PC中的声卡不仅能输出和录制各种音频信号，利用其内部的A/D变换器，通过编写程序还可以用来对外部的模拟信号进行采样，采样所得数据经计算机处理后，在PC的屏幕上显示出该信号的能量频谱图和波形曲线，用于定性地分析各种音频信号（如语音、歌声）中各个频率分量能量的分布情况，从而确定该信号的频率能量分布特征，为研究或模仿语音、歌声提供了一种工具。文中介绍的笔者设计的程序就实现了这样功能，该程序是标准的Windows界面，能够满足一般电子爱好者使用的要求。
一、实现功能
1.实时地显示被测信号的频率能量分布图；
2.实时地显示被测信号的波形曲线；
3.3种声卡采样频率设置：11025Hz、22050Hz和44100Hz；
4.两种采样长度设置：1024和2048；
5.FFT（快速傅里叶变换）速度调节；
6.能量频谱图的纵轴以频率标尺标示信号中各个频率分量的频率值（频率的大约值，误差10％左右）；
7.能量频谱图的横轴以一条白色竖直游标亮线标示时间进度；
8.能量频谱图以色彩标示信号中各个频率分量的能量值大小。色温低时（如红色），表示该频率分量的能量高；色温高时（如蓝色），表示该频率分量的能量低。
二、对计算机和运行环境的要求
该程序对计算机的要求是586及以上的PC；运行环境是Windows9x的系统软件，当然还要安装好声卡和它的驱动程序。
三、程序使用方法
1.把声卡的录音功能设置成有效
在Windows界面的右下角有一个小扬声器图标，用鼠标左键双击该图标，出现电平控制对话框。鼠标左键单击左上角的“选项”菜单项，出现子菜单。左键单击“属性”，出现录音和回放设置对话框。选中“录音”项，再选中其中的外部线路输入（Line In），或话筒输入（Microphone），选择线路输入时，可输入其他音频设备（如CD机、录音机等）输出的信号；选择话筒输入时，可接一只话筒，用于测试话筒采集的信号（如歌声、语言信号），单击“确定”，出现电平控制对话框。把该对话框中的电平控制滑块向上推，对信号的放大量大；向下推，对信号的放大量小。输入信号的最大幅度以使显示的信号波形不出现切顶为准。关闭对话框，打开资源管理器，把本文提供的可执行文件Freq.exe拷贝到PC中的某个文件夹内，用鼠标左键双击该文件名，就可运行该程序了。
2.硬件连接
当选择外部音频设备（如CD机、录音机等）作为信号的来源时，在上述声卡的录音功能设置中，要选择外部线路输入（Line In），再用一根单芯音频屏蔽电缆与一个直径3.5mm的立体声插头的一个声道连接点连接在一起，或把两个声道的连接点并联在一起，作为一个声道使用。然后，把立体声插头插入声卡的线路输入端（Line In）；音频屏蔽电缆的另一端连接外部音频设备的线路输出端（Line Out），或耳机的输出端。
当用话筒采集信号时，在上述声卡的录音功能设置中，要选择话筒输入（Microphone），把PC机专用的“耳麦”与声卡连接好，或把普通的话筒接入声卡的话筒输入端。
3.程序界面上各个设置的作用
“FFT速度”，向右调整该控件上的滑块，FFT的速度加快，表现在能量频谱图上，横向拉伸；向左调整该控件上的滑块，FFT的速度减慢，表现在能量频谱图上，横向压缩，并且在其左边都有相应的数值指示。
“采样频率”，单击箭头，显示有3种声卡采样频率可供选择，单击要选择的采样频率，即可重新设置声卡的采样频率。
“采样点数”，单击箭头，显示有两种采样点数可供选择，单击要选择的采样点数，即可重新设置声卡的采样点数，采样点数越多，信号分析越细致。
读者可在本期配刊光盘的“本期程序”文件夹中找到本文介绍的程序。另外，本文还提供了VC++6.0环境中生成Freq.exe文件的全部文件，该程序是用C++语言面向对象的方法编写的。读者可在安装有VC++6.0软件的计算机中，双击Freq.dsw文件，调入生成Freq.exe文件的全部文件，对程序进行修改操作。
（李朝友）