50
Обычно аудиоплата состоит из трех модулей:
1)блок цифровой записи, воспроизведения и обработки звука;
2)многоголосный частотный синтезатор звука, в состав которого часто входит интерфейс музыкальных инструментов;
3)встроенные интерфейсы внешних устройств, в том числе усилители.
Основные параметры
В аналого-цифровом преобразователе аналоговый сигнал после нормирования по амплитуде кодируется. То есть каждому моменту измерения по временной шкале ставится в соответствие цифровое значение мгновенной амплитуды сигнала. Таким образом, аналоговый звуковой сигнал представляется последовательностью чисел.
Частота, с которой сигнал оцифровывается, называется частотой дискретизации (Sampling Rate). Очевидно, что чем короче временные промежутки между отдельными измерениями, т. е. чем выше частота дискретизации, тем точнее описывается и затем воспроизводится звуковой сигнал. Обратное преобразование осуществляется с помощью цифро-аналогового преобразователя и реализуется достаточно просто.
Чем выше частота дискретизации, тем более естественным окажется воспроизводимый картой звук. Некоторые карты имеют различные частоты дискретизации при воспроизведении и записи звука: обычно это 44,1 кГц при воспроизведении стереосигналов, что соответствует стандарту звуковых компакт-дисков, и 22,05 кГц при записи.
Разрядность
Преобразование аналогового сигнала в цифровой код можно произвести только с какой-то степенью точности. Под разрешающей способностью аналогоцифрового преобразователя понимают наименьшее изменение аналогового сигнала, которое может привести к изменению цифрового кода. Например, 8-разрядный преобразователь может квантовать амплитуду сигнала на 256 (28) уровней, 16разрядный – на 65536 (216) уровней. С увеличением разрядности АЦП растет его динамический диапазон. Каждый бит соответствует примерно 6 дБ. В этом случае 8- разрядное преобразование может обеспечить динамический диапазон 48 дБ (качество аналогового кассетного магнитофона), 12-разрядное – 72 дБ (качество аналогового катушечного магнитофона) и 16-разрядное – 96 дБ (качество проигрывателя компактдисков).
Для нормальной работы звуковой карты как элемента ПК необходимо грамотно установить ее параметры: номер линии прерываний (IRQ), адрес порта ввода-вывода
(I/O) и канал DMA (Direct Memory Access – Канал прямого доступа к памяти). При-
мер стандартных значений этих параметров для звуковой карты Sound Blaster Pro приведен в таблице.
I/O |
IRQ |
DMA |
220 |
7 |
1 |
Чаще всего настройка этих параметров производится автоматически, средствами ОС. Почти все звуковые карты оснащены усилителем низкой частоты, имеющим мощность 2 – 4 Вт (у стерео 2x2 и 2x4 Вт). Благодаря наличию соответствующего разъема на карте к ней можно подключить или головные телефоны, или стереофонические акустические системы. Имея мощную звуковую карту (с 16-разрядным
51
представлением данных и частотой дискретизации 44,1 кГц) и привод CD-ROM, вы сэкономите на проигрывателе компакт-дисков, поскольку привод CD-ROM в PC обеспечивает точно такие же характеристики воспроизводимого звукового сигнала, как и отдельный проигрыватель аудиокомпакт-дисков.
Практически на любой звуковой карте находится разъем для подключения джойстика (игровой порт – Game). Это 15-контактный штекер типа SUB-D.
Два игровых порта в одной системе не могут быть активны. Если вы хотите подключить к компьютеру два джойстика, то сделайте это с помощью Y-образного разветвителя (переходника) – каждый игровой порт рассчитан на подключение двух джойстиков.
Шлем виртуальной реальности – это интегрированная среда виртуальной реальности, включающая в себя модель мира, вычислительное устройство, сенсоры, устройство вывода для звука и видео.
Для создания виртуальной реальности используются следующие эффекты:
1)трехмерное видео;
2)квадрофоническое или стереозвучание;
3)отслеживание движений и жестов пользователя для приведения их в соответствие с законами искусственного мира;
4)изоляция от влияния реальной окружающей среды.
Программное обеспечение в виртуальной реальности работает в цикле:
1)датчики собирают входящие данные;
2)изменяется расположение и состояние объектов, включая пользователя;
3)создается исправленная версия изображения;
4)производится вывод результатов.
Чем выше производительность компьютера, тем быстрее сменяются циклы, тем больше ощущается реальность движения.
Для получения стереоизображения для каждого глаза используется свой дисплей. Чтобы снизить стоимость аппаратуры, некоторые производители применяют один дисплей, который одновременно выдает изображение для обоих глаз. При этом каждый глаз оснащен разными фильтрами. Фильтр не пропускает изображение, предназначенное для другого глаза.
Программы виртуальной реальности отличаются тем, что они могут обрабатывать данные сенсоров движения и “вызывать” побочные эффекты. Некоторые пользователи испытывают тошноту и головокружение. Это происходит из-за противоречий между зрительными и звуковыми эффектами. Плохо влияют предметы, которые человек видит боковым зрением и которые не относятся к сцене. Кроме этого могут появиться сонливость, ощущение дискомфорта. Это происходит оттого, что мозг пытается приспособиться к искаженной обстановке.
Киберкостюм — это устройство для выдачи тактильных импульсов и отслеживания перемещения конечностей. Обычно используется совместно со шлемом.
Локальная сеть обычно строится на каналах, которые создаются под эту сеть. При создании глобальных сетей нет возможности прокладывать для каждой такой сети новые специальные каналы связи, соединяющие ЭВМ, удаленные друг от друга на тысячи километров. Поэтому в подобных сетях используют телефонные линии связи,
52
которые к моменту появления первых глобальных сетей уже опутали весь земной шар. Однако телефонные линии не рассчитаны на передачу цифровых сигналов, с которыми работает ЭВМ. Использование этих линий в глобальных сетях стало возможным благодаря применению специальных устройств – модемов, необходимых компонентов любой глобальной сети.
Итак, модем — это устройство сопряжения ЭВМ с телефонной линией, воспринимающее сигналы от компьютера и преобразующее их в пригодную для телефонной сети форму, и наоборот. Термин “модем” (modem) является аббревиатурой от модуля-
тор / демодулятор (modulator / demodulator).
По конструкции модемы делятся на 2 вида: внешние и внутренние.
Внутренний модем имеет вид платы, встраиваемой внутрь системного блока персональной ЭВМ в один из разъемов системной платы. Внешний модем представляет собой отдельный аппарат, подключаемый с одной стороны к одному из СОМпортов ПЭВМ, а с другой — к телефонной сети.
Свойства модемов определяются большим числом специфических характеристик, которые отражаются в его маркировке.
Скорость передачи — это одна из основных характеристик модема, которая выражается количеством бит информации, передаваемых им за 1 с (обозначается, как уже отмечалось, в бит/с). Различные типы модемов обладают разной скоростью. Но в сети допускается использование любых типов модемов, так как каждый из них способен, как правило, определять скорость модема, с которым он связывается. Передача данных в итоге идет на меньшей из двух скоростей его собственной и другого модема.
Скорость модема определяется поддерживаемым им линейным протоколом. Протокол можно сравнить с языком, на котором договариваются беседовать друг с другом два модема при установке связи. Модемы с протоколом V.34 обладают скоростью передачи 33 600 бит/с (bps), V.92, х2 и k56flex — 57 600 бит/с. Протокол V.92 поддерживает скорость 57 600 бит/с, но эта скорость только в сторону абонента, а от абонента скорость передачи вдвое ниже.
Коррекции ошибок модемом. Этим свойством обладают модемы с маркировкой V.42 и MNP4. При передаче данных могут возникать ошибки; например, вследствие помех в телефонной сети. Для защиты данных от ошибок применяется метод так называемого помехоустойчивого кодирования. Такое кодирование выполняет мо- дем-передатчик. Если модем-приемник обнаруживает ошибку в сообщении, то он посылает модему-передатчику сообщение об этом, и передача неверно переданной порции данных повторяется.
В модемах последних моделей (V.34) заложена возможность тестирования линии связи перед передачей данных и в зависимости от ее состояния изменения величины пакета данных и скорости передачи. В результате значительно возрастает надежность процесса передачи данных.
Сжатие передаваемых данных выполняется с целью уменьшения времени их передачи. Наличие такого свойства отражается в маркировке модема символами V.42bps или MNP5. Если партнером «сжимающего» модема является «несжимающий», то вся передача данных будет осуществляться без сжатия.
Перечисленные выше модемы, называются звуковыми (ТЧ-канальными) и предназначены для сопряжения ЭВМ с низкоскоростными телефонными каналами. Кроме них, существуют «широкополосные» модемы, работающие на высокоско-
53
ростных телефонных, спутниковых и оптоволоконных каналах связи.
54
Каждое из концентрических колец диска, на котором записаны данные, называется дорожкой записи. Поверхность диска разбивается на дорожки, начиная с внешнего края, число дорожек зависит от типа диска. В используемых гибких магнитных дисках число дорожек равно 80, а число дорожек жесткого диска составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. Дорожки независимо от их числа идентифицируются номером (внешняя дорожка имеет нулевой номер). Количество дорожек на стандартном диске определяется плотностью записи. Под плотностью записи обычно подразумевают объем информации, который можно разместить на единице площади поверхности носителя. Для магнитных дисков определены две разновидности плотности записи — радиальная (поперечная) и линейная (продольная). Поперечная плотность записи измеряется числом дорожек, размещенных на кольце диска, шириной 1", а линейная плотность — количеством бит данных, которые можно записать на дорожке единичной длины. Так, на гибкий диск 3,5" емкостью 1,44 Мбайта данные записываются с плотностью 135 дорожек на 1".
При наличии 80 дорожек расстояние между первой и последней дорожками составляет примерно 1,5 см. Таким образом, дорожки занимают малую часть поверхности диска.
Аналогично разбиению поверхности диска на дорожки кольцо дорожки разбивается на участки, называемые секторами. Например, гибкий диск 3,5"может иметь на дорожке 18 секторов (емкость диска 1,44 Мбайт) или 36 секторов (емкость диска 2,88 Мбайт). Число секторов на дорожках жестких дисков обычно составляет 17.
Размер секторов различных дисков находится в диапазоне от 128 до 1024 байт, но в качестве стандарта принят размер сектора 512 байт. Кластер — группа смежных секторов. Кластер для гибкого диска — 1,2 сектора (0,512, 1 Кбайт). Кластер для жесткого диска — 4, 8, 16 секторов (2 — 8 Кбайт).
Секторам на дорожке присваиваются номера, начиная с нуля. Сектор с нулевым номером на каждой дорожке резервируется для идентификации записываемой информации, а не для хранения данных. Кластер представляет собой наименьший участок диска, которым оперирует система при распределении места записи файла. Кластер состоит из одного или нескольких секторов (обычно двух и более). Отметим, что на жестких дисках размеры кластеров намного больше, чем на гибких, поэтому к параметрам, определяющим конструкцию магнитного диска, относится число сторон или поверхностей диска. Жесткий диск обычно представляет собой пакет (сборку), состоящий из нескольких дисков. Стороны дисков идентифицируются номерами, начиная с нуля (верхняя сторона).
Часто при рассмотрении организаций дисковой памяти используется термин «цилиндр». Под цилиндром понимаются все дорожки, одновременно находящиеся под головками чтения (записи). В накопителях на гибких магнитных дисках «цилиндр» состоит из двух дорожек. Термин «цилиндр» стал практически стандартным, но не является точным, так как геометрическая фигура, образованная совокупностью дорожек и расположенными относительно них магнитными головками, представляет собой усеченный конус. Дорожки на верхней стороне диска смещены к центру относительно дорожек на нижней стороне.