9531

Устройства вывода информации

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Устройства вывода информации. 1. Видеосистема. Видеосистема предназначена для отображения обрабатываемой информации на экран. Она состоит из монитора и специального устройства, называемого видеоадаптером или видеокартой. 1.1 Мониторы на основе ЭЛТ...

Русский

2013-03-12

632.5 KB

12 чел.

Устройства вывода информации.

1. Видеосистема.

Видеосистема предназначена для отображения обрабатываемой информации на экран. Она состоит из монитора и специального устройства, называемого видеоадаптером или видеокартой.

1.1 Мониторы на основе ЭЛТ (CRT).

Являются наиболее распространенными. Принцип действия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычного телевизора. И заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение.

Общая конструкция CRT-монитора

  1.  Электронно-лучевая трубка - генерирует пучок электронов;
  2.  Отклоняющая система – отклоняет пучок электронов в вертикальной и горизонтальной плоскости, что обеспечивает последовательное попадание его на все поле экрана;
  3.  Цветоделительная маска – распределяет луч по экрану;
  4.  Люминофорное покрытие.

В конструкцию CRT-монитора входит цветоделительная маска, роль которой заключается в том, чтобы распределить луч, испускаемый электронно-лучевой трубкой, по всему экрану.

Существуют следующие типы цветоделительных масок.

Типы цветоделительных масок CRT-монитора.

А) ТЕНЕВАЯ МАСКА (наиболее распространена). Представляет собой металлическую пластину из специального материала с системой отверстий, соответствующих точкам люминофора, нанесенным на внутреннюю поверхность кинескопа.

Теневая маска ограничивает световой луч как по горизонтали, так и по вертикали. Именно по этому она называется теневой.

Проходя через одно из отверстий точечной теневой маски, луч вызывает свечение трех точек люминофора соответствующие цветам RGB, расположенных вплотную друг с другом.

Б) АПЕРТУРНАЯ РЕШЕТКА обеспечивает повышенную четкость изображения благодаря технологии, в соответствии с которой для горизонтальной изоляции пикселов используются тонкие вертикальные проволочки.

Наиболее существенное различие между точечной теневой маской и апертурной решеткой состоит в заметном увеличении яркости изображения при использовании последней. Это происходит потому, что на красный, зеленый или голубой люминофор через вертикальные полосы апертурной решетки попадает луч большей интенсивности, так как решетка ограничивает лучи только по горизонтали.

Однако, использование апертурной решетки приводит к получению пикселов большего размера в результате чего уменьшается общее разрешение экрана, но яркость в целом увеличивается, а при использовании решетки с теневой маской пикселы получаются меньшего размера, разрешение больше, но при этом снижается яркость.

В) ЩЕЛЕВАЯ МАСКА (SLOT MASK)

Представляет собой комбинацию теневой маски и апертурной решетки. В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных эллиптических ячейках, а маска сделана из вертикальных линий.

Фактически вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов.

Щелевая маска обычно используется в телевизорах и мониторах японской фирмы NEC.

Принцип действия CRT-монитора:

1) Монитор получает сигнал от компьютера и передает его на электронно-лучевую пушку, которая формирует луч, передающий совокупность сигналов: красный, зеленый, синий (RGB) на переднюю панель трубки.

Цветное изображение формируется за счет наложения трех основных цветов, зависит от типа люминофора (каждому цвету соответствует свой тип люминофора) и от используемой цветоделительной маски. Именно цветоделительная маска отслеживает попадание того или иного цветного луча на соответствующий тип люминофора.

2) Луч направляется отклоняющей системой, проходит через цветоделительную маску, которая направляет его на люминофорное покрытие. В результате чего создается свечение видимое глазу.

Любое изображение на экране CRT-монитора состоит из множества дискретных точек люминофора, называемых пикселями. Такие мониторы называются растровыми.

Растр формируется следующим образом.

Формирование растра

Электронный луч периодически сканирует весь экран, образуя на нем близко расположенные строки развертки. По мере движения луча по строкам видеосигнал изменяет яркость светового пятна и образует видимое на экране изображение.

В цикле сканирования поверхности экрана, луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего угла до правого нижнего (Прямой ход луча по горизонтали осуществляется сигналом строчной (горизонтальной) развертки, а по вертикали – кадровой (вертикальной) развертки). Перевод луча с права налево осуществляется с помощью сигналов обратного хода.

Минимальное время прохождения луча по экрану от начальной точки к возврату в нее составляет от 20 мс до 1 секунды.

При низком качестве люминофорного покрытия внутренней стороны экрана, появится мерцание изображения, так как такие частицы люминофора имеют короткий период послесвечения и гаснут еще до того, как луч снова их высветит. При использовании высококачественных и дорогих материалов такой эффект не наблюдается. Каждая точка светится ровно столько, сколько необходимо лучу для сканирования всего экрана.

Недостатки мониторов ЭЛТ.

  1.  Масса и габариты.
    1.  Энергопотребление (300-350 Ватт) и тепловыделение.
    2.  Излучения вредные для здоровья человека.

Переход на LCD-мониторы неизбежен. Еще а 2005 году большинство производителей мониторов прекратили производство 19” CRT-мониторов, вынуждая пользователей перейти на LCD-мониторы. В скором будущем такая судьба ждет 17” и 15” CRT-мониторы.

1.2 Плоскопанельные мониторы (включают в себя 5 подвидов)

А) Жидкокристаллические мониторы.

Основным элементом ЖК-монитора является ЖК-экран, который состоит из двух стеклянных панелей, между которыми находиться жидкокристаллическое вещество. Эти панели называются подложками.

Жидкокристаллическое вещество представляет собой набор овальных кристаллов, которые при высоком напряжении способны изменять свою ориентацию в пространстве (т.е. они все выстраиваются в одном направлении), заодно изменяя и угол поляризации проходящего через них света.

По сути дела ЖК ячейка представляет собой электронно-управляемый светофильтр состоящий из трех элементов разных цветов (RGB), принцип действия которого основан на эффекте поляризации световой волны. Каждая ЖК-ячейка генерирует 1 пиксел изображения и управляется отдельным транзистором, находящимся в углу ячейки и отвечающим за нужное состояние этой ячейки.

Современный ЖК монитор с активной матрицей представляет собой многослойную конструкцию, которая включает в себя следующие компоненты:

Структура ЖК-монитора

  1.  Излучатель заднего освещения (может находиться как сзади, так и по бокам);
    1.  Рассеиватель светового потока, обеспечивающий равномерную засветку всего экрана;
    2.  Первый поляризационный фильтр;
    3.  Стеклянная подложка или управляемый электрод;
    4.  Жидкие кристаллы;
    5.  Вторая стеклянная подложка или общий электрод;
    6.  Второй поляризационный фильтр;
    7.  Стекло.

Общие характеристики ЖК мониторов.

  1.  Размер экрана: 13”, 17”, 19”;
    1.  Ориентация:  портрет и ландшафт.
    2.  Поле обзора, характеризуется углами обзора. По вертикали 1200-1700, по горизонтали 1400-1700.
    3.  Разрешение экрана. Строго фиксировано для каждого монитора. Разрешение определяется размером ЖК-экрана и размером отдельной ЖК-ячейки. Чаще всего используется разрешение 1024х768. Можно изменить разрешение экрана для ЖК-монитора, но при этом пострадает качество изображения.
    4.  Частота обновления кадров (частота развертки) от 60 до 120 Гц.
    5.  Яркость. Чем выше яркость, тем лучше: изображение будет более красочным, блики станут менее заметны, углы обзора увеличатся. Яркость всегда можно уменьшить с помощью регуляторов, а вот ее недостаток восполнить нельзя. Средняя яркость для ЖК - мониторов составляет 150-200 кд/м2.
    6.  Контрастность изображения на ЖК – экране показывает, во сколько раз изменяется его яркость при изменении уровня видеосигнала от максимального до минимального. Эту величину часто называют коэффициентом контрастности и обозначают в виде отношения (например, 150:1, где 150 – это значение яркости, а 1 - видеосигнал). Чем выше контрастность ЖК – экрана, тем более четкое изображение можно на нем получить. Приемлемая цветопередача обеспечивается при контрастности не менее 130:1, высококачественная цветопередача требует контрастности 300:1.
    7.  Инертность ЖК – экрана характеризуется минимальным временем, необходимым для активизации его ячейки. Это время у современных ЖК - мониторов значительно уменьшилась по сравнению с первыми моделями. Инертность современных ЖК – мониторов составляет 15-70 мс, т.е. соответствует значениям аналогичных параметров обычных мониторов.
    8.  Палитра. В отличие от традиционных, плоскопанельные мониторы имеют ограниченную палитру, т.е. характеризуются ограниченным количеством воспроизводимых на экране оттенков цветов. Эта ограниченность объясняется тем, что ЖК – монитор является цифровым и требует выполнения дополнительного аналого-цифрового преобразования RGB – сигнала видеоадаптера перед подачей его на ЖК – ячейки. Типовой размер палитры современных ЖК – мониторов составляет 265 144 или 16 777 216 оттенков цветов.

Достоинства

  1.  Нет излучений.
    1.  Энергопотребление на 70% ниже чем у CRT (не больше 35-50 Вт в рабочем режиме и 5-8 Вт в режиме ожидания).
    2.  Размер и масса.

Недостатки.

  1.  Зависимость качества изображения от внешнего света.
    1.  Ограниченный угол обзора.
      1.  Искажение цветопередачи
      2.  Проблемные пикселы. Наличие на некоторых ЖК – экранах проблемных, «заклинивающих» или «битых» пикселов, яркость которых при смене изображения и даже при выключении монитора остается неизменной. Поэтому, при приобретении монитора следует внимательно изучить поверхность его экрана на предмет наличия таких пикселов и при их обнаружении требовать другой монитор.
      3.  Высокая стоимость

Б) Плазменные мониторы.

Вместо ЖК вещества используется ионизированный газ. Его молекулы обладают способностью излучать свет в процессе рекомбинации, т.е. восстановления электрической нейтральности. Для приведения газа в ионизированное состояние, т.е. в состояние плазмы используется высокое напряжение. При ярком свете изображение на экране плазменного монитора выглядит немного расплывчатым В настоящее время выпускают модели с экраном 42’. Плазменные дисплеи стоят очень дорого.

В) Электролюминесцентные мониторы.

По своей конструкции аналогичны ЖК мониторам, но основаны на другом принципе действия. Принцип действия основан на физическом явлении испускания света при возникновении туннельного эффекта в полупроводниковом p-n-переходе. Такие мониторы имеют высокие частоты развертки и яркость свечения. Тем не менее они уступают ЖК – мониторам по энергопотреблению (на ячейки подается напряжение – около 1000 В), а также по чистоте цветов, которые тускнеют при ярком освещении.

Г) Мониторы электростатической эмиссии.

Является гибридом двух технологий: CRT (ЭЛТ) – мониторы и ЖК - мониторы. В качестве пикселов используются такие же зерна люминофора, как и в обычном кинескопе. Благодаря этому удалось получить очень чистые и сочные цвета, свойственные обычным мониторам. Но активация этих зерен производится аналогично ЖК - мониторам с помощью TFT-технологии. (Электронным лучом, а электронными ключами наподобие тех, что используются в TFT – экранах). Для работы такого монитора необходимо высокое напряжение – около 5000 Вольт. Энергопотребление мониторов данного типа значительно выше, чем ЖК – мониторов, но на 30% ниже, чем энергопотребление обычных мониторов того же размера. В настоящее время эта технология обеспечивает наилучшее качество изображения среди всех плоскопанельных мониторов и самую низкую инерционность (около 5 микросекунд), однако продвижение этих мониторов на рынок компьютерной техники осуществляется очень медленно. (Промышленные образцы, имеющие экран размером 14 – 15 ", на рынке пока не появились (2000 г.)).

Д) Органические светодиодные мониторы.

Создаются на основе светоизлучающего органического пластика, обладающего свойством полупроводимости так называемая OLED-технология. При пропускании тока пластик начинает светиться.

Особенности OLED-мониторов

1) Органические дисплеи очень легкие и тонкие. Например, дисплей толщиной всего 1,4 мм, из которых 0,7 мм - стеклянная подложка.

2) Следующая особенность - низкое энергопотребление. По некоторым расчетам, 17-дюймовая панель будет иметь потребляемую мощность от 10 до 20 Вт (лампочка потребляет минимум 60 Вт, a LCD-дисплей - не меньше 25 Вт).

3) Низкая себестоимость (как минимум на 20% дешевле LCD) - объясняется тем, что некоторое оборудование, применяемое для изготовления LCD, вполне пригодно и для OLED. Поэтому производителям не придется менять абсолютно всю технику на своих заводах. Кроме того, на цене сказывается и относительно простая технология изготовления.

4) Также OLED-дисплеи имеют высокую, но в тоже время легко регулируемую яркость (от нескольких кд/м2 до 100 тысяч кд/м2) и контрастность (например, 300:1 при нормальном уровне освещенности 500 люкс). Дневной свет и другие источники на качество картинки не оказывают влияния.

5) Угол обзора - все 180°.

6) Высокая скорость реакции обновления кадра. Отсутствие мерцания. В OLED источником света является само покрытие, по этой причине оно не требует никакой задней подсветки (как у LCD).

Органические дисплеи могут работать в диапазоне температур от - 80°С до +80°С. При использовании специальных материалов для подложек возможно создание FOLED - гибких дисплеев (радиус кривизны изгиба порядка 1 см).

Свой вклад в создание OLED-мониторов внесли обыкновенные светлячки. Японские ученые исследовали процессы, происходящие при их свечении, и на основе полученных данных химическим путем синтезировали вещество, способное светиться под действием электрического тока или при прохождении химической реакции. Оно было опробовано в органических диодах, которые потом легли в основу создания OLED-мониторов.

Видеокарта (видеоадаптер)

Основная функция видеоадаптера – преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри компьютера, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор.

Другими словами, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между ПК и устройством отображения информации (монитором).

Изначально, основной и единственной задачей видеоадаптера было обеспечение интерфейса между ПК и монитором. Однако по мере развития ПК на видеоадаптер стали возлагаться дополнительные обязанности: аппаратное ускорение 2D и 3D графики, обработка видеосигналов, прием телевизионных сигналов и т.п. Для решения этих задач в состав видеоадаптера начали включать дополнительные элементы, в результате чего современный видеоадаптер превратился в мощное универсальное графическое устройство.

Видеоадаптер является важным элементом видеосистемы поскольку определяет следующие ее характеристики:

Режимы работы видеоадаптера

Все видеорежимы делятся на графические и текстовые. Различие в режимах существенно только для видеоадаптера, поскольку в каждом из них используются разные механизмы формирования видеосигнала. Что же касается монитора, то в обоих режимах он работает одинаково.

  1.  Текстовый. Экран представляет собой множество пикселов, которые разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями. В каждое из знакомест может быть введен один из 256 символов со стандартными кодами ASCII. (Графические изображения в этом режиме, могут выть выведены только с помощью символов и знаков). Типичным текстовым режимом является режим 80х25 символов.

Изображение символа в пределах каждого знакоместа задается точечной матрицей. Размер матрицы зависит от типа видеоадаптера и текущего видеорежима. Чем больше точек используется для отображения символа, тем выше качество изображения и лучше читается текст.

Главная особенность текстового режима заключается в том, что адресуемым элементом экрана является не пиксел, а знакоместо. Иными словами, в текстовом режиме нельзя сформировать произвольное изображение в любом месте экрана – можно лишь отобразить символы из заданного набора, причем только в отведенных символьных позициях.

Другим существенным ограничением текстового режима является узкая цветовая палитра (не более 16-ти цветов).

Несмотря на перечисленные ограничения, данный режим имеет одно важное преимущество – незначительные затраты ресурсов ПК на его реализацию.

Текстовый режим использовался, в основном, в первых моделях ПК.

  1.  Графический. Содержимое каждой ячейки кадрового буфера является кодом цвета соответствующего пиксела экрана. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения – пиксел.

Кадровый буфер – участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения.

На сегодняшний день, является основным режимом, т.к. в нем можно вывести и текст, и видео, и графику.

Основные графические функции видеоадаптера

  1.  Прорисовка графических примитивов при создании элементов графического интерфейса прикладных программ.
  2.  Перенос блоков изображения выполняется при перетаскивании окон, ярлыков и других элементов графического интерфейса ОС и прикладных программ, при выполнении прокрутки экрана и т.п.
  3.  Аппаратная поддержка окон. Это использование нескольких кадровых буферов, в каждом из которых хранится образ того или иного раскрытого окна приложения. Акселератор с функцией аппаратной поддержки запоминает порядок в котором окна накладываются друг на друга, в результате чего на экране формируется соответствующее изображение.
  4.  Аппаратный курсор. Процессор считывает через (СОМ) порт к которому подключена мышь координаты курсора, и посылает их значения на видеоадаптер (акселератор) где формируется изображение курсора мыши в указанном месте экрана с уничтожением его предыдущего пребывания.
  5.  Масштабирование растровых изображений. Такая задача возникает при изменении размеров окна программы, при работе с растровыми изображениями в графических редакторах, просмотре на ПК видеофильмов.
  6.  Преобразование цветового пространства. Используется в мультимедийных приложениях, связанных с обработкой видеоинформации. Преобразование одной цветовой схемы в другую (RGB формата в YUV (яркость и цветность (два цветоразностных сигнала))).
  7.  Декомпрессия сжатых видеоданных. Цифровые видеофильмы хранятся в сжатом формате. При воспроизведении необходимо распаковывать каждый кадр изображения перед его записью в кадровый буфер видеоадаптера. Этот процесс и носит название декомпрессии.

Поколения видеосистемы (монитор + видеоадаптер)

Тип видеоадаптера

Год

Цветность

Режим

V видеопамяти

текстовый

графический

MDA

1981

Монохромный

80х25 символов

2 цвета

-

4 Кб

CGA

1981

Цветной

80х25 символов

16 цветов

320*200; 640*200

(4 цвета)

16 Кб

HGC

1982

Монохромный

80х25 2 цвета

720х348 (2 цвета)

4-16 Кб

EGA

1984

Цветной

80х25; 80х43

16 цветов

640*350 (16 цветов)

64 – 128 Кб

VGA

1987

Цветной

80х25; 80х50

16 цветов

640*480 (16 цветов)

320х200 (256 цветов)

256 Кб

SVGA

1992

Цветной

Многорежимный

800*600; 1024*768

1240*1024; 1600*1200

от 256 до 16.8 млн. цв

2048*1600.

512 Кб – 256 Мб

MDA (Monochrome Display Adapter) – Адаптер монохромного дисплея.

CGA (Color Graphics Adapter) – Цветной графический адаптер.

HGC (Hercules Graphics Card) – Графическая карта Геркулес.

EGA (Enhanced Graphics Adapter) – Улучшенный графический адаптер.

VGA (Video Graphics Adapter) – Графический видеоадаптер формирующий видеосигнал.

SVGA (Super Video Graphics Adapter) – Супер графический видеоадаптер формирующий видеосигнал.

Аудиосистема.

В первых моделях ПК аудио система ограничивалась одним единственным динамиком установленным внутри корпуса, но уже тогда существовали музыкальные редакторы для создания звуковых файлов.

На сегодняшний день аудиосистема ПК представляет собой наличие звуковой карты и акустическую систему.

Звуковая карта.

Назначение звуковой карты:

  1.  Запись и воспроизведение звуковых сигналов.
    1.  Микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников.
    2.  Обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрации, изменение уровня сигналов и т.п.
    3.  Генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и любых других звуков.
    4.  Ввод текста с помощью микрофона и голосовое управление ПК.

Функциональные модули звуковой карты

Данные модуля устанавливаются на звуковой карте, но, как правило, в зависимости от ее класса некоторые из них могут отсутствовать.

Кроме того, каждый из модулей может выполняться в виде отдельной микросхемы или входить в состав многофункциональной микросхемы.

1. Модуль записи и воспроизведения

Звук – это волна, свободно распространяющаяся в воздухе или иной среде, поэтому звуковое давление (звуковой сигнал) непрерывно изменяется во времени и в пространстве.

 Запись звука – это сохранение информации о колебаниях звукового давления в момент записи. В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы.

Чтобы получить звуковой сигнал в аналоговой форме, достаточно воспользоваться микрофоном, при этом носителем информации о звуке будет являться электрическое напряжение. Для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна точно соответствовать частоте колебаний звукового давления.

Чтобы получить звуковой сигнал в цифровой форме, необходимо в дискретные моменты времени измерять значение звукового давления, причем чтобы правильно передать форму сигнала эти измерения надо проводить достаточно часто. Полученная последовательность чисел будет новой формой представления исходных колебаний звукового давления.

В настоящее время на вход звуковой карты ПК в большинстве случаев звуковой сигнал подается в аналоговой форме. А поскольку ПК оперирует только цифровыми сигналами, то исходный аналоговый сигнал перед использованием должен быть преобразован в цифровой. В свою очередь, акустическая система воспринимает только аналоговые электрические сигналы, поэтому на выход звуковой карты ПК должен выдать звуковой сигнал в аналоговой форме.

Модуль записи и воспроизведения звуковой системы как раз и осуществляет аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование в режиме программной передачи звуковых данных.

Модуль записи и воспроизведения цифрового звука включает АЦП, ЦАП и блок управления, которые интегрированы в одну микросхему, называемую кодеком.

Основными характеристиками этого модуля являются:

  1.  Частота дискретизации. Определяет максимальную частоту записываемого или воспроизводимого сигнала. Человеческий голос – 6-8 КГц. Музыка невысокого качества – 20-25 КГц. Высококачественное звучание – не менее 44 КГц, в идеале 48 КГц;
  2.  Тип и разрядность АЦП и ЦАП. Определяет разрядность представления цифрового сигнала (8, 16, 18, 20 или 24 бит), динамический диапазон (в децибелах от 90 дБА) и уровень шумов квантования. Разрядность АЦП и ЦАП от 16 и больше бит позволяет обеспечить студийное качественное звучание;
  3.  Способ кодирования аудиоданных, т.е. точность воспроизведения исходного звука, уровень искажения, качество сжатия звукового сигнала;
  4.  Возможность работы в режиме Full Duplex. Т.е. возможность одновременной записи и воспроизведения звукового сигнала. Существует три режима передачи данных по какому либо каналу определяющие направление передачи сигнала: симплекс (), полу дуплекс ( или ) и дуплекс (полный дуплекс Full Duplex  ).

В симплексном режиме данные передаются только в одном направлении. В полудуплексном режиме в течение одного промежутка времени данные передаются в одном направлении, а в течении другого – в обратном. В дуплексном режиме данные передаются одновременно в обоих направлениях.

В дуплексном режиме звуковая система может одновременно принимать (записывать) и передавать (воспроизводить) аудиоданные. Однако не все звуковые карты поддерживают этот режим в полном объеме, т.е. не в состоянии обеспечить высокое качество звука при интенсивном обмене данными.

2. Модуль синтезатора

Данный модуль позволяет генерировать практически любые звуки.

В общем случае (упрощенно) технология создания звука (голоса инструмента) в современных синтезаторах заключается в следующем. 1) С помощью цифрового устройства генерируется сигнал с заданной высотой звука (нота). Далее 2) этот сигнал подается на фильтр, имитирующий амплитудно-частотную характеристику реального музыкального инструмента (тембровая окраска). 3) После этого сигнал можно дополнительно обработать с целью получения специальных звуковых эффектов. 4) Далее все компоненты звука в цифровом виде накладываются друг на друга. 5) Затем в ЦАП результирующий звуковой сигнал преобразуется из цифрового в аналоговый.

Основные характеристики модуля синтезатора

  1.  Метод синтеза звука. Определяет не только качество звука, но и ее состав. Звуковая система ПК может содержать несколько синтезаторов. Выделяют 2 метода синтеза звука:
    •  FM-синтез (Frequency Modulation Synthesis - частотная модуляция) – синтезатор используется во всех недорогих звуковых картах. Обеспечивает приемлемое качество звука. Полифония составляет 20 голосов. Звуковые эффекты не реализуются.
    •  WT-синтез (Wave Table Synthesis – таблица синтеза звуковых волн). Звук генерируется с высоким качеством, так как для его генерации используется специальная таблица, в которой содержатся предварительно оцифрованные образцы звучания реальных музыкальных инструментов и других звуков. Полифония – от 20 и больше голосов?
  2.  Объем памяти. Зависит от модели звуковой карты. Используется для хранения патчей. Может быть изменен за счет установки дополнительных модулей памяти (RAM или ROM). Это позволяет загружать дополнительные банки инструментов, что может значительно изменить звучание MIDI-файлов, как в лучшую, так и в худшую сторону.
  3.  Возможность аппаратной обработки сигнала для создания звуковых эффектов. Для создания звуковых эффектов используется специальный эффект-процессор. В зависимости от типа эффект-процессора можно осуществлять обработку всех звуковых каналов синтезатора одновременно, обработку отдельных MIDI-каналов или звучание отдельных голосов синтезатора (общие, поканальные и голосовые эффект-процессоры).

Данный эффект-процессор позволяет снять с центрального процессора большую нагрузку по обработке звука.

  1.  Полифония – максимальное количество одновременно воспроизводимых элементарных звуков. Для каждого типа звуковой карты значение полифонии может быть свое. (от 20 и больше голосов).

3. Модуль интерфейсов

Обеспечивает обмен данными между звуковой системой и другими устройствами – как внешними, так и внутренними. Включает в себя следующие типы интерфейсов:

  1.  Системный интерфейс. Подключение звуковой карты может осуществляться через шину ISA (8-и разрядная, пропускная способность 2-6 Мбит/с) и через шину PCI (16-ти разрядная, пропускная способность от 100 до 260 Мбит/с).

Звуковые карты с интерфейсом ISA на сегодняшний день уже устарели, так как они не обеспечивают реализации нестандартных функций обработки и передачи звуковых данных и имеют низкую пропускную способность.

Шина PCI имеет достаточно широкую полосу пропускания и обеспечивает параллельную передачу потока звуковых данных.

  1.  MIDI-интерфейс. (Musical Instrument Digital Interface) – это цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Позволяет MIDI-инструментам подключаться друг к другу, а также обмениваться информацией и работать совместно.

На самой звуковой карте MIDI-порты отсутствуют, поэтому подключение к ПК MIDI-инструментов и устройств осуществляется с помощью специального MIDI-адаптера.

  1.  Интерфейс для подключения дочерних карт. Звуковая система ПК может иметь специальный интерфейс для подключения дочерних плат. Путем установки дочерней платы можно увеличивать полифонию звуковой системы и качественно изменять метод синтеза. Например, если раньше применялся только FM-синтез, то можно добавить WT-синтез. Дочерняя плата обычно устанавливается в специальный 26-контактный разъем расположенный на звуковой карте.
  2.  Интерфейс для подключения приводов CD-ROM. Входит в состав звуковой карты. Через специальный разъем на звуковой карте и специальный выход на приводе CD-ROMа они соединяются с помощью гибкого кабеля. Совсем недавно – это был единственный способ подключения привода CD-ROM к компьютеру.

4. Модуль микшера

Модуль микшера звуковой карты производит:

  1.  Коммутацию (подключение/отключение) источников и приемников звуковых сигналов;
  2.  Регулирование уровня входных и выходных звуковых сигналов;

Микширование (смешивание) нескольких звуковых сигналов и регулирование уровня результирующего сигнала.

Управление микшером осуществляется программно средствами Windows или с помощью специальных программ-микшеров.

Акустическая система

Включает в себя наушники и колонки. Они непосредственно преобразуют звуковой электрический сигнал в акустические колебания и, тем самым, в значительной степени влияют на качество звука.

По количеству каналов звучания акустическая система может быть:

  •  Монофоническая (1 канал);
  •  Стереофоническая (2 канальная);
  •  Dolby Digital (от 6 и более каналов).

Характеристики акустической системы

  1.  Полоса воспроизводимых частот – это амплитудно-частотная зависимость звукового давления или преобразование динамиком электрического сигнала в звуковой в заданном диапазоне частот (20Гц – 20 кГц).
  2.  Чувствительность звуковой колонки характеризуется звуковым давлением, которое она создаст на расстоянии 1 метр при подаче на ее вход электрического сигнала мощностью 1 Вт. Чувствительность определяется как среднее звуковое давление в определенной полосе частот. Чем выше значение этой характеристики, тем лучше акустическая система передает динамический диапазон музыкальной программы (90 – 110 и более дБ).
  3.  Коэффициент гармоник или нелинейные искажения. Это искажения появляющиеся при воспроизведении звука. Для высококачественных акустических систем класса Hi-Fi этот коэффициент не должен превышать:

1,5 % - 1% в диапазоне частот 250 – 6300 Гц.

  1.  Мощность. Электрическая мощность, которую выдерживает акустическая система. Мощность подразделяется на шумовую, синусоидальную, долговременную, кратковременную.

Очень часто на практике производители указывают некоторую абстрактную мощность акустической системы (100, 200 Вт и больше). В результате это значение может оказаться совершенно не тем что вы ожидаете. В реальности, в паспорте акустической системы должно быть указано несколько значений мощности.

  1.  Электрическое сопротивление. Составляет 4, 8 или 16 Ом. Стандартами допускается снижение реального электрического сопротивления от номинального значения не более чем на 20 % в диапазоне частот 20-20000 Гц.

При низком значении сопротивления акустическая система может выйти из строя, обратная же ситуация возможна, но при этом снижается мощность выходного сигнала.

PAGE  4


EMBED Word.Picture.8  

EMBED Word.Picture.8  

EMBED Word.Picture.8  

EMBED Word.Picture.8  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77808. Спортивный туризм 163.5 KB
  Прежде чем начать раскрывать ее, нам следует узнать, что же представляет из себя спортивный туризм. Туризм – это временные выезды (путешествия) граждан РФ, иностранных граждан и лиц без гражданства с постоянного места жительства в оздоровительных, познавательных, профессионально-деловых, спортивных...
77809. Протокол надежной доставки сообщений - TC 1.09 MB
  В данной курсовой работе рассматривался протокол надежного соединения –- TCP. Рассматривались следующие вопросы: Сегменты TCP Порты и установление TCP соединений Концепция квитирования Реализация скользящего окна в протоколе TCP...
77810. Пифагор и его теорема 326 KB
  Целью нашего исследования было: узнать, кто такой был Пифагор и какое отношение он имеет к этой теореме. Изучая историю теоремы, мы решили выяснить: Существуют ли другие доказательства этой теоремы? Каково значение этой теоремы в жизни людей?
77812. Дезинфекция. Предстерилизационная очистка. Стерилизация. Виды и методы 227.5 KB
  Дезинфекция — это комплекс мероприятий, направленных на уничтожение возбудителей инфекционных заболеваний и разрушение токсинов на объектах внешней среды. Для её проведения обычно используются химические вещества, например, формальдегид или гипохлорит натрия...