是其核心部分，在设计系统之前，必须根据系统的需求情况来选择满足性能的采集卡。声卡作为一种特殊的采集卡，与NI、研华等公司的商用数据采集卡相比，其优势在于价格低廉、采样精度更高，并且与LabVIEW配合编程相当简单；劣势在于通道数较少、采样率较低。因此，运用廉价的声卡，构成一个较高采样精度、中等采样频率、且具有很大灵活性的数据...