Аудиосистема

Даже первые компьютеры могли издавать звуки с помощью маленького динамика в корпусе. В 1989 году появилась звуковая карта, что улучшило качество звука, и появился комплекс программно-аппаратных средств, предназначенный для следующих целей:

– записи звука с микрофона или магнитофона – идёт преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы и запись на винчестер компьютера;

– микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;

– одновременной записи и воспроизведения звуковых сигналов;

– обработка звуковых сигналов: редактирования, объединения, разделения фрагментов сигналов и т.п.;

– управления панорамой стереофонического звукового сигнала и уровнем сигнала в каждом канале при записи и воспроизведении;

– обработки звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объёмного звучания;

– генерирования с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов и человеческой речи;

– управление работой внешних музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI;

– воспроизведения звуков компакт-дисков;

– управления компьютером и ввода текста с помощью микрофона.

Звуковая система может быть выполнена в виде самостоятельных звуковых карт или интегрирована в другую карту расширения. Могут быть дочерние модули, вставляемые в разъёмы звуковой карты, расширяющие базовые возможности звуковой системы.

В классическую звуковую систему входят:

– модули записи и воспроизведения звука;

– модули синтезатора;

– модуль интерфейсов;

– модуль микшера;

– акустическая система.

В зависимости от класса некоторые модули могут отсутствовать.

Каждый из модулей может выполняться в виде отдельной микросхемы или входить в состав многофункциональной микросхемы. Чипсет может содержать как одну, так и несколько микросхем.

МОДУЛИ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКА

Запись звука – это сохранение информации о колебаниях звукового давления в момент записи. Сейчас для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы. В первом случае используют микрофон. Здесь для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна соответствовать частоте колебаний звукового давления. Для звукового сигнала цифровой формы необходимо в дискретные моменты времени измерять значение звукового давления, причём измерять несколько раз за период самой высокочастотной составляющей звукового сигнала.

Сейчас чаще используют на входе звуковой карты аналоговый сигнал. Там он преобразуется в цифровой сигнал, но акустическая система работает с аналоговыми сигналами. Потому на выходе звуковой карты сигнал снова преобразуется в аналоговую форму. Этим и занимается данный модуль. Он включает в себя аналого-цифровой преобразователь (АЦП), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и блок управления. Они интегрированы в одну микросхему, называемую кодеком.

Практически все звуковые карты поддерживают запись и воспроизведение стереофонического звукового сигнала с частотой дискретизации 44,1 или 48 КГц. Разрядность АЦП и ЦАП определяет разрядность представления цифрового сигнала (8, 16 или 18 бит), динамический диапазон в децибелах и уровень шумов квантования. 8-разрядные сейчас уже не используются.

Некоторые современные звуковые карты оснащаются 20- и даже 24-разрядными ЦАП и АЦП, что повышает качество записи и воспроизведения звука. Модуль может одновременно записывать и воспроизводить звуковой сигнал. Существуют три режима передачи данных по какому-либо каналу: симплекс (в одном направлении), полудуплекс (по очереди) и дуплекс (одновременно), но для записи на винчестер и воспроизведения звука нужна специальная звуковая карта, т.к. используется режим «запись с наложением».

Модуль синтезатора позволяет генерировать любые звуки. Принцип синтезирования заключается в воссоздании структуры музыкального тона (ноты). У сигнала несколько временных фаз – атака, поддержка, затухание. Их совокупность называют амплитудной огибающей. Она зависит от музыкального инструмента. Синтез звука производят одним из трёх методов: частотной модуляцией (FM-синтез), таблицей волн (WT-синтез), физического моделирования.

СПЕЦИФИКАЦИЯ AUDIO CODEC 97

В этой спецификации используется аналоговая микросхема ввода/вывода и цифровой контроллер. Между собой они соединяются цифровым интерфейсом.

Могут быть два кодека – звуковой кодек и кодек модема.

В корпусе Intel есть спецификация Audio Modem Rizer (AMR), в соответствии с которой звуковая ризер-карта устанавливается в специальный слот AMR Interface Connector на материнской плате с форм-фактором ATX, mATX, NLX. При этом цифровой контроллер располагается на материнской плате, а звуковой кодек и интерфейс с телефонной (телекоммуникационной) линией – на ризер-карта. Взаимодействие осуществляется через интерфейс AC-link.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сколько пушек в мониторах цветного изображения?

2. Какие типы ЭЛТ Вы знаете?

3. Какие основные характеристики у монитора с ЭЛТ?

4. Что такое жидкокристаллический монитор?

5. Каковы основные характеристики жидкокристаллических мониторов?

6. Какие ещё дисплеи известны?

7. Чем отличается жидкокристаллический монитор от монитора с ЭЛТ?

8. Что расположено на видеокарте?

9. Какие видеокарты известны?

10. Что расположено на звуковой карте?

11. Для каких целей используется звуковая карта?

Дата добавления: 2014-01-06