<<
>>

Звуковая плата

В аналоговой форме звук — это непрерывный сигнал (акустиче- ская волна) с меняющейся амплитудой и частотой в диапазоне от 16 Гц до 20 КГц, воспринимаемой ухом человека.

Звуковая информация в ПЭВМ может быть сформирована из внешнего аналогового сигнала от микрофона, линейного входа с другим источником звука или цифрового сигнала, а также из внут- реннего синтеза музыки.

Чтобы сделать аналоговую информацию пригодной для обра- ботки в ПЭВМ, ее необходимо оцифровать — перевести в последо- вательность кодовых (цифровых) комбинаций, т. е. преобразовать в дискретный вид.

Теоретическую основу способа равномерной дискретизации не- прерывно представленной информации в 1933 г. заложил совет- ский акад. В. А. Котельников.

Согласно теореме Котельникова звуковой сигнал, ограничен- ный сверху частотой Гпых, полностью определяется последователь- ностью своих значений в моменты времени Л1, отстоящие друг от друга на интервал, обратно пропорциональный 2РПМХ:

тех

Преобразование звука в дискретную форму можно осущест- влять измерением в фиксированные моменты времени амплитуды звукового сигнала и квантованием ее уровня — присвоением ему однозначного цифрового кода из набора значений, ограниченного разрядностью этого кода. Количество разрядов цифрового кода на- зывается глубиной оцифровки.

Данный метод преобразования называется импульсно-кодовой мо- дуляцией — РСМ (Pulse Code Modulation). Он является в настоящее время самым распространенным при кодировании речи и музыки.

Типовые звуковые карты позволяют записывать звук с глубиной оцифровки 8 и 16 разрядов, что соответствует 256 и 65 536 различ- ным уровням сигнала. Чем больше разрядов, тем выше качество фонограммы (например, 8-разрядное кодирование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное — ка- чество компакт-диска).

При кодировании звука его качество зависит и от количества из- мерений уровня акустического сигнала в единицу времени, т. е. от частоты дискретизации, которая должна быть больше 2Fmax. Со- временные звуковые платы поддерживают частоты дискретизации от 8 до 48 кГц, профессиональные — до 96 кГц.

Битрейт — скорость потока данных, задаваемая при кодирова- нии. Она может изменяться от 320 до 8 кбит/с. Чем больше значе- ние битрейта, тем выше качество фонограммы и больше объем па- мяти, необходимой для ее хранения.

Оцифрованный звук обеспечивает высокое качество (достовер- ность) воспроизводимых сигналов и обладает повышенной помехо- устойчивостью, однако для хранения требует огромных затрат дис- ковой памяти ПЭВМ. Например, для хранения 1 с стереофонической аудиозаписи с глубиной оцифровки 8 бит и частотой дискретизации 44,1 кГц потребуется память объемом 88,2 Кбайт. Эта величина опре- деляется произведением значения глубины оцифровки (8 бит) на ко- личество каналов записи (стерео имеет два канала) и на частоту дис- кретизации (44,1 кГц).

Одна минута цифрового звука, записанного с максимальным ка- чеством, занимает около 10 Мбайт, поэтому аудиосигнал подверга- ется сжатию. Алгоритм сжатия основан на удалении из фонограм- мы неслышимых частот с более тщательным сохранением звуков, хорошо различаемых человеческим ухом. Существуют методы сжа- тия, которые базируются на стандартах MPEG-1, MPEG-2 и умень- шают объем компьютерного звука в десятки раз.

Звуковая плата подключается к одному из слотов PCI материн- ской платы в виде карты и выполняет все операции, обеспечиваю- щие запись, воспроизведение, синтез звука. Звук воспроизводится через наушники или колонки, для чего предусмотрены линейные выходы.

На звуковой карте или на системной плате размещается аналого- цифровой преобразователь (АЦП), в котором осуществляется пре- образование звука, представленного непрерывно изменяющимся во времени электрическим сигналом, в эквивалентные значения цифровых кодов. Для обратного преобразования цифрового сигна- ла в аналоговый служит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

Современные звуковые платы подразделяются:

■ на звуковые, содержащие только тракты цифровой записи и воспроизведения;

■ чисто музыкальные, имеющие только музыкальный синтезатор;

■ комбинированные, объединяющие на одной плате цифровой тракт и музыкальный синтезатор.

Кроме того, в состав многих звуковых плат входят:

■ микшер — устройство смешивания сигналов от различных ис- точников;

■ модемный и игровой порты;

■ маломощный усилитель для акустической системы.

Основными характеристиками звуковых карт являются:

разрядность, частота дискретизации, количество каналов, возмож- ность работы в дуплексном режиме, способ синтеза и параметры синтезатора, поддерживаемые спецэффекты, совместимость с су- ществующими стандартами и дополнительные функциональные возможности.

На плате имеются разъемы для подключения микрофона и ли- нейного входа, что позволяет записывать звук и сохранять его на жестком диске для последующей обработки и использования. В не- которых моделях звуковых плат могут размещаться ТУ-тюнеры.

<< | >>
Источник: Н.В.СТРУМПЭ, В.Д.СИДОРОВ. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. 2014 {original}

Еще по теме Звуковая плата:

  1. 4. Арендная плата
  2. 5. Провозная плата.
  3. Статья 916. Провозная плата
  4. Статья 797. Плата за пользование
  5. Статья 789. Плата за прокат вещи
  6. 14.5. Заработная плата
  7. Статья 946. Плата за сохранение
  8. Статья 762. Плата за пользование имуществом
  9. § 6. Плата за интервью
  10. Статья 820. Плата за пользование жильем