Мультимедиа и ее средства

 

 

5. Аудио информация  и мультимедиа.

 

Любой мультимедиа–ПК имеет  в своем составе плату – аудиоадаптер. Для чего она нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудиоадаптеры звонким словом Sound Blaster, эти устройства часто именуются «саундбластерами». Аудиоадаптер дал компьютеру не только стереофоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Как уже было сказано ранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям связи.

Аудиоадаптер имеет  аналого-цифровой преобразователь (АЦП), периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.

Цифровые выборки реального  звукового сигнала хранятся в  памяти компьютера (например, в виде WAV–файлов). Считанный с диска  цифровой сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудиоадаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.

Частоты квантования  показывают, сколько раз в секунду  берутся выборки сигнала для  преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4–5 КГц  до 45–48 КГц.

Разрядность квантования  характеризует число ступеней квантования и изменяется степенью числа 2. Так, 8–разрядные аудиоадаптеры имеют 2⁸=256 степеней, что явно недостаточно для высококачественного кодирования звуковых сигналов. Поэтому сейчас применяются в основном 16-разрядные аудиоадаптеры, имеющие 2¹⁶ =65536 ступеней квантования — как у звукового компакт–диска.

 

Таблица 1.

Частотный диапазон	Вид сигнала	Частота квантования
400 – 3500 Гц	Речь (едва разборчива)	5.5 КГц
250 – 5500 Гц	Речь (среднее качество)	11.025 КГц
40 – 10000 Гц	Качество звучания УКВ–приемника	22.040 КГц
20 – 20000 Гц	Звук высокого качества	44.100 КГц

 

Другой способ воспроизведения  звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой  управляющей информации по ней формируется  соответствующий выходной сигнал. Современные аудиоадаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ обеспечивает более натуральное звучание.

Суть технологии WT–синтеза состоит в следующем. На самой звуковой карте устанавливается модуль ПЗУ с «зашитыми» в него образцами звучания настоящих музыкальных инструментов - сэмплами, а WT–процессор с помощью специальных алгоритмов даже по одному тону инструмента воспроизводит все его остальные звуки. Кроме того, многие производители оснащают свои звуковые карты модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не только записывать произвольные сэмплы, но и подгружать новые инструменты.

Кстати, управляющие команды  для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. MIDI–сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными «интеллектуальными» музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.

Для электронных синтезаторов обычно указывается число одновременно звучащих инструментов и их общее  число (от 20 до 32). Также важна и  программная совместимость аудиоадаптера с типовыми звуковыми платформами (SoundBlaster, Roland, Microsoft Sound System, Gravis Ultrasound и др.).

В качестве примера рассмотрим состав узлов одного из мощных аудиоадаптеров -SoundBlaster AWE 32 Value. Он содержит два микрофонных малошумящих усилителя с автоматической регулировкой усиления для сигналов, поступающих от микрофона, два линейных усилителя для сигналов, поступающих с линии, с проигрывателя звуковых дисков или музыкального синтезатора. Как видно из этого перечня, аудиоадаптер - достаточно сложное техническое устройство, построенное на основе использования последних достижений в аналоговой и цифровой аудиотехнике.

В новейшие звуковые карты  входит цифровой сигнальный процессор DSP (Digital Signal Processor) или расширенный сигнальный процессор ASP (Advanced Signal Processor). Они используют совершенные алгоритмы для цифровой компрессии и декомпрессии звуковых сигналов, для расширения базы стереозвука, создания эха и обеспечения объемного (квадрофонического) звучания.

 

 

6. Области применения средств мультимедиа.

 

Области применения мультимедиа:

1. Деловая  сфера:

• редакционная деятельность (ММ-издательства);
• информационная и рекламная продукция (презентации, брошюры, рекламные листки);
• интерактивные презентации;
• интерактивное обучение;
• Internet.

2. Образование:

Идея  применения компьютера в обучении возникла довольно давно, но ее воплощение стало  возможным лишь с появлением ПК, оснащенных мультимедиа устройствами.

Компьютеризация отечественной системы образования - тема обширная, многообразная и актуальная. Министерство образования и Государственный комитет по высшему образованию в России в последнее время уделяет все больше внимания обучающим программам. Республиканский центр интерактивных средств обучения разработал ряд мультимедиа учебников по естественным, гуманитарным и техническим циклам.

3. Развлечения:  игры, фильмы, музыка, виртуальная реальность  и т.д.

Мультимедиа продукты учебного назначения

1. Мультимедийные  продукты, разрабатываемые преподавателями  в соответствии с целями и задачами учебных курсов и дисциплин:

• курсы лекций, учебные пособия;
• учебные презентации;
• учебные фильмы, видеоуроки.

2. Электронные  мультимедийные учебники, энциклопедии, словари, атласы географические и т.д.

3. Интерактивное дистанционное обучение  посредством мультимедийных обучающих программ.