Ασύρματα δίκτυα για ανθρώπινους αισθητήρες. Εφαρμογή δικτύων αισθητήρων

Chercher
Εργαλείο
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ
Εισαγωγή 3
1.2 Αναπαραγωγή ήχου – στερεοφωνικό ακουστικό σύστημα……………………….5
2 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΧΕΙΩΝ Η/Υ……. ..9
2.1 Σκοπός……………………………………………………………………… 9
2.2 Ταξινόμηση……………………………………………………………………..9
2.3.Βασικές αρχές λειτουργίας……………………………………………………………12
2.4 Κύρια χαρακτηριστικά…………………………………………………14
2.5 Κύριες παραγωγικές εταιρείες……………………………………………….14
Συμπέρασμα………………………………………………………………………………………………………….
Παραπομπές................... ................................ ..... . .......................... ......................17

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Στις μέρες μας, η ζωή μας είναι απολύτως αδιανόητη χωρίς την καθημερινή χρήση της τεχνολογίας, ιδιαίτερα της τεχνολογίας των υπολογιστών. Οι τεχνολογίες υπολογιστών συνδυάζουν εκατοντάδες διαφορετικές λειτουργίες, παρέχοντας ένα παράδειγμα απεριόριστης απόδοσης, εστίασης και, φυσικά, πρακτικότητας.
Ένας σύγχρονος υπολογιστής πολυμέσων σε πλήρη «όπλιση» μοιάζει με οικιακό στερεοφωνικό συγκρότημα Hi-Fi σε συνδυασμό με οθόνη τηλεόρασης. Είναι εξοπλισμένο με ενεργά στερεοφωνικά ηχεία, μικρόφωνο και μονάδα οπτικού CD. Επιπλέον, κρυμμένη μέσα στον υπολογιστή είναι μια νέα συσκευή για υπολογιστές - ένας προσαρμογέας ήχου, ο οποίος σας επιτρέπει να μεταβείτε στην ακρόαση καθαρών στερεοφωνικών ήχων μέσω ηχείων με ενσωματωμένους ενισχυτές.
Η εμφάνιση των συστημάτων πολυμέσων, φυσικά, παράγει επαναστατικές αλλαγές σε τομείς όπως η εκπαίδευση, η κατάρτιση ηλεκτρονικών υπολογιστών, σε πολλούς τομείς της επαγγελματικής δραστηριότητας, της επιστήμης, της τέχνης, των παιχνιδιών ηλεκτρονικών υπολογιστών κ.λπ.
Κάθε χρήστης χρειάζεται υλικό υψηλής ποιότητας και, φυσικά, ένα καλό σύστημα ηχείων για έναν υπολογιστή. Υπάρχουν πολλοί κατασκευαστές ακουστικών αυτή τη στιγμή. Κάθε εταιρεία έχει και πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Επομένως, η επιλογή ενός καλού συστήματος ηχείων για έναν υπολογιστή μπορεί συχνά να είναι δύσκολη. Εάν χρειάζεστε καλή ποιότητα ήχου όταν ακούτε μουσική, παρακολουθείτε ταινίες ή παίζετε οποιοδήποτε τρισδιάστατο παιχνίδι, τότε θα πρέπει να πάρετε πιο σοβαρά την αγορά ακουστικής. Η αγορά υψηλής ποιότητας ακουστικής για μουσική, παιχνίδια και ταινίες θα απαιτήσει λίγη προσοχή! Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι η ποιότητα του ήχου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, οι οποίοι θα συζητηθούν παρακάτω.
Τα σύγχρονα συστήματα ηχείων είναι μια έτοιμη, βολική λύση για τη δημιουργία ενός home cinema. Ιδανικό για μικρούς χώρους όπου είναι σημαντικό να κάνετε αποτελεσματική χρήση του διαθέσιμου χώρου. Χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα είναι ο ήχος υψηλής ποιότητας και η ευκολία χρήσης.

1 ΟΥΣΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΧΕΙΩΝ Η/Υ.
Ένα σύστημα ηχείων υπολογιστή είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για την έξοδο πληροφοριών ήχου που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε έναν υπολογιστή. Με τον όρο ακουστικό σύστημα με την ευρεία έννοια του όρου εννοούμε έναν ηλεκτρομηχανικό μετατροπέα ηλεκτρικών ηχητικών σημάτων σε ακουστικά.
Όλοι είμαστε ήδη συνηθισμένοι στο γεγονός ότι ένας σύγχρονος προσωπικός υπολογιστής μπορεί να παράγει μια μεγάλη ποικιλία ήχων. Στην αρχή μπορούσαν μόνο να βουίζουν και να τσιρίζουν σε διαφορετικούς τόνους, στη συνέχεια εμφανίστηκαν προγράμματα που πρόφεραν αρκετά διακριτές λέξεις και έπαιζαν μια αόριστη ομοιότητα με τη μουσική που ακούγεται μέσω ενός σωλήνα αποχέτευσης. Τα παιχνίδια στον υπολογιστή έμαθαν αρκετά γρήγορα να παράγουν κάτι σαν πυροβολισμούς και εκρήξεις ακόμα και με τη βοήθεια ενός ενσωματωμένου ηχείου. Και τώρα η ευρεία διανομή φθηνών καρτών ήχου έχει καταστήσει δυνατή την αναπαραγωγή οποιωνδήποτε θεωρητικά πιθανών ήχων με τη βοήθειά τους. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις, ακούμε μόνο αυτούς τους ήχους που ενσωματώθηκαν κατά την ανάπτυξη αυτού ή εκείνου του προγράμματος, και ωστόσο πολλοί θέλουν πολύ περισσότερα. Όλα αυτά είναι αρκετά πιθανά - εάν διαθέτετε το απαιτούμενο υλικό ή/και προγράμματα, και το πιο σημαντικό, γνώση του τρόπου εξαγωγής των απαραίτητων ήχων από μια τέτοια φαινομενικά μη μουσική συσκευή όπως ένας υπολογιστής, καθώς ένας υπολογιστής, σύμφωνα με τον αρχικό του ορισμό, είναι μια συσκευή αποθήκευσης, επεξεργασίας και μετάδοσης πληροφοριών.
Με την πάροδο του χρόνου, η λίστα των εργασιών που εκτελούνται σε έναν υπολογιστή έχει ξεπεράσει την απλή χρήση υπολογιστικών φύλλων ή επεξεργαστών κειμένου. Ο προσωπικός υπολογιστής γίνεται ένα σύμπλεγμα πολυμέσων.
Τα πολυμέσα είναι το άθροισμα των τεχνολογιών που επιτρέπουν σε έναν υπολογιστή να εισάγει, επεξεργάζεται, αποθηκεύει, μεταδίδει και εμφανίζει (εξαγωγή) τύπους δεδομένων όπως κείμενο, γραφικά, κινούμενα σχέδια, ψηφιοποιημένες στατικές εικόνες, βίντεο, ήχο και ομιλία.
Τα CD ήχου, οι παρουσιάσεις πολυμέσων, η βιντεοδιάσκεψη και η τηλεφωνία, καθώς και η ακρόαση CD με παιχνίδια και ήχου, απαιτούν ο ήχος για να γίνει αναπόσπαστο μέρος του υπολογιστή. Αυτό απαιτεί κάρτα ήχου και σύστημα ηχείων.
1.1 Σύστημα εισόδου/εξόδου ήχου - προσαρμογέας ήχου
Το μικρόφωνο χρησιμοποιείται για την εισαγωγή ήχου στον υπολογιστή. Οι συνεχείς ηλεκτρικοί κραδασμοί που προέρχονται από το μικρόφωνο μετατρέπονται σε αριθμητική ακολουθία. Αυτή η εργασία εκτελείται από μια συσκευή συνδεδεμένη στον υπολογιστή, που ονομάζεται προσαρμογέας ήχου ή κάρτα ήχου. Η αναπαραγωγή του ήχου που έχει εγγραφεί στη μνήμη του υπολογιστή πραγματοποιείται επίσης χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα ήχου, ο οποίος μετατρέπει τον ψηφιοποιημένο ήχο σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα ήχου που αποστέλλεται σε ηχεία ή στερεοφωνικά ακουστικά.
Ο προσαρμογέας ήχου διαθέτει μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό (ADC) που καθορίζει περιοδικά το επίπεδο του σήματος ήχου και μετατρέπει αυτήν την ένδειξη σε ψηφιακό κωδικό. Εγγράφεται σε εξωτερικά μέσα ως ψηφιακό σήμα.
Ψηφιακά δείγματα ενός πραγματικού ηχητικού σήματος αποθηκεύονται στη μνήμη του υπολογιστή (για παράδειγμα, με τη μορφή αρχείων WAV). Το ψηφιακό σήμα που διαβάζεται από το δίσκο τροφοδοτείται σε έναν μετατροπέα ψηφιακού σε αναλογικό (DAC), ο οποίος μετατρέπει τα ψηφιακά σήματα σε αναλογικά. Μετά το φιλτράρισμα, μπορούν να ενισχυθούν και να σταλούν στα ηχεία για αναπαραγωγή. Σημαντικές παράμετροι του προσαρμογέα ήχου είναι η συχνότητα κβαντοποίησης των σημάτων ήχου και το βάθος bit κβαντοποίησης.
Από τα παραπάνω προκύπτει ότι η κάρτα ήχου συνδυάζει τις λειτουργίες ενός DAC και ενός ADC (Εικόνα 1).

Εικόνα 1 - Μετατροπή ήχου μεταξύ εισόδου και εξόδου

Ένας προσαρμογέας ήχου είναι μια αρκετά περίπλοκη τεχνική συσκευή, κατασκευασμένη με βάση τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία αναλογικού και ψηφιακού ήχου.

1.2 Αναπαραγωγή ήχου – στερεοφωνικό ακουστικό σύστημα.
Ανεξάρτητα από το πόσο σύγχρονο είναι το ηλεκτρονικό σύστημα εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου, ανεξάρτητα από το πόσες μορφές εγγραφής εξυπηρετεί, συνδυασμένες σε μια μονάδα, στο τέλος της, η έξοδος θα είναι ένα "ηχείο" - έτσι ονομαζόταν πριν. Και στην αρχή υπήρχαν μόνο ένα, ή δύο, για την αναπαραγωγή υψηλών και χαμηλών συχνοτήτων ήχου σε ένα κουτί. Με την εμφάνιση των στερεοφωνικών δίσκων στη δεκαετία του 1950, υπήρχαν δύο κουτιά - χωριστά για το δεξί και το αριστερό κανάλι ήχου.
Μια γνωστή μακροχρόνια εμπειρία στη μετάδοση του ήχου ανέλαβε ο Γάλλος Clement Adler το 1881 στην Ηλεκτρική Έκθεση του Παρισιού. Ογδόντα ζεύγη τηλεφωνικών καλωδίων συνδέθηκαν από τη σκηνή της Όπερας του Παρισιού σε τέσσερα δωμάτια σε ένα κοντινό ξενοδοχείο. Στους επισκέπτες της έκθεσης δόθηκε έτσι η ευκαιρία να ακούσουν μια παράσταση όπερας από απόσταση. Οι μουσικές εικόνες επηρέασαν τον ακροατή με τη βοήθεια δύο ξεχωριστών μικροφώνων που βρίσκονται στη σκηνή του θεάτρου.
Μετά από 50 χρόνια στα ερευνητικά τμήματα των εργαστηρίων BELL, ο Χάρβεϊ Φλέτσερ, ο διάσημος Αμερικανός θεωρητικός και ασκούμενος, ιδρυτής και διευθυντής της Ακουστικής Εταιρείας και πρόεδρος της Φυσικής Εταιρείας των Ηνωμένων Πολιτειών, συνέγραψε με τον Άρθουρ Κέλερ και σε συνεργασία με τον εξέχοντα μαέστρο της Συμφωνικής Ορχήστρας Leopold Stokowski διεξήγαγε τα πρώτα πειράματα μονοφωνικής και διφωνικής ηχογράφησης. Στην Αγγλία, την ίδια περίοδο, παρόμοια έρευνα διεξήχθη από τον μηχανικό της δισκογραφικής εταιρείας EMI, Alan D. Blumlein, ο οποίος στις 14 Δεκεμβρίου 1931 κατέθεσε έγγραφα για να κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας χωρικά αντιληπτή ηχογράφηση, που ονομάζεται επίσης binaural.
Ο σχεδιασμός και η παραγωγή σύγχρονων, ευρέως χρησιμοποιούμενων ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων επαναλαμβάνουν ακόμα καινοτομίες που ήταν γνωστές από τα μέσα της δεκαετίας του 1920. Οι ιδέες και οι τεχνικές λύσεις εφαρμογής τους, οι οποίες αποτελούν τη βάση μιας ακουστικής συσκευής που μετατρέπει τους ηλεκτρικούς κραδασμούς σε ήχο, σκιαγραφήθηκαν από τους μηχανικούς της αμερικανικής εταιρείας GENERAL ELECTRIC Chester W. Rice και Edward W. Kellog στις εργασίες του Αμερικανικού Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί το 1925. Την ίδια χρονιά, ο μηχανικός Edward Wente από την αμερικανική εταιρεία BELL Laboratories, ο οποίος εργαζόταν στην ηλεκτροακουστική παράλληλα με αυτά και ανεξάρτητα από αυτούς, έκανε επίσης αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για παρόμοιο εκπομπό ηχητικών δονήσεων.
Ωστόσο, οι C. Rice και E. Kellogg παρείχαν επίσης στο άρθρο μια περιγραφή ενός ενισχυτή 1 W για το μεγάφωνό τους. Και ήδη το 1926, με πρότασή τους, η αμερικανική εταιρεία RCA (Radio Corporation of America) ανέπτυξε και κατασκεύασε έναν ραδιοφωνικό δέκτη με δυνατό ήχο σε μια περίπτωση. Εκτός από την ακουστική κεφαλή, περιείχε κυκλώματα συντονισμού εισόδου, έναν ενισχυτή σωλήνα και έναν ανορθωτή τροφοδοσίας. Ο ραδιοφωνικός δέκτης έλαβε το δημοφιλές όνομα "radiol" και το μεγάφωνο δυναμικού τύπου άρχισε να ονομάζεται απλά: "ηχείο".
Ένα μεγάφωνο, μια συσκευή για τη μετατροπή των ηλεκτρικών κραδασμών σε ακουστικές δονήσεις του περιβάλλοντος αέρα, είναι ο τελευταίος και ένας από τους πιο σημαντικούς συνδέσμους σε κάθε ακουστική διαδρομή, καθώς οι ιδιότητές του έχουν εξαιρετικά μεγάλο αντίκτυπο στην ποιότητα λειτουργίας αυτής της διαδρομής ως ολόκληρο.
Σύμφωνα με τη μέθοδο μετατροπής των κραδασμών, τα μεγάφωνα χωρίζονται σε ηλεκτροδυναμικά πηνία (η συντριπτική πλειοψηφία των σύγχρονων τύπων μεγαφώνων), ηλεκτρομαγνητικά, ηλεκτροστατικά, πιεζοηλεκτρικά και μερικά άλλα. ανά τύπο ακτινοβολίας - για να κατευθύνετε μεγάφωνα ακτινοβολίας, διαχυτές και κόρνες. σύμφωνα με το αναπαραγόμενο εύρος - ευρυζωνική, χαμηλή, μεσαία και υψηλή συχνότητα. ανάλογα με την ηλεκτρική ισχύ που καταναλώνεται - σε υψηλής και χαμηλής ισχύος.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των σύγχρονων ακουστικών συστημάτων (πάνω από 90%), η μετατροπή των ηλεκτρικών ηχητικών σημάτων σε ακουστικά πραγματοποιείται με τη χρήση ηλεκτροδυναμικών κεφαλών, η αρχή λειτουργίας των οποίων βασίζεται στην αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου ενός μόνιμου μαγνήτη με το καλώδιο του πηνίου φωνής. Όταν τα ρεύματα ακουστικής συχνότητας ρέουν μέσα από το καλώδιο, υπό την επίδραση της ηλεκτροδυναμικής δύναμης, το πηνίο του ηχείου έλκεται εναλλάξ και ωθείται έξω από το δακτυλιοειδές διάκενο του μαγνήτη, ανάλογα με την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος. Λοιπόν, τότε όλα είναι απλά: το πηνίο φωνής συνδέεται μηχανικά με τον πομπό - έναν διαχύτη, ο οποίος, στην πραγματικότητα, δημιουργεί συμπύκνωση και αραίωση του αέρα στο διάστημα, δηλ. ακουστικά κύματα. Δεδομένου ότι το ηχητικό κύμα που εκπέμπεται από την μπροστινή (μπροστινή) επιφάνεια του διαχύτη βρίσκεται σε αντιφάση με το ακουστικό κύμα που εκπέμπεται από την πίσω πλευρά του διαχύτη, και τα δύο αυτά κύματα, όταν η δυναμική κεφαλή λειτουργεί σε ανοιχτό χώρο, μπορούν να αλληλοεξουδετερωθούν. , το οποίο ονομάζεται «ακουστικό βραχυκύκλωμα» (σύμφωνα με αναλογίες με βραχυκύκλωμα σε ηλεκτρικά δίκτυα). Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, οι κεφαλές τοποθετούνται σε ένα περίβλημα, ο κύριος σκοπός του οποίου είναι να αποκλείσει αυτήν ακριβώς την αλληλεπίδραση ηχητικών κυμάτων από την μπροστινή και την πίσω επιφάνεια του διαχύτη. Τα ηχεία που είναι εγκατεστημένα στο περίβλημα μαζί με τα φίλτρα crossover σχηματίζουν ένα ακουστικό σύστημα, που μερικές φορές ονομάζεται στήλη ήχου ή απλά μεγάφωνο.
Ένας σχετικά μικρός αριθμός συστημάτων ηχείων χρησιμοποιεί προγράμματα οδήγησης που βασίζονται σε άλλες φυσικές αρχές (ηλεκτροστατικά, πιεζοηλεκτρικά, ισοδυναμικά, προγράμματα οδήγησης πλάσματος), αλλά αυτοί οι τύποι «εξωτικών» ηχείων πρακτικά δεν χρησιμοποιούνται σε συστήματα ηχείων μαζικής παραγωγής.
Η ευαισθησία (αποτελεσματικότητα ακτινοβολίας) ενός μεγαφώνου σε υψηλές συχνότητες αυξάνεται με τη μείωση της επαγωγής του πηνίου φωνής, για παράδειγμα, με τη χρήση δινορευμάτων Foucault. μια μείωση της επαγωγής μειώνει την ηλεκτρική αντίστασή του και οδηγεί σε αύξηση του ρεύματος στις υψηλές συχνότητες. Σε χαμηλές συχνότητες, η ευαισθησία του μεγαφώνου αυξάνεται με τη χρήση ειδικών ακουστικών σχεδίων.
Η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων ηχείων είναι ένα σετ δύο ή τριών ηλεκτροδυναμικών μεγαφώνων τοποθετημένα μέσα σε ένα ορθογώνιο σώμα πλάτους 20-30 cm.
Μια σημαντική παράμετρος που χαρακτηρίζει τα ηχεία ήχου είναι το πολικό μοτίβο. Με ένα μοτίβο στενής δέσμης, περισσότερα ηχητικά σήματα από τον ακουστικό πομπό κατευθύνονται απευθείας προς τον ακροατή και οι ηχητικές εικόνες εμφανίζονται πιο καθαρά.
Ακριβώς όπως σε μια πραγματική αίθουσα συναυλιών, στο σπίτι οι ερμηνευτές έργων τέχνης υποτίθεται ότι βρίσκονται μπροστά στον ακροατή. Αυτή η συνθήκη ικανοποιείται πλήρως από δύο ηχεία ήχου (αριστερά και δεξιά), τοποθετημένα σε συγκεκριμένη απόσταση από τον ακροατή και το ένα από το άλλο.
Πώς μπορώ να χρησιμοποιήσω ηχεία για την αναπαραγωγή διφωνικού ήχου (δηλαδή ήχο που έχει σχεδιαστεί για να ακούγεται μέσω ακουστικών, όπου μέρος του σήματος προορίζεται για το ένα αυτί και ένα άλλο μέρος για το άλλο αυτί); Μόλις συνδέσουμε ηχεία αντί για ακουστικά, το δεξί μας αυτί θα αρχίσει να ακούει όχι μόνο τον ήχο που προορίζεται για αυτό, αλλά και μέρος του ήχου που προορίζεται για το αριστερό αυτί. Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η χρήση της τεχνικής στερεοφωνικής ή υπερηχητικής ακυρωμένης στερεοφωνικής συνομιλίας, που πιο συχνά ονομάζεται απλώς αλγόριθμος ακύρωσης διαφωνίας (CC για συντομία).
Η ιδέα του CC εκφράζεται απλώς ως προς τις συχνότητες. Στο Σχήμα 2, τα σήματα S1 και S2 αναπαράγονται από ηχεία. Το σήμα Y1 που φτάνει στο αριστερό αυτί είναι ένα μείγμα του S1 και του "crosstalk" (μέρος) του σήματος S2.

Εικόνα 2 – Σχέδιο αναπαραγωγής διφωνικού ήχου από ηχεία

Εάν αποφασίσουμε να χρησιμοποιήσουμε ακουστικά, τότε θα γνωρίζουμε ξεκάθαρα τα επιθυμητά σήματα Υ1 και Υ2 που γίνονται αντιληπτά από τα αυτιά. Το πρόβλημα είναι ότι τα σήματα S1 και S2 πρέπει να οριστούν σωστά για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Με τη σωστή χρήση των αλγορίθμων CC, επιτυγχάνονται πολύ καλά αποτελέσματα, διασφαλίζοντας την αναπαραγωγή ήχου του οποίου οι πηγές βρίσκονται στο κατακόρυφο και οριζόντιο επίπεδο. Η πηγή φανταστικού ήχου μπορεί να βρίσκεται πολύ έξω από το τμήμα γραμμής μεταξύ των δύο ηχείων.
Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι δύο κανάλια ήχου είναι αρκετά για να δημιουργήσουν πειστικό τρισδιάστατο ήχο. Το κύριο πράγμα είναι να αναδημιουργηθεί η ηχητική πίεση στα τύμπανα στο αριστερό και στο δεξί αυτί, όπως αν ο ακροατής βρισκόταν σε πραγματικό ηχητικό περιβάλλον.

2 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΧΕΙΩΝ Η/Υ.

2.1 Σκοπός
Σχεδιασμένο να αναπαράγει ήχο και μελωδίες. Εάν ένας υπολογιστής είναι εξοπλισμένος με ηχεία ήχου και κάρτα ήχου, ονομάζεται πολυμέσα.
Η κάρτα ήχου (ονομάζεται επίσης κάρτα ήχου ή κάρτα μουσικής) είναι μια κάρτα που σας επιτρέπει να εργάζεστε με ήχο σε υπολογιστή. Επί του παρόντος, οι κάρτες ήχου διατίθενται είτε ενσωματωμένες στη μητρική πλακέτα είτε ως ξεχωριστές κάρτες επέκτασης ή εξωτερικές συσκευές.
Σήμερα, οι κάρτες ήχου είναι μια ολόκληρη κατηγορία συσκευών, πολλές από τις οποίες εξυπηρετούν πολύ υψηλότερους σκοπούς από την απλή έξοδο αρχείων MP3 σε ηχεία. Γίνονται τα κέντρα οικιακών κινηματογράφων, συστημάτων Hi-Fi, οικιακών και επαγγελματικών στούντιο.
Παρεμπιπτόντως, οι πλακέτες ονομάζονταν πλακέτες επειδή ήταν μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που είχε εισαχθεί σε μια υποδοχή ISA ή PCI. Σήμερα, οι κάρτες ήχου συνδέονται και μέσω USB, FireWire, PCMCIA
Τα ενεργά ηχεία χρησιμοποιούνται ως συσκευή αναπαραγωγής και ενίσχυσης μουσικής, ομιλίας και ηχητικών εφέ.

2.2 Ταξινόμηση
Ενσωματωμένες κάρτες ήχου.
Πού είναι χτισμένα; Σε μητρικές πλακέτες. Οι είσοδοι/έξοδοι και οι κωδικοποιητές συγκολλούνται απευθείας στη μητρική πλακέτα και ο κεντρικός επεξεργαστής αναλαμβάνει όλη την υπολογιστική επεξεργασία. Μια τέτοια λύση ήχου είναι σχεδόν δωρεάν, και επομένως περισσότερο από αποδεκτή για ανεπιτήδευτους χρήστες - παρά την αποκρουστική ποιότητα ήχου.
Κάρτες ήχου πολυμέσων.
Αυτή είναι η πιο αρχαία κατηγορία σανίδων: ήταν αυτοί που εμφανίστηκαν πρώτοι και έκαναν τον υπολογιστή μέσο αναπαραγωγής και εγγραφής μουσικής. Αυτές οι κάρτες, σε αντίθεση με τις ενσωματωμένες, έχουν τον δικό τους επεξεργαστή ήχου, ο οποίος επεξεργάζεται τον ήχο, υπολογίζει τρισδιάστατα ηχητικά εφέ που χρησιμοποιούνται σε παιχνίδια, αναμιγνύει ροές ήχου κ.λπ., που σας επιτρέπει να ανακουφίσετε τον κεντρικό επεξεργαστή του υπολογιστή για την επεξεργασία πιο σημαντικών εργασιών .
Κατά κανόνα, η ποιότητα ήχου σε μεμονωμένες κάρτες πολυμέσων είναι πράγματι υψηλότερη από αυτή των ενσωματωμένων. Δεν μπορείτε να διστάσετε να συνδέσετε σε αυτά τα χειρότερα ηχεία και ακουστικά σετ υπολογιστή - αν και αυτό απέχει πολύ από το επίπεδο Hi-Fi. Ένας οικιακός κινηματογράφος θα ακούγεται περισσότερο ή λιγότερο αξιοπρεπής σε συνδυασμό με σετ ηχείων 5,1 που έχουν κατασκευαστεί ειδικά για χρήση υπολογιστή.
Επιπλέον, είναι ήδη κάπως δυνατή η εγγραφή ήχου χρησιμοποιώντας κάρτες πολυμέσων: είναι αρκετά ικανό για επίπεδο καραόκε. Ναι, και απλά προγράμματα για εργασία με ήχο θα λειτουργούν κανονικά.
Πριν από αρκετά χρόνια, η αγορά για κάρτες πολυμέσων ήταν πολύ κορεσμένη, με μάχες μεταξύ των κατασκευαστών και των προϊόντων τους. Οι πιο εξέχοντες ανταγωνιστές ήταν οι Aureal και Creative. Οι κάρτες από αυτές τις εταιρείες χρησιμοποιούσαν διαφορετικούς αλγόριθμους για την εργασία με τρισδιάστατο ήχο - η καθεμία είχε τους δικούς της θαυμαστές.
Με την εμφάνιση των μητρικών με ενσωματωμένο ήχο, οι συγκρούσεις επιλύθηκαν μόνες τους: όλοι οι κατασκευαστές φθηνών καρτών ήχου πέθαναν. Μόνο η Creative παρέμεινε στη ζωή με τη σειρά Sound Blaster Audigy/Audigy2, που θεωρείται το κορυφαίο επίπεδο στα πολυμέσα.
Ημιεπαγγελματικές κάρτες ήχου
Στην πραγματικότητα, αυτοί οι πίνακες μπορούν να ονομάζονται διαφορετικά - είτε ημιεπαγγελματικοί είτε κορυφαίοι πολυμέσα. Αλλά μάλλον, αυτοί είναι ακόμα ημιεπαγγελματικοί πίνακες. Κατά κανόνα, παράγονται από κατασκευαστές επαγγελματικού εξοπλισμού, εστιάζοντας όχι στους μουσικούς, αλλά στους λάτρεις του καλού ήχου. Με άλλα λόγια, κάρτες για ακουστικόφιλους.
Διαφέρουν από τα πολυμέσα κυρίως στις επαγγελματικές λύσεις κυκλωμάτων και στην αναπαραγωγή ήχου υψηλής ποιότητας. Ταυτόχρονα, κατά κανόνα, δεν χρησιμοποιούν σοβαρούς επεξεργαστές ήχου και πάλι ο κεντρικός επεξεργαστής φέρει το μεγαλύτερο βάρος στην επεξεργασία του 3D ήχου.
Αλλά αυτές οι κάρτες είναι ιδανικές για να ακούτε μουσική. Εάν έχετε καλή ακουστική, χωρίς τον επαίσχυντο όρο «υπολογιστής» ή αξιοπρεπή ακουστικά, μπορείτε να λάβετε ήχο κοντά σε ένα φθηνό σύστημα Hi-Fi. Θα μπορέσετε επιτέλους να ξεχωρίσετε τα αρχεία MP3 από τις κανονικές ηχογραφήσεις... Και θα αρχίσετε να φοβάστε τα χαμηλής ποιότητας «εμπατριστήρια» σαν τη φωτιά.
Τέτοιες κάρτες είναι επίσης αρκετά κατάλληλες ως βάση για τον κινηματογραφικό ήχο. Ο ήχος θα είναι καθαρός, όχι παραμορφωμένος - γενικά, πολύ αξιοπρεπής.
Κατά κανόνα, οι κάρτες από κατασκευαστές επαγγελματικού εξοπλισμού είναι εξοπλισμένες με προγράμματα οδήγησης για επαγγελματικά προγράμματα για εργασία με μουσική και ήχο. Έτσι, αυτό το σανίδι θα είναι μια εξαιρετική αρχή για έναν αρχάριο μουσικό. Ωστόσο, πολλές από αυτές τις κάρτες είναι ακατάλληλες για επαγγελματική εγγραφή ήχου και από αυτή την άποψη δεν είναι καλύτερες από τις αντίστοιχες πολυμέσων τους.
Επαγγελματικές κάρτες ήχου
Αυτές οι κάρτες έχουν σχεδιαστεί για επαγγελματίες μουσικούς, διασκευαστές και μουσικούς παραγωγούς. Όλοι όσοι ασχολούνται με την παραγωγή και την ηχογράφηση μουσικής. Σύμφωνα με τις εργασίες - και τα χαρακτηριστικά: η υψηλότερη ποιότητα αναπαραγωγής και εγγραφής ήχου, ελάχιστη παραμόρφωση, μέγιστες ευκαιρίες για εργασία με επαγγελματικό λογισμικό και σύνδεση επαγγελματικού εξοπλισμού.
Οι επαγγελματικές κάρτες συνήθως δεν διαθέτουν προγράμματα οδήγησης πολυμέσων και υποστήριξη DirectX, καθιστώντας πολλές από αυτές άχρηστες για παιχνίδια. Δεν υποστηρίζουν καν τα τυπικά χειριστήρια έντασης του συστήματος - κάθε κανάλι ρυθμίζεται σε έναν ειδικό πίνακα ελέγχου που δείχνει το επίπεδο σήματος σε ντεσιμπέλ.
Οι είσοδοι/έξοδοι, αντί για το τυπικό "minijack", γίνονται είτε σε "τουλίπες" RCA είτε σε "μεγάλες υποδοχές", είτε με τη μορφή βυσμάτων XLR, εξόδου χρησιμοποιώντας ειδικά καλώδια διασύνδεσης. Πολλές κάρτες έχουν εξωτερικά μπλοκ όπου βρίσκονται όλες οι υποδοχές για εύκολη σύνδεση. Δεν υπάρχει πουθενά να συνδέσετε ηχεία υπολογιστή... Αυτές οι κάρτες έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν επαγγελματικές ακουστικές οθόνες στούντιο, κονσόλες μίξης, προενισχυτές και άλλες «σοβαρές» συσκευές.
Ωστόσο, οι φθηνές επαγγελματικές κάρτες μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή για έναν αληθινό γνώστη του ήχου υψηλής ποιότητας. Οι κάρτες με υποδοχές RCA είναι πολύ βολικές για τη σύνδεση εξοπλισμού Hi-Fi και θα είναι μια καλή πηγή ήχου για ένα αξιοπρεπές ηχοσύστημα. Οι κάρτες με εξόδους στερεοφωνικής υποδοχής θα σας επιτρέψουν να συνδέσετε ακριβά ακουστικά χωρίς προσαρμογείς και σχετική παραμόρφωση. Ωστόσο, μόνο μερικές από τις επαγγελματικές πλακέτες, ο αριθμός των εξόδων των οποίων θα σας επιτρέψει να συνδέσετε και τα έξι ηχεία, είναι κατάλληλες ως βάση για ένα home cinema. Εξάλλου, το κύριο πράγμα εδώ δεν είναι ο αριθμός των καναλιών, αλλά η ποιότητα του ήχου καθενός από αυτά.
Εξωτερικές κάρτες ήχου
Αυτή είναι μια σχετικά νέα τάση στον κόσμο των καρτών ήχου, η οποία αναπτύχθηκε μόλις τον τελευταίο χρόνο. Οι εξωτερικές κάρτες ήχου συνδέονται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας διασυνδέσεις USB, USB 2.0 ή FireWire.
Σε τι κατασκευάζονται αυτές οι συσκευές;
Πρώτον, η μετακίνηση της κάρτας έξω από τη θήκη του υπολογιστή διευκολύνει την επίλυση ορισμένων προβλημάτων που σχετίζονται με παρεμβολές και παρεμβολές που προέρχονται από άλλα εξαρτήματα του υπολογιστή και επηρεάζουν την ποιότητα του ήχου. Οι κατασκευαστές ακριβών σανίδων επιλύουν αυτά τα προβλήματα με τη βοήθεια στοιχείων υψηλής ποιότητας, ειδικής μόνωσης κ.λπ., γεγονός που αυξάνει το κόστος της συσκευής.
Δεύτερον, τα συστήματα barebone γίνονται όλο και πιο δημοφιλή - μικρές μονάδες συστήματος με μεγάλο αριθμό υποδοχών διασύνδεσης και, κατά κανόνα, όχι περισσότερες από μία υποδοχή PCI, η οποία μπορεί να πρέπει να καταλαμβάνεται από κάτι πιο χρήσιμο για τον χρήστη από μια κάρτα ήχου.
Τρίτον, μια φορητή επαγγελματική κάρτα ήχου που μπορεί να συνδεθεί "εν κινήσει" σε οποιονδήποτε υπολογιστή - αυτό είναι ένα έτοιμο φορητό στούντιο!
Υπάρχουν όμως και προβλήματα. Οι πρώτες συσκευές που κυκλοφόρησαν για USB δεν κέρδισαν τη δέουσα δημοτικότητα λόγω του χαμηλού εύρους ζώνης αυτής της διεπαφής. Εισήχθησαν περιορισμοί στην ποσότητα και την ποιότητα των εκπεμπόμενων σημάτων. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα αρκετές κάρτες USB πολυμέσων στην αγορά που παρέχουν αξιοπρεπή ήχο και μικρό αριθμό καναλιών εισόδου/εξόδου.
Σήμερα υπάρχει μια πραγματική έκρηξη στις επαγγελματικές κάρτες που συνδέονται μέσω του διαύλου FireWire: λόγω του υψηλού εύρους ζώνης της διεπαφής, δεν υπάρχουν πρακτικά προβλήματα με τον αριθμό των καναλιών και την ποιότητα του σήματος.
Ταξινόμηση στηλών.
-Ενεργό (ενσωματωμένος ενισχυτής, απαιτούνται πρόσθετες πηγές ενέργειας, έλεγχος έντασης και τόνου).
- Παθητική (χαμηλή ισχύς).

2.3.Βασικές αρχές λειτουργίας

Αρχές λειτουργίας συμβατικών καρτών ήχου
Εκτός από το συνηθισμένο κανάλι ήχου στο ενσωματωμένο ηχείο του υπολογιστή, το de facto πρότυπο για τη δημιουργία ήχων σε έναν κανονικό υπολογιστή είναι οι κάρτες ήχου που αναπτύχθηκαν από την Creative Technology. Όλοι οι άλλοι κατασκευαστές καρτών ήχου προσπαθούν να διατηρήσουν τη συμβατότητα με αυτές τις κάρτες είτε μέσω υλικού είτε λογισμικού. Οι κάρτες ήχου που χρησιμοποιούνταν πιο συχνά στο δίαυλο ISA 16 bit, οι κάρτες 8 bit δεν έχουν παραχθεί εδώ και αρκετά χρόνια. Από τα μέσα του 1996, όλα τα νέα μοντέλα καρτών ήχου υποστηρίζουν τη λειτουργία Plug&Play. Ξεκινώντας το φθινόπωρο του 1998, οι κάρτες ήχου με το δίαυλο PCI άρχισαν να διαδίδονται ενεργά.
Οι κάρτες ήχου αποτελούνται από δύο κύρια μέρη: έναν συνθεσάιζερ για την επεξεργασία εντολών MIDI και ένα μπλοκ μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό (ADC - Αναλογικός ψηφιακός μετατροπέας - ADC) και ψηφιακού σε αναλογικό (DAC - Ψηφιακός αναλογικός μετατροπέας - DAC). Επιπλέον, ένα χειριστήριο joystick βρίσκεται συνήθως στην κάρτα ήχου.
Χρησιμοποιώντας το ADC και το DAC, είναι δυνατή η εγγραφή και η αναπαραγωγή αρχείων ήχου σε μονοφωνικό ή στερεοφωνικό επίπεδο με επίπεδα ποιότητας που κυμαίνονται από κασετόφωνο έως CD ήχου. Το βάθος bit του ADC και του DAC (μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό και ψηφιακό σε αναλογικό) είναι τώρα, κατά κανόνα, 16 bit, η συχνότητα δειγματοληψίας είναι από 5 έως 44,1 kHz, είναι δυνατή η συμπίεση ήχου (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ADPCM), η οποία σας επιτρέπει να μειώσετε το μέγεθος των δημιουργημένων αρχείων ήχου. Οι κάρτες ISA χρησιμοποιούν επίσης θύρες DMA 8 και/ή 16 bit, διακοπής και I/O. Όταν χρησιμοποιείτε δύο κανάλια DMA, είναι δυνατή η ταυτόχρονη εγγραφή και αναπαραγωγή σημάτων ήχου, η οποία είναι δυνατή μόνο σε κάρτες Full-Duplex. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι τα κανάλια διακοπής 5 (IRQ 5) και DMA 1 και 5. Η αμφίδρομη λειτουργία πολλών καρτών ήχου χρησιμοποιείται πλέον ενεργά για επικοινωνία μέσω Διαδικτύου, επομένως συνιστάται η αγορά καρτών ήχου που υποστηρίζουν αυτήν τη λειτουργία. Οι κάρτες ήχου PCI υποστηρίζουν πάντα full duplex λόγω της πολύ μεγαλύτερης ταχύτητας διαύλου
Το συνθεσάιζερ παρέχει μίμηση του ήχου των μουσικών οργάνων και αναπαράγει διάφορους ήχους κατά την εκτέλεση εντολών MIDI. Ο συνθεσάιζερ μπορεί να κατασκευαστεί τόσο με βάση τη σύνθεση FM όσο και με βάση έναν πίνακα κυμάτων. Με τη σύνθεση FM, είναι δυνατός ο ταυτόχρονος ήχος έως και 20 οργάνων και χρησιμοποιώντας έναν πίνακα κυμάτων - έως και 512 ή περισσότερα. Ο αριθμός των οργάνων που ακούγονται ταυτόχρονα και η χωρητικότητα bit της κάρτας ήχου συχνά συγχέονται. Για άλλη μια φορά, σημειώστε ότι ΔΕΝ υπάρχουν κλασικές κάρτες ήχου 32-bit ή 64-bit. Ο αριθμός 32 ή 64 (για παράδειγμα, Sound Blaster 32 ή Sound Blaster AWE64) σημαίνει τον μέγιστο αριθμό οργάνων που ακούγονται ταυτόχρονα και τίποτα περισσότερο. Οι κάρτες ήχου PCI, κατά κανόνα, δεν έχουν ενσωματωμένο πίνακα κυμάτων. Για να μειωθεί το κόστος τους, τα τραπέζια φορτώνονται σε κανονική μνήμη υπολογιστή, η οποία επιτρέπει ακόμη και στις πιο φθηνές κάρτες ήχου να χρησιμοποιούν τραπέζια κυμάτων μεγάλου όγκου και, κατά συνέπεια, με μεγάλο αριθμό οργάνων (έως 512) και υψηλότερο ήχο ποιότητα.
Οι κάρτες ήχου PCI διαθέτουν δίαυλο 32 bit για ανταλλαγή δεδομένων, αλλά οι διαδικασίες για την ψηφιακή επεξεργασία ήχου και τη λήψη/μετάδοση των αποτελεσμάτων επεξεργασίας μπορεί να είναι 64 bit ή περισσότερες.
Το λογισμικό για μια κάρτα ήχου, κατά κανόνα, περιλαμβάνει ένα πρόγραμμα μίκτη που παρέχει προσαρμογή των επιπέδων των σημάτων εισόδου και εξόδου και έλεγχο τόνου για χαμηλές και υψηλές συχνότητες (όχι σε όλα τα μοντέλα). Σε λειτουργικά συστήματα όπως τα Windows 95 και τα Windows NT, περιλαμβάνεται ένας μίκτης στο σύστημα, αλλά, κατά κανόνα, κάθε κάρτα ήχου συνοδεύεται από το δικό της πρόγραμμα μίκτη.
Η κάρτα ήχου διαθέτει ένα σετ υποδοχών για τη σύνδεση εξωτερικών αναλογικών και ψηφιακών σημάτων:

είσοδοι - μικρόφωνο, είσοδος γραμμής, αναλογικό CD-ROM (η υποδοχή για τη σύνδεσή του βρίσκεται συνήθως στην ίδια την κάρτα για τη σύνδεση της εξόδου ήχου μιας μονάδας CD-ROM), ψηφιακή είσοδος CD-ROM (σε ορισμένες νέες κάρτες PCI).
έξοδος - έξοδος γραμμής, έξοδος ηχείων ή ακουστικών). Ο ενσωματωμένος ενισχυτής έχει ισχύ έως και 4 W ανά κανάλι, οι περισσότερες κάρτες ήχου από το 1999 έχουν ενισχυτή με ισχύ εξόδου επαρκή μόνο για ακουστικά.

Για να δημιουργήσετε μελωδίες χρησιμοποιώντας ένα συνθεσάιζερ σε μια κάρτα ήχου, υπάρχουν ειδικά πληκτρολόγια MIDI, όπως ένα πιάνο, τα πιο απλά καταγράφουν και μεταδίδουν μόνο τα γεγονότα του πατήματος και της απελευθέρωσης των πλήκτρων πρεσάρισμα (σε συνδυασμό με καλό συνθεσάιζερ wavetable, αρκετά πλήρης απομίμηση διαφόρων οργάνων). Πολλοί επαγγελματικοί και ημι-επαγγελματικοί συνθεσάιζερ πληκτρολογίου διαθέτουν διεπαφή MIDI.

2.4 Κύρια χαρακτηριστικά

Η ευαισθησία μεγαφώνου είναι μια τιμή που χαρακτηρίζει την ηχητική πίεση που δημιουργείται από ένα μεγάφωνο όταν εφαρμόζεται σε αυτό ένα σήμα με συγκεκριμένη ηλεκτρική ισχύ. Η ευαισθησία του μεγαφώνου προσδιορίζεται με τη μέτρηση της ηχητικής πίεσης σε απόσταση 1 m από την κεφαλή κατά μήκος του κύριου άξονα με ένα σήμα 1 W που εφαρμόζεται στην είσοδο του μεγαφώνου.
Ισχύς είναι η ονομαστική, προγραμματική (μακροπρόθεσμη) ή η μέγιστη (βραχυπρόθεσμη) ισχύς εισόδου που μπορεί να αντέξει η κεφαλή πριν την καταστροφή της. Η κεφαλή μπορεί να καταστραφεί με πολύ λιγότερη ισχύ εάν το ηχείο φορτωθεί πέρα ​​από τις μηχανικές του δυνατότητες σε πολύ χαμηλές συχνότητες (για παράδειγμα, ηλεκτρονική μουσική με πολύ μπάσα ή οργανική μουσική) και μπορεί επίσης να προκληθεί καταστροφή από υπερφόρτωση («κλιπ» ) του ενισχυτή ισχύος.
Αντίσταση (ονομαστική σύνθετη αντίσταση) - κατά κανόνα, οι δυναμικές κεφαλές έχουν σύνθετη αντίσταση 2 Ohm, 4 Ohm, 8 Ohm, 16 Ohm.
Απόκριση συχνότητας - Μετρημένη ή δηλωμένη απόκριση εξόδου σε ένα δεδομένο εύρος
και τα λοιπά.............

Ηχοσύστημαένας προσωπικός υπολογιστής χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή ηχητικών εφέ και ομιλίας που συνοδεύει τις αναπαραγόμενες πληροφορίες βίντεο και περιλαμβάνει:

• μονάδα εγγραφής/αναπαραγωγής.
• συνθεσάιζερ;
• Μονάδα διασύνδεσης.
• αναμικτής;
• ηχοσύστημα.

Τα εξαρτήματα του ηχητικού συστήματος (εκτός του συστήματος ηχείων) έχουν σχεδιαστεί δομικά με τη μορφή ξεχωριστής κάρτας ήχου ή εν μέρει υλοποιούνται με τη μορφή μικροκυκλωμάτων στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή.

Κατά κανόνα, τα σήματα στην είσοδο και στην έξοδο της μονάδας εγγραφής/αναπαραγωγής είναι σε αναλογική μορφή, αλλά η επεξεργασία των σημάτων ήχου γίνεται σε ψηφιακή μορφή. Επομένως, οι κύριες λειτουργίες της μονάδας εγγραφής/αναπαραγωγής περιορίζονται στη μετατροπή από αναλογικό σε ψηφιακό και από ψηφιακό σε αναλογικό.

Για να γίνει αυτό, το αναλογικό σήμα εισόδου υποβάλλεται σε διαμόρφωση κωδικού παλμού (PCM), η ουσία της οποίας είναι η διακριτοποίηση του χρόνου και η αναπαράσταση (μέτρηση) των πλάτη του αναλογικού σήματος σε διακριτές χρονικές στιγμές με τη μορφή δυαδικών αριθμών. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε τη συχνότητα δειγματοληψίας και το βάθος bit των δυαδικών αριθμών, έτσι ώστε η ακρίβεια της μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό να πληροί τις απαιτήσεις για την ποιότητα της αναπαραγωγής ήχου.

Σύμφωνα με το θεώρημα του Kotelnikov, εάν το βήμα δειγματοληψίας χρόνου που διαχωρίζει γειτονικά δείγματα (μετρούμενα πλάτη) δεν υπερβαίνει τη μισή περίοδο ταλάντωσης της υψηλότερης συνιστώσας στο φάσμα συχνοτήτων του μετατρεπόμενου σήματος, τότε η δειγματοληψία χρόνου δεν εισάγει παραμορφώσεις και δεν οδηγεί σε πληροφορίες απώλεια. Εάν για ήχο υψηλής ποιότητας αρκεί η αναπαραγωγή ενός φάσματος με πλάτος 20 kHz, τότε η συχνότητα δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 40 kHz. Τα ηχητικά συστήματα προσωπικών υπολογιστών (PC) υιοθετούν συνήθως ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 ή 48 kHz.

Η περιορισμένη χωρητικότητα των δυαδικών αριθμών που αντιπροσωπεύουν τα πλάτη του σήματος καθορίζει τη δειγματοληψία των μεγεθών του σήματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι κάρτες ήχου χρησιμοποιούν δυαδικούς αριθμούς 16 bit, που αντιστοιχεί σε 216 επίπεδα κβαντισμού ή 96 dB. Μερικές φορές χρησιμοποιείται μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό 20 ή ακόμα και 24 bit.

Είναι προφανές ότι η βελτίωση της ποιότητας του ήχου με την αύξηση της συχνότητας δειγματοληψίας f και του αριθμού k των επιπέδων κβαντισμού οδηγεί σε σημαντική αύξηση του όγκου S των ψηφιακών δεδομένων που προκύπτουν, καθώς

S = f t log2k / 8,

όπου t είναι η διάρκεια του ηχητικού τμήματος, τα S, f και t μετρώνται σε MB, MHz και δευτερόλεπτα, αντίστοιχα. Με στερεοφωνικό ήχο, η ένταση των δεδομένων διπλασιάζεται. Έτσι, σε μια συχνότητα 44,1 kHz και 216 επίπεδα κβαντισμού, η ποσότητα πληροφοριών για την αναπαράσταση ενός τμήματος στερεοφωνικού ήχου διάρκειας 1 λεπτού είναι περίπου 10,6 MB. Για να μειωθούν οι απαιτήσεις τόσο για τη χωρητικότητα της μνήμης για την αποθήκευση πληροφοριών ήχου όσο και για την απόδοση των καναλιών μετάδοσης δεδομένων, χρησιμοποιείται συμπίεση πληροφοριών.

Η μονάδα διασύνδεσης χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ψηφιοποιημένων πληροφοριών ήχου σε άλλες συσκευές Η/Υ (μνήμη, σύστημα ηχείων) μέσω διαύλων υπολογιστή. Το εύρος ζώνης του διαύλου ISA, κατά κανόνα, δεν είναι αρκετό, επομένως χρησιμοποιούνται άλλοι δίαυλοι - PCI, μια ειδική διεπαφή μουσικού οργάνου MIDI ή κάποιες άλλες διεπαφές.

Χρησιμοποιώντας ένα μείκτη, μπορείτε να αναμίξετε ηχητικά σήματα, δημιουργώντας πολυφωνικό ήχο, να προσθέσετε μουσική συνοδεία σε τμήματα πολυμέσων που συνοδεύουν ομιλία κ.λπ.

Ένας συνθεσάιζερ έχει σχεδιαστεί για να παράγει ηχητικά σήματα, πιο συχνά για να μιμείται τον ήχο διαφόρων μουσικών οργάνων. Η διαμόρφωση συχνότητας, οι πίνακες κυμάτων και η μαθηματική μοντελοποίηση χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση. Τα δεδομένα προέλευσης για συνθεσάιζερ (κωδικοί σημειώσεων και τύποι οργάνων) συνήθως αντιπροσωπεύονται σε μορφή MIDI (επέκταση MID στα ονόματα αρχείων). Έτσι, όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος διαμόρφωσης συχνότητας, ελέγχεται η συχνότητα και το πλάτος των αθροιστικών σημάτων από την κύρια γεννήτρια και τη γεννήτρια υπέρτονου. Σύμφωνα με τη μέθοδο του πίνακα κυμάτων, το σήμα που προκύπτει λαμβάνεται με συνδυασμό ψηφιοποιημένων δειγμάτων ήχου που λαμβάνονται από πραγματικά μουσικά όργανα. Στη μέθοδο της μαθηματικής μοντελοποίησης, αντί για πειραματικά ληφθέντα δείγματα, χρησιμοποιούνται μαθηματικά μοντέλα ήχων.

Διάλεξη Νο. 6. Ηχητικά συστήματα

1. Τα κύρια στοιχεία του υποσυστήματος ήχου Η/Υ.

2. Αρχές επεξεργασίας ηχητικών πληροφοριών.

Τα κύρια στοιχεία του υποσυστήματος ήχου Η/Υ.

Το ηχητικό σύστημα υπολογιστή με τη μορφή κάρτας ήχου εμφανίστηκε το 1989, επεκτείνοντας σημαντικά τις δυνατότητες του Η/Υ ως τεχνικού μέσου ενημέρωσης.

Ηχοσύστημα Η/Υ- ένα σύνολο λογισμικού και υλικού που εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

· εγγραφή ηχητικών σημάτων που προέρχονται από εξωτερικές πηγές, για παράδειγμα, μικρόφωνο ή μαγνητόφωνο, μετατρέποντας τα αναλογικά σήματα ήχου εισόδου σε ψηφιακά και στη συνέχεια αποθηκεύοντάς τα στον σκληρό δίσκο.

· Αναπαραγωγή εγγεγραμμένων δεδομένων ήχου με χρήση εξωτερικού συστήματος ηχείων ή ακουστικών (ακουστικά).

· Αναπαραγωγή CD ήχου.

· Μίξη (μίξη) κατά την εγγραφή ή την αναπαραγωγή σημάτων από διάφορες πηγές.

· ταυτόχρονη εγγραφή και αναπαραγωγή ηχητικών σημάτων (λειτουργία Full Duplex);

· Επεξεργασία ηχητικών σημάτων: επεξεργασία, συνδυασμός ή διαχωρισμός θραυσμάτων σήματος, φιλτράρισμα, αλλαγή του επιπέδου του.

· επεξεργασία του ηχητικού σήματος σύμφωνα με την ογκομετρική (τρισδιάστατη - 3D ήχος)ήχος;

· παραγωγή του ήχου των μουσικών οργάνων, καθώς και της ανθρώπινης ομιλίας και άλλων ήχων με τη χρήση συνθεσάιζερ.

· έλεγχος λειτουργίας εξωτερικών ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων μέσω ειδικής διεπαφής MIDI.

Το ηχητικό σύστημα Η/Υ αποτελείται δομικά από κάρτες ήχου, είτε εγκατεστημένες σε υποδοχή μητρικής πλακέτας είτε ενσωματωμένες στη μητρική πλακέτα ή σε κάρτα επέκτασης άλλου υποσυστήματος Η/Υ, καθώς και συσκευές εγγραφής και αναπαραγωγής πληροφοριών ήχου (σύστημα ηχείων). Οι επιμέρους λειτουργικές μονάδες του ηχοσυστήματος μπορούν να υλοποιηθούν με τη μορφή θυγατρικών πλακών εγκατεστημένων στις αντίστοιχες υποδοχές της κάρτας ήχου.

Κλασικό ηχοσύστημα όπως φαίνεται στην εικ. 1, περιέχει:

Μονάδα εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου.

Μονάδα συνθεσάιζερ.

Μονάδα διεπαφής;

Μονάδα Mixer (παρέχει ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του συστήματος ήχου και άλλων συσκευών - εξωτερικών και εσωτερικών.).

Ακουστικό σύστημα.

Ρύζι. 1.Η δομή του ηχοσυστήματος Η/Υ.

Οι πρώτες τέσσερις μονάδες εγκαθίστανται συνήθως στην κάρτα ήχου. Επιπλέον, υπάρχουν κάρτες ήχου χωρίς μονάδα συνθεσάιζερ ή μονάδα ψηφιακής εγγραφής/αναπαραγωγής ήχου. Κάθε μία από τις μονάδες μπορεί να κατασκευαστεί είτε με τη μορφή ξεχωριστού μικροκυκλώματος είτε να αποτελεί μέρος ενός πολυλειτουργικού μικροκυκλώματος. Έτσι, ένα Chipset συστήματος ήχου μπορεί να περιέχει είτε πολλά είτε ένα τσιπ.

Τα σχέδια των συστημάτων ήχου PC υφίστανται σημαντικές αλλαγές. Υπάρχουν μητρικές με ένα Chipset εγκατεστημένο πάνω τους για επεξεργασία ήχου.

Εξοπλισμός ήχου και προγράμματα.

Ειδικοί προσαρμογείς ήχου είναι υπεύθυνοι για την αναπαραγωγή και την εγγραφή ήχου σε υπολογιστές. Προσαρμογέας ήχουπεριέχει έναν άλλο εξειδικευμένο επεξεργαστή, απελευθερώνοντας έτσι τον κύριο επεξεργαστή από τις λειτουργίες ελέγχου της αναπαραγωγής ήχου. Χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα ήχου, μπορείτε να εγγράψετε πληροφορίες ήχου και να αναπαράγετε ομιλία και μουσική. Επίσης, οι σύγχρονες κάρτες ήχου σάς επιτρέπουν να επεξεργάζεστε ήχο και να επεξεργάζεστε μουσικές συνθέσεις. Εκτός από οποιονδήποτε ήχο κωδικοποιημένο με δεδομένο ρυθμό δειγματοληψίας, είναι δυνατή η αναπαραγωγή μουσικής που δημιουργείται από εντολές υπολογιστή. Ο αριθμός των φωνών είναι μια παράμετρος της κάρτας ήχου που καθορίζει τον μέγιστο αριθμό ήχων που συντίθενται ταυτόχρονα. Η κύρια κατεύθυνση ανάπτυξης των σύγχρονων καρτών ήχου είναι η υποστήριξη ήχου surround. Σε αυτή την περίπτωση, καθίσταται δυνατή η τοποθέτηση πηγών ήχου στο διάστημα. Για την αναπαραγωγή ήχου surround, απαιτούνται τουλάχιστον δύο συστήματα ηχείων. Ωστόσο, για να έχετε την καλύτερη εμπειρία ήχου surround, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε τέσσερα ηχεία - δύο μπροστά και δύο πίσω.

Η συντριπτική πλειοψηφία των σύγχρονων υπολογιστών είναι εξοπλισμένοι με κάρτα ήχου. Οι κάρτες ήχου Good Sound Blaster Audigy διαφόρων εκδόσεων παράγονται από την Creative. Ωστόσο, πολλές μητρικές πλέον υποστηρίζουν υψηλής ποιότητας ήχο έξι καναλιών.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό να έχετε καλά ακουστικά συστήματα για να έχετε ήχο υψηλής ποιότητας. Οι σύγχρονες κάρτες ήχου διαθέτουν ψηφιακή έξοδο SPDIF, που σας επιτρέπει να συνδεθείτε με οικιακές συσκευές. Ωστόσο, είναι συχνά πιο βολικό να χρησιμοποιείτε τα δικά σας ηχεία για τον υπολογιστή. Όταν χρησιμοποιείτε υπολογιστή για να παρακολουθείτε βίντεο DVD, φροντίστε να χρησιμοποιείτε ένα σύγχρονο ηχοσύστημα με πέντε ηχεία και ένα υπογούφερ.

Για να δημιουργήσετε τα δικά σας μουσικά έργα, μπορεί να χρειαστείτε ένα ειδικό πληκτρολόγιο συνδεδεμένο στη διεπαφή MIDI. Τα μουσικά πληκτρολόγια που συνδέονται σε μια κάρτα ήχου διαφέρουν ως προς τον αριθμό των οκτάβων (συνήθως από τρεις έως επτά), καθώς και τον αριθμό των πλήκτρων και το μέγεθός τους. Οι πιο διάσημοι κατασκευαστές είναι οι Korg, Roland, Yamaha. Η Casio παράγει καλά ερασιτεχνικά πληκτρολόγια.

Για εγγραφή φωνής υψηλής ποιότητας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε κατάλληλα μικρόφωνα. Τα απλά μικρόφωνα υπολογιστών δεν παρέχουν ήχο υψηλής ποιότητας. Επιπλέον, η είσοδος μικροφώνου των περισσότερων καρτών ήχου δεν είναι επίσης καλής ποιότητας. Επομένως, συνιστάται η χρήση ενισχυτή μικροφώνου που είναι συνδεδεμένος στην είσοδο γραμμής της κάρτας ήχου. Ένας ενισχυτής μικροφώνου θα συνδέσει δύο μικρόφωνα, επιτρέποντάς σας να εγγράψετε στερεοφωνικό ήχο.

Πρόσφατα, οι μικροσκοπικές ψηφιακές συσκευές αναπαραγωγής που αποθηκεύουν μουσική σε μορφή MP3 έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες. Η μουσική από έναν υπολογιστή εγγράφεται στη μνήμη μιας τέτοιας συσκευής, μετά την οποία μπορεί να ακούγεται οπουδήποτε μέσω ακουστικών.

Ένα ραδιόφωνο υπολογιστή μπορεί να θεωρηθεί ως πρόσθετη πηγή ήχου για έναν υπολογιστή. Μπορεί να εφαρμοστεί ως πρόσθετη πλακέτα ή μπορεί να συνδεθεί σε θύρα USB.

Φυσικά, η εργασία με ήχο σε υπολογιστή είναι αδιανόητη χωρίς ειδικά προγράμματα. Τα πιο απλά προγράμματα για εργασία με ήχο περιλαμβάνονται σε όλες τις εκδόσεις των Windows. Με τη βοήθειά τους, μπορείτε να ρυθμίσετε την ένταση του ήχου διαφορετικών πηγών ήχου, να ρυθμίσετε την ευαισθησία του μικροφώνου και την είσοδο γραμμής. Εναλλακτικά, μπορείτε να εγγράψετε ένα μικρό κομμάτι ήχου, να εκτελέσετε απλούς μετασχηματισμούς σε αυτό και να γράψετε το αποτέλεσμα σε ένα αρχείο. Τα Windows περιλαμβάνουν επίσης εργαλεία για την αναπαραγωγή CD και αρχείων πολυμέσων. Μπορείτε να ηχογραφήσετε μουσική σε ψηφιακές συσκευές αναπαραγωγής, να ακούσετε μουσική από το Διαδίκτυο.

Όταν χρησιμοποιείτε μουσικό πληκτρολόγιο, πρέπει να εργάζεστε με ήχο σε πραγματικό χρόνο. Το πιο ισχυρό τέτοιο πρόγραμμα είναι το Cakewalk Home Studio, αλλά μπορείτε να τα βγάλετε πέρα ​​με πιο απλά προγράμματα.

Για να επεξεργαστείτε ήχους, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας ήχου. Οι καλύτεροι επεξεργαστές ήχου είναι οι Sound Forge και WaveLab. Για επεξεργασία πολλών καναλιών, χρησιμοποιείται το πρόγραμμα επεξεργασίας Cool Edit. Προγράμματα που ονομάζονται MIDI και audio sequencers χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία και την επεξεργασία μουσικής, καθώς και για την προσθήκη φωνητικών στη μουσική. Τα καλύτερα προγράμματα σε αυτήν την κατηγορία είναι το Cakewalk Sonar και το Cubase VST.

Το τραγούδι καραόκε έχει γίνει αρκετά δημοφιλές πρόσφατα. Υπάρχουν πολλά προγράμματα για τη δημιουργία αρχείων καραόκε και για την αναπαραγωγή τους. Το πρόγραμμα Karaoke GALAXY Maker είναι αρκετά βολικό, επιτρέποντάς σας να δημιουργήσετε καραόκε. Για την αναπαραγωγή τέτοιων αρχείων, χρησιμοποιήστε τα προγράμματα Karaoke GALAXY Player ή vanBasco's Karaoke Player.

©2015-2019 ιστότοπος
Όλα τα δικαιώματα ανήκουν στους δημιουργούς τους. Αυτός ο ιστότοπος δεν διεκδικεί την πνευματική ιδιοκτησία, αλλά παρέχει δωρεάν χρήση.
Ημερομηνία δημιουργίας σελίδας: 30-06-2017

Οι συσκευές ήχου γίνονται αναπόσπαστο μέρος κάθε προσωπικού υπολογιστή. Μέσω του ανταγωνισμού, αναπτύχθηκε ένα καθολικό, ευρέως υποστηριζόμενο πρότυπο για λογισμικό και υλικό ήχου. Οι συσκευές ήχου έχουν εξελιχθεί από ακριβά, εξωτικά πρόσθετα σε ένα οικείο μέρος σχεδόν οποιασδήποτε διαμόρφωσης συστήματος.

Στους σύγχρονους υπολογιστές, η υποστήριξη υλικού για ήχο υλοποιείται με μία από τις ακόλουθες μορφές:

• προσαρμογέας ήχου τοποθετημένος στην υποδοχή διαύλου PCI ή ISA.
• ένα μικροκύκλωμα στην πλακέτα συστήματος που κατασκευάζεται από την Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS κ.λπ.
• συσκευές ήχου ενσωματωμένες στο βασικό chipset της μητρικής πλακέτας, το οποίο περιλαμβάνει τα πιο πρόσφατα chipset από τις Intel, SiS και VIA Technologies σχεδιασμένα για υπολογιστές χαμηλού κόστους.

Εκτός από την κύρια συσκευή ήχου, υπάρχουν πολλές πρόσθετες συσκευές ήχου: συστήματα ηχείων, μικρόφωνο κ.λπ. Αυτό το κεφάλαιο περιγράφει τη λειτουργικότητα και τις λειτουργίες λειτουργίας όλων των εξαρτημάτων του ηχοσυστήματος υπολογιστή.

Οι πρώτες κάρτες ήχου εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1980. με βάση τις εξελίξεις των AdLib, Roland και Creative Labs και χρησιμοποιήθηκαν μόνο για παιχνίδια. Το 1989, η Creative Labs κυκλοφόρησε τη στερεοφωνική κάρτα ήχου Game Blaster. αργότερα εμφανίστηκε η πλακέτα Sound Blaster Pro.

Για τη σταθερή λειτουργία της πλακέτας, απαιτούνταν συγκεκριμένο λογισμικό (MS DOS, Windows) και πόροι υλικού (διευθύνσεις θύρας IRQ, DMA και I/O).

Σε σχέση με προβλήματα που προκύπτουν κατά τη χρήση καρτών ήχου που δεν είναι συμβατές με το σύστημα Sound Blaster Pro, τον Δεκέμβριο του 1995 εμφανίστηκε μια νέα εξέλιξη από τη Microsoft - DirectX, η οποία είναι μια σειρά προγραμματιζόμενων διεπαφών εφαρμογών (Application Program Interfaces - API) για άμεση αλληλεπίδραση με συσκευές υλικού.

Σήμερα, σχεδόν κάθε υπολογιστής είναι εξοπλισμένος με έναν προσαρμογέα ήχου του ενός ή του άλλου τύπου και ένα CD-ROM ή

Μονάδα συμβατή με CD-ROM. Μετά την υιοθέτηση των προτύπων MPC-1-MRS-3, τα οποία καθορίζουν την ταξινόμηση των υπολογιστών, τα συστήματα εξοπλισμένα με κάρτα ήχου και μονάδα συμβατή με CD-ROM ονομάστηκαν υπολογιστές πολυμέσων (Multimedia PC). Το πρώτο πρότυπο MRS-1 εισήχθη το 1990. Το πρότυπο MPC-3, το οποίο το αντικατέστησε τον Ιούνιο του 1995, όρισε τις ακόλουθες ελάχιστες απαιτήσεις για υλικό και λογισμικό:

• επεξεργαστής - Pentium, 75 MHz;
• RAM - 8 MB;
• σκληρός δίσκος - 540 MB.
• Μονάδα CD-ROM - τεσσάρων ταχυτήτων (4x).
• Ανάλυση VGA - 640 x 480;
• βάθος χρώματος - 65.536 χρώματα (χρώμα 16 bit).
• ελάχιστο λειτουργικό σύστημα - Windows 3.1.

Όλοι οι υπολογιστές που κατασκευάστηκαν μετά το 1996 περιέχουν

Ο προσαρμογέας ήχου και η μονάδα συμβατή με CD-ROM πληρούν πλήρως τις απαιτήσεις του προτύπου MPC-3.

Επί του παρόντος, τα κριτήρια για να ανήκει ένας υπολογιστής στην κατηγορία πολυμέσων έχουν αλλάξει κάπως λόγω της τεχνικής προόδου σε αυτόν τον τομέα:

• επεξεργαστής - Pentium III, Celeron, Athlon, Duron ή οποιοσδήποτε άλλος επεξεργαστής κατηγορίας Pentium, 600 MHz.
• RAM - 64 MB;
• σκληρός δίσκος - 3,2 GB.
• δισκέτα - 1,44 MB (3,5" δίσκος υψηλής πυκνότητας).
• Μονάδα CD-ROM - 24 ταχυτήτων (24x).
• συχνότητα δειγματοληψίας ήχου - 16-bit.
• Ανάλυση VGA - 1024 x 768;
• βάθος χρώματος - 16,8 εκατομμύρια χρώματα (χρώμα 24 bit).
• συσκευές εισόδου/εξόδου - παράλληλη, σειριακή, MIDI, θύρα παιχνιδιού.
• Το ελάχιστο λειτουργικό σύστημα είναι Windows 98 ή Windows Me.

Αν και τα ηχεία ή τα ακουστικά δεν αποτελούν τεχνικά μέρος της προδιαγραφής MPC ή της παραπάνω λίστας, απαιτούνται για την αναπαραγωγή ήχου. Επιπλέον, απαιτείται μικρόφωνο για την εισαγωγή φωνητικών πληροφοριών που χρησιμοποιούνται για την εγγραφή ήχου ή την ομιλία στον υπολογιστή. Τα συστήματα εξοπλισμένα με προσαρμογέα ήχου συνήθως περιέχουν επίσης φθηνά παθητικά ή ενεργά ηχεία (μπορούν να αντικατασταθούν με ακουστικά που παρέχουν τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά ποιότητας και συχνότητας του αναπαραγόμενου ήχου).

Ένας υπολογιστής πολυμέσων εξοπλισμένος με ηχεία και μικρόφωνο έχει μια σειρά από δυνατότητες και παρέχει:

• προσθήκη στερεοφωνικού ήχου σε προγράμματα ψυχαγωγίας (παιχνιδιού).
• αύξηση της αποτελεσματικότητας των εκπαιδευτικών προγραμμάτων (για μικρά παιδιά).
• προσθήκη ηχητικών εφέ σε επιδείξεις και σεμινάρια.
• Δημιουργία μουσικής με χρήση υλικού και λογισμικού MIDI.
• προσθήκη ηχητικών σχολίων σε αρχεία.
• υλοποίηση διασκέψεων δικτύου ήχου·
• προσθήκη ηχητικών εφέ σε συμβάντα λειτουργικού συστήματος.
• ηχητική αναπαραγωγή κειμένου.
• αναπαραγωγή CD ήχου.
• αναπαραγωγή αρχείων σε μορφή .mp3.
• αναπαραγωγή βίντεο κλιπ?
• Αναπαραγωγή ταινιών DVD;
• υποστήριξη φωνητικού ελέγχου.

Στοιχεία συστήματος ήχου.Όταν επιλέγετε ένα ηχοσύστημα, πρέπει να λάβετε υπόψη τις παραμέτρους των στοιχείων του.

Υποδοχές κάρτας ήχου.Οι περισσότερες κάρτες ήχου έχουν τις ίδιες μικροσκοπικές υποδοχές (1/8") που στέλνουν σήματα από την κάρτα σε ηχεία, ακουστικά και στερεοφωνικές εισόδους· παρόμοιες υποδοχές συνδέουν μικρόφωνο, συσκευή αναπαραγωγής CD και μαγνητόφωνο. Το σχήμα 5.4 δείχνει τους τέσσερις τύπους υποδοχών που Τουλάχιστον, πρέπει να εγκατασταθεί στην κάρτα ήχου.

Ρύζι. 5.4.

Παραθέτουμε τους πιο συνηθισμένους συνδέσμους:

• γραμμική έξοδος της πλακέτας. Το σήμα από αυτόν τον σύνδεσμο παρέχεται σε εξωτερικές συσκευές - συστήματα ηχείων, ακουστικά ή στην είσοδο ενός στερεοφωνικού ενισχυτή, με τη βοήθεια του οποίου το σήμα ενισχύεται στο απαιτούμενο επίπεδο.
• γραμμική είσοδος του πίνακα. Χρησιμοποιείται κατά τη μίξη ή την εγγραφή ήχου από εξωτερικό σύστημα ήχου σε σκληρό δίσκο.
• υποδοχή για σύστημα ηχείων και ακουστικών. Δεν υπάρχει σε όλους τους πίνακες. Τα σήματα στα ηχεία παρέχονται από την ίδια υποδοχή (έξοδος γραμμής) με την είσοδο του στερεοφωνικού ενισχυτή.
• είσοδο μικροφώνου ή μονοφωνική είσοδο. Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μικροφώνου. Η εγγραφή με μικρόφωνο είναι μονοφωνική. Το επίπεδο σήματος εισόδου διατηρείται σταθερό και βέλτιστο για μετατροπή. Για την εγγραφή, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα ηλεκτροδυναμικό ή πυκνωτικό μικρόφωνο σχεδιασμένο για σύνθετη αντίσταση φορτίου από 600 Ohms έως 10 kOhm. Μερικές φθηνές κάρτες ήχου συνδέουν το μικρόφωνο στην είσοδο γραμμής.
• υποδοχή joystick (θύρα MIDI). Είναι ένας σύνδεσμος 15 ακίδων σε σχήμα D. Οι δύο ακίδες του μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο μιας συσκευής MIDI, όπως ένα συνθεσάιζερ πληκτρολογίου. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να αγοράσετε ένα καλώδιο σε σχήμα Υ.
• Υποδοχή MIDI. Περιλαμβάνεται στη θύρα joystick, διαθέτει δύο στρογγυλές υποδοχές DIN 5 ακίδων που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση συσκευών MIDI, καθώς και μια υποδοχή joystick.
• υποδοχή εσωτερικής επαφής - ειδική υποδοχή για σύνδεση σε εσωτερική μονάδα CD-ROM. Σας επιτρέπει να αναπαράγετε ήχο από CD μέσω ηχείων που είναι συνδεδεμένα στην κάρτα ήχου σας. Αυτή η υποδοχή διαφέρει από την υποδοχή σύνδεσης ελεγκτή CD-ROM σε κάρτα ήχου, καθώς δεν μεταφέρει δεδομένα στο δίαυλο υπολογιστή.

Πρόσθετοι σύνδεσμοι.Οι περισσότεροι σύγχρονοι προσαρμογείς ήχου υποστηρίζουν αναπαραγωγή DVD, επεξεργασία ήχου κ.λπ., και επομένως διαθέτουν αρκετές πρόσθετες υποδοχές, τα χαρακτηριστικά των οποίων παρατίθενται παρακάτω:

• Είσοδος και έξοδος MIDI. Αυτή η υποδοχή, η οποία δεν συνδυάζεται με τη θύρα παιχνιδιού, σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε ταυτόχρονα το joystick και τις εξωτερικές συσκευές MIDI.
• Είσοδος και έξοδος SPDIF (Sony/Philips Digital Interface - SP/DIF). Ο σύνδεσμος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ψηφιακών σημάτων ήχου μεταξύ συσκευών χωρίς να τα μετατρέπει σε αναλογικά. Η διεπαφή SPDIF μερικές φορές ονομάζεται Dolby Digital.
• CD SPDIF. Ο σύνδεσμος έχει σχεδιαστεί για να συνδέει μια μονάδα CD-ROM σε μια κάρτα ήχου χρησιμοποιώντας τη διασύνδεση SPDIF.
• Είσοδος TAD. Υποδοχή σύνδεσης μόντεμ με υποστήριξη τηλεφωνητή στην κάρτα ήχου.
• ψηφιακή έξοδο DIN. Ο σύνδεσμος έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση πολυκαναλικών συστημάτων ψηφιακών ηχείων.
• είσοδος Αιχ. Παρέχει σύνδεση με την κάρτα ήχου από άλλες πηγές σήματος, όπως δέκτη τηλεόρασης.
• Είσοδος I2S. Σας επιτρέπει να συνδέσετε την ψηφιακή έξοδο εξωτερικών πηγών, όπως DVD, στην κάρτα ήχου.

Πρόσθετες υποδοχές βρίσκονται συνήθως απευθείας στην κάρτα ήχου ή συνδέονται με εξωτερική μονάδα ή θυγατρική κάρτα. Για παράδειγμα, Sound Blaster Live! Το Platinum 5.1 είναι μια συσκευή που αποτελείται από δύο μέρη. Ο ίδιος ο προσαρμογέας ήχου συνδέεται μέσω μιας υποδοχής PCI και πρόσθετες υποδοχές συνδέονται σε μια εξωτερική μονάδα μεταγωγής IR LiveDrive, η οποία είναι εγκατεστημένη σε μια αχρησιμοποίητη θήκη μονάδας.

Έλεγχος έντασης. ΣΕΟρισμένες κάρτες ήχου παρέχουν χειροκίνητο έλεγχο έντασης. σε πιο σύνθετους πίνακες, ο έλεγχος έντασης πραγματοποιείται μέσω προγραμματισμού χρησιμοποιώντας συνδυασμούς πλήκτρων, απευθείας κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού στα Windows ή σε οποιαδήποτε εφαρμογή.

Συνθεσάιζερ.Επί του παρόντος, όλες οι πλακέτες που παράγονται είναι στερεοφωνικές και υποστηρίζουν το πρότυπο MIDI.

Οι στερεοφωνικές κάρτες ήχου αναπαράγουν (και εγγράφουν) ταυτόχρονα πολλαπλά σήματα από δύο διαφορετικές πηγές. Όσο περισσότερα σήματα παρέχονται στον προσαρμογέα, τόσο πιο φυσικός είναι ο ήχος. Κάθε τσιπ συνθεσάιζερ που βρίσκεται στην πλακέτα, τις περισσότερες φορές από τη Yamaha, σας επιτρέπει να λαμβάνετε 11 σήματα (τσιπ YM3812 ή OPL2) ή περισσότερα. Για την προσομοίωση περισσότερων από 20 σημάτων (τσιπ YMF262 ή OPL3), εγκαθίστανται ένα ή δύο τσιπ συνθεσάιζερ συχνότητας.

Αντί για συνθεμένους ήχους που παράγονται από ένα τσιπ διαμόρφωσης συχνότητας, οι κάρτες ήχου με δυνατότητα wavetable χρησιμοποιούν ψηφιακές εγγραφές πραγματικών οργάνων και ηχητικά εφέ. Για παράδειγμα, όταν ένας τέτοιος προσαρμογέας ήχου αναπαράγει έναν ήχο τρομπέτας, ο ήχος της τρομπέτας ακούγεται απευθείας και όχι μια απομίμησή του. Οι πρώτες κάρτες ήχου που υποστήριζαν αυτή τη λειτουργία περιείχαν έως και 1 MB θραύσματα ήχου αποθηκευμένα στα τσιπ μνήμης του προσαρμογέα. Αλλά ως αποτέλεσμα της εμφάνισης του διαύλου PCI υψηλής ταχύτητας και της αύξησης της μνήμης RAM του υπολογιστή, οι περισσότερες κάρτες ήχου χρησιμοποιούν πλέον τη λεγόμενη προγραμματιζόμενη μέθοδο wavetable, η οποία επιτρέπει τη φόρτωση 2-8 MB σύντομων θραυσμάτων ήχου διαφόρων μουσικών οργάνων σε τη μνήμη RAM του υπολογιστή.

Τα σύγχρονα παιχνίδια υπολογιστή σπάνια χρησιμοποιούν ήχο MIDI, αλλά παρόλα αυτά, οι αλλαγές που έγιναν στην κάρτα ήχου DirectX 8 την καθιστούν βιώσιμη επιλογή για τα soundtrack παιχνιδιών.

Συμπίεση δεδομένων. ΣΕΣτους περισσότερους πίνακες, η ποιότητα ήχου ταιριάζει με εκείνη των CD σε ρυθμούς δειγματοληψίας

44,1 kHz, όταν για κάθε λεπτό ήχου κατά την εγγραφή ακόμη και μιας κανονικής φωνής, καταναλώνονται περίπου 11 MB χώρου στο δίσκο. Προκειμένου να μειωθεί το μέγεθος των αρχείων ήχου, πολλοί πίνακες χρησιμοποιούν συμπίεση δεδομένων. Για παράδειγμα, η πλακέτα Sound Blaster ASP 16 συμπιέζει τον ήχο σε πραγματικό χρόνο (απευθείας κατά την εγγραφή) με αναλογία συμπίεσης 2:1, 3:1 ή 4:1.

Δεδομένου ότι η αποθήκευση ενός σήματος ήχου απαιτεί μεγάλο χώρο στο δίσκο, συμπιέζεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM), η οποία μειώνει το μέγεθος του αρχείου κατά περίπου 50%. Ωστόσο, η ποιότητα του ήχου υποβαθμίζεται.

Πολυλειτουργικοί επεξεργαστές σήματος.Πολλές κάρτες ήχου χρησιμοποιούν ψηφιακούς επεξεργαστές σήματος (DSP). Χάρη σε αυτές, οι πλακέτες έγιναν πιο «έξυπνες» και απελευθέρωσαν τον κεντρικό επεξεργαστή του υπολογιστή από την εκτέλεση χρονοβόρων εργασιών όπως ο καθαρισμός σημάτων από το θόρυβο και η συμπίεση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.

Οι επεξεργαστές είναι εγκατεστημένοι σε πολλές κάρτες ήχου γενικής χρήσης. Για παράδειγμα, ο προγραμματιζόμενος επεξεργαστής ψηφιακού σήματος EMU10K1 στο Sound Blaster Live! συμπιέζει δεδομένα, μετατρέπει το κείμενο σε ομιλία και συνθέτει τον λεγόμενο τρισδιάστατο ήχο, δημιουργώντας το εφέ της αντανάκλασης του ήχου και της χορωδιακής συνοδείας. Με έναν τέτοιο επεξεργαστή, η κάρτα ήχου μετατρέπεται σε πολυλειτουργική συσκευή. Για παράδειγμα, στην πλακέτα επικοινωνίας WindSurfer της IBM, ο ψηφιακός επεξεργαστής λειτουργεί ως μόντεμ, συσκευή φαξ και ψηφιακός τηλεφωνητής.

Πρόγραμμα οδήγησης κάρτας ήχου.Οι περισσότερες πλακέτες διαθέτουν καθολικά προγράμματα οδήγησης για εφαρμογές DOS και Windows. Τα λειτουργικά συστήματα Windows 9x και Windows NT έχουν ήδη προγράμματα οδήγησης για δημοφιλείς κάρτες ήχου. Τα προγράμματα οδήγησης για άλλες πλακέτες μπορούν να αγοραστούν ξεχωριστά.

Οι εφαρμογές DOS συνήθως δεν διαθέτουν μεγάλη ποικιλία προγραμμάτων οδήγησης, αλλά τα παιχνίδια υπολογιστή υποστηρίζουν προσαρμογείς Sound Blaster Pro.

Πρόσφατα, οι απαιτήσεις για συσκευές ήχου έχουν αυξηθεί σημαντικά, γεγονός που με τη σειρά του οδήγησε σε αύξηση της ισχύος του υλικού. Το σύγχρονο ενοποιημένο υλικό πολυμέσων δεν μπορεί να θεωρηθεί πλήρως ένα τέλειο σύστημα πολυμέσων, που χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Ρεαλιστικός ήχος surround σε παιχνίδια υπολογιστή.
• ήχος υψηλής ποιότητας σε ταινίες DVD.
• αναγνώριση ομιλίας και έλεγχος φωνής.
• δημιουργία και εγγραφή αρχείων ήχου σε φορμά MIDI, MP3, WAV και CD-Audio.

Πρόσθετες απαιτήσεις υλικού και λογισμικού που είναι απαραίτητες για την επίτευξη των παραπάνω χαρακτηριστικών παρουσιάζονται στον Πίνακα. 5.3.

Πίνακας 5.3.Πρόσθετα χαρακτηριστικά και ιδιότητες προσαρμογέων ήχου

Σκοπός	Υποχρεούμαι δυνατότητες	Πρόσθετο υλικό	Πρόσθετο λογισμικό
	Θύρα παιχνιδιού? τρισδιάστατος ήχος? ηχητική επιτάχυνση	Ελεγκτής παιχνιδιών? πίσω ηχεία
Ταινίες DVD	Αποκωδικοποίηση Dolby 5.1	Ηχεία με προσαρμογέα ήχου συμβατά με Dolby 5.1	Το πρόγραμμα αποκωδικοποίησης αρχείων MPEG
	Προσαρμογέας ήχου συμβατός με λογισμικό	Μικρόφωνο	Λογισμικό που σας επιτρέπει να υπαγορεύετε κείμενα
Δημιουργία αρχείων MIDI	Προσαρμογέας ήχου με είσοδο MIDI	Συμβατό με MIDI μιούζικαλ πληκτρολόγιο	Το πρόγραμμα για τη δημιουργία αρχείων MIDI
Δημιουργία αρχείων MP3	Ψηφιοποίηση αρχείων ήχου	Μονάδα CD-R ή CD-RW	Το πρόγραμμα για τη δημιουργία αρχείων MP3
Δημιουργία αρχείων WAV	Μικρόφωνο		Πρόγραμμα ηχογράφησης
Δημιουργία αρχείων CDAudio	Εξωτερική πηγή ήχου		Πρόγραμμα μετατροπής αρχείων WAV ή MP3 σε CD-Audio

Ελάχιστες απαιτήσεις για κάρτες ήχου.

Η αντικατάσταση του προηγούμενου προσαρμογέα ήχου Sound Blaster Pro ISA με κάρτα ήχου PCI έχει βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του συστήματος, αλλά συνιστάται να χρησιμοποιείτε όλες τις δυνατότητες των καρτών ήχου, οι οποίες περιλαμβάνουν συγκεκριμένα:

• Υποστήριξη ήχου 3D που εφαρμόζεται στο chipset. Η έκφραση «3D ήχος» σημαίνει ότι οι ήχοι που αντιστοιχούν σε αυτό που συμβαίνει στην οθόνη ακούγονται πιο ή πιο κοντά, πίσω σας ή κάπου στο πλάι. Η διεπαφή Microsoft DirectX 8.0 περιλαμβάνει υποστήριξη για ήχο 3D, αλλά για αυτό είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν προσαρμογέα ήχου με ενσωματωμένη υποστήριξη ήχου 3D.
• χρήση του DirectX 8.0 μαζί με άλλα API 3D ήχου, όπως το EAX της Creative, το 3D Position Audio της Sensaura και την πλέον ανενεργή τεχνολογία A3D της Aureal.
• ΖΩ-ηχητική επιτάχυνση. Οι κάρτες ήχου με chipset που υποστηρίζουν αυτή τη δυνατότητα έχουν αρκετά χαμηλή χρήση CPU, με αποτέλεσμα τη συνολική αύξηση της ταχύτητας του παιχνιδιού. Για καλύτερα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε chipset που υποστηρίζουν την επιτάχυνση του μεγαλύτερου αριθμού τρισδιάστατων ροών. Διαφορετικά, η επεξεργασία του τρισδιάστατου ήχου από τον κεντρικό επεξεργαστή θα είναι δύσκολη, κάτι που θα επηρεάσει τελικά την ταχύτητα του παιχνιδιού.
• θύρες παιχνιδιών που υποστηρίζουν ελεγκτές παιχνιδιών με ανατροφοδότηση δύναμης.

Σήμερα υπάρχουν πολλές κάρτες ήχου μεσαίας κατηγορίας που υποστηρίζουν τουλάχιστον δύο από αυτές τις δυνατότητες. Ταυτόχρονα, η λιανική τιμή των προσαρμογέων ήχου δεν ξεπερνά τα 50-100 δολάρια Τα νέα τσιπ 3D ήχου, που παρέχονται από διάφορους κατασκευαστές, επιτρέπουν στους λάτρεις των 3D παιχνιδιών υπολογιστή να αναβαθμίσουν το σύστημα σύμφωνα με τις επιθυμίες τους.

Ταινίες σε μορφή DVD στην οθόνη του υπολογιστή.Για να παρακολουθήσετε ταινίες DVD στον υπολογιστή σας, χρειάζεστε τα ακόλουθα στοιχεία:

• Λογισμικό αναπαραγωγής ψηφιακού δίσκου που υποστηρίζει έξοδο Dolby Digital 5.1. Μία από τις πιο αποδεκτές επιλογές είναι το πρόγραμμα PowerDVD.
• Ένας προσαρμογέας ήχου που υποστηρίζει το σήμα εισόδου Dolby Digital μιας μονάδας DVD και εξάγει δεδομένα σε συσκευές υλικού ήχου συμβατές με Dolby Digital 5.1. Εάν δεν είναι διαθέσιμο το κατάλληλο υλικό, η είσοδος Dolby 5.1 έχει ρυθμιστεί για λειτουργία με τέσσερα ηχεία. Επιπλέον, μπορείτε να προσθέσετε μια είσοδο S/PDIF ACS (Dolby Surround) που έχει σχεδιαστεί για συστήματα ηχείων με τέσσερα ηχεία.
• Δέκτης και ηχεία συμβατοί με Dolby Digital 5.1. Οι περισσότερες κάρτες ήχου Dolby Digital 5.1 υψηλής ποιότητας συνδυάζονται με έναν αποκλειστικό δέκτη αναλογικής εισόδου, αλλά άλλες, όπως η Creative Labs Sound Blaster Live! Το Platinum υποστηρίζει επίσης ηχεία με ψηφιακή είσοδο προσθέτοντας μια πρόσθετη υποδοχή Digital DIN στην πλακέτα.

Αναγνώριση ομιλίας.Η τεχνολογία αναγνώρισης ομιλίας δεν είναι ακόμα τέλεια, αλλά σήμερα υπάρχουν προγράμματα που σας επιτρέπουν να δίνετε φωνητικές εντολές στον υπολογιστή σας, να καλείτε τις απαραίτητες εφαρμογές, να ανοίγετε αρχεία και απαραίτητα παράθυρα διαλόγου, ακόμη και να του υπαγορεύετε κείμενα που θα έπρεπε προηγουμένως να τύπος.

Για τον τυπικό χρήστη, αυτός ο τύπος εφαρμογής είναι άχρηστος. Για παράδειγμα, η Compaq για κάποιο διάστημα προμήθευε υπολογιστές με μικρόφωνο και εφαρμογή φωνητικού ελέγχου και η εφαρμογή ήταν πολύ φθηνή. Η παρακολούθηση πολλών χρηστών σε ένα γραφείο που μιλούν σε υπολογιστές ήταν σίγουρα ενδιαφέρον, αλλά η παραγωγικότητα δεν αυξήθηκε στην πραγματικότητα και χάθηκε πολύς χρόνος καθώς οι χρήστες αναγκάστηκαν να πειραματιστούν με λογισμικό και το γραφείο έγινε επίσης πολύ θορυβώδες.

Ωστόσο, αυτό το είδος λογισμικού μπορεί να ενδιαφέρει κάποιους χρήστες με ειδικές ανάγκες, γι' αυτό και η τεχνολογία αναγνώρισης ομιλίας εξελίσσεται συνεχώς.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, υπάρχει ένας άλλος τύπος λογισμικού αναγνώρισης ομιλίας που σας επιτρέπει να μετατρέψετε την ομιλία σε κείμενο. Αυτό είναι ένα ασυνήθιστα δύσκολο έργο, κυρίως λόγω των διαφορών στα μοτίβα ομιλίας μεταξύ διαφορετικών ανθρώπων, επομένως σχεδόν όλο το λογισμικό, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων εφαρμογών φωνητικών εντολών, περιλαμβάνει ένα βήμα για την «εκπαίδευση» της τεχνολογίας ώστε να αναγνωρίζει τη φωνή του χρήστη. Στη διαδικασία μιας τέτοιας εκπαίδευσης, ο χρήστης διαβάζει κείμενο (ή λέξεις) που τρέχουν στην οθόνη του υπολογιστή. Επειδή το κείμενο είναι προγραμματισμένο, ο υπολογιστής προσαρμόζεται γρήγορα στο μοτίβο ομιλίας του ομιλητή.

Ως αποτέλεσμα των πειραμάτων, αποδείχθηκε ότι η ποιότητα της αναγνώρισης εξαρτάται από τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά της ομιλίας. Επιπλέον, ορισμένοι χρήστες μπορούν να υπαγορεύουν ολόκληρες σελίδες κειμένου χωρίς να αγγίζουν το πληκτρολόγιο, ενώ άλλοι το κουράζουν.

Υπάρχουν πολλές παράμετροι που επηρεάζουν την ποιότητα της αναγνώρισης ομιλίας. Παραθέτουμε τα κυριότερα:

• διακριτά και συνεχή προγράμματα αναγνώρισης ομιλίας. Η συνεχής (ή συνδεδεμένη) ομιλία, η οποία επιτρέπει έναν πιο φυσικό «διάλογο» με έναν υπολογιστή, είναι επί του παρόντος τυπική, αλλά, από την άλλη πλευρά, υπάρχει μια σειρά από μέχρι στιγμής άλυτα προβλήματα στην επίτευξη αποδεκτής ακρίβειας αναγνώρισης.
• εκπαιδευμένα και μη εκπαιδευμένα προγράμματα. Η "εκπαίδευση" του προγράμματος για τη σωστή αναγνώριση ομιλίας δίνει καλά αποτελέσματα ακόμη και σε εκείνες τις εφαρμογές που σας επιτρέπουν να παραλείψετε αυτό το στάδιο.
• μεγάλα ενεργά και γενικά λεξικά. Τα προγράμματα με μεγάλο ενεργό λεξιλόγιο ανταποκρίνονται πολύ πιο γρήγορα στον προφορικό λόγο και τα προγράμματα με μεγαλύτερο γενικό λεξιλόγιο σάς επιτρέπουν να διατηρήσετε ένα μοναδικό λεξιλόγιο.
• απόδοση υλικού υπολογιστή. Η αύξηση της ταχύτητας των επεξεργαστών και της ποσότητας μνήμης RAM οδηγεί σε σημαντική αύξηση της ταχύτητας και της ακρίβειας των προγραμμάτων αναγνώρισης ομιλίας και επιτρέπει επίσης στους προγραμματιστές να εισάγουν πρόσθετες λειτουργίες σε νέες εκδόσεις εφαρμογών.
• Κάρτα ήχου και μικρόφωνο υψηλής ποιότητας: τα ακουστικά με ενσωματωμένο μικρόφωνο δεν είναι σχεδιασμένα για εγγραφή μουσικής ή ηχητικά εφέ, αλλά ειδικά για αναγνώριση ομιλίας.

Αρχεία ήχου.Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αρχείων για την αποθήκευση ηχογραφήσεων σε έναν προσωπικό υπολογιστή. Ο πρώτος τύπος αρχείων, που ονομάζεται κανονικά αρχεία ήχου, χρησιμοποιεί τις μορφές .wav, .voc, .au και .aiff. Ένα αρχείο ήχου περιέχει δεδομένα κυματομορφής, δηλαδή είναι μια εγγραφή αναλογικών σημάτων ήχου σε ψηφιακή μορφή κατάλληλη για αποθήκευση σε υπολογιστή. Ορίζονται τρία επίπεδα ποιότητας εγγραφής ήχου που χρησιμοποιούνται στα λειτουργικά συστήματα Windows 9x και Windows Me, καθώς και ένα επίπεδο ποιότητας εγγραφής ήχου με χαρακτηριστικά 48 kHz, στερεοφωνικό 16 bit και 188 Kb/s. Αυτό το επίπεδο έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει την αναπαραγωγή ήχου από πηγές όπως το DVD και το Dolby AC-3.

Για να επιτύχετε συμβιβασμό μεταξύ υψηλής ποιότητας ήχου και μικρού μεγέθους αρχείου, μπορείτε να μετατρέψετε αρχεία .wav σε μορφή .mp3.

Συμπίεση δεδομένων ήχου.Υπάρχουν δύο βασικοί τομείς στους οποίους χρησιμοποιείται η συμπίεση ήχου:

• χρήση τσιμπημάτων ήχου σε ιστότοπους.
• μείωση της έντασης των αρχείων μουσικής υψηλής ποιότητας.

Ειδικά προγράμματα για την επεξεργασία αρχείων ήχου, ιδίως το RealProducer από το Real ή το Microsoft Windows Media Encoder 7, σας επιτρέπουν να μειώσετε το μέγεθος των θραυσμάτων ήχου με ελάχιστη απώλεια ποιότητας.

Η πιο δημοφιλής μορφή αρχείου ήχου είναι .mp3. Αυτά τα αρχεία είναι κοντά στην ποιότητα ήχου ποιότητας CD και είναι πολύ μικρότερα σε μέγεθος από τα κανονικά αρχεία .wav. Έτσι, ένα αρχείο ήχου 5 λεπτών σε μορφή .wav με ποιότητα CD έχει μέγεθος περίπου 50 MB, ενώ το ίδιο αρχείο ήχου σε μορφή .mp3 είναι περίπου 4 MB.

Το μόνο μειονέκτημα των αρχείων .mp3 είναι η έλλειψη προστασίας από μη εξουσιοδοτημένη χρήση, δηλαδή ο καθένας μπορεί να κατεβάσει ελεύθερα ένα τέτοιο αρχείο από το Διαδίκτυο (ευτυχώς, υπάρχουν πάρα πολλοί ιστότοποι που προσφέρουν αυτές τις «πειρατικές» εγγραφές). Η περιγραφόμενη μορφή αρχείου, παρά τις ελλείψεις της, έχει γίνει αρκετά διαδεδομένη και έχει οδηγήσει στη μαζική παραγωγή 3D συσκευών αναπαραγωγής.

Αρχεία MIDI.Ένα αρχείο ήχου MIDI είναι διαφορετικό από ένα αρχείο .wav με τον ίδιο τρόπο που μια διανυσματική εικόνα είναι διαφορετική από μια εικόνα ράστερ. Τα αρχεία MIDI έχουν την επέκταση .mid ή .rmi και είναι εντελώς ψηφιακά, δεν περιέχουν εγγραφή του ήχου, αλλά τις εντολές που χρησιμοποιούνται από τον εξοπλισμό ήχου για τη δημιουργία του. Ακριβώς όπως οι κάρτες βίντεο χρησιμοποιούν εντολές για τη δημιουργία εικόνων τρισδιάστατων αντικειμένων, οι κάρτες ήχου MIDI συνεργάζονται με αρχεία MIDI για τη σύνθεση μουσικής.

Η MIDI είναι μια ισχυρή γλώσσα προγραμματισμού που έγινε δημοφιλής τη δεκαετία του 1980. και έχει σχεδιαστεί ειδικά για ηλεκτρονικά μουσικά όργανα. Το πρότυπο MIDI έχει γίνει μια νέα λέξη στο χώρο της ηλεκτρονικής μουσικής. Με το MIDI, μπορείτε να δημιουργήσετε, να ηχογραφήσετε, να επεξεργαστείτε και να αναπαράγετε αρχεία μουσικής σε έναν προσωπικό υπολογιστή ή σε ένα ηλεκτρονικό μουσικό όργανο συμβατό με MIDI συνδεδεμένο σε υπολογιστή.

Τα αρχεία MIDI, σε αντίθεση με άλλους τύπους αρχείων ήχου, απαιτούν σχετικά μικρό χώρο στο δίσκο. Για την εγγραφή 1 ώρας στερεοφωνικής μουσικής αποθηκευμένης σε μορφή MIDI, απαιτούνται λιγότερα από 500 KB. Πολλά παιχνίδια χρησιμοποιούν εγγραφή ήχου MIDI αντί για δειγματοληπτική αναλογική εγγραφή ήχου.

Ένα αρχείο MIDI είναι στην πραγματικότητα μια ψηφιακή αναπαράσταση μιας μουσικής παρτιτούρας, που αποτελείται από πολλά αποκλειστικά κανάλια, καθένα από τα οποία αντιπροσωπεύει διαφορετικό μουσικό έγγραφο ή τύπο ήχου. Κάθε κανάλι ορίζει τις συχνότητες και τις διάρκειες των νότων, με αποτέλεσμα ένα αρχείο MIDI για, ας πούμε, ένα κουαρτέτο εγχόρδων που περιέχει τέσσερα κανάλια που αντιπροσωπεύουν δύο βιολιά, μια βιόλα και ένα τσέλο.

Και οι τρεις προδιαγραφές MPC, καθώς και το PC9x, παρέχουν υποστήριξη για τη μορφή MIDI σε όλες τις κάρτες ήχου. Το γενικό πρότυπο MIDI για τις περισσότερες κάρτες ήχου επιτρέπει έως και 16 κανάλια σε ένα μόνο αρχείο MIDI, αλλά αυτό δεν περιορίζει απαραίτητα τον ήχο σε 16 όργανα. Ένα κανάλι είναι ικανό να αναπαραστήσει τον ήχο μιας ομάδας οργάνων. επομένως μπορεί να συντεθεί μια πλήρης ορχήστρα.

Επειδή ένα αρχείο MIDI αποτελείται από ψηφιακές εντολές, είναι πολύ πιο εύκολο να το επεξεργαστείτε από ένα αρχείο ήχου .wav. Το αντίστοιχο λογισμικό σάς επιτρέπει να επιλέξετε οποιοδήποτε κανάλι MIDI, να ηχογραφήσετε σημειώσεις και να προσθέσετε εφέ. Ορισμένα πακέτα λογισμικού έχουν σχεδιαστεί για την εγγραφή μουσικής σε αρχείο MIDI χρησιμοποιώντας τυπική μουσική σημειογραφία. Ως αποτέλεσμα, ο συνθέτης γράφει τη μουσική απευθείας στον υπολογιστή, την επεξεργάζεται όπως χρειάζεται και στη συνέχεια εκτυπώνει τις παρτιτούρες για τους ερμηνευτές. Αυτό είναι πολύ βολικό για επαγγελματίες μουσικούς που πρέπει να αφιερώσουν πολύ χρόνο στη μεταγραφή νότες.

Αναπαραγωγή αρχείων MIDI.Η εκτέλεση ενός αρχείου MIDI σε έναν προσωπικό υπολογιστή δεν αναπαράγει την εγγραφή. Ο υπολογιστής δημιουργεί πραγματικά μουσική με βάση ηχογραφημένες εντολές: το σύστημα διαβάζει το αρχείο MIDI, το συνθεσάιζερ παράγει ήχους για κάθε κανάλι σύμφωνα με τις εντολές του αρχείου για να δώσει τον επιθυμητό τόνο και διάρκεια στις νότες. Για να παράγει τον ήχο ενός συγκεκριμένου μουσικού οργάνου, ένας συνθεσάιζερ χρησιμοποιεί ένα προκαθορισμένο μοτίβο, δηλαδή ένα σύνολο εντολών που δημιουργεί έναν ήχο παρόμοιο με αυτόν που παράγεται από ένα συγκεκριμένο όργανο.

Ένας συνθεσάιζερ κάρτας ήχου είναι παρόμοιος με έναν συνθεσάιζερ ηλεκτρονικού πληκτρολογίου, αλλά με περιορισμένες δυνατότητες. Σύμφωνα με την προδιαγραφή MPC, η κάρτα ήχου πρέπει να διαθέτει συνθεσάιζερ συχνότητας που να μπορεί να παίζει ταυτόχρονα τουλάχιστον έξι μελωδικές νότες και δύο νότες ντραμς.

Σύνθεση συχνότητας.Οι περισσότερες κάρτες ήχου παράγουν ήχους χρησιμοποιώντας έναν συνθέτη συχνότητας. αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε το 1976. Χρησιμοποιώντας ένα ημιτονοειδές κύμα για να τροποποιήσει ένα άλλο, ένας συνθέτης συχνότητας δημιουργεί έναν τεχνητό ήχο που μοιάζει με τον ήχο ενός συγκεκριμένου οργάνου. Το πρότυπο MIDI ορίζει ένα σύνολο προ-προγραμματισμένων ήχων που μπορούν να παιχτούν από τα περισσότερα όργανα.

Ορισμένοι συνθεσάιζερ συχνοτήτων χρησιμοποιούν τέσσερα κύματα και οι ήχοι που παράγονται έχουν έναν κανονικό, αν και κάπως τεχνητό, ήχο. Για παράδειγμα, ο συνθετικός ήχος μιας τρομπέτας είναι αναμφίβολα παρόμοιος με τον ήχο της, αλλά κανείς δεν θα τον αναγνωρίσει ποτέ ως τον ήχο μιας πραγματικής τρομπέτας.

Σύνθεση επιτραπέζιων κυμάτων.Η ιδιαιτερότητα της σύνθεσης συχνοτήτων είναι ότι ο ήχος που αναπαράγεται, ακόμη και στην καλύτερη περίπτωση, δεν συμπίπτει πλήρως με τον πραγματικό ήχο ενός μουσικού οργάνου. Η φθηνή τεχνολογία για πιο φυσικό ήχο αναπτύχθηκε από την Ensoniq Corporation το 1984. Καταγράφει τον ήχο οποιουδήποτε οργάνου (συμπεριλαμβανομένου του πιάνου, του βιολιού, της κιθάρας, του φλάουτου, της τρομπέτας και του ντραμς) και αποθηκεύει τον ψηφιοποιημένο ήχο σε ειδικό τραπέζι. Αυτός ο πίνακας είναι γραμμένος είτε σε τσιπ ROM είτε σε δίσκο και η κάρτα ήχου μπορεί να εξαγάγει τον ψηφιοποιημένο ήχο του επιθυμητού οργάνου από τον πίνακα.

Χρησιμοποιώντας ένα συνθεσάιζερ επιτραπέζιων κυμάτων, μπορείτε να επιλέξετε ένα όργανο, να κάνετε τη μόνη νότα που χρειάζεστε ήχο και, εάν χρειάζεται, να αλλάξετε τη συχνότητά του (δηλαδή, να παίξετε μια δεδομένη νότα από την αντίστοιχη οκτάβα). Ορισμένοι προσαρμογείς χρησιμοποιούν πολλά δείγματα του ίδιου οργάνου για να βελτιώσουν την αναπαραγωγή ήχου. Η υψηλότερη νότα στο πιάνο είναι διαφορετική από τη χαμηλότερη, επομένως για πιο φυσικό ήχο πρέπει να επιλέξετε ένα δείγμα που είναι πιο κοντά (στο ύψος) στη νότα που συντίθεται.

Έτσι, το μέγεθος του πίνακα καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα και την ποικιλία των ήχων που μπορεί να αναπαράγει το συνθεσάιζερ. Οι καλύτεροι προσαρμογείς με δυνατότητα wavetable έχουν συνήθως πολλά megabyte μνήμης στην πλακέτα για την αποθήκευση δειγμάτων. Ορισμένες από αυτές παρέχουν τη δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων καρτών για εγκατάσταση πρόσθετης μνήμης και εγγραφή δειγμάτων ήχου σε πίνακα.

Σύνδεση άλλων συσκευών στην υποδοχή MIDI.Η διεπαφή MIDI μιας κάρτας ήχου χρησιμοποιείται επίσης για τη σύνδεση ηλεκτρονικών οργάνων, γεννητριών ήχου, τυμπάνων και άλλων συσκευών MIDI σε έναν υπολογιστή. Ως αποτέλεσμα, τα αρχεία MIDI αναπαράγονται από έναν συνθεσάιζερ μουσικής υψηλής ποιότητας αντί από έναν συνθεσάιζερ πίνακα ήχου και μπορείτε επίσης να δημιουργήσετε τα δικά σας αρχεία MIDI παίζοντας νότες σε ένα ειδικό πληκτρολόγιο. Το σωστό λογισμικό θα σας επιτρέψει να συνθέσετε μια συμφωνία σε έναν υπολογιστή εγγράφοντας τις νότες κάθε οργάνου ξεχωριστά στο δικό του κανάλι και στη συνέχεια επιτρέποντας σε όλα τα κανάλια να ακούγονται ταυτόχρονα. Πολλοί επαγγελματίες μουσικοί και συνθέτες χρησιμοποιούν συσκευές MIDI για να συνθέσουν μουσική απευθείας στους υπολογιστές τους, χωρίς να χρησιμοποιούν παραδοσιακά όργανα.

Υπάρχουν επίσης κάρτες MIDI υψηλής ποιότητας που λειτουργούν αμφίδρομα, δηλαδή αναπαράγουν προηχογραφημένα κομμάτια ήχου ενώ εγγράφουν ένα νέο κομμάτι στο ίδιο αρχείο MIDI. Μόλις πριν από λίγα χρόνια, αυτό μπορούσε να γίνει μόνο σε στούντιο χρησιμοποιώντας επαγγελματικό εξοπλισμό που κοστίζει εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια.

Οι συσκευές MIDI συνδέονται με τις δύο στρογγυλές υποδοχές DIN 5 ακίδων του προσαρμογέα ήχου, οι οποίες χρησιμοποιούνται για σήματα εισόδου (MIDI-IN) και εξόδου (MIDI-OUT). Πολλές συσκευές διαθέτουν επίσης μια θύρα MIDI-THRU, η οποία στέλνει τα σήματα εισόδου της συσκευής απευθείας στην έξοδο της, αλλά οι κάρτες ήχου συνήθως δεν διαθέτουν τέτοια θύρα. Είναι ενδιαφέρον ότι σύμφωνα με το πρότυπο MIDI, τα δεδομένα μεταδίδονται μόνο μέσω των ακροδεκτών 1 και 3 των βυσμάτων. Η ακίδα 2 είναι θωρακισμένη και οι ακίδες 4 και 5 δεν χρησιμοποιούνται.

Η κύρια λειτουργία της διεπαφής MIDI μιας κάρτας ήχου είναι να μετατρέπει τη ροή byte (δηλαδή, 8 bit παράλληλα) των δεδομένων που μεταδίδονται από το δίαυλο συστήματος του υπολογιστή σε μια σειριακή ροή δεδομένων σε μορφή MIDI. Οι συσκευές MIDI διαθέτουν ασύγχρονες σειριακές θύρες που λειτουργούν στα 31,25 kbaud. Κατά την ανταλλαγή δεδομένων σύμφωνα με το πρότυπο MIDI, χρησιμοποιούνται οκτώ bit πληροφοριών με ένα bit έναρξης και ένα bit τερματισμού και δαπανώνται 320 ms για τη σειριακή μετάδοση 1 byte.

Σύμφωνα με το πρότυπο MIDI, τα σήματα μεταδίδονται μέσω ενός ειδικού μη θωρακισμένου καλωδίου συνεστραμμένου ζεύγους, το οποίο μπορεί να έχει μέγιστο μήκος έως και 15 m (αν και τα περισσότερα καλώδια που πωλούνται έχουν μήκος 3 ή 6 m). Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν βρόχο για να συνδέσετε πολλές συσκευές MIDI για να συνδυάσετε τις δυνατότητές τους. Το συνολικό μήκος της αλυσίδας της συσκευής MIDI δεν είναι περιορισμένο, αλλά το μήκος κάθε μεμονωμένου καλωδίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15 m.

Σε συστήματα χωρίς παλαιού τύπου δεν υπάρχει υποδοχή θύρας παιχνιδιού (θύρα MIDI) - όλες οι συσκευές είναι συνδεδεμένες σε δίαυλο USB.

Λογισμικό για συσκευές MIDI.Τα Windows 9x, τα Windows Me και τα Windows 2000 συνοδεύονται από ένα πρόγραμμα Media Player που αναπαράγει αρχεία MIDI. Για να χρησιμοποιήσετε όλες τις δυνατότητες του MIDI, συνιστάται η αγορά εξειδικευμένου λογισμικού για την εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών επεξεργασίας σε αρχεία MIDI (ρύθμιση του ρυθμού αναπαραγωγής, αποκοπή και εισαγωγή διαφόρων προηχογραφημένων μουσικών).

Ορισμένες κάρτες ήχου συνοδεύονται από προγράμματα που παρέχουν δυνατότητες επεξεργασίας αρχείων MIDI. Επιπλέον, πολλά δωρεάν εργαλεία (προγράμματα) και προγράμματα κοινής χρήσης διανέμονται ελεύθερα στο Διαδίκτυο, αλλά το πραγματικά ισχυρό λογισμικό που σας επιτρέπει να δημιουργείτε και να επεξεργάζεστε αρχεία MIDI πρέπει να αγοραστεί ξεχωριστά.

Ρεκόρ.Σχεδόν όλες οι κάρτες ήχου διαθέτουν υποδοχή εισόδου, συνδέοντας ένα μικρόφωνο στο οποίο μπορείτε να ηχογραφήσετε τη φωνή σας. Χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Sound Recorder στα Windows, μπορείτε να αναπαράγετε, να επεξεργαστείτε και να ηχογραφήσετε ένα αρχείο ήχου σε ειδική μορφή .wav.

Οι ακόλουθες είναι οι κύριες χρήσεις των αρχείων .wav:

• παρακολούθηση ορισμένων συμβάντων στο σύστημα Windows. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε την επιλογή "Ήχοι" στον Πίνακα Ελέγχου των Windows.
• προσθήκη σχολίων ομιλίας χρησιμοποιώντας στοιχεία ελέγχου των Windows OLEκαι ActiveX για έγγραφα διαφόρων τύπων.
• εισαγωγή συνοδευτικού κειμένου σε παρουσιάσεις που έχουν δημιουργηθεί με χρήση PowerPoint, Freelance Graphics, Corel Presentations ή άλλων.

Προκειμένου να μειωθεί το μέγεθος και να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω στο Διαδίκτυο, τα αρχεία .wav μετατρέπονται σε αρχεία .mp3 ή .wma.

CD ήχου.Χρήση συσκευής αποθήκευσης CD-ROMΜπορείτε να ακούσετε CD ήχου όχι μόνο μέσω ηχείων, αλλά και μέσω ακουστικών, ενώ εργάζεστε με άλλα προγράμματα. Ορισμένες κάρτες ήχου συνοδεύονται από προγράμματα αναπαραγωγής CD, και τέτοια προγράμματα συχνά μεταφορτώνονται δωρεάν μέσω του Διαδικτύου. Αυτά τα προγράμματα διαθέτουν συνήθως μια οπτική οθόνη που μιμείται τον μπροστινό πίνακα ενός CD player για τον έλεγχο του πληκτρολογίου ή του ποντικιού.

Μίξερ ήχου (μίξερ).Εάν έχετε πολλές πηγές ήχου και μόνο ένα σύστημα ηχείων, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μίκτη ήχου. Οι περισσότερες κάρτες ήχου είναι εξοπλισμένες με ενσωματωμένο μείκτη ήχου (μίκτη), ο οποίος σας επιτρέπει να αναμιγνύετε ήχο από πηγές ήχου, MIDI και WAV, είσοδο γραμμής και συσκευή αναπαραγωγής CD, αναπαράγοντάς τον σε μια έξοδο μίας γραμμής. Συνήθως, οι διεπαφές λογισμικού μίξης ήχου φαίνονται ίδιες στην οθόνη με έναν τυπικό πίνακα μείκτη ήχου. Αυτό σας επιτρέπει να ελέγχετε εύκολα την ένταση του ήχου κάθε πηγής.

Κάρτες ήχου: βασικές έννοιες και όροι.Για να καταλάβετε τι είναι οι κάρτες ήχου, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τους όρους. Ο ήχος είναι δονήσεις (κύματα) που διαδίδονται στον αέρα ή σε άλλο μέσο από μια πηγή δόνησης προς όλες τις κατευθύνσεις. Όταν τα κύματα φτάνουν στο αυτί, τα αισθητήρια στοιχεία που βρίσκονται σε αυτό αντιλαμβάνονται τη δόνηση και ακούγεται ήχος.

Κάθε ήχος χαρακτηρίζεται από συχνότητα και ένταση (loudness).

Συχνότητα -Αυτός είναι ο αριθμός των ηχητικών δονήσεων ανά δευτερόλεπτο. μετριέται σε hertz (Hz). Ένας κύκλος (περίοδος) είναι μια κίνηση της πηγής δόνησης (μπρος-πίσω). Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο υψηλότερος είναι ο τόνος.

Το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται μόνο ένα μικρό εύρος συχνοτήτων. Πολύ λίγοι άνθρωποι ακούν ήχους κάτω από 16 Hz και πάνω από 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz). Η συχνότητα της χαμηλότερης νότας σε ένα πιάνο είναι 27 Hz και η υψηλότερη νότα είναι λίγο πάνω από 4 kHz. Η υψηλότερη συχνότητα ήχου που μπορούν να μεταδώσουν οι σταθμοί εκπομπής FM είναι 15 kHz.

Τόμοςο ήχος καθορίζεται από το πλάτος των κραδασμών, το οποίο εξαρτάται κυρίως από την ισχύ της πηγής ήχου. Για παράδειγμα, μια χορδή πιάνου ακούγεται ήσυχη όταν χτυπηθεί ελαφρά, επειδή το εύρος δόνησής της είναι μικρό. Εάν χτυπήσετε το κλειδί πιο δυνατά, το πλάτος της δόνησης της χορδής θα αυξηθεί. Η ένταση του ήχου μετριέται σε ντεσιμπέλ (dB). Ο ήχος των φύλλων που θροΐζουν, για παράδειγμα, είναι περίπου 20 dB, ο κανονικός θόρυβος του δρόμου είναι περίπου 70 dB, και ένα κλειστό χτύπημα βροντής είναι 120 dB.

Αξιολόγηση της ποιότητας ενός προσαρμογέα ήχου.Τρεις παράμετροι χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της ποιότητας ενός προσαρμογέα ήχου:

• Εύρος συχνοτήτων?
• μη γραμμικός συντελεστής παραμόρφωσης.
• αναλογία σήματος προς θόρυβο.

Η απόκριση συχνότητας καθορίζει το εύρος συχνοτήτων στο οποίο το επίπεδο των καταγεγραμμένων και αναπαραγόμενων πλατών παραμένει σταθερό. Για τις περισσότερες κάρτες ήχου, το εύρος είναι από 30 Hz έως 20 kHz. Όσο μεγαλύτερο είναι αυτό το εύρος, τόσο καλύτερος είναι ο πίνακας.

Ο συντελεστής μη γραμμικής παραμόρφωσης χαρακτηρίζει τη μη γραμμικότητα της κάρτας ήχου, δηλαδή τη διαφορά μεταξύ της πραγματικής καμπύλης απόκρισης συχνότητας και της ιδανικής ευθείας γραμμής ή, πιο απλά, ο συντελεστής χαρακτηρίζει την καθαρότητα της αναπαραγωγής ήχου. Κάθε μη γραμμικό στοιχείο προκαλεί παραμόρφωση. Όσο χαμηλότερος είναι αυτός ο συντελεστής, τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του ήχου.

Οι υψηλές τιμές αναλογίας σήματος προς θόρυβο (ντεσιμπέλ) αντιστοιχούν σε καλύτερη ποιότητα αναπαραγωγής ήχου.

Δειγματοληψία.Εάν ο υπολογιστής σας έχει εγκατεστημένη κάρτα ήχου, είναι δυνατή η εγγραφή ήχου σε ψηφιακή (ονομάζεται επίσης διακριτή) μορφή, οπότε ο υπολογιστής χρησιμοποιείται ως συσκευή εγγραφής. Η κάρτα ήχου περιλαμβάνει ένα μικρό τσιπ - έναν μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό ή ADC (Analog-to-Digital Converter - ADC), το οποίο, κατά την εγγραφή, μετατρέπει το αναλογικό σήμα σε ψηφιακή μορφή που μπορεί να καταλάβει ο υπολογιστής. Ομοίως, κατά την αναπαραγωγή, ένας μετατροπέας ψηφιακού σε αναλογικό (DAC) μετατρέπει την εγγραφή ήχου σε ήχο που μπορούν να αντιληφθούν τα αυτιά μας.

Η διαδικασία μετατροπής του αρχικού σήματος ήχου σε ψηφιακή μορφή (Εικ. 5.5), στην οποία αποθηκεύεται για μετέπειτα αναπαραγωγή, ονομάζεται δειγματοληψία ή ψηφιοποίηση. Σε αυτήν την περίπτωση, οι στιγμιαίες τιμές του ηχητικού σήματος αποθηκεύονται σε ορισμένα χρονικά σημεία, που ονομάζονται επιλογή.

Ρύζι. 5.5. Κύκλωμα για τη μετατροπή ενός ηχητικού σήματος σε ψηφιακή μορφή. Όσο πιο συχνά λαμβάνονται δείγματα, τόσο πιο πολύ ταιριάζει το ψηφιακό αντίγραφο του ήχου με το πρωτότυπο.

Το πρώτο πρότυπο MPC προέβλεπε ήχο 8-bit. Το βάθος bit ήχου περιγράφει τον αριθμό των bit που χρησιμοποιούνται για την ψηφιακή αναπαράσταση κάθε δείγματος.

Οκτώ bit καθορίζουν 256 διακριτά επίπεδα σήματος ήχου και εάν χρησιμοποιείτε 16 bit, τότε ο αριθμός τους φτάνει τα 65.536 (φυσικά, η ποιότητα του ήχου βελτιώνεται σημαντικά). Μια αναπαράσταση 8 bit είναι επαρκής για εγγραφή και αναπαραγωγή ομιλίας, αλλά απαιτούνται 16 bit για τη μουσική. Οι περισσότερες παλαιότερες πλακέτες υποστηρίζουν μόνο ήχο 8 bit, όλες οι σύγχρονες πλακέτες παρέχουν 16 bit ή περισσότερα.

Η ποιότητα του ήχου που εγγράφεται και αναπαράγεται, μαζί με την ανάλυση, καθορίζεται από τον ρυθμό δειγματοληψίας (αριθμός δειγμάτων ανά δευτερόλεπτο). Θεωρητικά, θα πρέπει να είναι 2 φορές υψηλότερη από τη μέγιστη συχνότητα σήματος (δηλαδή, το ανώτερο όριο συχνότητας) συν ένα περιθώριο 10%. Το κατώφλι ακοής του ανθρώπινου αυτιού είναι 20 kHz. Η εγγραφή από ένα CD αντιστοιχεί σε συχνότητα 44,1 kHz.

Η δειγματοληψία ήχου στα 11 kHz (11.000 δείγματα ανά δευτερόλεπτο) είναι πιο θολή από την δειγματοληψία ήχου στα 22 kHz. Η ποσότητα χώρου στο δίσκο που απαιτείται για την εγγραφή ήχου 16-bit με ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 kHz για 1 λεπτό είναι 10,5 MB. Με αναπαράσταση 8-bit, μονοφωνικό ήχο και ρυθμό δειγματοληψίας 11 kHz, ο απαιτούμενος χώρος στο δίσκο μειώνεται κατά 16 φορές. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να ελεγχθούν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Sound Recorder: ηχογραφήστε ένα κομμάτι ήχου σε διαφορετικούς ρυθμούς δειγματοληψίας και δείτε το μέγεθος των αρχείων που προκύπτουν.

Τρισδιάστατος ήχος.Μία από τις πιο απαιτητικές προκλήσεις για τις κάρτες ήχου στα συστήματα παιχνιδιών είναι η επεξεργασία ήχου 3D. Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που περιπλέκουν την επίλυση προβλημάτων αυτού του είδους:

• διαφορετικά πρότυπα τοποθέτησης ήχου.
• υλικό και λογισμικό που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία τρισδιάστατου ήχου.
• προβλήματα που σχετίζονται με την υποστήριξη διεπαφής DirectX.

Ήχος θέσης.Η τοποθέτηση ήχου είναι μια κοινή τεχνολογία για όλες τις κάρτες ήχου 3L και περιλαμβάνει την προσαρμογή ορισμένων παραμέτρων όπως η αντήχηση ή η αντανάκλαση του ήχου, η εξισορρόπηση (ισορροπία) και η ένδειξη της «θέσης» της πηγής ήχου. Όλα αυτά τα συστατικά δημιουργούν την ψευδαίσθηση των ήχων που έρχονται από μπροστά, δεξιά, αριστερά του χρήστη ή ακόμα και πίσω του. Το πιο σημαντικό στοιχείο του ήχου θέσης είναι το HRTF (Head Related Transfer Function), το οποίο καθορίζει πώς αλλάζει η αντίληψη του ήχου ανάλογα με το σχήμα του αυτιού και τη γωνία περιστροφής του κεφαλιού του ακροατή. Οι παράμετροι αυτής της συνάρτησης περιγράφουν τις συνθήκες υπό τις οποίες ο "ρεαλιστικός" ήχος γίνεται αντιληπτός εντελώς διαφορετικά όταν το κεφάλι του ακροατή στρέφεται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Η χρήση ηχείων πολλαπλών ηχείων που «περιβάλλουν» τον χρήστη από όλες τις πλευρές, καθώς και πολύπλοκους αλγόριθμους ήχου που συμπληρώνουν τον αναπαραγόμενο ήχο με ελεγχόμενη αντήχηση, κάνουν τον ήχο που συντίθεται από υπολογιστή ακόμα πιο ρεαλιστικό.

Τρισδιάστατη επεξεργασία ήχου.Ένας σημαντικός παράγοντας για τον ήχο υψηλής ποιότητας είναι διάφοροι τρόποι επεξεργασίας του τρισδιάστατου ήχου σε κάρτες ήχου, ιδίως:

• κεντρική (ένας κεντρικός επεξεργαστής χρησιμοποιείται για την επεξεργασία τρισδιάστατου ήχου, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της συνολικής απόδοσης του συστήματος).
• Επεξεργασία κάρτας ήχου (επιτάχυνση 3D) χρησιμοποιώντας έναν ισχυρό επεξεργαστή ψηφιακού σήματος (DSP) που εκτελεί επεξεργασία απευθείας στην κάρτα ήχου.

Οι κάρτες ήχου που επεξεργάζονται κεντρικά τον ήχο 3D μπορεί να είναι η κύρια αιτία μειωμένων ρυθμών καρέ (ο αριθμός των καρέ κινούμενων εικόνων που εμφανίζονται στην οθόνη κάθε δευτερόλεπτο) όταν χρησιμοποιείται η δυνατότητα ήχου 3D. Σε κάρτες ήχου με ενσωματωμένο επεξεργαστή ήχου, ο ρυθμός καρέ δεν αλλάζει πολύ όταν ο ήχος 3D είναι ενεργοποιημένος ή απενεργοποιημένος.

Όπως δείχνει η πρακτική, ο μέσος ρυθμός καρέ ενός ρεαλιστικού παιχνιδιού υπολογιστή πρέπει να είναι τουλάχιστον 30 fps (καρέ ανά δευτερόλεπτο). Εάν έχετε έναν γρήγορο επεξεργαστή, για παράδειγμα, έναν Pentium III 800 MHz, και οποιαδήποτε σύγχρονη κάρτα ήχου ZE, αυτή η συχνότητα μπορεί να επιτευχθεί αρκετά εύκολα. Η χρήση ενός πιο αργού επεξεργαστή, ας πούμε ενός Celeron 300A 300 MHz, και μιας πλακέτας με κεντρική επεξεργασία ήχου 3D θα έχει ως αποτέλεσμα ρυθμούς καρέ πολύ κάτω από 30 fps. Για να δείτε πώς η επεξεργασία ήχου 3D επηρεάζει την απόδοση των παιχνιδιών υπολογιστή, η παρακολούθηση ρυθμού καρέ είναι ενσωματωμένη στα περισσότερα παιχνίδια. Ο ρυθμός καρέ σχετίζεται άμεσα με τη χρήση της CPU. Η αύξηση των απαιτήσεων πόρων για τον επεξεργαστή θα οδηγήσει σε μείωση των ρυθμών καρέ.

Οι τεχνολογίες τρισδιάστατου ήχου και τρισδιάστατου βίντεο παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον κυρίως για τους προγραμματιστές παιχνιδιών υπολογιστών, αλλά η χρήση τους σε εμπορικό περιβάλλον δεν είναι επίσης μακριά.

Σύνδεση στερεοφωνικού συστήματος σε κάρτα ήχου.Η διαδικασία σύνδεσης ενός στερεοφωνικού συστήματος σε μια κάρτα ήχου είναι να τα συνδέσετε χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο. Εάν η κάρτα ήχου έχει έξοδο για σύστημα ηχείων ή ακουστικών και γραμμική στερεοφωνική έξοδο, τότε είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε την τελευταία για να συνδέσετε ένα στερεοφωνικό σύστημα. Σε αυτή την περίπτωση, επιτυγχάνεται ήχος υψηλότερης ποιότητας, καθώς το σήμα φθάνει στη γραμμική έξοδο παρακάμπτοντας τα κυκλώματα ενίσχυσης και επομένως πρακτικά δεν υπόκειται σε παραμόρφωση και μόνο το στερεοφωνικό σύστημα θα ενισχύσει το σήμα.

Συνδέστε αυτήν την έξοδο στη βοηθητική είσοδο του στερεοφωνικού σας συστήματος. Εάν το στερεοφωνικό σας σύστημα δεν έχει βοηθητικές εισόδους, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε άλλες, όπως είσοδο CD player. Ο στερεοφωνικός ενισχυτής και ο υπολογιστής δεν χρειάζεται απαραίτητα να βρίσκονται ο ένας δίπλα στον άλλο, επομένως το μήκος του καλωδίου σύνδεσης μπορεί να είναι αρκετά μέτρα.

Ορισμένα στερεοφωνικά και ραδιόφωνα διαθέτουν υποδοχή στο πίσω μέρος για τη σύνδεση δέκτη, μαγνητοφώνου ή CD player. Χρησιμοποιώντας αυτήν την υποδοχή, καθώς και την είσοδο και έξοδο γραμμής της κάρτας ήχου, μπορείτε να ακούσετε ήχο που προέρχεται από τον υπολογιστή, καθώς και ραδιοφωνικές εκπομπές μέσω ενός συστήματος στερεοφωνικών ηχείων.

1.ΉχοςσύστημαΗ/Υ

Το ηχητικό σύστημα υπολογιστή με τη μορφή κάρτας ήχου εμφανίστηκε το 1989, επεκτείνοντας σημαντικά τις δυνατότητες του Η/Υ ως τεχνικού μέσου ενημέρωσης.

Ηχοσύστημα Η/Υ - ένα σύνολο λογισμικού και υλικού που εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

• εγγραφή σημάτων ήχου που προέρχονται από εξωτερικές πηγές, όπως μικρόφωνο ή μαγνητόφωνο, μετατρέποντας τα εισερχόμενα αναλογικά σήματα ήχου σε ψηφιακά και στη συνέχεια αποθηκεύοντάς τα σε σκληρό δίσκο.
• αναπαραγωγή εγγεγραμμένων δεδομένων ήχου με χρήση εξωτερικού συστήματος ηχείων ή ακουστικών (ακουστικά).
• αναπαραγωγή CD ήχου.
• μίξη (μίξη) κατά την εγγραφή ή την αναπαραγωγή σημάτων από διάφορες πηγές.
• ταυτόχρονη εγγραφή και αναπαραγωγή σημάτων ήχου (λειτουργία Full Duplex);
• επεξεργασία ηχητικών σημάτων: επεξεργασία, συνδυασμός ή διαχωρισμός θραυσμάτων σήματος, φιλτράρισμα, αλλαγή του επιπέδου του.
• επεξεργασία του ηχητικού σήματος σύμφωνα με ογκομετρικούς (τρισδιάστατους) αλγόριθμους 3D Ήχος) ήχος;
• παραγωγή ήχου μουσικών οργάνων, καθώς και ανθρώπινης ομιλίας και άλλων ήχων με τη χρήση συνθεσάιζερ.
• έλεγχος εξωτερικών ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων μέσω ειδικής διεπαφής MIDI.

  Κατεβάστε τη διάλεξη «Συστήματα επεξεργασίας και αναπαραγωγής πληροφοριών ήχου»

Το ηχοσύστημα Η/Υ αντιπροσωπεύεται δομικά από κάρτες ήχου, είτε εγκατεστημένες σε υποδοχή μητρικής πλακέτας είτε ενσωματωμένες στη μητρική πλακέτα ή σε κάρτα επέκτασης άλλου υποσυστήματος Η/Υ. Οι επιμέρους λειτουργικές μονάδες του ηχοσυστήματος μπορούν να υλοποιηθούν με τη μορφή θυγατρικών πλακών εγκατεστημένων στις αντίστοιχες υποδοχές της κάρτας ήχου.

Ένα κλασικό σύστημα ήχου, όπως φαίνεται στο Σχ. 1, περιέχει:

Δομή ηχοσυστήματος Η/Υ

• Μονάδα εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου:
• Μονάδα συνθεσάιζερ?
• Μονάδα διασύνδεσης.
• Μονάδα μίκτη?
• ηχοσύστημα.

Οι πρώτες τέσσερις μονάδες εγκαθίστανται συνήθως στην κάρτα ήχου. Επιπλέον, υπάρχουν κάρτες ήχου χωρίς μονάδα συνθεσάιζερ ή μονάδα ψηφιακής εγγραφής ήχου. Κάθε μία από τις μονάδες μπορεί να κατασκευαστεί είτε με τη μορφή ξεχωριστού μικροκυκλώματος είτε να αποτελεί μέρος ενός πολυλειτουργικού μικροκυκλώματος. Έτσι, ένα Chipset συστήματος ήχου μπορεί να περιέχει είτε πολλά είτε ένα τσιπ.

Τα σχέδια των συστημάτων ήχου PC υφίστανται σημαντικές αλλαγές. Υπάρχουν μητρικές με ένα Chipset εγκατεστημένο πάνω τους για επεξεργασία ήχου.

Ωστόσο, ο σκοπός και οι λειτουργίες των μονάδων ενός σύγχρονου συστήματος ήχου (ανεξάρτητα από τη σχεδίασή του) δεν αλλάζουν. Όταν εξετάζετε τις λειτουργικές μονάδες μιας κάρτας ήχου, είναι σύνηθες να χρησιμοποιείτε τους όρους "σύστημα ήχου υπολογιστή" ή "κάρτα ήχου"

2. ΕνότηταεγγραφέςΚαιαναπαραγωγή

Η μονάδα εγγραφής και αναπαραγωγής του ηχοσυστήματος πραγματοποιεί μετατροπές αναλογικού σε ψηφιακό και ψηφιακό σε αναλογικό στη λειτουργία μετάδοσης λογισμικού δεδομένων ήχου ή μετάδοσης μέσω καναλιών DMA (Άμεση πρόσβαση στη μνήμη — κανάλι άμεσης πρόσβασης στη μνήμη).

Ήχος, ως γνωστόν, είναι διαμήκη κύματα, εξαπλώνεται ελεύθερα στον αέρα ή σε άλλο περιβάλλον, έτσι το ηχητικό σήμα αλλάζει συνεχώς σε χρόνο και χώρο.

Ηχογράφησηείναι η αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με τις διακυμάνσεις της ηχητικής πίεσης κατά τη στιγμή της εγγραφής. Επί του παρόντος, αναλογικά και ψηφιακά σήματα χρησιμοποιούνται για την εγγραφή και τη μετάδοση πληροφοριών ήχου. Με άλλα λόγια, το ηχητικό σήμα μπορεί να αναπαρασταθεί σε αναλογική ή ψηφιακή μορφή .

Εάν, κατά την εγγραφή ήχου, χρησιμοποιείται μικρόφωνο, το οποίο μετατρέπει ένα ηχητικό σήμα συνεχούς χρόνου σε ηλεκτρικό σήμα συνεχούς χρόνου, λαμβάνεται ένα ηχητικό σήμα σε αναλογική μορφή. Δεδομένου ότι το πλάτος ενός ηχητικού κύματος καθορίζει την ένταση του ήχου και η συχνότητά του καθορίζει το ύψος του ήχου, προκειμένου να διατηρηθούν αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με τον ήχο, η τάση του ηλεκτρικού σήματος πρέπει να είναι ανάλογη με την ηχητική πίεση και Η συχνότητά του πρέπει να αντιστοιχεί στη συχνότητα των ταλαντώσεων της ηχητικής πίεσης.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το σήμα ήχου παρέχεται στην είσοδο της κάρτας ήχου του υπολογιστή σε αναλογική μορφή. Λόγω του ότι ο Η/Υ λειτουργεί μόνο με ψηφιακά σήματα, το αναλογικό σήμα πρέπει να μετατραπεί σε ψηφιακό. Ταυτόχρονα, το σύστημα ηχείων που είναι εγκατεστημένο στην έξοδο της κάρτας ήχου του υπολογιστή αντιλαμβάνεται μόνο αναλογικά ηλεκτρικά σήματα, επομένως, μετά την επεξεργασία του σήματος χρησιμοποιώντας υπολογιστή, είναι απαραίτητο να μετατραπεί αντίστροφα το ψηφιακό σήμα σε αναλογικό.

είναι η μετατροπή ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια στάδια: δειγματοληψία, κβαντοποίηση και κωδικοποίηση. Το κύκλωμα μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό ενός σήματος ήχου φαίνεται στο Σχ. 2

Το προαναλογικό σήμα ήχου τροφοδοτείται σε ένα αναλογικό φίλτρο, το οποίο περιορίζει τη ζώνη συχνοτήτων του σήματος.

Δειγματοληψία σήματος

Δειγματοληψία σήματος συνίσταται στη δειγματοληψία δειγμάτων ενός αναλογικού σήματος με δεδομένη περιοδικότητα και καθορίζεται από τη συχνότητα δειγματοληψίας. Επιπλέον, η συχνότητα δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσια από τη συχνότητα της υψηλότερης αρμονικής (συστατικό συχνότητας) του αρχικού ηχητικού σήματος. Εφόσον οι άνθρωποι μπορούν να ακούν ήχους στην περιοχή συχνοτήτων από 20 Hz έως 20 kHz, η μέγιστη συχνότητα δειγματοληψίας του αρχικού ηχητικού σήματος πρέπει να είναι τουλάχιστον 40 kHz, δηλαδή, τα δείγματα πρέπει να λαμβάνονται 40.000 φορές ανά δευτερόλεπτο. Εξαιτίας αυτού, τα περισσότερα σύγχρονα συστήματα ήχου υπολογιστή έχουν μέγιστο ρυθμό δειγματοληψίας ήχου 44,1 ή 48 kHz.

Κβαντισμός

ΚβαντισμόςΤο πλάτος είναι η μέτρηση των στιγμιαίων τιμών πλάτους ενός σήματος διακριτού χρόνου και η μετατροπή του σε διακριτό σήμα χρόνου και πλάτους. Στο Σχ. Το Σχήμα 3 δείχνει τη διαδικασία κβαντοποίησης με επίπεδο αναλογικού σήματος, με στιγμιαίες τιμές πλάτους που κωδικοποιούνται ως αριθμοί 3 bit.

Κωδικοποίηση

Κωδικοποίηση συνίσταται στη μετατροπή ενός κβαντισμένου σήματος σε ψηφιακό κωδικό. Σε αυτή την περίπτωση, η ακρίβεια μέτρησης κατά την κβαντοποίηση εξαρτάται από τον αριθμό των bits της κωδικής λέξης. Εάν οι τιμές πλάτους γράφονται χρησιμοποιώντας δυαδικούς αριθμούς και το μήκος της κωδικής λέξης έχει οριστεί σε N bit, ο αριθμός των πιθανών τιμών κωδικών λέξεων θα είναι 2 N. Μπορεί να υπάρχει ο ίδιος αριθμός επιπέδων κβαντοποίησης του πλάτους του δείγματος. Για παράδειγμα, εάν η τιμή του πλάτους του δείγματος αντιπροσωπεύεται από μια κωδική λέξη 16-bit, ο μέγιστος αριθμός διαβαθμίσεων πλάτους (επίπεδα κβαντισμού) θα είναι 2 1b = 65.536 Για μια αναπαράσταση 8-bit, λαμβάνουμε αντίστοιχα πλάτος 2 8 = 256 διαβαθμίσεις.

Μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό και ψηφιακό σε αναλογικό

Μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό πραγματοποιείται με ειδική ηλεκτρονική συσκευή - μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό(ADC), στην οποία διακριτά δείγματα σήματος μετατρέπονται σε μια ακολουθία αριθμών. Η προκύπτουσα ροή ψηφιακών δεδομένων, π.χ. Το σήμα περιλαμβάνει τόσο χρήσιμες όσο και ανεπιθύμητες παρεμβολές υψηλής συχνότητας, για το φιλτράρισμα των οποίων τα λαμβανόμενα ψηφιακά δεδομένα περνούν μέσω ενός ψηφιακού φίλτρου.

Μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό γενικά, εμφανίζεται σε δύο στάδια, όπως φαίνεται στο Σχ. 4. Στο πρώτο στάδιο, τα δείγματα σήματος εξάγονται από τη ροή ψηφιακών δεδομένων χρησιμοποιώντας μετατροπέα ψηφιακού σε αναλογικό (DAC), ακολουθώντας τη συχνότητα δειγματοληψίας. Στο δεύτερο στάδιο, ένα συνεχές αναλογικό σήμα σχηματίζεται από διακριτά δείγματα με εξομάλυνση (παρεμβολή) χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο χαμηλής συχνότητας, το οποίο καταστέλλει τις περιοδικές συνιστώσες του διακριτού φάσματος σήματος.

Η εγγραφή και η αποθήκευση ενός σήματος ήχου σε ψηφιακή μορφή απαιτεί μεγάλο χώρο στο δίσκο. Για παράδειγμα, ένα στερεοφωνικό σήμα ήχου 60 δευτερολέπτων ψηφιοποιημένο με ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 kHz με κβαντισμό 16 bit απαιτεί περίπου 10 MB αποθηκευτικού χώρου στον σκληρό δίσκο.

Για να μειώσετε την ποσότητα των ψηφιακών δεδομένων που απαιτούνται για την αναπαράσταση ενός σήματος ήχου με δεδομένη ποιότητα, χρησιμοποιήστε συμπίεση (συμπίεση) , που συνίσταται στη μείωση του αριθμού των δειγμάτων και των επιπέδων κβαντισμού ή του αριθμού των bit ανά δείγμα.

Τέτοιες μέθοδοι κωδικοποίησης δεδομένων ήχου χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές κωδικοποίησης καθιστούν δυνατή τη μείωση του όγκου της ροής πληροφοριών σχεδόν στο 20% του αρχικού. Η επιλογή της μεθόδου κωδικοποίησης κατά την εγγραφή πληροφοριών ήχου εξαρτάται από το σύνολο των προγραμμάτων συμπίεσης - κωδικοποιητές(κωδικοποίηση-αποκωδικοποίηση), παρέχεται με το λογισμικό της κάρτας ήχου ή περιλαμβάνεται στο λειτουργικό σύστημα.

Εκτελώντας τις λειτουργίες της μετατροπής σήματος από αναλογικό σε ψηφιακό και ψηφιακό σε αναλογικό, η μονάδα ψηφιακής εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου περιέχει ένα ADC, DAC και μονάδα ελέγχου, τα οποία συνήθως είναι ενσωματωμένα σε ένα ενιαίο τσιπ, που ονομάζεται επίσης κωδικοποιητής .

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της ενότητας είναι: συχνότητα δειγματοληψίας. τύπος και χωρητικότητα ADC και DAC. μέθοδος κωδικοποίησης δεδομένων ήχου. δυνατότητα εργασίας σε ΓεμάτοςΔιπλός.

Συχνότητα δειγματοληψίας καθορίζει τη μέγιστη συχνότητα του σήματος που εγγράφεται ή αναπαράγεται. Για εγγραφή και αναπαραγωγή ανθρώπινης ομιλίας, 6 - 8 kHz αρκούν. μουσική με χαμηλή ποιότητα - 20 - 25 kHz. Για να διασφαλιστεί ήχος υψηλής ποιότητας (CD ήχου), η συχνότητα δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 44 kHz. Σχεδόν όλες οι κάρτες ήχου υποστηρίζουν εγγραφή και αναπαραγωγή στερεοφωνικού ήχου με ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 ή 48 kHz.

Χωρητικότητα ADC και DAC καθορίζει το βάθος bit του ψηφιακού σήματος (8, 16 ή 18 bit). Η συντριπτική πλειοψηφία των καρτών ήχου είναι εξοπλισμένη με ADC και DAC 16-bit. Τέτοιες κάρτες ήχου μπορούν θεωρητικά να ταξινομηθούν ως Hi-Fi, το οποίο θα πρέπει να παρέχει ήχο ποιότητας στούντιο. Ορισμένες κάρτες ήχου είναι εξοπλισμένες με ADC και DAC 20 και ακόμη και 24 bit, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την ποιότητα της εγγραφής/αναπαραγωγής ήχου.

Full Duplex(full duplex) - τρόπος μετάδοσης δεδομένων μέσω καναλιού, σύμφωνα με τον οποίο το ηχητικό σύστημα μπορεί να λαμβάνει (εγγραφή) και να μεταδίδει (αναπαραγωγή) ταυτόχρονα δεδομένα ήχου. Ωστόσο, δεν υποστηρίζουν πλήρως όλες οι κάρτες ήχου αυτή τη λειτουργία, καθώς δεν παρέχουν υψηλή ποιότητα ήχου κατά την εντατική ανταλλαγή δεδομένων. Τέτοιες κάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εργασία με φωνητικά δεδομένα στο Διαδίκτυο, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια τηλεδιασκέψεων, όταν δεν απαιτείται υψηλή ποιότητα ήχου.

3. Ενότητασυνθεσάιζερ

Ηλεκτρομουσικό ψηφιακό συνθεσάιζερ ήχου σας επιτρέπει να δημιουργείτε σχεδόν οποιουσδήποτε ήχους, συμπεριλαμβανομένου του ήχου πραγματικών μουσικών οργάνων. Η αρχή λειτουργίας του συνθεσάιζερ απεικονίζεται στο Σχ. 5

Σύνθεση είναι η διαδικασία αναδημιουργίας της δομής ενός μουσικού τόνου (νότα). Το ηχητικό σήμα οποιουδήποτε μουσικού οργάνου έχει αρκετές χρονικές φάσεις. Στο Σχ. 5 ΕΝΑδείχνει τις φάσεις του ηχητικού σήματος που εμφανίζεται όταν πατάτε ένα πλήκτρο πιάνου. Για κάθε μουσικό όργανο, ο τύπος του σήματος θα είναι μοναδικός, αλλά μπορεί να διακριθεί τρεις φάσεις: επίθεση, υποστήριξη και αποσύνθεση. Το σύνολο αυτών των φάσεων ονομάζεται πλάτος φάκελος , το σχήμα του οποίου εξαρτάται από το είδος του μουσικού οργάνου. Διάρκεια επιθέσειςγια διαφορετικά μουσικά όργανα κυμαίνεται από μερικές έως αρκετές δεκάδες ή και εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σε μια φάση που ονομάζεται υποστήριξη, το πλάτος του σήματος παραμένει σχεδόν αμετάβλητο και το ύψος του μουσικού τόνου διαμορφώνεται κατά τη διάρκεια της υποστήριξης. Η τελευταία φάση απόσβεση, αντιστοιχεί σε ένα τμήμα μιας αρκετά γρήγορης μείωσης του πλάτους του σήματος.

Στα σύγχρονα συνθεσάιζερ, ο ήχος δημιουργείται ως εξής. Μια ψηφιακή συσκευή που χρησιμοποιεί μία από τις μεθόδους σύνθεσης παράγει ένα λεγόμενο σήμα διέγερσης με δεδομένο βήμα (νότα), το οποίο θα πρέπει να έχει φασματικά χαρακτηριστικά όσο το δυνατόν πιο κοντά στα χαρακτηριστικά του προσομοιωμένου μουσικού οργάνου στη φάση υποστήριξης, όπως φαίνεται στο Σχ. . 5β. Στη συνέχεια, το σήμα διέγερσης τροφοδοτείται σε ένα φίλτρο που προσομοιώνει την απόκριση πλάτους-συχνότητας ενός πραγματικού μουσικού οργάνου. Το σήμα πλάτους φακέλου του ίδιου οργάνου παρέχεται στην άλλη είσοδο φίλτρου. Στη συνέχεια, το σύνολο των σημάτων υποβάλλεται σε επεξεργασία για να ληφθούν ειδικά ηχητικά εφέ, για παράδειγμα, ηχώ (αντήχηση), χορωδιακή απόδοση (ρεφρέν). Στη συνέχεια, η μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό και το φιλτράρισμα του σήματος εκτελούνται χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης (LPF).

Κύρια χαρακτηριστικά της μονάδας συνθεσάιζερ:

• μέθοδος σύνθεσης ήχου.
• χωρητικότητα μνήμης;
• δυνατότητα επεξεργασίας σήματος υλικού για τη δημιουργία ηχητικών εφέ.
• πολυφωνία - ο μέγιστος αριθμός ηχητικών στοιχείων που αναπαράγονται ταυτόχρονα.

Μέθοδος σύνθεσης ήχου

Μέθοδος σύνθεσης ήχου , που χρησιμοποιείται σε ένα ηχητικό σύστημα υπολογιστή καθορίζει όχι μόνο την ποιότητα του ήχου, αλλά και τη σύνθεση του συστήματος.

Στην πράξη, οι κάρτες ήχου είναι εξοπλισμένες με συνθεσάιζερ που παράγουν ήχο χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες μεθόδους.

1. Μέθοδος σύνθεσης με βάση διαμόρφωση συχνότητας (Συχνότητα Διαμόρφωση Σύνθεση - Σύνθεση FM)περιλαμβάνει τη χρήση τουλάχιστον δύο γεννητριών σημάτων πολύπλοκων σχημάτων για τη δημιουργία της φωνής ενός μουσικού οργάνου. Η γεννήτρια φέρουσας συχνότητας παράγει ένα θεμελιώδες ηχητικό σήμα, το οποίο διαμορφώνεται στη συχνότητα από ένα σήμα πρόσθετων αρμονικών και υπερτόνων που καθορίζουν την ηχητική χροιά ενός συγκεκριμένου οργάνου. Η γεννήτρια φακέλου ελέγχει το πλάτος του προκύπτοντος σήματος. Η γεννήτρια FM παρέχει αποδεκτή ποιότητα ήχου, είναι φθηνή, αλλά δεν εφαρμόζει ηχητικά εφέ. Επομένως, οι κάρτες ήχου που χρησιμοποιούν αυτήν τη μέθοδο δεν συνιστώνται σύμφωνα με το πρότυπο PC99.

2. Σύνθεση ήχου βασισμένη σε πίνακα κυμάτων (Κύμα Τραπέζι Σύνθεση - σύνθεση WT)παράγεται με τη χρήση προ-ψηφιοποιημένων δειγμάτων ήχου πραγματικών μουσικών οργάνων και άλλων ήχων αποθηκευμένων σε ειδική ROM, κατασκευασμένη με τη μορφή τσιπ μνήμης ή ενσωματωμένη στο τσιπ μνήμης WT-oscillator. Ο συνθεσάιζερ WT παρέχει παραγωγή ήχου υψηλής ποιότητας. Αυτή η μέθοδος σύνθεσης εφαρμόζεται σε σύγχρονες κάρτες ήχου.

Χωρητικότητα μνήμης σε κάρτες ήχου με συνθεσάιζερ WT, μπορεί να αυξηθεί με την εγκατάσταση πρόσθετων στοιχείων μνήμης (ROM) για την αποθήκευση τραπεζών με όργανα.

Ηχητικά εφφέσχηματίζονται με χρήση ειδικού επεξεργαστή εφέ , το οποίο μπορεί να είναι είτε ανεξάρτητο στοιχείο (μικροκύκλωμα) είτε ενσωματωμένο στο συνθεσάιζερ WT. Για τη συντριπτική πλειονότητα των καρτών με σύνθεση WT, τα εφέ αντήχησης και ρεφρέν έχουν γίνει στάνταρ.

Βασισμένη σε σύνθεση ήχου φυσική μοντελοποίηση . Παρέχει τη χρήση μαθηματικών μοντέλων παραγωγής ήχου πραγματικών μουσικών οργάνων για παραγωγή σε ψηφιακή μορφή και για περαιτέρω μετατροπή σε ηχητικό σήμα με χρήση DAC. Οι κάρτες ήχου που χρησιμοποιούν τη μέθοδο φυσικής μοντελοποίησης δεν χρησιμοποιούνται ακόμη ευρέως επειδή απαιτούν έναν ισχυρό υπολογιστή για να λειτουργήσουν.

Πολυφωνία– ο μέγιστος αριθμός στοιχειωδών ήχων που αναπαράγονται ταυτόχρονα. Για κάθε τύπο κάρτας ήχου, η τιμή πολυφωνίας μπορεί να είναι διαφορετική. (20 ή περισσότερες ψήφοι).

4. Ενότηταδιεπαφές

Μονάδα διασύνδεσης παρέχει ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του συστήματος ήχου και άλλων εξωτερικών και εσωτερικών συσκευών.

ΔιασύνδεσηISA το 1998 αντικαταστάθηκε στις κάρτες ήχου από τη διεπαφή PCI.

Διασύνδεση PCI παρέχει ένα ευρύ εύρος ζώνης (για παράδειγμα, έκδοση 2.1 - περισσότερα από 260 Mbit/s), το οποίο σας επιτρέπει να μεταδίδετε ροές δεδομένων ήχου παράλληλα. Η χρήση του διαύλου PCI σάς επιτρέπει να βελτιώσετε την ποιότητα του ήχου, παρέχοντας αναλογία σήματος προς θόρυβο άνω των 90 dB. Επιπλέον, ο δίαυλος PCI επιτρέπει τη συνεργατική επεξεργασία δεδομένων ήχου, όταν οι εργασίες επεξεργασίας και μετάδοσης δεδομένων κατανέμονται μεταξύ του συστήματος ήχου και της CPU.

MIDI(Ψηφιακή διεπαφή μουσικών οργάνων) - ψηφιακή διεπαφή μουσικών οργάνων) ρυθμίζεται από ένα ειδικό πρότυπο που περιέχει προδιαγραφές για τη διεπαφή υλικού: τύποι καναλιών, καλώδια, θύρες με τις οποίες συνδέονται συσκευές MIDI μεταξύ τους, καθώς και περιγραφή της σειράς ανταλλαγής δεδομένων - το πρωτόκολλο για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ συσκευών MIDI. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας εντολές MIDI, μπορείτε να ελέγξετε τον εξοπλισμό φωτισμού και τον εξοπλισμό βίντεο κατά την εκτέλεση ενός μουσικού συγκροτήματος στη σκηνή. Οι συσκευές με διεπαφή MIDI συνδέονται σε σειρά, σχηματίζοντας ένα είδος δικτύου MIDI, το οποίο περιλαμβάνει έναν ελεγκτή - μια συσκευή ελέγχου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υπολογιστής ή ως συνθεσάιζερ μουσικού πληκτρολογίου, καθώς και βοηθητικές συσκευές (δέκτες) που μεταδίδουν πληροφορίες στον ελεγκτή μέσω του αιτήματός του. Το συνολικό μήκος της αλυσίδας MIDI δεν είναι περιορισμένο, αλλά το μέγιστο μήκος καλωδίου μεταξύ δύο συσκευών MIDI δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15 μέτρα.

Η σύνδεση ενός υπολογιστή σε ένα δίκτυο MIDI πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν ειδικό προσαρμογέα MIDI, ο οποίος διαθέτει τρεις θύρες MIDI: είσοδο, έξοδο και μέσω μετάδοσης δεδομένων, καθώς και δύο υποδοχές για σύνδεση joystick.

Η κάρτα ήχου περιλαμβάνει μια διεπαφή για τη σύνδεση μονάδων CD-ROM.

5. Μονάδα μέτρησηςαναμικτής

Η μονάδα μίκτη κάρτας ήχου κάνει:

• μεταγωγή (σύνδεση/αποσύνδεση) πηγές και δέκτες ηχητικών σημάτων, καθώς και ρύθμιση του επιπέδου τους·
• ανάμειξη (ανάμιξη) πολλά ηχητικά σήματα και ρύθμιση της στάθμης του σήματος που προκύπτει.

Τα κύρια χαρακτηριστικά της μονάδας μίκτη περιλαμβάνουν:

• αριθμός μικτών σημάτων στο κανάλι αναπαραγωγής.
• ρύθμιση της στάθμης σήματος σε κάθε μικτό κανάλι.
• ρύθμιση του επιπέδου του συνολικού σήματος.
• ισχύς εξόδου ενισχυτή.
• διαθεσιμότητα υποδοχών για τη σύνδεση εξωτερικών και εσωτερικών δεκτών/πηγών σημάτων ήχου.

Οι πηγές και οι δέκτες του σήματος ήχου συνδέονται στη μονάδα μίκτη μέσω εξωτερικών ή εσωτερικών βυσμάτων. Οι εξωτερικές υποδοχές του συστήματος ήχου βρίσκονται συνήθως στο πίσω πλαίσιο της θήκης της μονάδας συστήματος:

• Joysticκ/ MIDI - για σύνδεση joystick ή προσαρμογέα MIDI.
• Μικρόφωνο Σε - για να συνδέσετε ένα μικρόφωνο.
• Line In - γραμμική είσοδος για τη σύνδεση οποιωνδήποτε πηγών ήχου.
• Γραμμή Εξω - γραμμική έξοδος για τη σύνδεση οποιωνδήποτε δεκτών σήματος ήχου.
• Ομιλητής - για σύνδεση ακουστικών (ακουστικών) ή παθητικού συστήματος ηχείων.

Ο έλεγχος λογισμικού του μίκτη πραγματοποιείται είτε χρησιμοποιώντας εργαλεία των Windows είτε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα μίκτη που παρέχεται με το λογισμικό της κάρτας ήχου.

Η συμβατότητα του συστήματος ήχου με ένα από τα πρότυπα της κάρτας ήχου σημαίνει ότι το σύστημα ήχου θα παρέχει υψηλής ποιότητας αναπαραγωγή των ηχητικών σημάτων. Τα θέματα συμβατότητας είναι ιδιαίτερα σημαντικά για τις εφαρμογές DOS. Κάθε μία από αυτές περιέχει μια λίστα με κάρτες ήχου με τις οποίες η εφαρμογή DOS έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί.

ΠρότυποSound Blaster υποστήριξη εφαρμογών με τη μορφή παιχνιδιών DOS, στα οποία ο ήχος προγραμματίζεται με εστίαση σε κάρτες ήχου της οικογένειας Sound Blaster.

ΠρότυποΣύστημα ήχου Windows (WSS) από τη Microsoft περιλαμβάνει μια κάρτα ήχου και ένα πακέτο λογισμικού που απευθύνεται κυρίως σε επαγγελματικές εφαρμογές.

6. Ακουστικόςσύστημα

Ακουστικό σύστημα (AS) μετατρέπει απευθείας το ηχητικό ηλεκτρικό σήμα σε ακουστικές δονήσεις και είναι ο τελευταίος κρίκος στην οδό αναπαραγωγής ήχου.

Σύστημα ηχείων

Το AS συνήθως περιλαμβάνει πολλά ηχεία ήχου, καθένα από τα οποία μπορεί να έχει ένα ή περισσότερα ηχεία.

Ο αριθμός των ηχείων σε ένα σύστημα ηχείων εξαρτάται από τον αριθμό των στοιχείων που συνθέτουν το ηχητικό σήμα και σχηματίζουν ξεχωριστά κανάλια ήχου.

Για παράδειγμα, Το στερεοφωνικό σήμα περιέχει δύο στοιχεία- σήματα του αριστερού και του δεξιού στερεοφωνικού καναλιού, το οποίο απαιτεί τουλάχιστον δύο ηχεία ως μέρος ενός στερεοφωνικού ακουστικού συστήματος.

Ηχητικό σήμα σε μορφή Dolby DigitaΠεριέχω πληροφορίες για έξι κανάλια ήχου: δύο μπροστινά στερεοφωνικά κανάλια, ένα κεντρικό κανάλι (κανάλι διαλόγου), δύο πίσω κανάλια και ένα κανάλι εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας. Επομένως, για την αναπαραγωγή ενός σήματος Dolby Digital, το σύστημα ηχείων πρέπει να διαθέτει έξι ηχεία ήχου.

Κατά κανόνα, η αρχή λειτουργίας και η εσωτερική δομή των ηχείων ήχου για οικιακή χρήση και εκείνων που χρησιμοποιούνται σε τεχνικά μέσα ενημέρωσης ως μέρος ενός συστήματος ηχείων υπολογιστή είναι πρακτικά τα ίδια.

Βασικά, τα ηχεία υπολογιστή αποτελούνται από από δύο ηχεία, τα οποία παρέχουν αναπαραγωγή στερεοφωνικού σήματος. Συνήθως, κάθε ηχείο σε ένα ηχείο υπολογιστή έχει ένα ηχείο, αλλά τα ακριβά μοντέλα χρησιμοποιούν δύο: για υψηλές και χαμηλές συχνότητες. Ταυτόχρονα, τα σύγχρονα μοντέλα ακουστικών συστημάτων καθιστούν δυνατή την αναπαραγωγή ήχου σε ολόκληρο σχεδόν το εύρος ακουστικών συχνοτήτων λόγω της χρήσης ειδικού σχεδιασμού του ηχείου ή του περιβλήματος του ηχείου.

Για την αναπαραγωγή χαμηλών και εξαιρετικά χαμηλών συχνοτήτων με υψηλή ποιότητα στα ηχεία, εκτός από δύο ηχεία, χρησιμοποιείται μια τρίτη μονάδα ήχου - υπογούφερ (Subwoofer ) , εγκατεστημένο κάτω από την επιφάνεια εργασίας. Ένα τέτοιο σύστημα ηχείων τριών συστατικών για έναν υπολογιστή αποτελείται από δύο λεγόμενα δορυφορικά ηχεία , που αναπαράγει μεσαίες και υψηλές συχνότητες (από περίπου 150 Hz έως 20 kHz) και ένα subwoofer, που αναπαράγει συχνότητες κάτω από 150 Hz.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των ηχείων υπολογιστή είναι η δυνατότητα να έχετε δικά σας ενσωματωμένος ενισχυτής ισχύος. Καλείται ένα ηχείο με ενσωματωμένο ενισχυτή ενεργός. ΠαθητικόςΔεν έχει ενισχυτή AC.

Το κύριο πλεονέκτημα των ενεργών ηχείων είναι Δυνατότητα σύνδεσης στη γραμμική έξοδο κάρτας ήχου. Το ενεργό ηχείο τροφοδοτείται είτε από μπαταρίες (συσσωρευτές) είτε από το ηλεκτρικό δίκτυο μέσω ενός ειδικού προσαρμογέα, κατασκευασμένου με τη μορφή ξεχωριστής εξωτερικής μονάδας ή μονάδας ισχύος που είναι εγκατεστημένη στο περίβλημα ενός από τα ηχεία.

Η ισχύς εξόδου των ηχείων υπολογιστή μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις προδιαγραφές του ενισχυτή και των ηχείων. Εάν το σύστημα προορίζεται για βαθμολόγηση παιχνιδιών υπολογιστή, η ισχύς 15 - 20 W ανά ηχείο είναι επαρκής για ένα δωμάτιο μεσαίου μεγέθους. Εάν είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί καλή ακουστότητα κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης ή μιας παρουσίασης σε μεγάλο κοινό, είναι δυνατή η χρήση ενός ηχείου με ισχύ έως 30 W ανά κανάλι. Καθώς αυξάνεται η ισχύς του ηχείου, οι συνολικές του διαστάσεις αυξάνονται και το κόστος αυξάνεται.

Τα σύγχρονα μοντέλα συστημάτων ηχείων διαθέτουν υποδοχή για ακουστικά, όταν συνδέονται, η αναπαραγωγή του ήχου μέσω των ηχείων σταματά αυτόματα.

Ακουστικό σύστημα Microlab

Κύρια χαρακτηριστικά του ομιλητή:

• αναπαραγόμενη ζώνη συχνοτήτων,
• ευαισθησία,
• αρμονικός συντελεστής,
• δύναμη .

Αναπαραγώγιμη ζώνη συχνοτήτων (FrequencyResponse)- Αυτή είναι η εξάρτηση πλάτους-συχνότητας της ηχητικής πίεσης ή η εξάρτηση της ηχητικής πίεσης (έντασης ήχου) από τη συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης που παρέχεται στο πηνίο του ηχείου.

Η ζώνη συχνοτήτων που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο αυτί είναι στην περιοχή από 20 έως 20.000 Hz.

Τα ηχεία, κατά κανόνα, έχουν περιορισμένη εμβέλεια στην περιοχή χαμηλής συχνότητας 40 - 60 Hz. Το πρόβλημα της αναπαραγωγής χαμηλών συχνοτήτων μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας ένα υπογούφερ.

Ευαισθησία ηχείου (Ευαισθησία) χαρακτηρίζεται από την ηχητική πίεση που δημιουργεί σε απόσταση 1 m όταν εφαρμόζεται στην είσοδο του ηλεκτρικό σήμα ισχύος 1 W.

Κατά συνέπεια, το ηχητικό σύστημα υπολογιστή με τη μορφή κάρτας ήχου εμφανίστηκε το 1989, επεκτείνοντας σημαντικά τις δυνατότητες του Η/Υ ως τεχνικού μέσου ενημέρωσης Οι πηγές και οι δέκτες του σήματος ήχου συνδέονται με τη μονάδα μίκτη μέσω εξωτερικών ή εσωτερικών υποδοχών. Οι εξωτερικές υποδοχές συστήματος ήχου βρίσκονται συνήθως στον πίσω πίνακα της θήκης της μονάδας συστήματος:/h3nbsp;stron/bgbΣύμφωνα με τις απαιτήσεις των προτύπων, η ευαισθησία ορίζεται ως η μέση ηχητική πίεση σε μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων.

Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή αυτού του χαρακτηριστικού, τόσο καλύτερα το ηχείο μεταφέρει το δυναμικό εύρος του μουσικού προγράμματος. Η διαφορά μεταξύ των «πιο ήσυχων» και «πιο δυνατών» ήχων των σύγχρονων φωνογραφημάτων είναι 90 - 95 dB ή περισσότερο. Τα /emSpeakers με υψηλή ευαισθησία αναπαράγουν τόσο ήσυχους όσο και δυνατούς ήχους αρκετά καλά.

Αρμονική παραμόρφωση

Αρμονική παραμόρφωση (Ολική Αρμονική Παραμόρφωση- THD) αξιολογεί μη γραμμικές παραμορφώσεις που σχετίζονται με την εμφάνιση νέων φασματικών στοιχείων στο σήμα εξόδου.

Ο συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης είναι τυποποιημένος σε διάφορες περιοχές συχνοτήτων. Για παράδειγμα, για ηχεία Hi-Fi υψηλής ποιότητας, αυτός ο συντελεστής δεν πρέπει να υπερβαίνει: 1,5% στην περιοχή συχνοτήτων 250-1000 Hz. 1,5% στην περιοχή συχνοτήτων 1000-2000 Hz και 1,0% στην περιοχή συχνοτήτων 2000-6300 Hz.

Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή της αρμονικής παραμόρφωσης, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα του ηχείου.

Ηλεκτρική ισχύς

Ηλεκτρική ισχύς (Power Handling)που μπορεί να αντέξει το ηχείο είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά. Ωστόσο, δεν υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ ισχύος και ποιότητας αναπαραγωγής ήχου. Η μέγιστη ηχητική πίεση εξαρτάται μάλλον από την ευαισθησία και η ισχύς του ηχείου είναι κυρίως καθορίζει την αξιοπιστία του.

Συχνά στη συσκευασία των ηχείων του υπολογιστή υποδεικνύεται η μέγιστη ισχύς του συστήματος ηχείων, η οποία δεν αντικατοπτρίζει πάντα την πραγματική ισχύ του συστήματος, καθώς μπορεί να υπερβεί την ονομαστική ισχύ κατά 10 φορές. Λόγω σημαντικών διαφορών στις φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν κατά τις δοκιμές AS, οι τιμές ηλεκτρικής ισχύος μπορεί να διαφέρουν αρκετές φορές. Για να συγκρίνετε την ισχύ διαφορετικών ηχείων, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς ποια ισχύ υποδεικνύει ο κατασκευαστής του προϊόντος και με ποιες μεθόδους δοκιμής καθορίζεται.

Μεταξύ των κατασκευαστών ηχείων υψηλής ποιότητας και ακριβών είναι εταιρείες Creative, Yamaha, Sony, Aiwa. Τα AC κατώτερης κατηγορίας παράγονται από την Genius, Altec, JAZZ Hipster.

Ορισμένα μοντέλα ηχείων της Microsoft δεν συνδέονται στην κάρτα ήχου, αλλά στη θύρα USB. Σε αυτή την περίπτωση, ο ήχος φτάνει στα ηχεία σε ψηφιακή μορφή και η αποκωδικοποίησή του γίνεται από ένα μικρό Chipulb, το καθένα από τα οποία μπορεί να έχει ένα ή περισσότερα ηχεία.pset εγκατεστημένα στα ηχεία.

7. Οδηγίεςβελτίωσηήχοςσυστήματα

Επί του παρόντος, η Intel, η Compaq και η Microsoft έχουν προσφέρει νέα αρχιτεκτονική ήχου υπολογιστή. Σύμφωνα με αυτή την αρχιτεκτονική Οι μονάδες επεξεργασίας σήματος ήχου τοποθετούνται έξω από τη θήκη του υπολογιστή, στα οποία υπόκεινται σε ηλεκτρικές παρεμβολές και τοποθετούνται, για παράδειγμα, στα ηχεία ενός ακουστικού συστήματος. Σε αυτή την περίπτωση, τα ηχητικά σήματα μεταδίδονται σε ψηφιακή μορφή, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την ανοσία τους στο θόρυβο και την ποιότητα της αναπαραγωγής του ήχου. Για τη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων σε ψηφιακή μορφή, χρησιμοποιούνται δίαυλοι υψηλής ταχύτητας USB και IEEE 1394.

Μια άλλη κατεύθυνση για τη βελτίωση του ηχητικού συστήματος είναι η δημιουργία surround (χωρικός) ήχος, που ονομάζεται τρισδιάστατος ή 3D-Sound (Τριδιάστατος ήχος) . Για τη λήψη ήχου surround, εκτελείται ειδική επεξεργασία φάσης σήματος: οι φάσεις των σημάτων εξόδου του αριστερού και του δεξιού καναλιού μετατοπίζονται σε σχέση με το πρωτότυπο. Αυτό χρησιμοποιεί την ικανότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου να προσδιορίζει τη θέση της πηγής ήχου αναλύοντας τη σχέση μεταξύ των πλάτη και των φάσεων του ηχητικού σήματος που γίνεται αντιληπτό από κάθε αυτί. Ο χρήστης ενός ηχητικού συστήματος εξοπλισμένου με ειδική μονάδα επεξεργασίας ήχου 3D βιώνει το αποτέλεσμα της «μετακίνησης» της πηγής ήχου.

Μια νέα κατεύθυνση στην εφαρμογή των τεχνολογιών πολυμέσων είναι δημιουργία ενός οικιακού κινηματογράφου βασισμένου σε υπολογιστή (Η/Υ— Θέατρο) ,εκείνοι. μια έκδοση ενός υπολογιστή πολυμέσων που έχει σχεδιαστεί για πολλούς χρήστες ταυτόχρονα για να παρακολουθούν ένα παιχνίδι, να παρακολουθούν ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα ή μια ταινία στο πρότυπο DVD. Το PC-Theater περιλαμβάνει ένα ειδικό πολυκαναλικό ακουστικό σύστημα που δημιουργεί ήχος surround ( Περιβάλλω Ήχος). Τα συστήματα ήχου Surround δημιουργούν διάφορα ηχητικά εφέ σε ένα δωμάτιο, με τον χρήστη να νιώθει ότι βρίσκεται στο κέντρο του ηχητικού πεδίου και οι πηγές ήχου βρίσκονται γύρω του. Συστήματα πολυκαναλικού ήχου Surroundχρησιμοποιούνται στους κινηματογράφους και ήδη αρχίζουν να εμφανίζονται με τη μορφή καταναλωτικών συσκευών.

Σε συστήματα πολλαπλών καναλιών για οικιακή χρήση, ο ήχος εγγράφεται σε δύο κομμάτια δίσκων βίντεο λέιζερ ή βιντεοκασέτες χρησιμοποιώντας τεχνολογία Dolby Surround, που αναπτύχθηκε από την Dolby Laboratories. Οι πιο γνωστές εξελίξεις προς αυτή την κατεύθυνση περιλαμβάνουν:

Dolby (Περιβάλλω) Pro Λογική - ένα σύστημα ήχου τεσσάρων καναλιών που περιέχει αριστερό και δεξί στερεοφωνικό κανάλι, ένα κεντρικό κανάλι για διαλόγους και ένα πίσω κανάλι για εφέ.

Dolby Surround Digital - σύστημα ήχου που αποτελείται από 5 + 1 κανάλια: αριστερά, δεξιά, κεντρικά, αριστερά και δεξιά πίσω κανάλια εφέ και ένα κανάλι εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας. Τα σήματα για το σύστημα εγγράφονται με τη μορφή ψηφιακού οπτικού soundtrack σε φιλμ.

Σε ορισμένα μοντέλα ακουστικών ηχείων, εκτός από τα τυπικά χειριστήρια υψηλής/χαμηλής συχνότητας, έντασης και ισορροπίας, υπάρχουν κουμπιά για την ενεργοποίηση ειδικών εφέ, για παράδειγμα, ήχος 3D, Dolby Surround κ.λπ.

Δοκιμέςερωτήσεις

1. Ποιες είναι οι κύριες λειτουργίες ενός ηχοσυστήματος Η/Υ;
2. Ποια είναι τα κύρια στοιχεία ενός ηχοσυστήματος Η/Υ;
3. Με βάση ποιους λόγους επιλέγεται η συχνότητα δειγματοληψίας σήματος κατά τη διαδικασία μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό;
4. Αναφέρετε τα κύρια βήματα της μετατροπής από αναλογικό σε ψηφιακό και ψηφιακό σε αναλογικό.
5. Ποιες είναι οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν τη μονάδα εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου;
6. Ποιες μέθοδοι σύνθεσης ήχου χρησιμοποιούνται;
7. Ποιες λειτουργίες εκτελεί η μονάδα μίξερ και ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά της;
8. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός παθητικού συστήματος ηχείων και ενός ενεργού συστήματος;