Устройства для ввода и вывода звуковой информации (звуковые адаптеры)

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Кемеровский профессионально-технический колледж

 

 

 

 

 

 

                                         

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности »

По теме «Вариант № 25»

 

 

 

                                                                           Выполнил(а): ст. гр.Срз-111

                                                                        Маст Елена Владимировна              

                                                                                        Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2012

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Цифровое представление  звуковых сигналов………………………...……4-5

2. Устройства для ввода  и вывода звуковой информации (звуковые адаптеры)

2.1   Устройства вывода звуковой информации………………………………...6

2.1.1 Колонки……………………………………………………………………...6

2.1.2 Динамик…………………………………………………………………...6-7

2.1.3 Наушники………………………………………………………………...7-10

2.2   Устройства ввода звуковой информации…………………………………10

2.2.1 Микрофон…………………………………………………………………..10

Заключение……………………………………………………………………….11

Список используемой литературы……………………………………………...12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Для начала выясним, что такое звук. Звук — это колебания (волны), распространяющиеся в воздухе или другой среде от источника колебаний во всех направлениях. Когда волны достигают вашего уха, расположенные в нем чувствительные элементы воспринимают эту вибрацию и вы слышите звук.

Каждый звук характеризуется частотой и интенсивностью (громкостью).

Частота — это количество звуковых колебаний в секунду; она измеряется в герцах (Гц). Один цикл (период) — это одно движение источника колебания (туда и обратно). Чем выше частота, тем выше тон.

Громкость звука определяется амплитудой колебаний. Амплитуда звуковых колебаний зависит в первую очередь от мощности источника звука. Например, струна пианино при слабом ударе по клавише звучит тихо, поскольку диапазон ее колебаний невелик. Если же ударить по клавише посильнее, то амплитуда колебаний струны увеличится. Громкость звука измеряется в децибелах (дБ). Шорох листьев, например, имеет громкость около 20 дБ, обычный уличный шум — около 70 дБ, а близкий удар грома — 120 дБ.

В настоящее время звуковые устройства стали неотъемлемой частью каждого персонального компьютера. В процессе конкурентной борьбы был выработан универсальный, широко поддерживаемый стандарт звукового программного и аппаратного обеспечения. Звуковые устройства превратились из дорогих экзотических дополнений в привычную часть системы практически любой конфигурации.

Системы мультимедиа начинались со звука, который воспринимается независимо от изображения, не наносит ущерба восприятию выводимой на экран информации, а при хорошем качестве даже дополняет ее и повышает восприимчивость пользователя, оказывает сильное психологическое воздействие на оператора, создает настроение. Звуковое сопровождение служит дополнительным способом передачи информации об основном и фоновом процессах, например, воспроизведение речи дает представление об индивидуальности говорящего, помогает разобраться в произношении слов.

 

 

 

 

 

 

 

1. Цифровое представление звуковых сигналов

 

Исходная форма звукового сигнала - непрерывное изменение амплитуды во времени - представляется в цифровой форме с помощью перекрестной дискретизации по времени и по уровню. Одновременно с временной дискретизацией выполняется амплитудная - измерение мгновенных значений амплитуды и их представление в виде числовых величин. Полученный поток чисел (серии двоичных чисел) называют импульсно-кодовой модуляцией – PCM.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Устройство звуковой карты)

Рис. 1

 

На рис.1  мы видим Line in, Mic in - линейный и микрофонный входы;

Aux: сигнал с этого входа минует все устройства и сразу идет на выход;

CD in используется для CD-ROM;

У всех разъем mini-Jack.

На задней панели платы есть 15-пиновый разъем midi/джойстик порта, используется для подключения синтезаторов, клавиатур или джойстика.

Все сигналы с внешних аудиоустройств поступают во входной микшер, он служит для усиления.

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь. Замеряет амплитуду поступающего сигнала и кодирует соотношения.

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь. Заменяет коды, преобразует в аналоговый сигнал.

DSP-сигнальный процессор  управляет обменом данных со  всеми остальными устройствами  компьютера через шину ISA или PCI.

Синтезатор - имитация музыкальных инструментов.

FM (Frequency Modulation - частотная модуляция) синтезатор для сохранения совместимости с Sound Blaster.

Wave Table-синтезатор для получения качественного звука.

RAM - оперативная память  используется для загрузки звука;

ROM - постоянная память, в  ней хранятся образцы звучания.

 

Основные форматы:

 

1) MIDI (Musical Instrument Digital Interface) (30-150 Кб). Позволяет задействовать ресурсы процессора и памяти компьютера.

2) WAV (30-50 Мб). Представление  звука в том виде, какой он  есть - в виде цифрового представления  исходного звукового колебания  или звуковой волны. Позволяет  работать со звуками любого  вида, любой формы и длительности.

3) Mp3 - самая сложная схема  из семейства Mpeg - требует больше затрат времени на кодирование и более высокое качество звука. Самый распространенный формат хранения музыки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Устройства для  ввода и вывода звуковой информации (звуковые адаптеры)

2.1 Устройства  вывода звуковой информации

 

- колонки;

- наушники;

- электроакустические аппараты  для воспроизведения речи, музыки  и прочее.

По способу звукоизлучения различают:

- рупорные (наиболее распространены, т. к. обладают большей отдачей);

- безрупорные.

 

2.1.1Колонки

 

Колонки служат для прослушивания музыки и звуков. Бывают разных размеров и мощности. Самый простой вариант – 2 колонки, но бывают комплекты состоящие из большего количества колонок.

Колонка - акустическая система — устройство для воспроизведения звука. Преобразователь электрического сигнала в звуковое давление.  
Акустическая система бывает однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе).

Хорошие колонки имеют магнитный экран или улучшенную конструкцию магнитной системы.

Существует два вида колонок:

- активные (встроенный усилитель, требуют дополнительных источников  питания, регулятор громкости и  тембра);

- пассивные (маленькая мощность).

 

2.1.2 Динамик

 

Динамик ПК (англ. PC speaker) — простейшее устройство воспроизведения звука, применявшееся в IBM PC и совместимых ПК. Звучит довольно грубо и может раздражать некоторых пользователей. До появления недорогихзвуковых плат динамик являлся основным устройством воспроизведения звука.

Благодаря низкому качеству и примитивности звуков, воспроизводимых устройством, оно получило ряд кличек — PC squeaker и PC beeper в английском языке; «скрипер», «хрипер», «хрюкер» и т. п. в русском.

В настоящее время PC speaker остаётся штатным устройством IBM PC-совместимых компьютеров, и в основном используется для подачи сигналов об ошибках, в частности при проведении POST. Некоторые программы (Skype) можно настроить на вывод звуковых сигналов через динамик — это бывает удобно, когда к звуковой плате подключены наушники (по умолчанию не надетые).

Имеются два способа управления динамиком:

-   программируемый таймер, генерирующий прямоугольную звуковую волну заданной частоты без участияцентрального процессора. Это позволяет проигрывать простые одноголосые звуковые сигналы. Если программазависала во время проигрывания звука, таймер продолжал работать, выдавая одну ноту, пока компьютер не перезагрузят;

-   прямое управление мембраной через порт 61h с дискретностью в 1 бит. Подавая с большой частотой то 0, то 1, с помощью широтно-импульсной модуляции можно синтезировать низкокачественный оцифрованный звук — правда, за счёт существенного использования ресурсов процессора. Все подобные программы не работают в многозадачных операционных системах.

 

2.1.3 Наушники

 

Классификация наушников:

1. По способу  передачи звука:

- проводные — соединены  с источником проводом, поэтому  могут обеспечить максимальное  качество звука (соответственно, имеющие  профессиональную направленность  наушники относятся исключительно  к этому типу);

- беспроводные —  соединены с источником посредством  беспроводного канала, того или  иного типа — радио, инфракрасным,  Bluetooth. Мобильны, но имеют привязанность к базе (излучателю) и ограниченный радиус действия, определяемый мощностью излучателя. Обладают более низким качеством звука по сравнению с проводными, в силу процесса модуляции при кодировании-декодировании, необходимых при передаче сигнала от излучателя к приёмнику в наушниках.

2. По типу конструкции (виду):

-   вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ушную раковину;

-   внутриканальные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ушной канал;

-   накладные — накладываются на ухо;

-   полноразмерные или мониторные — полностью обхватывают ухо.

3. По типу крепления:

-   оголовье — наушники с вертикальной дужкой, которая соединяет две чашечки наушников;

-   затылочная дужка — соединяет две части наушников, но располагается на затылке. Основная механическая нагрузка направлена на уши;

-   крепления на ушах — обычно наушники такого типа закрепляются на ушах с помощью заушины или клипс;

-   без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ушном проходе.

4. По способу  подключения кабеля:

-   двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;

-   односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке.

5. По конструкции  излучателя:

-   динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространённый тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то магнитное поле, создаваемое катушкой, будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты.  Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигнуть очень высокого качества звука;