基于LabVIEW的猝发音仿真信号源的设计

　　 猝发音通常是指纯音猝发音 ( Tone Burst) ，是一种正弦波脉冲信号，它由一个或多个完整周期的正弦信号组成 ( 见图 1) 。猝发音主要用于声学和振动仪器的有效值检波特性、时间计权特性、脉冲特性、积分特性的测试和扬声器瞬态特性的测试，它尤其适用于新的声级计标准和检定规程中测量声级计猝发音响应、过载指示和峰值 C 声级的性能。因此，猝发音发生器是声学和振动仪器研制、生产、计量、检定必不可少的仪器。本文采用美国 NI 公司的 PCI6251 型采集卡，并依托其 LabVIEW 开发环境设计了一种适合应用的仿真信号源，满足了各种测试的需要.

　　1 系统组成

　　该系统的总体设计方案主要由软件和硬件两大部分组成，由于本系统是用于声级计检定/校准系统，因其中需要采集信号，所以本系统采用了美国 NI 公司的 PCI6251 型采集卡，它可以同时满足信号输出与信号采集的功能，本系统所选的方案满足了实际检测以及信号源生成两方面的需要，并拥有较高的速度，能够实时采集/生成信号。

　　本系统利用 LabVIEW 设计环境，采用图形模式的结构框图构建了程序代码，从而使得整个程序的编写直观明了。本系统设计的虚拟仪器前面板如图 2 所示，前面板设计得尽量简洁，方便操作，需要控制的参数有波形方式、输出通道、频率、幅值、延时、周期、峰值因数、衰减、波形正负等。为监测信号的产生及输出情况，设置了波形显示控件.

　　2 信号源程序介绍

　　整个程序可分为两个部分: 一个是波形产生模块; 另一个是模拟输出模块。波形产生模块是由waveform buffer generation.vi 所产生，通过外围控件，可实现信号方式、信号幅度、峰值因数等参数设置，从而产生多种频率的连续/猝发音信号。输出模块由DAQmx 中的六个子模块组成: AQmx Create Chan-nel.vi、 DAQmx Timing.vi、 DAQmx Write.vi、 DAQmx　Start Task.vi、DAQmx Is Task Done.vi、DAQmx Clearask.vi。在程序中分为连续波形和猝发音波形，下面分别对这两种波形的程序框图进行说明。

　　2. 1 连续波形的输出程序

　　图 3 是连续波形框图，将其分成 5 个部分，下面详细说明各个步骤的功能以及设计思路。

         ( 1) 产生输出通道 ( DAQmx Create Channel.vi)在所采用的 BNC2110 型采集卡连接器上一共有两个输出通道，选择建立输出通道并确定了在连接器输出端口上输出的是模拟电压 ( -10V ～ +10V) 。

　　( 2) 连续波形的发生由 waveform buffer generation.vi 产生波形，必须输入以下参数: 波形 ( 正弦波、三角波、方波、锯齿波) 、频率、衰减后的幅值、缓冲器中的周期数和采样点数。波形发生器根据频率、周期数和采样点数来计算采样率。