Звуковая плата
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:
2Р
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.
Еще по теме Звуковая плата:
- 4. Арендная плата
- 5. Провозная плата.
- Статья 916. Провозная плата
- Статья 797. Плата за пользование
- Статья 789. Плата за прокат вещи
- 14.5. Заработная плата
- Статья 946. Плата за сохранение
- Статья 762. Плата за пользование имуществом
- § 6. Плата за интервью
- Статья 820. Плата за пользование жильем