随着数字信号处理技术的不断发展，目前，音频信号分析仪在很多的领域都有着广泛的运用，但大多数音频信号分析仪不仅体积庞大而且价格非常昂贵，在很多情况下都很难以普及使用。因此设计一个成本低，体积小，性价比高的音频信号分析仪具有较强的实用意义。音频信号分析仪主要分为音频采集和音频频谱分析两部分。在音频采集部分本设计采用了具有卓越性能的AD7762和EP1C4F400C8N型FPGA作为本系统的核心器件，其具体实现过程为首先通过AD8021将采集的信号进行信号的幅度调节，接下来通过AD8138将上一级信号进行单端信号转差分信号，信号进入AD7762时，FPGA通过控制AD7762对信号进行分析处理。本部分的设计主要分为A/D模块、FPGA模块，串口模块。实现对频率在50Hz~20kHz，幅度在-2V~2V之间的音频信号的数据采集功能，达到一定的效果。在音频分析部分本课题采用具有耗电低、体积小、可靠性高、处理能力强等优点的凌动微处理器的UP-Atom510平台，它提供了丰富的片上接口，为频谱分析装置的实现提供了良好的硬件基础。对于数据的处理采用FFT算法实现，对采样得到的数据进行FFT变换，得到该音频信号的频域信息，最后将该信号的频谱在VC的界面中显示出来。本系统的设计主要分为FFT模块、和显示模块，分步对这几个模块进行调试并在此基础上进行联级调试，最终UP-Atom510平台界面能够成功显示输入信号的时域波形和频域频谱信息，达到了预期的效果。