Книги, научные публикации Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |   ...   | 16 |

МОДЕРНИЗАЦИЯ И РЕМОНТ НОУТБУКОВ Скотт Мюллер Москва Х Санкт-Петербург Х Киев 2006 ББК 32.973.26-018.2.75 М98 УДК 681.3.07 ...

-- [ Страница 11 ] --

Эти абстрактные математические описания должны быть визуализированы, т.е. преобра зованы в видимую форму. Процедура визуализации основывается на жестко стандартизиро ванных функциях, предназначенных для составления выводимого на экран целостного изо бражения из отдельных абстракций. Ниже представлены две стандартные функции.

Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Х Геометризация. Определение размеров, ориентации и расположения примитивов в пространстве и расчет влияния источников света.

Х Растеризация. Преобразование примитивов в пиксели на экране с нанесением нужных затенений и текстур.

В видеоадаптеры современных ноутбуков, в которых графический процессор может вы полнять функции ускорения трехмерной графики, встраиваются специальные электронные схемы, выполняющие растеризацию гораздо быстрее, чем программное обеспечение. Ниже перечислены функции растеризации, осуществляемые большинством предназначенных для этого современных наборов микросхем.

Х Растровое преобразование. Определение того, какие пиксели экрана покрываются ка ждым из примитивов.

Х Обработка полутонов. Цветовое наполнение пикселей с плавными цветовыми перехо дами между объектами.

Х Наложение текстур. Наложение на примитивы двухмерных изображений и поверхностей.

Х Определение видимых поверхностей. Определение пикселей, покрываемых ближайши ми к зрителю объектами.

Х Анимация. Быстрое и четкое переключение между последовательными кадрами дви жущегося изображения.

Х Сглаживание. Плавное изменение цветовых границ для сглаживания контуров форми руемых объектов.

Технологии трехмерной графики Практически во всех ускорителях трехмерной графики применяются представленные ниже технологии.

Х Затуманивание. Имитация газа или тумана в играх.

Х Затенение Гуро. Интерполяция цветов для сглаживания неровностей окружности и сферы.

Х Альфа-смешивание. Одна из первых технологий трехмерной графики, используемая для создания реалистичных объектов, например "прозрачного" дыма, воды и стекла.

Расширенные технологии трехмерной графики Ниже перечислены технологии, наиболее часто используемые в современных ускорителях трехмерной графики.

Буфер шаблонов Активно используется в играх (особенно в жанре авиасимуляторов) при моделировании ландшафта, самолетов и других объектов вне стеклянной кабины летчика.

Z-буферизация Изначально применялась в системах автоматизированного проектирования. Часть видеопа мяти, отведенная под Z-буфер, содержит информацию о глубине сцены. При визуализации эта информация служит для построения законченного изображения: пиксели, которые располага ются ближе, будут визуализированы, в отличие от пикселей, закрытых другими объектами.

Рельефное текстурирование Предназначено для воспроизведения специальных световых эффектов, таких, как водная рябь, камни и другие сложные поверхности. Это делает игровые сцены и ландшафты более реалистичными. Тем не менее функция, называемая смещением карт, позволяет получить еще более точные результаты.

464 Глава 11. Графика и звук Специальные полутоновые карты, которые называются картами смещения, долгое время использовались для создания точных карт поверхности земного шара. Библиотека DirectX позволяет использовать аппаратные полутоновые карты смещения в качестве источника точ ной трехмерной визуализации.

Улучшенные технологии наложения текстур Для визуализации трехмерных сцен с высокой степенью детализации необходимо приме нять специальные методы наложения текстур, которые устраняют нежелательные эффекты и делают сцены более реалистичными.

Х Билинейная фильтрация. Улучшение качества изображения небольших текстур, помещен ных на большие многоугольники. Эта технология устраняет эффект "блочноеЩ" текстур.

Х Множественное отображение. Улучшение качества отображения объектов путем формирования последовательности текстур одного и того же изображения с умень шающимся разрешением;

является разновидностью сглаживания.

Х Трилинейная фильтрация. Комбинация билинейной фильтрации и так называемого наложения mip mapping (текстуры, имеющие разную степень детализации в зависимо сти от расстояния до точки наблюдения).

Х Анизотропная фильтрация. Используемый в некоторых видеоадаптерах, этот тип фильтрации позволяет сделать сцену еще более реалистичной. Однако данная техно логия пока не получила должного распространения из-за высоких требований к аппа ратной части видеоадаптера.

Х Т-буфер. С помощью этой технологии уменьшается эффект "ступенчатости" (искаже ния в экранном изображении вследствие его масштабирования) в компьютерной гра фике;

например, когда диагональ сформирована "лесенкой", объект перемещается рыв ками, неточно визуализированы тени, отражения и внешний вид объекта кажется сма занным. При использовании этой технологии кадровый буфер заменяется таким, в ко тором собирается несколько операций визуализации перед выводом на экран готового изображения. В отличие от других трехмерных технологий, для использования Т-буфера нет необходимости модифицировать или оптимизировать уже имеющееся программное обеспечение. Основная сфера применения Т-буфера Ч формирование практически "телевизионного" реализма в визуализированной трехмерной анимации.

Однако не обошлось и без ложки дегтя: при использовании Т-буфера существенно снижается скорость работы приложения. Эта технология первоначально зародилась в ныне не существующей компании 3dfx. Несмотря на некоторые недостатки, поддержка Т-буфера внедрена в DirectX 8.0 и выше, благодаря чему он используется в видеоадап терах сторонних производителей.

Х Интегрированные функции трансформации объектов и распределения освещения (T&L).

При формировании трехмерной анимации объект трансформируется при переходе из одного кадра в другой, после чего освещение изменяется в соответствии с перемещением объекта. Во многих видеоадаптерах эти функции выполняются графическим процессо ром, однако в новых моделях видеоадаптеров компаний NVIDIA и ATI функции транс формации и распределения освещения встроены в графический набор микросхем в каче стве отдельных модулей. В результате достигается высокая скорость обработки трехмер ных данных и высвобождаются ресурсы центрального процессора системы. За более подробной информацией обращайтесь на официальные Web-узлы NVIDIA и ATI.

Х Полноэкранное сглаживание. Уменьшение неровностей, возникающих при увеличении разрешения, посредством сглаживания цветовых границ для обеспечения плавных цветовых переходов. В первых трехмерных программах сглаживание использовалось только при обработке отдельных объектов.

Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Х Сопряжение/сглаживание вершин. Сглаживание областей сочленений двух полиго нальных объектов, например рук или ног с телом анимированного персонажа.

Х Интерполяция ключевого кадра или трансформация вершин. Оживление перехода от одного выражения лица к другому, что позволяет при отсутствии скелетной анимации сделать мимику более естественной. Для получения подробной информации обрати тесь на Web-узел компании ATI.

Х Программируемая трансформация вершин и обработка полутонов пикселей. Техноло nfiniteFX компании nVidia позволяющая разработчикам программного обеспечения модифицировать эффекты наподобие сопряжения вершин и обработки полутонов (улучшенный метод преобрачования неправильных поверхностей). Это позволяет из бавиться от применения относительно малого количества эффектов с заранее опреде ленными характеристиками. Технология nfiniteFXII компании NVIDIA, используемая в графическом процессоре GeForce4 Go, поддерживает одновременную обработку до четырех текстур. Аналогичная технология компании ATI, именуемая SmartShader, поддерживает более сложные программы, чем nfiniteFX, и обеспечивает качество изо бражения, аналогичное тому, что формируется посредством nfiniteFXII. Поддержка SmartShader реализована в DirectX 8.1.

Х Вычисления с плавающей запятой. Библиотека DirectX 9 поддерживает данные с пла вающей запятой, что позволяет добиться более естественной цветопередачи и точного воспроизведения многоугольников.

Вывод и захват телевизионного сигнала Портативные компьютеры могут использоваться вместе с телевизорами, видеопроигрыва телями и видеомагнитофонами для решения следующих задач:

Х демонстрация изображения на экранах с большой диагональю;

Х запись изображения с экрана портативного компьютера или презентации на видео пленку;

Х захват аналогового видеосигнала для редактирования и преобразования в цифровой формат;

Х отложенный просмотр телевизионных программ, аналогично технологии TiVo.

Прежде чем использовать портативный компьютер с внешними источниками телевизион ного или видеосигнала или вместе с устройствами записи видеосигнала, его необходимо ос настить соответствующим встроенным или внешним аппаратным обеспечением. Кроме того, следует разобраться в различиях между компьютерным и телевизионным видеосигналами.

В США комитет NTSC (National Television System Committee) установил стандарт на цветное телевидение в 1953 году. Этот стандарт также используется в других странах, напри мер в Японии. Тем не менее в Европе были разработаны собственные, более сложные стан дарты, включая PAL (Phase Alternate Line) и SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire).

В табл. 11.10 представлены характеристики телевизионных сигналов разных стандартов.

Таблица 11.10. Стандарты телевизионного и компьютерного видеосигналов Стандарт Год принятия Страна Количество строк Частота 1953 (цветной), 1941 (черно-белый) США, Япония 60 поле й/с NTSC 1941 Европа' 50 полей/с PAL 1962 Франция 25 полб!Й/с SECAM 1987 США 72 Гц 640х480г VGA Поле Ч половина кадра.

Англия, Голландия и Западная Германия.

Стандарт VGA основан на большем количестве строк и использует пиксели (480), а не строки;

для фиксации пикселей на строках и синхронизации компьютера со стандартами TV исполюуется специальная технология внешней синхронизации.

466 Глава 11. Графика и звук До последнего времени для использования портативных компьютеров совместно с теле визорами и видеомагнитофонами необходимо было приобретать переходник VGA-to-NTSC.

Современные ноутбуки оборудованы портом TV-выхода (S-Video), к которому можно под ключить телевизор или другой приемник телевизионного сигнала. В некоторых дешевых мо делях ноутбуков устанавливается менее качественный порт, предоставляющий композитный видеосигнал. Порт TV-выхода обеспечивает неплохое качество изображения, однако для за писи качественного видеосигнала стоит воспользоваться внешним адаптером VGA-to-NTSC с поддержкой синхронизации сигналов от нескольких источников или видеосигнала от гра фического адаптера компьютера. При этом сигнал получается достаточно стабильным для за писи на видеопленку.

Добавление порта TV-выхода Если портативный компьютер не оборудован портом TV-выхода (S-Video), можно вос пользоваться внешним адаптером от компаний StarTech (www.startech.com), AVerMedia (www. a v e r. com), GrandTec (www. g r a n d t e c. com) и т.д. При этом существующий графиче ский адаптер не заменяется, а подключается к адаптеру с помощью внешнего кабеля. Кроме портов ввода-вывода для сигнала VGA, устройство обычно обладает интерфейсом вывода ви деосигнала на основе композитного и S-Video портов. Несколько дорогих моделей поддержи вают стандарт HDTV.

Большинство адаптеров VGA-to-TV поддерживают стандарт NTSC и европейский стан дарт PAL. Некоторые модели также поддерживают французский стандарт SECAM. Разреше ние экрана в таких устройствах обычно ограничено разрешением VGA 640x480, хотя некото рые адаптеры могут поддерживать вывод разрешения до 1 280x1 024 с преобразованием в стандарт NTSC. Более того, ряд дорогих моделей обеспечивают преобразование сигнала DV (1 600x1 200) в телевизионный сигнал. Кроме того, адаптер может быть оборудован контуром, гасящим мерцание и стабилизирующим изображение, так как многие адаптеры VGA-to-TV и TV-to- VGA страдают от "дрожания" изображения. Некоторые модели поддерживают питание по интерфейсу USB, но большинством используется внешний адаптер питания.

На рис. 11.13 показан типичный адаптер VGA-to-NTSC. Он оснащен пультом дистанци онного управления. Такой пульт упрощает настройку изображения и предоставляет специ альные функции, например масштабирование.

Рис. 1 1. 1 3. Адаптер AVerMedia AVerkey300 Gold PC-to-TV с пультом дистанционного управления, поддержкой технологии Plug and Play и работы с двумя мониторами на компьютерах PC и Мае. Требует внешнего источника питания Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Компьютер можно использовать для сохранения, редактирования и последующего вос произведения телевизионных сигналов от какого-либо источника. Когда речь идет о таком использовании компьютера, приходится вновь возвращаться к цифровому и аналоговому способам передачи и хранения информации. Наибольшее достоинство аналогового телевизи онного сигнала Ч максимальное сжатие частотного диапазона для его передачи. Недостаток же заключается в том, что из-за высокой плотности информации нельзя редактировать изо бражения в процессе воспроизведения.

Для того чтобы записывать и сохранять телевизионные программы в виде файлов, нужны специальные устройства, называемые платами-преобразователями, TV-тюнерами или плата ми захвата кадров.

Замечание В данном случае термин видео означает полноэкранное изображение на компьютерном мониторе.

При оценке возможностей аппаратного обеспечения для работы с видео следует различать устройства, захватывающие неподвижные изображения с видеоисточника, и устройства, способные захватывгоъ пол ноэкранные видеопотоки.

Захват видео и TV-тюнеры Сегодня существует два вида источников видеосигналов:

Х аналоговый;

Х цифровой.

Аналоговые видеосигналы могут быть получены из традиционных источников, к которым относятся телевещание и кабельное телевидение, видеомагнитофоны и видеокамеры, исполь зующие магнитную ленту стандарта VHS или ему подобных. Этот процесс, в отличие от об работки фотографических изображений, требует большого объема памяти и немалых систем ных ресурсов.

Обычная система отображения компьютера разрабатывалась для вывода в основном ста тических изображений. Запись и считывание изображений связаны с обработкой файлов ог ромных размеров. Например, одна полноэкранная цветная картинка занимает около 2 Мбайт дискового пространства, а для записи телепрограммы продолжительностью всего в одну се кунду потребуется 45 Мбайт (!). Кроме того, при передаче изображения в компьютер необхо димо предварительно преобразовать аналоговый сигнал NTSC в цифровую форму.

Поскольку файлы с телепрограммами (и изображениями) занимают на диске очень много места, их следует сжимать. Сжатие используется при обработке как видео-, так и аудиоин формации. Сжатый файл занимает меньше места на диске и благодаря меньшему объему дан ных проще в обработке. При воспроизведении телепрограммы файл распаковывается.

Существует два вида систем сжатия: с использованием аппаратных средств и с примене нием только программных методов (аппаратно-независимые). Быстродействие первых обыч но выше, но их применение связано с установкой дополнительных устройств. Вторые пред ставляют собой набор специализированных программ для сжатия и воспроизведения файлов, но их качество и коэффициент сжатия ниже. Существует два основных алгоритма работы систем сжатия.

Х JPEG (Joint Photographic Experts Group). Изначально этот алгоритм был разработан для неподвижных изображений, но впоследствии оказалось, что он подходит для сжатия со скоростью, соответствующей телевизионной развертке (30 кадров в секунду). Согласно алгоритму JPEG, исходный сигнал преобразуется в последовательность неподвижных изображений, которые затем можно отредактировать. При сжатии происходит частичная потеря информации, но этого можно избежать. Избыточные данные из каждого кадра удаляются (внутрикадровое сжатие). Средняя степень сжатия Ч 30:1 (от 20:1 до 40:1).

Глава 11. Графика и звук Х MPEG (Motion Pictures Exj>erts Group). Степень сжатия приблизительно равна 30:1, но с помощью отбора опорных кадров ее можно довести до 100:1 (а иногда даже 200:1);

при этом скорость и качество изображения остаются высокими. При междукадровом сжатии записываются только различия между двумя последовательными кадрами (приращения Ч положительные или отрицательные). Данный алгоритм нельзя ис пользовать при моделировании или редактировании отдельных фаз движения. Алго ритм MPEG можно успешно реализовать программно и затем использовать в компью тере на базе процессора Pentium.

Для воспроизведения или записи изображения на специализированном компьютере для мультимедиа понадобятся дополнительные программные и аппаратные средства.

Х Пакет программ для обработки изображений, например QuickTime for Windows от Apple или Video for Windows от Microsoft.

Х Видеоадаптер для преобразования изображений в цифровую форму, сжатия и воспро изведения больших видеофайлов.

Х Адаптер NTSC/VGA, осуществляющий прямое и обратное преобразование телевизион ных и компьютерных видеосигналов, с выходом для записи на видеомагнитофон. В каче стве источников изображения может использоваться видеокамера, видеомагнитофон, те левизор или лазерный проигрыватель. Файлы с анимацией можно сохранять в несколь ких форматах:. a v i (Audio Video Interleave),. mov (QuickTime) или.mpg(MPEG).

Захват отдельных кадров изображения или непрерывной последовательности кадров для последующей обработки может выполняться:

Х с помощью тюнера, подключенного по интерфейсу USB, или устройства видеозахвата;

Х с помощью Web-камеры с портом для ввода видеосигнала, подключаемой к интерфей су USB или IEEE 1394a;

Х с помощью видеокамеры, подключаемой к интерфейсу IEEE 1394 (FireWire).

TV-тюнеры, подключаемые к порту USB, производятся такими компаниями, как Hauppauge (www. h a u p p a u g e. com), StarTech, AVerTech, Pinnacle Systems (www. p i n n a c l e s y s. com) и др.

Одни устройства поддерживают только стандарт USB 1.1, в то время как другие Ч USB 2. (Hi-Speed USB). В большинстве случаев производительности устройств USB 1.1 недостаточно и сигнал получается менее четким, что связано с низкой скоростью передачи данных интерфейса (12 Мбит/с). Для получения максимального качества следует использовать интерфейс USB 2. со скоростью передачи данных 480 Мбит/с. В случае необходимости интерфейс USB 2.0 можно добавить с помощью адаптера CardBus.

Большинство TV-тюнеров предоставляют возможность захвата активных и неподвижных изображений;

кроме того, можно использовать специальные устройства видеозахвата, например Web-камеры, имеющие порты для подключения входящего видеосигнала. TV-тюнеры обеспе чивают захват неподвижного или активного сигнала в стандарте NTSC, подаваемого видеокаме рами или видеомагнитофонами. Хотя качество изображения ограничено характеристиками входного сигнала, полученного результата будет достаточно для презентаций и приложений на стольных издательских систем. Обычно изображения выводятся на экран с глубиной цвета 8, и 24 бит, при этом видеосигнал принимается от устройств VHS, SVHS и Hi-8.

Совет Для максимального качества цвета и изображения Ьри просмотре или захвате видеосигнала установите глубину цвета экрана, равную 24 или 32 бит.

Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Для получения видео максимального качества следует воспользоваться цифровыми ви деокамерами DV, оснащенными интерфейсом IEEE 1394 (i.LINK/FireWire). Такие устройст ва поддерживают передачу цифрового видеосигнала непосредственно на компьютер без пре образования из аналоговой в цифровую форму. Хотя некоторые компьютеры изначально оборудованы портом IEEE 1394, в большинство из них следует установить специальный адаптер CardBus.

Второй вариант Ч это подключение устройства захвата (например, PVR) к шине USB 2.O.

Эти устройства оптимизированы для высококачественного преобразования аналогового те левизионного или видеосигнала. Кроме того, устройства захвата позволяют получать цифро вую копию телевизионных передач с отложенным просмотром и быстрой перемоткой.

Для одновременного использования устройств с интерфейсами USB 2.0 и IEEE 1394a можно приобрести адаптер CardBus формфактора Туре II. Подобные адаптеры производятся компаниями SIIG (www.siig.com), Orange Micro (www.orangemicro.com), Adaptec (www. adaptec. com), ADS (www. a d s t e c h. com) и др. На рис. 11.14 показан типичный ком бинированный адаптер для шины CardBus от компании Orange Micro.

Рис. 11.14. Адаптер OrangcCombo USB 2/FircWirc, оборудованный двумя портами USB 2.0 (Hi-Speed USB) (слева) и одним портом IEEE 1394a (FircWire) (справа) Обратите внимание: большинство таких адаптеров используют внешний источник пита ния, который необходим в том случае, если к адаптеру подключаются устройства USB, полу чающие питание по шине.

При захвате аналогового видеосигнала с телевизора или видеомагнитофона качество сиг нала будет зависеть от быстродействия порта (USB 2.0 или USB 1.1), а также от кабеля, используемого для подключения устройства захвата к источнику видеосигнала.

Рекомендуется подключать ноутбук к телевизору или видеомагнитофону с помощью ка беля S-Video. Соответствующий разъем есть практически во всех портативных компьютерах и устройствах видеозахвата. В разъеме S-Video сигналы цветности и яркости выведены на различные проводники. Композитный сигнал (с разъемом RCA) обеспечивает худшее качест во изображения, чем разъем S-Video.

Диагностика проблем в работе видеоподсистемы портативного компьютера Диагностика проблем в работе видеоподсистемы портативного компьютера представляет собой более сложный процесс, чем диагностика графических адаптеров настольных компью теров, так как один из распространенных методов диагностики Ч смена видеоадаптера Ч 470 Глава 11. Графика и звук невозможен для ноутбука. Даже в портативных компьютерах, обеспечивающих возможность замены модуля с видеоадаптером, извлечение модуля сопряжено со многими трудностями, а стоимость сменного модуля слишком высока. Обычно модуль видеоадаптера требует заме ны при отказе в работе микросхемы графического процессора или модернизации адаптера до более производительной модели. Тем не менее остается множество способов определения причин неполадок в работе видеоподсистемы ноутбука и решения обнаруженных проблем.

Диагностика ускорения графики Если графическая подсистема поддерживает ускорение графики (этой функцией обладает большинство графических адаптеров), во вкладке Дополнительно (Advanced) диалогового окна Свойства экрана (Display Properties) находится вкладка Производительность (Performance) с переключателем Аппаратное ускорение (Hardware Acceleration), который позволяет указывать режим графического ускорения средствами графического адаптера.

В Windows XP страница Производительность называется Диагностика (Troubleshooting).

Установка переключателя Аппаратное ускорение в положение Полное (Full) приводит к включению всех функций изображения.

Если сложно оценить, какое значение параметра будет оптимальным в конкретной ситуа ции, сделайте следующее: переместите переключатель на одну позицию влево для решения проблем в работе мыши посредством отключения поддержки аппаратного курсора драйвером графического адаптера. Аналогичным образом можно добавить строку SWCursor=l в раздел [Display] файла System, i n i в Windows 9xи Windows Me.

Если в Windows XP проблемы возникают только при работе двухмерных приложений, а приложения трехмерной графики работают нормально, переместите переключатель во вто рое положение справа для отключения функций отрисовки курсора и ускорения.

Перемещение переключателя еще на одну позицию (третью справа в Windows XP или вторую справа в более ранних версиях Windows) приведет к отключению ряда операций ко пирования битовых блоков. При этом в Windows XP отключаются трехмерные функции DirectX. В Windows 9х и Windows Me можно добавить параметр Mmio=0 в раздел [Display] файла System, i n i и Saf eMode=l в раздел [Windows] файла Win. i n i (а также параметра SWCursor=l, показанного ранее).

Перемещение переключателя в положение Нет (None) (самое левое положение) аналогично добавлению параметра SafeMode=2 в раздел [Windows] файла Win.ini в Windows9* и Windows Me. При этом полностью отключается аппаратная поддержка ускорения во всех версиях Windows. Принудительно включается независимый от устройства интерфейс, поддерживающий передачу изображений, а не битовых блоков. Этот режим следует использовать при "зависании" изображений или частом возникновении ошибок обращения к неправильной странице.

Замечание Необходимость в отключении функций аппаратной поддержки видео, указанных ранее, свидетельствует о необходимости установки нового драйвера видеоадаптера или мыши. Кроме того, можно загрузить новую версию пакета DirectX для Windows.

Диагностика цветопередачи экрана При выводе экранного изображения на цветной принтер цвета изображения на экране мо гут отличаться от полученных цветов распечатки. Перейдите во вкладку Настройка (Settings) и щелкните на кнопке Дополнительно (Advanced). Затем перейдите во вкладку Управление цветами (Color Management) в разделе Дополнительно (Advanced) диалогового окна Свойства экрана (Display Properties). Можно выбрать цветовой профиль для монитора, что позволит добавиться одинакового отображения цветов на мониторе и принтерах.

Если цвет на экране отображается слишком темным или светлым, перейдите во вкладку Цвет (Color) для настройки цветового баланса, контраста и гаммы (рис. 11.15).

Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Gt-netd i| Adapt " Manrta Iiaubfeshool ;

Color Management r \ n:-. POVERPlAYpm) Q 123 Overlay Х On S a e w Display Рис. 1 1. 1 5. Вкладка Цвет (Color) для адаптера ATI Mobility Radeon применяется для настройки общей яркости рабочего стола, цветовых кривых для красного, синего и зеленого цвета, а также яркости экрана в игровых приложениях Если жидкокристаллический экран или внешний монитор не позволяют отображать глу бину цвета 16, 24 или 32 бит, драйвер экрана может быть поврежден. Удалите графический адаптер из списка в окне Диспетчер устройств (Device Manager), перезагрузите компьютер и заново установите драйверы видеоадаптера. При необходимости загрузите обновленные драйверы видеоадаптера.

Диагностика проблем отображения трехмерной графики При наличии проблем, связанных с производительностью и качеством отображения трех мерных игр, особенно если установка новых драйверов не помогает, существует два пути их решения.

Х Изменение параметров производительности и качества в настройках приложения трехмерной графики.

Х Изменение общих параметров трехмерной графики и качества отображения в диалого вом окне Свойства экрана (Display Properties). Предполагается, что графический адаптер портативного компьютера поддерживает изменение этих параметров.

Если портативный компьютер поддерживает работу с трехмерной графикой, в диалоговом окне Дополнительно (Advanced) будут находиться две вкладки, которые используются для настройки параметров отображения в двух режимах.

Х DirectX. Используется для настройки параметров отображения в играх, созданных на базе интерфейса Microsoft DirectX.

Х, OpenGL. Используется для настройки параметров отображения в играх, созданных на базе интерфейса OpenGL.

472 Глава 11. Графика и звук Соответствующее диалоговое окно показано на рис. 11.16. Переключатели диалогового окна позволяют выбирать между производительностью (менее детализированное изображе ние с большей скоростью отрисовки) и качеством (более детализированное изображение с меньшей скоростью отрисовки). Кроме того, предоставляется возможность настройки таких параметров, как анизотропная фильтрация, сглаживание, текстуры, множественное отобра жение (mip-mapping) и глубина Z-буфера.

Совет Поскольку быстродействие ноутбуков при работе с приложениями трехмерной графики обычно уступает быстродействию настольных ПК, установите переключатель в положение Performance, если в портативном компьютере установлен центральный процессор с тактовой частотой менее 2 ГГц.

Диагностика проблем в работе встроенных экранов Проблема. Нет изображения.

Решение. Нажмите комбинацию клавиш, которая используется для переключения между встроенным и внешним мониторами. Если после полного цикла переключений между встроен ным и внешним мониторами изображение не появилось, проверьте установленные параметры яркости и контраста. Панели с пассивной матрицей и двойным сканированием часто оборудова ны различными органами управления панелью на боковой части корпуса панели. В моделях с активной матрицей для изменения указанных параметров применяются различные комбинации клавиш;

в некоторых случаях изменить яркость и контраст нельзя. Если после внесенных изме нений изображение не появилось, подключите систему к внешнему монитору и выполните по следовательность действий, описанную в следующем разделе. Если изображение не появилось на внешнем мониторе, проблема связана с графическим адаптером ноутбука.

Проблема. Изображение окружено широкой черной рамкой (см. рис. 11.2).

! J 0 CnSaeenOispty :

!

: 5 2 Overlay : 5 5 POWERPLA'dtmJ _P?^ POWERPlAYItml : Д UnSaeenCsplw ' ;

Gлwal | Adapter w Genets) | Adartei |' <^л i Т|оиЬЫч>о{ j Cofor Management :

! S3 Dirplan I S22 Color ] E2 OpenGL - ILU DISCOD 1 SH] Optiont j Х i Main Setting :rЧ^Ч ! """Х' '""Х"."

<- Pлfom*>ce I Balanced QuaMy Г" Cuitorn Sellings C i l r t o a Setting* C u i l o n Selling* : A i m n w c Feeling,~ Appbcebon I - ;

-jЧ: j <- Perfoflnarce \ Quafty Х: Performance 1 Quaity * Х. Х: ' < Х Х- ^ <- Performance 1 QuaEC? -: Perfwmence 1 Q u a % | Appfcation f r t e e n c c | WaitFaVelcalSync- ^ AJwayi Off.4 ] №**Х i j n9*..j j.De(л** J j j OK II Cane* | Рис. 11.16. Использование диалогового окна DirectX (слева) для настройки качества отображения и производительности игр на основе DirectX. Диалоговое окно OpenGL (справа) применяется для^на стройки качества отображения и производительности игр на базе интерфейса OpenGL Интерфейсы жидкокристаллических дисплеев Решение. С помощью диалогового окна Свойства экрана (Display Properties) настройте экран на использование базового разрешения.

Проблема. Черная линия проходит по области экрана или всему экрану.

Решение. Неисправны некоторые транзисторы жидкокристаллической панели, поэтому панель подлежит замене. Вместо нее можно использовать внешний монитор.

Диагностика внешних мониторов Проблема. Нет изображения.

Решение. Если индикатор на передней панели монитора горит желтым или мерцает зеленым цветом, монитор находится в режиме энергосбережения. Нажмите требующуюся комбинацию клавиш для переключения к внешнему монитору. Если изображение отсутствует на встроенном и внешнем мониторах, переместите мышь или нажмите комбинацию клавиш на кла виатуре, после чего в течение одной минуты ожидайте активизации системы.

Если индикатор на внешнем мониторе горит зеленым цветом, монитор находится в базо вом режиме (принимает видеосигнал), однако параметрам яркости и контраста указаны неверные значения, которые следует изменить.

Если на мониторе не горят индикаторы, проверьте кабель и выключатель питания. Про верьте сетевой фильтр или распределитель, через который на монитор подается питание. При необходимости замените кабель электропитания на заведомо работающий. Повторите попыт ку включения монитора. Замените монитор на заведомо работающий, чтобы убедиться, что проблема заключается именно в мониторе.

Проверьте кабель передачи сигнала, подключенный к портативному компьютеру и мони тору. Если монитор подключен к повторителю портов или док-станции, отключите монитор и компьютер, отключите повторитель портов или док-станцию и подсоедините монитор к порту VGA ноутбука. Если при подключении к ноутбуку внешний экран работает, проблема заклю чается в док-станции или повторителе портов.

Проблема. Изображение на экране монитора "дрожит".

Решение. Жидкокристаллические мониторы. Используйте специальное программное обес печение или экранное меню для уменьшения эффекта дрожания или размытости пикселей.

Все мониторы. Проверьте кабель данных.

Х Когда кабель подсоединен к удлинителю, уберите его и подключите монитор непо средственно к видеоадаптеру;

если проблема исчезла, замените удлинитель.

Х Попробуйте заменить кабель заведомо исправным.

Х Выясните, не установлен ли вблизи монитора источник электромагнитного излучения, например микроволновая печь. Если проблема не исчезает, попробуйте изменить час тоту развертки.

ЭЛТ-мониторы. Проверьте параметры частоты обновления экрана;

уменьшайте их до тех пор, пока не будет достигнуто приемлемое качество изображения.

Х Воспользуйтесь экранным меню настройки изображения.

Х Если проблема случается время от времени и может быть "устранена" путем легкого хлопка по корпусу монитора, следовательно, поврежден энергокабель или некоторые контакты. Монитор нужно отремонтировать или заменить.

474 Глава 11. Графика и звук Устранение неисправностей видеоадаптеров и драйверов Проблема. Монитор работает только в режиме MS-DOS.

Решение. Если при загрузке системы до появления изображения рабочего стола монитор работает нормально, то проблема в драйвере видеоадаптера Windows 9x или Windows 2000/XP.

Чтобы удостовериться в том, что "виноват" во всем драйвер, загрузите компьютер в режиме за щиты от сбоев Ч в нем используется стандартный драйвер VGA. Если компьютер работает нор мально, необходимо заново переустановить драйвер установленного видеоадаптера.

Если вы увеличили частоту работы процессора или памяти видеоадаптера с помощью какой либо программы, то определенная частота может быть слишком высокой. Перезагрузите систе му в безопасном режиме (Safe Mode) и установите первоначальные параметры видеоплаты.

Программа DisplayMate Для тщательного тестирования монитора и видеоадаптера служит программа DisplayMate. Причем она может быть использована при тестировании не только монитора, но и видеосистемы в целом. С ее помо щью можно проверить качество системы сведения лучей (фокусировку), систему центрирования, настрой ку яркости и контрастности, отсутствие искажений, а также качество отображения цветов. Поэтому при по купке монитора рекомендуется проверять его с помощью этой программы. Проверка видеоадаптера с по мощью этой программы состоит в определении производительности, а также в его испытании во всех возможных режимах (при всех поддерживаемых разрешающих способностях). Для получения дополни тельно информации по DisplayMate (бывшая Senera) Technologies обратитесь к разделу Vendor List, кото рый находится на прилагаемом компакт-диске, или посетите Web-узел www. displaymate. com.

Звуковое оборудование портативного компьютера Хотя первые звуковые адаптеры для настольных компьютеров Ч AdLib и Creative Labs Game Blaster Ч появились в конце 1980-х годов, первые портативные компьютеры, оборудо ванные звуковыми адаптерами, были представлены в сентябре 1993 года с выходом ноутбука IBM ThinkPad 750. Перед появлением этой модели в начале 1990-х годов несколько порта тивных компьютеров были оборудованы звуковыми адаптерами формата PC Card, однако очень высокая цена подобных ноутбуков отпугнула большинство покупателей.

Замечание Звуковые адаптеры CardBus доступны до сих пор. Они применяются для профессиональной оцифровки и редактирования звука.

В ноутбуке IBM ThinkPad 750 использовалась звуковая микросхема Mwave, разработан ная IBM, но с 1995 года в портативных компьютерах IBM ThinkPad, Toshiba, H P и других стали использоваться звуковые микросхемы от компаний ESS и Crystal.

Хотя звуковые адаптеры для ноутбуков с самого начала обеспечивали эмуляцию адапте ров Sound Blaster Pro и Sound Blaster 16, производимых компанией Creative Labs, сама Creative Labs не выпускала собственных микросхем для ноутбуков до сентября 1999 года, ко гда появились микросхемы EV1958 и EV1938. Интересно, что звуковые микросхемы от Creative Labs для ноутбуков оказались не столь популярными, как микросхемы других про изводителей, тем не менее Creative Labs создала два внешних адаптера для шины USB, обес печивающих высококачественный звук для портативных и настольных компьютеров. Речь идет об адаптерах Sound Blaster MP3+, Sound Blaster Extigy и Sound Blaster NS на базе Audigy 2. Эти продукты рассматриваются далее в главе.

Звуковые адаптеры современных ноутбуков обеспечивают высококачественное звучание с поддержкой различных аудиостандартов.

Звуковое оборудование портативного компьютера Разъемы звуковых плат Большинство ноутбуков имеют два одинаковых разъема 1/8 дюйма (рис. 11.17).

Х Линейный выход платы. Сигнал с этого разъема можно подать на внешние устройст ва Ч акустические системы, наушники или вход стереоусилителя, с помощью которого сигнал можно усилить до определенного уровня. В некоторых звуковых платах, например в Microsoft Windows Sound System, есть два выходных гнезда: одно для сиг нала левого канала, другое Ч для правого.

Х Микрофонный вход, или вход монофонического сигнала. К этому разъему подключается микрофон для записи на диск голоса или других звуков. Запись с микрофона является монофонической. Для повышения качества сигнала во многих звуковых платах исполь зуется автоматическая регулировка усиления (Automatic Gain Control,Ч AGC). Уровень входного сигнала при этом поддерживается постоянным и оптимальным для преобразо вания. Для записи лучше всего использовать электродинамический или конденсаторный микрофон, рассчитанный на сопротивление нагрузки от 600 Ом до 10 кОм. В некоторых дешевых звуковых платах микрофон подключается к линейному входу.

. Х. Х Х. -. ' Х :... ' Х Х. Х Х ;

, :

Рис. 11.17. Разъемы для микрофона (слева) и колонок/наушников (справа) па типичном портативном компьютере. Обратите внимание на символы, используемые для обозначения разъемов Некоторые ноутбуки оснащены дополнительными разъемами.

Х Линейный вход платы. Этот входной разъем используется при микшировании или за писи звукового сигнала, поступающего от внешней аудиосистемы на жесткий диск.

Х Оптический разъем S/PDIF. Используется для подключения ноутбука к цифровому усилителю (например, к домашнему кинотеатру). Как правило, подобный разъем встраивается в док-станцию или репликатор портов.

Управление громкостью Уровень выходного аудиосигнала практически всех современных звуковых адаптеров ре гулируется с помощью диалогового меню Свойства: Звуки и аудиоустройства, открыть ко торое можно в окне Панель управления или в панели задач (рядом с часами). При подклю чении к ноутбуку наушников, внешней аудиосистемы или цифрового усилителя через порт S/PDIF следует настроить параметры в меню Громкость и выбрать нужные источники ау диосигнала, а также определить уровень громкости для входящего и исходящего аудиосигна лов (рис. 11.18).

476 Глава 11. Графика и звук В некоторых старых ноутбукаъ есть специальный регулятор громкости, расположенный ря дом с разъемами ввода-вывода. Подобный регулятор может вызвать некоторые затруднения, поскольку, если он выключен, пользователь будет долго искать причину плохого звучания.

Если усилитель акустической системы включен, однако звука не слышно, проверьте, под ключены ли динамики в электросеть, выбран ли нужный тип динамиков в меню настройки и подключена ли акустическая система в нужный разъем.

Помните, что при передаче звука на внешний аудиоприемник через аналоговый выход или выход S/PDIF необходимо настроить громкость и на внешнем устройстве.

Mortal тлгаа *fwлt фмк*п Рис. 11.18. Выбор типа аудиосистемы Факторы, определяющие качество звука в портативном компьютере При использовании встроенного аудиоадаптера ноутбука для записи и воспроизведения звука следует оценить влияние таких факторов:

Х сжатие звуковых данных;

Х обработка трехмерных звуковых эффектов;

Х драйверы аудиоадаптера;

Х возможности воспроизведения звука с DVD;

Х тип колонок/наушников;

Х возможность аппаратного обновления.

Сжатие данных В большинстве плат качество звучания соответствует качеству компакт-дисков с частотой дискретизации 44,1 кГц. При такой частоте на каждую минуту звучания при записи даже обычного голоса расходуется около 11 Мбайт дискового пространства. Чтобы уменьшить размеры звуковых файлов, во многих платах используется сжатие данных. Например, в плате Sound Blaster ASP 16 оно осуществляется в реальном времени (непосредственно при записи) со степенью сжатия звука 2:1,3:1 или 4:1.

Звуковое оборудование портативного компьютера Поскольку для хранения звукового сигнала необходим большой объем дискового про странства, в большинстве звуковых плат выполняется его сжатие методом адаптивной диф ференциальной импульсно-кодовой модуляции (Adaptive Differential Pulse Code Modulation Ч ADPCM), что позволяет сократить размер файла примерно на 50%. Посредством метода IMA-ADPCM 16-битовый линейный звуковой сигнал сжимается до 4 бит на каждый сигнал.

Правда, при этом ухудшается качество звука. Именно поэтому стандарта на ADPCM пока нет. Например, хотя компании Apple и Microsoft и внедряют поддержку IMA-ADPCM в свои продукты, делается это по-разному. Форматы AIFF от Apple и WAV от Microsoft несовмес тимы, и для их воспроизведения нужен специальный программный проигрыватель.

Во время установки звукового адаптера происходит инсталляция нескольких кодеков (программ, выполняющих компрессию и декомпрессию видеоданных и стереофонического звука). Наряду со многими другими программами, устанавливается и одна из разновидностей ADPCM. Для того чтобы определить, какие программы аудиосжатия установлены в вашей системе, откройте Панель управления (Control Panel) и дважды щелкните на значке Мультимедиа (Multimedia) (Windows 9х), Звуки и мультимедиа (Sounds and Mu(timedia) (Windows 2000) или Звуки и аудиоустройства (Windows XP). В операционной системе Win dows 9х перейдите во вкладку Устройства (Devices) и щелкните на значке"+", который нахо дится рядом с параметром Программы аудиосжатия (Audio Compression), для того чтобы открыть список установленных кодеков. Перечень звуковых кодеков и их свойств в Windows 2000/XP расположен в меню Оборудование (Hardware). Чтобы применить собст венную аудиозапись в другой системе, оба компьютера должны использовать одну и ту же программу сжатия аудиоданных. Этот общий кодек, используемый для записи звуков, можно выбрать с помощью программы Звукозапись (Windows Sound Recorder).

Однако наиболее популярным стандартным алгоритмом сжатия является MPEG (Motion Pictures Experts Group), с помощью которого можно упаковывать как звук, так и изображе ние. Он популярен в "некомпьютерной" сфере и применяется в DVD-проигрывателях. С по мощью этого метода достигается степень сжатия 30:1 и даже выше. Популярный формат сжа тия звуковых файлов. трЗ использует схемы сжатия, аналогичные MPEG.

Трехмерный звук и портативные компьютеры Современные ноутбуки поддерживают ту или иную технологию обработки трехмерного звучания, которая наравне с трехмерной графикой позволяет повысить реалистичность ком пьютерных игр. Для реализации трехмерного звука используется два метода:

Х аппаратное ускорение (реализованное в микросхеме звукового адаптера);

Х программная поддержка драйвера.

Если ноутбук планируется использовать для трехмерных игр, приобретите модель, осна щенную дискретным графическим адаптером с поддержкой функций трехмерной графики и звуковым адаптером с аппаратным ускорением трехмерного звука. Производители порта тивных компьютеров часто указывают название графического адаптера в рекламных мате риалах, но для определения установленного звукового адаптера придется внимательно читать спецификации. Помните, что в ноутбуках, оборудованных интегрированным графическим адаптером, обычно используется и интегрированный звуковой адаптер. Последний не облада ет достаточной производительностью.

Некоторые основные возможности трехмерного звука зависят от используемого звуково го адаптера, например:

Х поддержка позиционирования звука;

Х аппаратная или программная обработка трехмерного звучания;

Х поддержка DirectX.

478 Глава 11. Графика и звук Позиционирование звука Позиционирование звука является общей технологией для всех ЗБ-звуковых адаптеров и включает в себя настройку определенных параметров, таких, как реверберация или отражение звука, выравнивание (баланс) и указание на "расположение" источника звука. Все эти компо ненты создают иллюзию звуков, раздающихся впереди, справа, слева от пользователя или даже за его спиной. Наиболее важным элементом позиционного звука является функция преобразо вания HRTF (Head Related Transfer Function), определяющая изменение восприятия звука в за висимости от формы уха и угла поворота головы слушателя. Параметры этой функции опреде ляют условия, при которых "реалистичный" звук может восприниматься совершенно иначе при повороте головы слушателя в ту или другую сторону. Использование акустических систем с не сколькими колонками, "окружающими" пользователя со всех сторон, а также сложные звуковые алгоритмы, дополняющие воспроизводимый звук управляемой реверберацией, позволяют сде лать синтезированный компьютером звук еще более реалистичным.

Практически все новые звуковые платы, существующие на сегодняшнем рынке, поддер живают технологию ЕАХ компании Creative Labs. Несмотря на это, многие производители аудиоадаптеров стараются расширить эффекты ЕАХ с помощью звукового ядра Virtual Ear от компании Sensaura, которое позволяет пользователю изменять "местоположение" источника воспроизводимого звука, регулируя размер и форму используемого "уха".

Обработка трехмерного звука Вторым по важности фактором качественного звучания являются различные способы реализации обработки трехмерного звука в звуковых платах. Существуют следующие основ ные методы обработки звука:

Х централизованная обработка (для обработки трехмерного звука используется цен тральный процессор, что приводит к снижению общего быстродействия системы);

Х обработка звуковой платы (которая называется также ЗБ-ускорением).

В большинстве ноутбуков используется первый метод обработки звука. При этом частота центрального процессора должна быть не менее 1 ГГц.

Количество звуковых потоков, поддерживаемых аппаратным обеспечением, зависит от звуковой микросхемы и может быть ограничена из-за проблем с драйверами. Рекомендуется сделать следующее:

Х загрузить последние драйверы для аудиосистемы ноутбука;

Х выбрать ноутбук с производительной аудиосистемой;

Х подключить к ноутбуку внешнюю аудиосистему, например Audigy 2 NX.

Проблемы, связанные с поддержкой DirectX Последняя версия DirectX 9 предназначена для повышения эффективности всех звуковых плат, имеющих ЗО-поддержку. В предыдущих версиях DirectX такая поддержка осуществля лась с помощью модуля DirectSound3D, эффективность которого была ограничена. Напри мер, для того чтобы определить, поддерживается ли ускорение DirectSound3D и централизо ванная обработка трехмерного звука, реализованная на аппаратной основе, разработчики игр были вынуждены выполнять полное тестирование звуковой платы. Начиная с версии DirectX 5.0, модуль DirectSound3D поддерживает устройства ЗО-ускорения сторонних производителей. DirectX 9 отличается от предыдущей версии улучшенным качеством трех мерного звучания и повышенной эффективностью. Посетите Web-узел Microsoft DirectX (www.microsoft.com/windows/directx).

Звуковое оборудование портативного компьютера Драйверы звуковых плат Как и для многих других компонентов ПК, программный драйвер обеспечивает связь между аудиоадаптером и программой или операционной системой. В Windows 9x/Me/2000/XP существует библиотека драйверов практически для всех аудиоадаптеров, представленных на рынке (поддержка аудиоадаптеров в Windows NT 4.0 реализована более чем скромно).

Как правило, драйверы создаются производителем аудиоадаптеров и распространяются исключительно собственными силами Microsoft. Поставляемые с устройством драйверы мо гут быть более новыми, чем установленные в операционной системе. Традиционно лучший способ получить самые "свежие" и совершенные драйверы Ч посетить Web-узел производи теля аудиоадаптера или другой сетевой сервис. Тем не менее для Windows Me/2000/XP же лательно использовать драйверы с цифровой подписью, сертифицированные в Microsoft Hardware Quality Labs. Подобные драйверы можно найти на Web-узле производителя или установить автоматически с помощью функции обновления Windows Update.

Приложения DOS обычно не имеют широкого выбора драйверов, но большинство игр и других программ поддерживают адаптеры Sound Blaster. Если купить адаптер, совместимый с платой Sound Blaster, то не.должно быть никаких затруднений с выбором подходящего драйвера практически для всех приложений. Старые адаптеры Sound Blaster аппаратно под держивали игры DOS, однако для новых адаптеров (включая Sound Blaster Audigy), а также других совместимых аудиоадаптеров обеспечение совместимости с DOS требует установки специальных программных драйверов еще до запуска игры.

Если игра "зависает" при попытке определить конфигурацию звукового адаптера, его па раметры и настройки придется ввести вручную. Подобные случаи особенно свойственны ау диоадаптерам сторонних производителей, которые эмулируют интерфейс Sound Blaster. При возникновении проблем посетите Web-узед производителя звукового адаптера.

Фильмы DVD на мониторе Вам не понадобится специальный DVD-плейер для того, чтобы насладиться четкостью изображения, буйством красок и волнующей атмосферой кинофильмов DVD.

Дисководы DVD-ROM позволяют перенести действие фильма непосредственно на дис плей компьютера, однако сам накопитель DVD-ROM и программы воспроизведения цифро вых записей являются только частью того, что для этого потребуется.

Итак, для просмотра фильмов DVD на портативном компьютере необходимы описанные ниже элементы.

Х Программное обеспечение для воспроизведения цифровых дисков, поддерживающее в ход Dolby Digital 5.1. Одним из наиболее приемлемых вариантов является программа PowerDVD 5.x, которая может быть получена на Web-узле компании Cyberlinb по ад ресу: www.gocyberlink.com.

Х Аудиоадаптер, поддерживающий входной сигнал Dolby Digital дисковода DVD и выво щий данные на совместимые с Dolby Digital 5.1 звуковые аппаратные устройства. При о сутствии соответствующего аппаратного обеспечения вход Dolby 5.1 может быть настро ен для работы с четырьмя колонками;

кроме того, можно добавить вход S/PDIF ACS (Dolby Surround), предназначенный для многоколоночных акустических систем.

Х Совместимые с Dolby Digital 5.1 приемник и колонки. Если ноутбук содержит оптиче ский разъем S/PDIF, подключите его к цифровой аудиосистеме, например, домашнего кинотеатра. Для подключения к аналоговым и цифровым аудиосистемам 5.1 можно использовать внешние аудиоадаптеры Audigy 2 NX и Extigy от Creative Labs.

480 Глава 11. Графика и звук Звуковые файлы Для хранения аудиозаписей на портативном компьютере используются файлы двух ос новных типов. В файлах первого типа, называемых обычными звуковыми файлами, исполь зуются форматы. wav,. voc,. аи и. a i f f. Звуковой файл содержит данные о форме волны, т.е. такой файл представляет собой запись аналоговых аудиосигналов в цифровой форме, пригодной для хранения на компьютере. Подобно графическим изображениям с различной разрешающей способностью, можно хранить и звуковые файлы, которые представляют собой записи различного качества. По умолчанию определены три уровня качества записи звуков, используемые в Windows 9х и Windows Me (табл. 11.11).

Таблица 1 1. 1 1. Стандарты качества записи и воспроизведения звука в Windows Качество Частота, Гц Канал Скорость потока данных, Кбайт/с Телефонная линия 11 025 8-разрядный моно Радиотрансляция 22 050 8-разрядный моно Запись с компакт-диска 44100 16-разрядный стерео В операционной системе Windows Me и более новых версиях используется еще один уро вень качества записи звука Ч 48 000 Гц, 16-разрядный стереоканал и скорость 188 Кбайт/с. Этот уровень предназначен для поддержки воспроизведения звука из таких источников, как DVD и Dolby АСЗ. Обратите внимание, что в программе Звукозапись (Windows Sound Recorder) для хранения аудио используется импульсно-кодовая модуляция (Pulse Code Modulation Ч PCM).

Качество получаемых с помощью этой модуляции файлов довольно неплохое, однако данные не подвергаются сжатию, поэтому размер файла может быть воистину огромным.

Как видно из таблицы, размер файла существенно зависит от качества записи. При записи с компакт-диска файл может занять огромный объем дискового пространства: только для 60 секунд аудиозаписи требовалось бы 10 Мбайт памяти. Но для многих приложений доста точно качества телефонной линии, при этом генерируется файл намного меньшего объема.

Большинство звуковых плат имеют встроенный смеситель звука (микшер), позволяющий смешивать звук от аудио-, MIDI- и WAV-источников, линейного входа и CD-проигрывателя, воспроизводя его на едином линейном выходе. Обычно интерфейсы программ для смешива ния звука на экране выглядит так же, как панель стандартного звукового смесителя. Это по зволяет легко управлять громкостью звука каждого источника.

Совет При переходе от аналоговой к цифровой акустической системе или добавлении дополнительных динами ков к двум уже установленным следует настроить параметры микшера в соответствии с новой конфигура цией звуковой системы. В противном случае звук может отсутствовать.

Звуковые платы: основные понятия и термины Чтобы понять, что такое звуковые платы, сначала необходимо разобраться в некоторых терминах, например 16-разрядный, качество компакт-диска, порт MIDI и др. В описаниях новых технологий звукозаписи постоянно встречаются такие туманные понятия, как дискре тизация и цифроаналоговый преобразователь Ч ЦАП {DigUal-to-Analog Conversion Ч DAC).

Эти понятия раскрываются ниже.

Природа звука Для начала выясним, что такое звук. Звук Ч это колебания (волны), распространяющиеся в воздухе или другой среде от источника колебаний во всех направлениях. Когда волны дос тигают вашего уха, расположенные в нем чувствительные элементы воспринимают эту виб рацию и вы слышите звук.

Звуковое оборудование портативного компьютера Каждый звук характеризуется частотой и интенсивностью (громкостью).

Частота Ч это количество звуковых колебаний в секунду;

она измеряется в герцах (Гц).

Один цикл (период) Ч это одно движение источника колебания (туда и обратно). Чем выше частота, тем выше тон.

Человеческое ухо воспринимает лишь небольшой диапазон частот. Очень немногие слы шат звуки ниже 16 Гц и выше 20 кГц (1 кГц = 1 000 Гц). Частота звука самой низкой ноты на рояле равна 27 Гц, а самой высокой Ч чуть больше 4 кГц. Наивысшая звуковая частота, кото рую могут передать радиовещательные FM-станшш, Ч 15 кГц.

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

Оценка качества звукового адаптера Для оценки качества звукового адаптера используется три параметра:

Х диапазон частот;

Х коэффициент нелинейных искажений;

Х отношение сигнал/шум.

Частотная характеристика определяет тот диапазон частот, в котором уровень записы ваемых и воспроизводимых амплитуд остается постоянным. Для большинства звуковых плат этот диапазон составляет от 30 Гц до 20 кГц.

Коэффициент нелинейных искажений характеризует нелинейность звуковой платы, т.е.

отличие реальной кривой частотной характеристики от идеальной прямой, или, проше гово ря, коэффициент характеризует чистоту воспроизведения звука. Каждый нелинейный эле мент является причиной искажения. Чем меньше этот коэффициент, тем выше качество зву ка. Этот коэффициент может различаться для аудиоадаптеров с одинаковым набором микро схем. Модели с дешевыми компонентами зачастую имеют значительные искажения, что ухудшает качество звука.

Отношение сигнал/шум характеризует силу звукового сигнала по отношению к фоновому шуму (шипению). Чем больше показатель (в децибелах), тем лучше качество воспроизведе ния звука. Например, аудиоадаптер Sound Blaster Audigy 2 имеет отношение 106 дБ, в то вре мя как более старая звуковая плата характеризуется отношением 90 дБ.

Перечисленные факторы имеют важное значение для всех сфер применения аудиоадапте ров Ч от воспроизведения файла WAV до распознавания речи. Не забывайте о том, что деше вые микрофон и акустическая система могут свести на нет все преимущества дорогого аудио адаптера.

Дискретизация Если в компьютере установлена звуковая плата, то он может записывать звук в цифровой (называемой также дискретной) форме, в этом случае компьютер используется в качестве за писывающего устройства. В состав звуковой платы входит небольшая микросхема Ч аналого цифровой преобразователь, или АЦП (Analog-to-Digital Converter Ч ADC), который при за писи преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму, понятную компьютеру. Аналогично при воспроизведении цифроаналоговый преобразователь (Digital-to-Analog Converter Ч DAC) преобразует аудиозапись в звук, который способны воспринимать наши уши.

482 Глава 11. Графика и звук Дискретизацией называется процесс превращения исходного звукового сигнала в цифро вую форму (рис. 11.19), в которой он и хранится для последующего воспроизведения.

(Процесс преобразования в цифровую форму называется также оцифровыванием.) При этом сохраняются мгновенные значения звукового сигнала в определенные моменты времени, называемые выборками. Чем чаще берутся выборки, тем точнее цифровая копия звука соот ветствует оригиналу.

Первым стандартом МРС предусматривался "8-разрядный" звук. Это не означает, что звуковые платы должны были вставляться в 8-разрядный разъем расширения. Разрядность звука характеризует количество бит, используемых для цифрового представления каждой выборки. При восьми разрядах количество дискретных уровней звукового сигнала составляет 256, а если использовать 16 бит, то их количество достигает 65 536. Современные высококаче ственные аудиоадаптеры поддерживают 24-битовую дискретизацию, причем количество дис кретных уровней звукового сигнала составляет более чем 16,8 млн.

При желании можно поэкспериментировать с различными параметрами дискретизации (и стандартами сжатия данных), записав аудиофрагмент с помощью программы Звукозапись (Windows Sound Recorder) и какой-нибудь программы стороннего производителя, позволяю щей достичь качества звука, сопоставимого с музыкальными компакт-дисками. Сохраните аудиофрагмент и воспроизведите с максимальным качеством. Затем преобразуйте файл в фор мат с более низким качеством и сохраните его под другим названием. Проверьте разные по каче ству варианты одного и того же файла, что позволит определить минимальные параметры (и минимальный размер файла), при которых качество звука не вызовет серьезных нареканий.

- - + Уровень сигнала Время Время Х Уровень сигнала Оцифровывание Аналоговый звуковой сигнал i 128 - - + Уровень сигнала ХMill.

-127 ЧjЧ Х Уровень сигнала Цифровые значения Рис. 11.19. Преобразование звукового сигнала в цифровую форму Звуковое оборудование портативного компьютера Производители звуковых адаптеров для ноутбуков Информация о производителе звукового адаптера, установленного в портативном компь ютере, позволяет определить возможности аппаратного обеспечения и упростить поиск об новлений для драйверов, в полной мере задействующих все возможности звукового адаптера.

Основными производителями звуковых адаптеров для ноутбуков являются:

Х Analog Devices;

Х Cirrus Logic/Crystal Semiconductors;

Х C-Media Electronics;

Х ESS Technology;

Х Realtek.

Продукты этих производителей подробно рассматриваются в следующих разделах.

Замечание Большинство современных портативных компьютеров оборудованы звуковыми адаптерами, обеспечи вающими вывод аудиосигнала на несколько колонок (до семи). Однако, если не использовать кабель S/PDIF или док-станцию/повторитель портов с выводами для шести каналов, через стандартный разъем для колонок портативный компьютер будет выдавать простой стереозвук.

Analog Devices Эта компания на данный момент является лидером на рынке производителей микросхем для звуковых адаптеров, предлагая большой выбор микросхем и программного обеспечения под торговой маркой SoundMAX. Микросхемы звуковых адаптеров Analog Devices соответ ствуют звуковому стандарту АС'97. Серия продуктов компании состоит из моделей AD1885, AD1981, AD1980 и AD1985, каждая из которых поддерживает шестиканальный звук. Допол нительная информация об этих микросхемах представлена на Web-узле SoundMAX по адре су: www.soundmax.com.

ESS Technology Компания ESS Technology производит звуковые и комбинированные микросхемы звуко вых адаптеров/модемов/сетевых адаптеров для различных моделей портативных компьюте ров. В частности, выпускаются такие модели, как Maestro, Allegro, Canyon3D и другие микро схемы серий ES19xr/ESlxu:. Дополнительная информация представлена на Web-узле ESS по адресу: www. e s s t e c h. com.

Creative Labs Компания Creative Labs представила микросхемы EV1938 и EV1958 в 1999 году, которые были установлены лишь в некоторых моделях ноутбуков. Микросхема ЕVI938 обладает функциональностью адаптера SoundBlaster Audio PCI 64V, a EV1958 Ч функциональностью адаптера SoundBlaster Audio PCI 128. Дополнительную информацию можно получиь на Web узле по адресу: www. c r e a t i v e. com.

Компания Creative Labs также выпускает внешние цифровые музыкальные процессоры Audigy 2 NS, Extigy и USB Sound Blaster MP3+ для портативных и настольных компьютеров.

Cirrus Logic Компания Cirrus Logic предлагает широкий ассортимент микросхем для звуковых адапте ров. Чаще всего в ноутбуках используется кодек CS4205 АС '97. Кроме того, компания Cirrus Logic иногда использует торговую марку Crystal для выпуска микросхем для звуковых адап теров. Дополнительная информация о микросхемах Cirrus Logic и Crystal представлена на Web-узле компании Cirrus Logic по адресу: www. c i r r u s. com.

484 Глава 11. Графика и звук C-Media Компания C-Media производит несколько микросхем для звуковых адаптеров. В совре менных ноутбуках чаще всего используется шестиканальный кодек CMI9739A АС '97.

Дополнительную информацию можно получить на Web-узле www. craedia. com. tw.

RealTek Компания RealTek производит несколько микросхем звуковых адаптеров для кодека АС'97. Линией ALC2xx поддерживается двухканальный стереозвук, а линией ALC6xx Ч шес тиканальный аудиосигнал. Обе линии используются различными производителями порта тивных компьютеров. Дополнительная информация о микросхемах RealTek представлена на Web-узле по адресу: www. r e a l t e k. com. tw.

Интегрированная аудиосистема АС' Выражение интегрированная аудиосистема АС'97 встречается в описаниях многих совре менных компьютеров. Технология АС'97 позволяет отказаться от отдельной звуковой платы, но при этом может обладать недостаточными функциональными возможностями. Необходи мо разобраться, как работает интегрированная аудиосистема и что она собой представляет.

Стандарт АС'97 (АС97) является спецификацией Intel, объединяющей в себе архитектуру кодека (компрессора/декомпрессора) звуковых данных с элементом управления AC-Link, который является компонентом микросхемы South Bridge или I/O Communication Hub. Эле мент управления AC-Link, взаимодействующий с центральным процессором и цифровым обработчиком сигналов (DSP), позволяет записывать и воспроизводить звук.

Обычно кодек звуковых данных АС'97 Ч это физическая микросхема, встроенная в систем ную плату или программное приложение. Таким образом, системная плата с интегрированной микросхемой АС'97 не требует наличия отдельной звуковой платы для воспроизведения звука.

Иногда термин "АС'97" используется для описания микросхем, входящих в звуковую плату, но в данном разделе под этим термином подразумевается только интегрированная аудиосистема.

Иногда в системные платы встраивается аналоговый модем в виде микросхемы МС'97 или устанавливается микросхема кодека АМС'97 (аудио/модем), выполняющая обе функции.

Драйверы определенной микросхемы АС'97 обычно поставляются производителями но утбуков, так как драйверы должны создаваться с учетом особенностей кодека и микросхем South Bridge/ICH, используемых в системной плате.

Несмотря на то что спецификация АС'97 рекомендует стандартную схему расположения выводов, существующие микросхемы АС'97 имеют определенные отличия. Некоторые про изводители предоставляют техническую документацию, позволяющую упростить разработку гнезд, которые могли бы использоваться с различными моделями микросхем АС'97.

В настоящее время существует несколько версий кодеков АС'97.

Х АС'97 1.0. Имеет фиксированную частоту амплитудно-импульсной модуляции, рав ную 48 кГц, и стереовыход.

Х АС'97 2.1. Поддерживает различные частоты амплитудно-импульсной модуляции и многоканальный выход.

Х АС'972.2. Поддерживает функции АС'97 2.1 и дополнительный цифровой выход S/PDIF, а также обеспечивает улучшенную поддержку внешней платы;

эта версия вы пущена в сентябре 2000 года.

Х АС'972.3. Поддерживает функции АС'97 2.1/2.2, а также автоматическое определение аудиоустройств, отвечающих стандарту Plug and Play;

эта версия увидела свет в июле 2002 года.

Звуковое оборудование портативного компьютера В настоящее время многие системные платы ноутбуков с интегрированной аудиос истемой поддерживают АС'97 2.1 или 2.2. Для получения дополнительной информации по специфи кации АС'97 посетите Web-узел Intel по адресу: www.intel.com/labs/media/audio/ index.htm.

Для определения версии интегрированной аудиосистемы АС'97, предназначенной для системной платы той или другой модели, выполните ряд действий.

1. Определите, какая микросхема кодека установлена на системной плате. Для этого обратитесь к руководству по ее использованию ил посмотрите свойства драйвера аудиосистемы.

2. Познакомьтесь с функциями и спецификациями микросхемы. Если неизвестно, в какой компании была изготовлена данная микросхема, найдите ее номер, используя для этого поисковую Internet-систему, например Google (www. g o o g l e. com).

3. С помощью поисковой системы найдите обзорные статьи, которые посвящены качест ву звука и эффективности микросхемы (эти данные обычно встречаются в статьях о системных платах). С результатами анализа звуковых плат, а также системных плат и кодеков звуковых данных можно познакомиться на Web-узле Sound Surge (www. 3dsoundsurge. com).

4. Чтобы определить, насколько полно задействованы все возможности интегрированной аудиосистемы, познакомьтесь с функциями системной платы. Например, микросхемы, поддерживающие АС'97 2.1, часто предоставляют шестиканальный аналоговый аудио выход. Кодеки, поддерживающие АС'97 2.2, также обеспечивают работу цифрового выхода S/PDIF. Тем не менее производители системных плат далеко не всегда обеспе чивают поддержку соответствующих выходов.

Динамики Все портативные компьютеры с интегрированными звуковыми адаптерами имеют встроен ные динамики. Но качество воспроизведения звука и громкость встроенных колонок оказыва ются недостаточными для проигрывания музыки, работы с MIDI, мультимедийными приложе ниями или проведения презентаций. В последних случаях требуется подключение более мощ ных колонок, поддерживающих качественное воспроизведение аудио. Ноутбук, оснащенный портом S/PDIF, можно подключить к домашнему кинотеатру, что позволит воспроизводить цифровой звук с таких носителей, как DVD. В любом случае следует приобретать максимально качественные колонки, хотя чем выше качество колонок Ч тем выше их цена.

'< Замечание Для получения качественного звука в небольших помещениях или при личном использовании выберите но утбук с качественными динамиками. Например, динамики JBL Pro устанавливаются в некоторых моделях ноутбуков HP/Compaq, а динамики Harman/Cardon Ч в ряде ноутбуков Toshiba.

При подключении внешних колонок постарайтесь найти модель с оптимальным соотно шением размер/производительность. Рекомендуется использовать полочные колонки вместо стандартных стереоколонок, особенно, если колонки будут перевозиться вместе с портатив ным компьютером.

Не стоит рассчитывать на усилитель, встроенный в портативный компьютер. Вместо него воспользуйтесь активными колонками с магнитным экранированием. Магнитное экраниро вание особенно важно при работе с электронно-лучевым монитором во время проведения презентаций. Неэкранированные колонки часто наводят магнитные помехи на электронно лучевой монитор, что приводит к искажению цветов и объектов на экране. Кроме того, неэк ранированные колонки иногда разрушают данные, записанные на гибких дисках или других магнитных носителях.

Глава 11. Графика и звук Внимание!

Хотя большинство компьютерных колонок имеют магнитное экранирование, не оставляйте записанные ленты, часы, кредитные карты или гибкие диски возле колонок.

Учитывая, что на рынке присутствуют десятки компаний и моделей, позиционируемых в различных ценовых диапазонах, очень важно научиться оценивать качество различных мо делей колонок. Колонки оцениваются по трем критериям.

Х Частотная характеристика. Определяет полосу частот, воспроизводимых акустиче ской системой. Наиболее логичным был бы диапазон от 20 Гц до 20 кГц Ч он соответ ствует частотам, которые воспринимает человеческое ухо, но ни одна акустическая система не может идеально воспроизводить звуки всего этого диапазона. Очень немно гие слышат звуки выше 18 кГц. Самая высококачественная акустическая система вос производит звуки в диапазоне частот от 30 Гц до 23 кГц, а у дешевых моделей звук ог раничивается диапазоном от 100 Гц до 20 кГц. Частотная характеристика является самым субъективным параметром, так как одинаковые с этой точки зрения акустиче ские системы могут звучать совершенно по-разному.

Х Нелинейные искажения. Определяет уровень искажений и шумов, возникающих в про цессе усиления сигнала. Попросту говоря, искажения представляют собой разность между подаваемым' звуковым сигналом и слышимым звуком. Величина искажений измеряется в процентах, и допустимым считается уровень искажений менее 0,1%.

Для высококачественной аппаратуры стандартом считается уровень искажений 0,05%.

У некоторых акустических систем искажения достигают 10%, а у наушников Ч 2%.

Х Мощность. Обычно выражается в ваттах на канал и обозначает выходную электриче скую мощность, подводимую к акустической системе. Во многих звуковых платах есть встроенные усилители с мощностью до 8 Вт на канал (обычно Ч 4 Вт). Иногда этой мощности недостаточно для воспроизведения всех оттенков звука, поэтому во многие акустические системы встраиваются усилители. Такие акустические системы можно переключать в режим усиления сигнала, поступающего со звуковой платы.

В недорогих акустических системах для усиления звука иногда используются батареи.

Поскольку таким динамикам требуется немало энергии, приобретите адаптер переменного тока или динамики, подключаемые в энергосеть. Благодаря адаптеру можно избавиться от необходи мости каждую неделю приобретать новые батарейки. Убедитесь в том, что вольтаж и полярность адаптера соответствуют аналогичным параметрам акустической системы;

большинство адапте ров сторонних производителей имеют переменный вольтаж и двустороннюю полярность.

В зависимости от сложности и стоимости акустической системы, ее элементы управления могут быть разными. Зачастую имеется регулятор громкости, хотя иногда он бывает общим для обоих каналов. Раздельное управление громкостью требуется тогда, когда одна из колонок рас положена намного ближе к слушателю, чем другая, и уровни сигналов в них должны быть раз ными. В некоторых компьютерных акустических системах есть переключатель динамического усиления баса (dynamic bass boost f DBB). Благодаря ему можно получить более насыщенные низкие и верхние частоты независимо от установленного уровня громкости. В других акустиче ских системах устанавливаются отдельные переключатели для высоких и низких частот или трехполосный эквалайзер для плавной регулировки тембра на низких, средних и высоких часто тах. Если вы полагаетесь на усиление звука самой платой и встроенный усилитель акустической системы отключаете, то эти средства, естественно, не действуют. Характер звучания при этом целиком определяется усилителем мощности, установленным на звуковой плате.

Для получения наилучшего качества звучания определите для аудиоадаптера максималь ный уровень громкости, а для непосредственной настройки звука используйте регулятор Звуковое оборудование портативного компьютера громкости акустической системы. В противном случае система будет усиливать все искаже ния, появляющиеся из-за низкого уровня выходного сигнала аудиоадаптера.

Выход звуковой платы подключается с помощью стереоразъема (диаметром 1/8 дюйма) к одной из колонок. Затем сигнал по отдельному кабелю от одной колонки подается на другую.

Покупая акустическую систему, обратите внимание на длину соединительных кабелей.

Если у вас компьютер с корпусом Tower, который стоит на полу рядом с рабочим столом, то для подключения к нему акустической системы вам понадобится более длинный кабель, чем при использовании настольной модели.

Не советую приобретать акустические системы с функцией энергосбережения;

если они не используются в течение определенного времени, то их питание отключается, а при подаче на них любого сигнала вновь возобновляется. Но дело в том, что обратное включение проис ходит не мгновенно, а с некоторой задержкой, при этом начало воспроизводимой музыки или речи "проглатывается".

В последнее время появились акустические системы, которые подключаются к компьюте ру через шину USB. Эта возможность, а также сам процесс подключения описываются в при лагаемой документации.

Вместо акустической системы можно использовать наушники. При этом вы никому не будете мешать даже при самом немыслимом грохоте в вашей любимой игре.

При работе с акустической системой с четырьмя и более динамиками откройте окно настройки звука и определите, используются ли наушники, стереосистема или несколько динамиков.

Грамотно разместите динамики. Для получения наилучшего звучания поставьте усили тель низких частот на полу, что также позволит уменьшить уровень электромагнитных помех от других устройств.

Модернизация звукового адаптера Любители компьютерных игр или DVD-фильмов не удовлетворятся обычным стереозву ком портативного компьютера, особенно если это единственный компьютер. Как правило, для реализации поддержки стандарта Dolby Digital или использования потенциала качественных внешних колонок существует два варианта:

Х подключить к портативному компьютеру специальный оптический кабель;

Х подключить портативный компьютер к док-станции или репликатору портов, поддер живающим оптический или многоканальный вывод.

Компания Creative Labs (www.soundblaster.com) производит внешние адаптеры Sound Blaster, которые можно подключить к шине USB любого ноутбука (включая нозтбуки, не оборудованные встроенным звуковым адаптером):

Х Sound Blaster MP3+;

Х Sound Blaster Extigy;

Х Sound Blaster Audigy 2 NS.

Sound Blaster MP3+ Этот адаптер является самодостаточным устройством, получающим питание по шине USB от портативного компьютера (рис. 11.20). Хотя адаптер поддерживает подключение только аналоговых и цифровых колонок с возможностью добавления низкочастотного дина мика (конфигурация 2.1), он предоставляет несколько возможностей по улучшению стерео фонического воспроизведения:

Х усиление низких частот;

Х фильтрация звукового потока для улучшенного воспроизведения файлов МРЗ, соз данных из аналогового источника;

Глава 11. Графика и звук графический эквалайзер на 10 частотных диапазонов;

интеллектуальное управление громкостью для ее выравнивания во время воспроизве дения цифрового звука из разных источников;

виртуальный объемный звук и эффекты ЕАХ;

работа с наушниками и внешними колонками.

Рис. 11.20. Передняя (вверху) и задняя (внизу) панели адаптера Creative Labs Sound Blaster MP3+.

Адаптер может использоваться с портативными и настольными компьютерами, МРЗ-плейерами и дру гими устройствами Sound Blaster Extigy Адаптер Sound Blaster Extigy также подключается к шине USB портативного компьютера (но требует внешнего источника питания) и характеризуется описанными ниже возможно стями.

Х Отношение сигнал/шум (SNR) превышает 100 дБ и позволяет избавить выводимый звук от шипения.

Х Широкий частотный и динамический диапазоны превышают возможности встроен ных звуковых адаптеров.

Х Показатели общих гармонических искажений и шума (THD+N) значительно ниже, чем у встроенных звуковых адаптеров.

Х Возможность 24-битовой дискретизации входного сигнала с частотой 48 кГц и вывод 24-битового сигнала с частотой 96 кГц. Большинство встроенных адаптеров обеспечи вают разрядность 16 бит при частоте 48 кГц.

Х Поддержка цифрового порта S/PDIF.

Х Поддержка одновременного воспроизведения звука в формате 5.1 и Dolby Digital.

Звуковое оборудование портативного компьютера Х Встроенный декодер Dolby Digital (AC-3) поддерживает работу с проигрывателями DVD, домашними кинотеатрами и программами воспроизведения DVD.

Х Технология CMSS позволяет преобразовывать стереозвук в звук формата 5.1.

Х Поддержка технологии объемного звука ЕАХ.

Х Поддержка аналоговых динамиков в конфигурациях 2, 4 и 5.1;

оптические и коакси альные разъемы S/PDIF для ввода и вывода звука;

микрофонный вход, линейный вход и выход на наушники;

разъемы для ввода и вывода MIDI.

Х Дистанционное управление для настройки громкости воспроизведения и других функций.

Как видите, адаптер Sound Blaster Extigy проектировался для предоставления значитель ных преимуществ по сравнению со встроенным звуковым адаптером портативного (или на стольного) компьютера, оборудованного портом USB (рис. 11.21).

Рис. 11.21. Передняя (вверху) и задняя (внизу) панели звукового адаптера Creative Labs Sound Blaster Extigy. Внизу слева показаны оптические порты S/PDIF, расположенные на передней панели звукового адаптера Совет Звуковой адаптер Extigy рекомендуется подключать в выделенный корневой концентратор USB 1.1 (с дву мя и более портами), так как адаптер задействует значительную часть пропускной способности шины USB 1.1. Если в портативном компьютере установлены порты USB 1.1 и USB 2.0 (Hi-Speed USB), следует воспользоваться адаптером USB 2.0.

Конфигурирование динамиков и системы Для полноценного использования возможностей четырех или более колонок выполните описанные ниже действия.

Х Откройте диалоговое окно с параметрами звукового адаптера и запишите конфигу рацию колонок. Указывайте количество установленных колонок, параметры звуковых эффектов и наличие низкочастотного динамика.

Х Удостоверьтесь, что колонки правильно подключены к портативному компьютеру или внешнему звуковому адаптеру. Если планируется использование колонок в кон 490 Глава 11. Графика и звук фигурации АС-3/Dolby (например, 4.1 или 5.1), подключите и настройте соединение S/PDIF. Параметры настройки зависят от системы.

Х Проверьте местоположение колонок. В некоторых случаях параметры звукового адаптера позволяют улучшить качество звучания, что также потребует физического перемещения колонок.

Х Проверьте правильность подключения колонок. Если вместо левой колонки будет подключена правая, а вместо фронтальной Ч тыловая, это приведет к снижению каче ства воспроизведения звука.

Типичные конфигурации колонок Самая простая конфигурация Ч это стерео, при которой используются два динамика, распо ложенные рядом. При двухканальной настройке два динамика называются левым и правым Некоторые портативные компьютеры поддерживают, как минимум, четыре динамика, но, в зависимости от звукового адаптера, его параметров и настроек приложения воспроизведе ния, тыловые колонки могут просто дублировать фронтальные или же выводить четыре от дельных звуковых канала. При использовании четырех колонок фронтальные колонки назы ваются фронтальной левой (ФЛ) и фронтальной правой (ФП), а тыловые колонки Ч тыло вой левой и тыловой правой (ТЛ и ТП).

В схеме 4.1 используются четыре колонки и низкочастотный динамик, что позволяет до биться пространственного эффекта звучания музыки и различных звуковых эффектов в иг рах. Четыре колонки размещаются вокруг пользователя, а низкочастотный динамик Ч возле стены или в углу для усиления низкочастотной составляющей эффектов. В описываемой схеме низкочастотный динамик не выделяется в отдельный канал, а находится под управле нием тех же сигналов, что и остальные колонки.

С другой стороны, при использовании схемы 5.1 Surround, которая также называется Dolby Digital или DTS Surround (при использовании цифрового подключения колонок), применяются пять колонок и низкочастотный динамик. Пятая колонка размещается между фронтальными для вывода центрального канала и в основном используется для вывода голо совых эффектов. Управление низкочастотным динамиком осуществляется независимо. По добная схема лучше всего подходит для просмотра фильмов DVD.

Обычно на портативном компьютере с настроенным звуковым адаптером на панели задач Windows отображается пиктограмма в виде динамика. В противном случае в Windows 9x или Windows Me выберите вкладку Windows Setup и откройте раздел Мультимедиа (Multimedia), затем установите флажок Volume Control. В Windows XP выберите в окне Панель управления (Control Panel) пиктограмму Audio Devices, перейдите во вкладку Volume и щелкните на флажке Place Volume icon in the Taskbar. В некоторых случаях может понадо биться установочный компакт-диск для установки дополнительных драйверов.

Если используется цифровой источник сигнала Dolby 5.1, CD Digital или S/PDIF, от кройте диалоговое окно Свойства (Properties) устройства микшера и включите отображение этих элементов управления.

Диалоговое окно Volume Control позволяет убедиться, что колонки получают сигнал.

Микшер иногда по умолчанию устанавливается в состояние Mute. Обычно существует воз можность отдельно указывать громкость для файлов, MIDI, микрофона и других системных компонентов.

Микрофоны Обычно микрофоны не входят в комплекты звуковых плат, но они вам понадобятся при записи речи в файл. wav. Выбрать микрофон довольно просто: его разъем (обычно диамет ром 1/8 дюйма) должен соответствовать гнезду ноутбука. В большинстве микрофонов уста навливается выключатель (для отключения выходного сигнала).

Звуковое оборудование портативного компьютера Как и акустические системы, микрофоны имеют свои частотные характеристики, но эти па раметры для них не столь важны, поскольку частотный диапазон человеческого голоса ограни чен. Если вы собираетесь записывать только речь, можете обойтись дешевым микрофоном с уз кой полосой рабочих частот. Частотный диапазон дорогих микрофонов намного шире диапазона человеческой речи. Но зачем же тратить деньги на то, чем все равно не пользуешься?

Для записи музыки лучше приобрести дорогой высококачественный микрофон, яо пом ните, что при 8-разрядной звуковой плате музыкальная запись, сделанная как с дорогого, так и с дешевого микрофона, окажется одинаково плохой.

Микрофон должен соответствовать условиям записи. При работе в шумном офисе лучше пользоваться направленным микрофоном;

это позволит избавиться от посторонних звуков.

Для записи общей беседы нужен ненаправленный микрофон. Если вы хотите, чтобы руки ос тавались свободными, воспользуйтесь микрофоном на подставке.

В комплекте с некоторыми дорогими аудиоадаптерами поставляется микрофон, например небольшой нагрудный, ручной или с настольной подставкой. Если желательно, чтобы руки были всегда свободны, предпочтение следует отдать в первую очередь нагрудному микрофо ну. Когда микрофон не прилагается к аудиоадаптеру, его можно купить в любом компьютер ном или специализированном магазине. При этом микрофон должен иметь характеристики электрического сопротивления, подходящие к определенной модели аудиоадаптера.

При использовании программ распознавания речи, например Dragon Naturally Speaking, Via Voice от IBM, Philips FreeSpeech и др., используйте микрофон, поставляемый в коробоч ной версии программы или приобретите модель, рекомендуемую производителем программы.

Если при распознавании голоса возникли определенные проблемы, запустите программу на стройки микрофона. В некоторых моделях микрофонов для улучшения качества звз'ка до полнительно используется батарейка;

она должна быть в работоспособном состоянии.

Бывает так, что, когда вы говорите в микрофон, программа распознавания или записи речи никак не реагирует. Это может произойти по ряду причин.

Х Неправильный вход. Довольно просто ошибиться и подключить микрофон в другой вход аудиоадаптера. Чтобы этого избежать, отметьте микрофонный разъем и вход адаптера одним цветом.

Х Проверьте установленный уровень записи в программе микширования. Иногда этот параметр выключен, чтобы избавиться от лишних шумов.

Убедитесь в том, что микрофон включен в программе распознавания или записи речи.

Щелкните на кнопке записи в программе, после чего выберите микрофон для использования или "отключите" для ответа по телефону. Для более быстрого переключения между режима ми воспользуйтесь пиктограммой микрофона, размещенной в панели задач Windows.

Неисправности звуковых адаптеров Отсутствие звука Если ноутбук не издает ни единого звука, воспользуйтесь предлагаемыми рекомендациями.

Х Убедитесь, что аудиоадаптер настроен правильно, и при возникновении конфликта с другими устройствами установите необходимые параметры.

Х Проверьте, подключена ли акустическая система к линейному выходу или к гнезду, помеченному Speaker.

Х Проверьте, подключена ли акустическая система к источнику питания. Убедитесь, что шнур питания подключен правильно.

Х Если используется акустическая система со встроенными усилителями, проверьте правильность подключения источника питания.

492 Глава 11. Графика и звук Х Проверьте, правильно ли настроен программный микшер. Управление многими звуко выми платами осуществляется программой-микшером, с помощью которой можно уста новить необходимые параметры сигналов, поступающих от различных источников, например от микрофона или проигрывателя компакт-дисков. Управлять можно как за писью, так и воспроизведением. В режиме воспроизведения увеличьте общую громкость.

Х Воспользуйтесь установочной или диагностической программой звуковой платы и проверьте правильность регулировки громкости. В такие программы обычно входят тестовые образцы воспроизводимых звуков.

Х Выключите компьютер примерно на минуту, а затем вновь включите его. Возможно, такой аппаратный перезапуск (вместо нажатия кнопки сброса или комбинации кла виш ) позволит устранить проблему.

Х Если звук отсутствует в игре, убедитесь, что она совместима со звуковой платой.

Например, для некоторых игр необходимо, чтобы плата использовала прерывание IRQ 7, канал DMA 1 и адрес порта ввода-вывода 220 или была совместима с Sound Blaster.

Работает только один звуковой канал В этом случае проверьте соблюдение перечисленных ниже условий.

Х Моноразъем используется в стереовыходе. Часто встречающейся ошибкой является подключение моноразъема к динамикам. Стереоразъем отличается двумя черными боковыми полосами. У моноразъема только одна полоса.

Х Усиленные динамики включены. Проверьте заряд батарей или подключение адаптера переменного тока к электросети. Если каждый динамик обеспечен отдельным источ ником электропитания, убедитесь в их работоспособности.

Х Акустическая система подключена должным образом. Во избежание путаницы используйте кабели разного цвета или со специальной маркировкой.

Х Уровень громкости для обоих динамиков равноценен. Иногда для каждого динамика звук настраивается отдельно. Разделенные средства управления могут пригодиться в том случае, если один динамик располагается намного дальше от пользователя, чем другой.

Х Акустическая система подключена правильно. Если колонка, кабель которой подклю чен в соответствующее гнездо звуковой платы, не воспроизводит звука или звук время от времени появляется при "шевелении" или перемещении штекера, следовательно, гнездо платы неисправно. Разобраться с этой проблемой отнюдь не просто;

следует приобрести новую звуковую плату или взять паяльник и попытаться самостоятельно отремонтировать гнездо. Думаю, все же проще купить новую звуковую плату. Чтобы избежать возможного повреждения гнезда акустической системы, не вставляйте ште кер в гнездо под углом.

Слабая громкость Если звук слишком тихий, выясните, соблюдается ли ряд необходимых условий.

Х Акустическая система подключена к нужному разъему. Динамикам нужен больший уровень выходного сигнала, чем наушникам. Проверьте установленный уровень гром кости в программе микширования.

Х Микшер настроен правильно. Отрегулируйте громкость в микшере.

Х Установлен не слишком низкий исходный уровень громкости. Если у аудиоадаптера есть внешний регулятор для изменения уровня громкости, расположенный на задней панели платы, убедитесь в том, что уровень громкости не слишком низкий.

Х Для работы акустической системы вполне достаточно мощности усилителей звуковой платы. Попробуйте использовать другую акустическую систему или стереоусилитель.

Звуковое оборудование портативного компьютера Треск в акустических системах Треск может быть вызван различными причинами.

Х Акустическая система может быть расположена слишком близко к монитору. На нее могут воздействовать помехи со стороны монитора. Отодвиньте ее подальше. Никогда не размещайте низкочастотные усилители рядом с монитором, потому что мощные магниты усилителя могут привести к искажению изображения. Для усиления низко частотной передачи усилитель следует размещать на полу.

Х Возможно возникновение проблем совместимости определенных игр и установленного аудиоадаптера. Если в игре наблюдаются искажения звука и статические шумы, которых нет в других играх, необходимо узнать у производителя, есть ли программное обновление к игре, или получить новую версию драйверов для аудиоадаптера. Если в игре использу ется DirectX, запустите диагностическую программу DXDIAG (Пусю=>Выполнить;

в тек стовом окне наберите DXDIAG и щелкните на кнопке ОК);

в окне программы выберите вкладку Звук. Переместите регулятор Уровень аппаратного ускорения на одно деление от значения Полное ускорение (основного) к значению Стандартное, щелкните на кнопке Сохранить все изменения и закройте программу. Снова запустите игру. Если проблемы остались, переместите тот же регулятор к значению Базовое ускорение.

Этот параметр может негативным образом сказаться на других играх, поэтому не забудь те вновь переместить регулятор к значению Полное ускорение.

Неисправности дополнительного оборудования Если возникают проблемы при воспроизведении D VD, файлов. трЗ или при использова нии дополнительных разъемов SPDIF, убедитесь в следующем.

Х Используется нужная программа воспроизведения.

Х Для устройства установлен правильный уровень громкости в программе микширования.

Х Кабель подключения к аудиоадаптеру не поврежден.

494 Глава 11. Графика и звук Глава Сетевой доступ Ноутбуки обладают широкими коммуникационными возможностями. Кроме высокоско ростных широкополосных соединений и традиционных аналоговых модемов, ноутбуки осна щаются различными устройствами беспроводной связи Ч модемами и сетевыми адаптерами беспроводных сетей.

Аналоговые модемы Традиционно для доступа в Internet с помощью ноутбуков использовались аналоговые модемы. Однако в настоящее время все больше пользователей переходят к широкополосным DSL и кабельным соединениям, подключаемым к сетевому интерфейсу ноутбука. Многие отели, кафе и аэропорты предоставляют возможность доступа к сети. Кроме того, появляется все больше областей беспроводного доступа (зон "hotspot"). Тем не менее до сих пор одним из основных методов работы с Internet остается аналоговый модем.

Термин модем (сокращение от модулятор-демодулятор) описывает устройство, щгеобра зующее цифровые данные в аналоговые сигналы, которые затем передаются по телефонной сети, и выполняющее обратное преобразование аналоговых сигналов в цифровые данные.

Модем Ч асинхронное устройство. Это означает, что передаваемые данные представляют со бой поток небольших пакетов. Принимающая система может извлекать необходимые данные из этих пакетов.

Все модемные протоколы, начиная с ITU V.34 (максимальная скорость 33,6 Кбит/с) и заканчивая стандартами ITU V.90/v.92 (56 Кбит/с), являются дуплексными. В дуплексном режиме данные передаются в обоих направлениях с одинаковой скоростью. Примером дуп лексного соединения служит телефонная линия: вы можете одновременно говорить сами и слышать собеседника. В полудуплексном режиме данные также передаются в обоях на правлениях, однако в разные моменты времени. Примером полудуплексного типа соеди нения может быть радиостанция, которая переключается пользователем с передачи на прием.

С помощью этих протоколов возможно автоматическое взаимодействие вашего модема и удаленного модема на другом конце линии. Как правило, сначала выбирается самый быст рый протокол, поддерживаемый обоими модемами, после чего определяется приемлемое со четание скорости/протокола, работоспособное на конкретной телефонной линии во время сеанса связи.

В настоящее время ITU V.90, V.34 и семейство V.32 являются наиболее распространен ными протоколами промышленного стандарта;

новые модемы V.92 также поддерживают стандарт V.90.

Модемы V. Со времен появления персональных компьютеров в 1970-х годах можно наблюдать посто янный рост скорости передачи данных при использовании модемов. Теперь, когда стали на бирать популярность широкополосные методы подключения DSL, рост скорости передачи в модемах окончательно остановился. Последний стандарт V.92 был представлен организацией ITU (International Telecommunication Union) в июле 2000 года. Новый стандарт предоставля ет минимальные улучшения по сравнению с предыдущим стандартом V.90.

Более старый стандарт V.90 поддерживал скорости передачи данных до 56 Кбит/с по стандартным телефонным линиям. В стандарте V.92 внесены следующие улучшения:

Х увеличена скорость передачи данных от абонента к провайдеру на 40%, максимум до 48 Кбит/с при идеальных условиях подключения;

Х значительно сокращено время настройки соединения;

Х появилась возможность перевода модема в режим паузы при получении входящего звонка по телефонной сети.

Чтобы еще больше повысить скорость передачи данных, организация ITU рекомендовала новый стандарт сжатия данных, который называется V.44 и основан на алгоритме сжатия LZJH, 496 Глава 12. Сетевой доступ разработанном в компании Hughes Network Systems. Эта технология позволяет достичь сжатия, которое на 25% превышает возможности современного стандарта V.42bis. Ожидается, что новый стандарт позволит достичь степеней сжатия до 1:6 при обычной работе в Internet. В итоге общая пропускная способность возрастет до 300 Кбит/с по сравнению с 150-200 Кбит/с в современ ных модемах, что позволяет существенно сократить время загрузки Web-страниц.

Большинство пользователей модемов согласятся, что фактические скорости передачи данных значительно меньше приведенных оценок и гораздо ниже, чем позволяет достичь тех нология DSL. Но стандарт V.92 обладает одним преимуществом Ч он не требует установки или модернизации оборудования на стороне поставщика услуг Internet.

Хотя широкополосные соединения являются идеальным вариантом для большинства пользователей, обычные модемы еще некоторое время будут оставаться одним из основных способов подключения к Internet во всем мире.

Благодаря широкой популярности и низкой стоимости модемы стали стандартным ком понентом ноутбуков. Иногда они устанавливаются в виде обычных адаптеров mini-PCI или комбинированных, содержащих модем и сетевой адаптер Ethernet. Тем не менее большинство современных аналоговых модемов встраиваются непосредственно в системную плату ноутбу ка без возможности их замены.

Существуют и более старые модели ноутбуков, не оборудованных модемом. В подобном случае модем можно подключить через последовательный порт, однако более разумное реше ние Ч использование адаптера PC Card.

Модемы PC Card Практически все современные ноутбуки оснащены встроенным модемом. Ранее единст венным способом установки модема в портативный компьютер было использование адаптера PC Card или PCMCIA.

Адаптер Туре II PC Card имеет толщину всего 5,5 мм (0,19 дюйма), что не позволяет раз местить на нем стандартный разъем RJ-11 для подключения кабеля телефонной линии.

Эта проблема была решена тремя разными способами.

Х Использование удлинителя. Это относительно короткий кабель с разными штекерами на концах. Один штекер предназначен для подключения к модему PC Card, второй вставляется в разъем RJ-11. Современные удлинители позволяют подключить модем непосредственно к телефонной розетке без использования дополнительного кабеля (рис. 12.1). Удлинители были достаточно популярны среди производителей модемов, в частности из-за того, что пользователи их постоянно теряли и покупали сменные удлинители по цене, доходившей до 99 долларов. На данный момент удлинители про даются по цене 10-20 долларов такими компаниями, как Computer Heaven.

Х Использование разъема XJACK. Этот тонкий разъем, который является разновидно стью разъема RJ-11, можно выдвигать из адаптера PC Card для подключения телефонно го кабеля в вертикальном положении и убирать назад, если он не нужен, для защиты от повреждений. Единственная проблема разъема XJACK Ч опасность его повреждения при натяжении телефонного провода, например когда кто-то цепляется за него. Безусловно, проще заменить адаптер модема, чем ноутбук, который может просто упасть на пол.

М Использование адаптера Туре III. Самый простой способ подключения модема. Толщи на адаптера Туре III позволяет установить в нем стандартные разъемы RJ-11 и RJ-45.

Несмотря на то что в большинстве современных ноутбуков устанавливаются встроенные модемы, некоторые пользователи предпочитают носить с собой запасной адаптер PC Card, особенно если такой модем обладает специальными возможностями, например способностью работать с международными телефонными сетями или поддержкой голосовых звонков.

Модем PC Card имеет небольшой вес и оказывается весьма кстати, если встроенный модем выходит из строя.

Аналоговые модемы Рис. 12.1. Удлинитель, используемый для подключения модема PC Card к телефонной розетке Программные модемы ("winmodem") Многие современные модемы на самом деле не являются модемами в полном смысле этого слова, а представляют собой лишь расширенные разъемы. Эти устройства, получившие название winmodem, взаимодействуют с программами операционной системы, которые перекладывают на центральный процессор задачу по обработке всех данных, обычно выполняемую самим моде мом. Программные модемы обладают достойными характеристиками, так как современные про цессоры легко эмулируют работу модема на скорости 56 Кбит/с. Такие модемы часто вдвое или втрое дешевле полноценных модемов, однако полностью зависят в своей работе от операцион ной системы (Windows или некоторые версии Linux). Как правило, полноценный модем облада ет большей производительностью и, в отличие от программного модема, может работать в опе рационных системах, отличных от Windows (DOS, многие версии Linux).

Внимание!

Некоторые телефонные линии могут нести угрозу повреждения модема. Во многих гостиницах и офисах используются цифровые телефонные линии РВХ, в которых применяется большее напряжение, чем в стандартных аналоговых телефонных линиях. Дополнительное напряжение требуется для обеспечения ра боты ряда функций, например световой индикации и жидкокристаллических экранов телефонных аппара тов. К сожалению, это напряжение может серьезно повредить модем, установленный в виде адаптера PC Card или интегрированный в системную плату портативного компьютера. Определить визуально тип те лефонной линии невозможно, поскольку в аналоговых и цифровых линиях используются разъемы RJ-11.

Чтобы избежать повреждения встроенного модема ноутбука можно приобрести тестер линии (обычно на зываемый Modem-Saver), который стоит около 30 долларов и подключается к настенному разъему для из мерения напряжения в линии.

Специальная защита позволяет подключать модем ноутбука и к цифровой линии, однако обойдется она недешево. Компания Konexx (www. konexx. com) примерно за 130 долларов продает устройство, подклю чаемое к разъему телефонной сети и защищающее модем от опасного напряжения цифровой линии.

498 Глава 12. Сетевой доступ Беспроводные модемы Традиционные модемы, безусловно, необходимые устройства, однако они "привязывают" пользователя ноутбука к телефонной розетке. Адаптер беспроводной локальной сети увели чивает длину связи до нескольких десятков метров, однако подобные беспроводные сети пока не получили широкого распространения. Тем не менее есть еще один способ получения дос тупа к Internet Ч беспроводные модемы.

Существует три способа подключения беспроводного модема к ноутбуку. Первый предпо лагает использование сотового модема в виде адаптера PC Card. Сотовый модем, как следует из названия, использует распространенные сети сотовой связи и работает там же, где и мо бильные (сотовые) телефоны. Второй подход состоит в применении в качестве модема непо средственного сотового телефона. Третий Ч использование в качестве модема спутникового телефона Ч понадобится для тех, кто часто оказывается за пределами досягаемости сигнала базовых станций сотовых сетей.

Обратите внимание, что все беспроводные модемы обладают значительно меньшей скоро стью передачи данных, чем их проводные варианты. Первые беспроводные модемы обеспечи вали скорость работы не более 14,4 Кбит/с.

В настоящее время все большее распространение получают сотовые сети третьего поколе ния (3G). Сети первого поколения были аналоговыми и назывались AMPS (Advanced Mobile Phone System). Второе поколение Ч цифровые сети Ч основано на использовании таких тех нологий, как TDMA, CDMA и GSM. Новая технология 3G поддерживает высокоскоростную передачу данных до 2 Мбит/с, хотя реальная скорость в большинстве случаев составляет 384 Кбит/с. Тем не менее большинство современных сотовых сетей 2.5G (в частности, осно ванных на технологиях EDGE и GPRS) поддерживают передачу данных на скорости 128 или 56 Кбит/с, что является очень неплохим показателем.

Сети с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов Большинство беспроводных модемов устанавливают соединение двумя способами. Пер вый основан на принципе коммутации каналов, идентичном традиционному коммутируемо му подключению проводного модема. Пользователь устанавливает соединение с удаленным узлом, взаимодействует с ним некоторое время и отключается после завершения работы.

Второй способ основан на коммутации пакетов. Беспроводный модем всегда подключен к удаленному узлу, подобно тому как домашний ПК подключен к Internet посредством моде ма DSL или кабельного модема. При этом данные пересылаются в виде пакетов.

Выбор конкретного способа подключения зависит от типа-передаваемых данных и метода тарификации подключения. Соединения с коммутацией каналов обычно тарифицируются поминутно, а соединения с коммутацией пакетов Ч в зависимости от объема передаваемых данных. Если сотовый оператор берет небольшую плату за голосовые подключения или поль зователь планирует лишь изредка подключаться к Internet, соединение с коммутацией кана лов оказывается самым подходящим вариантом. Однако, если оператор предлагает недорогие тарифы на объем передаваемых/получаемых данных и пользователь намерен подключаться к Internet несколько раз в день, следует подумать о подключении с коммутацией пакетов.

Беспроводные модемы в виде адаптера PC Card Как и в случае других периферийных устройств ноутбука, лучшим методом реализации беспроводного модема является адаптер PC Card. Оригинальные беспроводные модемы PC Card представляли собой два адаптера. Например, модем Sierra Wireless AirCard, выпущен ный в 1997 году, состоял из двух адаптеров Туре II. Один являлся стандартным модемом, а второй Ч сотовым адаптером. В 1999 году компания Sierra Wireless смогла сократить размер модема до одного адаптера Туре II, предназначенного для наладонных компьютеров под управлением Windows СЕ, а позднее и портативных компьютеров. С развертыванием сото вых сетей стандартов 2.5G и 3G беспроводные модемы начали использовать новые возможно сти для достижения более высокой скорости передачи данных. Один из современных беспро Анапоговые модемы водных модемов, Sierra Windows AirCard 750, показан на рис. 12.2. Это устройство обеспечи вает скорость передачи данных до 56 Кбит/с (если такая скорость поддерживается готовым оператором). При подключении наушников и микрофона модем может работать в гачестве сотового телефона.

Рис. 12.2. Модем Wireless AirCard 750, поддерживающий работу в сетях Т-Mobile на базе стандарта GSM Преимуществом сотового модема PC Card является относительная простота использова ния. Нет проводов, внешних компонентов или удлинителей. Единственным видимым при знаком модема является гибкая антенна, выступающая из корпуса адаптера PC Card.

Некоторые сотовые модемы PC Card обладают способностью работать с голосовыми дан ными. С помощью такого модема, встроенных динамиков и микрофона ноутбук можно ис пользовать в качестве мобильного телефона.

Подключение модема к сотовому телефону Некоторые модемы для ноутбуков могут подключаться как к сотовому телефону, гак и к стандартной телефонной линии. К сожалению, большинство модемов не поддерживают рабо ту с сотовыми линиями связи, поэтому часто приходится приобретать специальный сотовый модем в виде адаптера PC Card. Компания 3Com и ряд других производят модемы, поддер живающие работу с популярными сотовыми телефонами стандартов AMPS и GSM Боль шинством таких модемов используется протокол Microcom MNP10EC, который проектиро вался для преобразования сигнала согласно характеристикам, принятым в сотовых сетях.

Даже учитывая стоимость модема, поддерживающего работу в сотовых сетях, и специального кабеля для подключения сотового телефона к модему, это решение эффективно с точки зре ния стоимости, так как требует только одной учетной записи у оператора мобильной связи.

Использование сотового телефона в качестве беспроводного модема Большинство современных сотовых телефонов обладают встроенным сотовым модемом, который применяется для доступа к специальным Web-узлам. Например, телефон Audiovox (рис. 12.3) поддерживает максимальную скорость передачи данных 256 Кбит/с (в зависимо сти от сотовой системы, в которой работает телефон). Обычно в сетях с коммутацией пакетов скорость достигает 128 Кбит/с и выше, а в сетях с коммутацией каналов Ч 14,4 Кбит/с.

Глава 12. Сетевой доступ Это самый эффективный с точки зрения стоимости подход, поскольку сотовый телефон применяется и как телефон, и как модем. Телефон подключается к компьютеру с помощью USB-кабеля, инфракрасного или Bluetooth-соединения. Эти же соединения применяются для передачи календарной информации и телефонной книги с телефона на ноутбук.

Замечание Обратите внимание, что не все сотовые телефоны могут работать в качестве сотовых модемов. Перед приобретением сотового телефона проверьте поддержку им функции модема.

Рис. 12.3. Сотовый телефон Audiovox CDM8300 Tri-Mode Digital CDMA2000 IX, обладающий встро енным сотовым модемом и поддерживающий подключение к портативному компьютеру Использование спутникового телефона в качестве беспроводного модема Пользователи портативных компьютеров, которые работают за пределами покрытия сото вых сетей, могут использовать спутниковый телефон, например один из тех, которые прода ются компанией GlobalStar. Как и в случае сотовых телефонов, некоторые спутниковые теле фоны могут быть подключены к портативному компьютеру и работать в качестве спутнико вого модема. Обратите внимание, что такая степень свободы имеет свою цену и один мегабайт принятой/переданной информации стоит недешево. Максимальная скорость передачи дан ных при таком подключении составляет 56 Кбит/с и выше.

Типы сотовых систем В США, как и во многих других странах, используется несколько типов цифровых сото вых систем. Каждая система обладает своими достоинствами и недостатками при работе с го лосовыми соединениями и соединениями передачи данных. В табл. 12.1 представлены основ ные технологии сотовых сетей трех поколений.

Типы сотовых систем Таблица 12.1. Поколения сотовых сетей Сотовая технология третьего Сотовая технология второго Сотовая технология поколения поколения (2G) "2.5G" поколения (3G) CDMA 1XRTT 3XRTT(CDMA2000) Г.

GSM GPRS, EDGE WCDMA TDMA EDGE WCDMA Далее описаны некоторые виды сотовых систем.

М CDPD (Cellular Digital Packet Data). Одна из первых технологий, предназначенных для передачи цифровой информации поверх голосовых данных. Система CDPD рабо тает посредством добавления небольших пакетов цифровых данных в неиспользован ные интервалы аналоговых голосовых каналов в сотовых сетях. Технология CDPD используется в основном крупными корпорациями и общественными организациями для отправки небольших объемов текстовой информации. Максимальная скорость пе редачи данных при этом не превышает 19,2 Кбит/с. В США эту услугу предоставляют операторы AT&T Wireless и Verizon Wireless.

Х CDMA (Code Division Multiple Access). Самая популярная сотовая технология в США, используется на традиционной частоте 800 и 1900 МГц. Данная технология также широко используется и вне США. В контексте передачи данных технология CDMA ограничена скоростью 14,4 Кбит/с. Постепенно сети CDMA модернизируются для использования технологии коммутации пакетов, что позволяет достигать скорости передачи данных в 64-384 Кбит/с. Основными операторами, использующими техно логию CDMA, являются Verizon Wireless и Sprint PCS.

Х CDMA2000. Торговая марка для сотовых сетей стандарта 3xRTT.

Х 1XRTT. Промежуточный эволюционный шаг в сотовых сетях CDMA. Сети 1XRTT поддерживают передачу данных на скорости до 153 Кбит/с. Многие системы 1XRTT уже преобразованы в сети 3XRTT (CDMA2000).

Х 3XRTT. Сотовые сети третьего поколения, которые проектировались для развития се тей CDMA. Максимальная скорость передачи данных составляет 307 Кбит/с. Эта тех нология известна под торговой маркой CDMA2000.

Х TDMA (Time Division Multiple Access). Возможно, самая старая технология цифровых сотовых сетей в США. Скорость передачи данных в традиционных сетях TDMA со ставляет 9,6 Кбит/с. Технология пакетной коммутации позволяет увеличить быстро действие до 384 Кбит/с. Компания AT&T является основным поставщиком устройств на базе TDMA.

GSM (Global System for Mobile Communications). Стандарт сотовых сетей Европы Х (в частности, России и Украины) и некоторых других стран. В США рыночная доля этого стандарта также продолжает расти. Первоначальная скорость передачи данных составляла 9,6 Кбит/с. Новые системы третьего поколения, основанные на EDGE или GPRS, позволяют достигать скорости передачи данных до 384 Кбит/с. В США основ ным поставщиком устройств GSM является компания T-Mobile.

Х GPRS (General Packet Radio System). Технология модернизации систем GSM. Типич ное устройство GPRS, например Sierra Wireless AirCard 750, обладает теоретической максимальной пропускной способностью 83 Кбит/с, но фактическое быстродействие составляет 30-56 Кбит/с. Следующим шагом развития таких сотовых сетей является технология EDGE.

Х EDGE (Enhanced Data for GSM Efficiency). Технология модернизации систем GPRS и TDMA. Обеспечивает пиковую пропускную способность в 384 Кбит/с. Следующим шагом в развитии EDGE-сетей является технология WCDMA.

502 Глава 12. Сетевой доступ Х WCDMA (Wideband CDMA). Последний уровень развития современных сотовых сетей GSM и TDMA. Поддержка средней (а не максимально возможной, в отличие от EDGE) скорости передачи данных в 384 Кбит/с.

Сетевые подключения С развитием локальных сетей в офисах и домах, а также широкополосного Internet доступа и появлением беспроводных точек доступа Wi-Fi большинство пользователей порта тивных компьютеров стремятся получить максимально возможную скорость передачи дан ных на время всей работы с локальной сетью и Internet. Существует два метода подключения ноутбуков Ч проводные и беспроводные.

Проводные локальные сети Доступ к сети поддерживается всеми современными компьютерами, поэтому большинст во компьютерных систем, включая ноутбуки, поставляются вместе с сетевым адаптером того или иного типа. Сетевой адаптер необходим для подключения к офисной локальной сети или к домашнему широкополосному модему (DSL или кабельному модему). Единственной про блемой является выбор конкретной модели.

Старые модели портативных компьютеров было сложно подключить к сети, и пользовате лям приходилось переносить небольшие внешние адаптеры, подключаемые к параллельному порту компьютера. Позднее сетевые адаптеры стали поставляться в виде адаптеров PCMCIA.

После появления шины mini-PCI (разновидность шины PCI, предназначенная для портатив ных компьютеров) были представлены и сетевые адаптеры, поддерживающие этот интерфейс.

Некоторое время ноутбуки продавались с изначально встроенными адаптерами mini-PCI, которые содержали сетевой адаптер и модем. Уменьшение размера и стоимости микросхем сетевых интерфейсов, а также превращение сетевого интерфейса в жизненно важную функ цию портативного компьютера привело к тому, что производители ноутбуков стали интегри ровать сетевой адаптер в системную плату.

Технология 10BASE-T Не так давно самым распространенным типом сетевых адаптеров был 10BASE-T Ethernet.

Адаптер получил свое название из-за максимальной теоретической пропускной способности в 10 Мбит/с, использования технологии узкополосной передачи и кабеля "витая пара" (отсюда буква "Т" в названии технологии: от английского словосочетания twisted pairЧ витая пара).

По сравнению с коаксиальными и оптическими кабелями, витая пара подключалась к адаптерам и маршрутизаторам с помощью разъемов RJ-45, представляющих собой более крупные по размеру версии стандартных разъемов для телефонных сетей RJ-11. Со снижением стоимости более производительных интерфейсов 10/100BASE-T производство адаптеров 10BASE-T было пре кращено. Тем не менее эти адаптеры все еще используются. Обратите внимание, что их реальная пропускная способность намного меньше теоретического максимума. Реальная скорость зави сит от качества монтажа сети. В среднем быстродействие сети 10BASE-T составляет 6 Мбит/с.

Технология 1O/1O0BASE-T Самым распространенным сетевым интерфейсом из представленных в настоящее время на рынке является 10/100BASE-T. Этот адаптер поддерживает работу как в сетях с быстро действием 10 Мбит/с, так и в сетях со скоростью передачи данных в 100 Мбит/с. В обоих случаях используются одинаковые кабели и разъемы. Реальное быстродействие сети 100BASE-T несколько меньше ее теоретического максимума в 100 Мбит/с.

Технология 10/100/1000BASE-T Сетевой интерфейс 10/100/1000BASE-T предназначен для работы в сетях Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с), а также в старых сетях со скоростью передачи данных 10 и 100 Мбит/с. Как и при использовании других сетевых интерфейсов, фактическая скорость Сетевые подключения передачи оказывается меньше теоретического максимума. В настоящее время адаптеры 10/100/1000BASE-T для настольных ПК стоят всего на 10 долларов больше, чем адаптеры 10/100BASE-T. Аналогичный адаптер для ноутбука можно приобрести в виде платы PC Card.

Многие компании, например Dell, продают портативные компьютеры с интерфейсом 10/100/1000BASE-T, интегрированным в системную плату. Со снижением цен такие интер фейсы будут заменять интерфейсы 10/100BASE-T как в настольных, так и в портативных компьютерах.

Беспроводные локальные сети Проводные локальные сети имеют огромное значение как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков. Однако с использованием проводных сетей ноутбуки лишаются главно го преимуществаЧ портативности. К счастью, беспроводные локальные сети позволяют по лучать высокоскоростной доступ к сети с сохранением мобильности портативных систем.

Стандарты 802. Различными подкомитетами группы 802.11 организации IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) было разработано несколько стандартов беспроводных локальных <;

етей.

Стандарт 802.11Ь Самый популярный стандарт беспроводных локальных сетей известен под названием 802.1 lb. Консорциум производителей Wi-Fi Alliance представил программу совместимости со стандартом 802.11b. Многие, но не все продукты, совместимые со стандартом 802.11Ь;

серти фицированы Wi-Fi Alliance. Тем не менее термин Wi-Fi используется для описания стандарта 802.11b в целом. Однако название Wi-Fi должно использоваться только для обозначения уст ройств, прошедших соответствующую сертификацию.

Стандарт 802.11b определяет максимальную теоретическую пропускную способность в 11 Мбит/с (или 1,375 Мбайт/с). Фактическая скорость зависит от сетевого окружения. Неко торые исследования показывают, что максимальная скорость в идеальных условиях достигает 6 Мбит/с. Для передачи используется частота 2,4 ГГц, не требующая лицензирования в США.

Некоторые производители заявляют дальность работы устройств 802.11b, равную 90 метрам.

Однако следует подчеркнуть, что с увеличением расстояния пропускная способность соеди нения падает. В обычной офисной среде можно ожидать эффективной работы на расстоянии 25 метров. Это расстояние может еще больше сократиться в зависимости от материалов, ис пользуемых для строительства здания. Толстые бетонные стены значительно сокращают рас стояние работы оборудования, а открытое пространство Ч увеличивает. Например, если по ложить портативный компьютер на подоконник, то вполне возможно, что установить связь с портативным компьютером, находящимся на другой стороне узкой улицы, будет гораздо проще, чем с компьютерами в локальной сети собственного офиса.

В беспроводных сетях 802.11b используется два типа оборудования: клиентские умы, ко торые обычно выполнены в виде адаптеров PC Card (рис. 12.4) или адаптеров mini-PCI, уста навливаемых внутри корпуса ноутбука, и точки доступа, представляющие собой мосты меж ду беспроводной сетью и традиционной проводной сетью. Беспроводные сети 802.11b могут быть одноранговыми (связь осуществляется только между клиентскими узлами) и структу рированными (сеть состоит из клиентских узлов и точек доступа).

Многие гостиницы, залы ожидания в аэропортах и кафе оборудовали точки доступа беспроводных сетей 802.11b для обеспечения удобства клиентов с ноутбуками. Такие зоны с беспроводным доступом к широкополосным сетям называются hotspot.

Клиентские узлы оснащаются антеннами двух типов. Адаптеры PC Card обладают не большим внешним основанием, содержащим антенну, которая выступает из разъема PC Card.

Многие современные ноутбуки оснащены антенной, размещенной вокруг экрана. Такая кон струкция более устойчива к нагрузкам.

504 Глава 12. Сетевой доступ Стандарт 802.11а Работа над стандартом беспроводных локальных сетей 802.11а началась раньше, чем над популярным стандартом lib, поскольку стандарт lib требовал внесения минимальных изме нений в уже существующее оборудование для работы в беспроводных сетях на частоте 2,4 ГГц, производители смогли достаточно быстро разработать оборудование для стандарта 1 lb. С другой стороны, стандарт 11а требовал нового и более дорогого оборудования для ра боты в редко используемом высокочастотном диапазоне. Таким образом, стандарт lib вышел на рынок первым и стал исключительно популярным. Однако разработчики стандарта 802.11а воспользовались дополнительным временем на развитие своего детища. Стандарт 802.11а поддерживает максимальную теоретическую пропускную способность в 54 Мбит/с, что примерно в пять раз превышает возможности стандарта 802.1 lb. Так как стандарт 802.11а предполагает использование более высокой частоты (5 ГГц), сигналы обладают меньшей спо собностью проникать сквозь стены. К сожалению, эти стандарты беспроводных локальных сетей не совместимы друг с другом.

На рис. 12.5 показан типичный адаптер 802.11а CardBus. Кроме реализации скорости пе редачи данных в 54 Мбит/с, адаптер поддерживает специальный режим, который, по утвер ждениям компании, обеспечивает передачу данных со скоростью 72 Мбит/с. Помимо того, адаптер поддерживает технологии шифрования WEP (Wired Equivalent Privacy) и Dynamic Key Exchange, а также обладает разрядностью 152 бит.

Рис. 12.4. Сетевой адаптер Nctgear MA401 802.1 lb Wireless PC Card, поддерживающий работу с обору дованием Wi-Fi на максимальной теоретической скорости 11 Мбит/с Рис. 12.5. Высокоскоростной адаптер D-Link AirPro DWL-A650 CardBus, работающий в диапазоне 5 ГГц в соответствии со стандартом 802.11а и поддерживающий максимальную теоретическую пропуск ную способность 54 Мбит/с Сетевые подключения Многие. корпоративные системные администраторы предпочитают использовать стандарт 802.11а из-за его высокой пропускной способности и поддержки большего количества пользова телей. Согласно спецификациям, более медленный стандарт 802.11b поддерживает 11 )саналов, но из-за перекрытия частот фактически доступны лишь три канала (1,6и 11).С другой стороны, стандарт 802.11а предоставляет восемь каналов. Большинство существующих точек доступа поддерживают стандарт 802.11b. В последнее время появились адаптеры PCMCIA CardBus и mini-PCI, поддерживающие оба типа сетей Ч 802.11а и 802.11b. Обратите внимание, что в бес проводных сетях несовместимых стандартов используются различные типы антенн. Для обес печения работы комбинированных адаптеров, поддерживающих работу со стандартами 802.1 la/llb, производитель должен оборудовать компьютер двумя антеннами.

Стандарт 802.11д Стандарт 802.1 lg является неким компромиссом между стандартами 11а и l i b. Первона чальная спецификация этого стандарта оговаривала скорость, в два раза превышающую ско рость стандарта 802.11b, при сохранении обратной совместимости с ним. Хотя этот стандарт и не обеспечивает быстродействия 802.11а, ему удалось избежать проблем с совместимостью.

Стандарт 802.1 lg использует тот же диапазон частот (2,4 ГГц), что и стандарт 802.11b, и работает примерно на таком же расстоянии. Данный стандарт медленно, но уверенно наби рает популярность. Со временем стандарт 802.1 lg должен вытеснить с рынка стандарт 802.11b. Кроме того, уже появились комбинированные адаптеры l l a / l l g. В настоящее время ведется разработка более быстродействующей версии стандарта 802.1 lg.

Стандарт 54д Компания Broadcom, поставляющая наборы микросхем для производителей беспроводных сетевых адаптеров, объявила о модификации стандарта 801.1 lg с повышением его быстродейст вия. Новый вариант стандарта 54g предоставляет максимальную теоретическую пропускную способность 54 Мбит/с, как и стандарт 802.11а. Таким образом, оборудование 54g предоставляет скорость стандарта 11а и остается совместимым с точками доступа lib. Но следует отметить, что адаптеры 54g используют тот же "тесный" частотный диапазон, который задействован множест вом беспроводных сетей стандарта 1 lb, не говоря уже о беспроводных телефонах и микроволно вых печах. Дополнительная информация представлена на Web-узле по адресу: www. 54g. com.

На рис. 12.6 показан типичный адаптер 54g для портативного компьютера. Обратите вни мание на металлическую оболочку слева с небольшими углублениями, которые являются признаком высокоскоростного адаптера CardBus PCMCIA. Для работы этого адаптера бес проводной локальной сети требуется шина CardBus. Справа находится отсек антенны, кото рый может выдвигаться из портативного компьютера.

Рис. 12.6. Адаптер Wircless-G компании Linksys, совместимый со стандартами 802.1 lb и 802.1 lg 506 Глава 12. Сетевой доступ Wi-Fi Alliance Как уже отмечалось, организация Wi-Fi Alliance была создана производителями оборудо вания беспроводных локальных сетей для сертификации устройств на их совместимость со стандартом 802.11b. Все продукты, имеющие сертификат Wi-Fi, совместимы со стандартом 802.11b, однако не все продукты, соответствующие стандарту 802.11b, имеют сертификат Wi-Fi. Поскольку аббревиатуру Wi-Fi легче запомнить, ее часто используют вместо названия стандарта 802.11b, хотя это и не верно с формальной точки зрения.

Wi-Fi5 Alliance Как и в ситуации с Wi-Fi Alliance и 802.11b, для стандарта 802.11а был организован такой же сертификационный орган, названный Wi-Fi5. Цифра 5 указывает на использование радиочастотного диапазона 5 ГГц, как в стандарте 11а. В отличие от Wi-Fi, термин Wi-Fi не стал синонимом 802.11а.

Стандарт Bluetooth Основной особенностью ноутбуков и сотовых телефонов является их неограниченная портативность. Теоретически эти устройства вообще могут обходиться без кабелей. Но фак тически даже мобильные устройства ограничены собственными кабелями. Например, может потребоваться кабель для подключения портативного компьютера к сотовому телефону или для подключения телефона к наушникам и микрофону.

Шведский электронный гигант Ericsson решил избавиться от подобных кабелей, предложив стандарт персональной беспроводной сети, который был назван Bluetooth ("синий зуб"). Стран ное название стандарта происходит от имени датского короля викингов Гарольда Синезубого, который жил тысячу лет назад и, судя по всему, порадовал бы современных дантистов.

Стандарт Bluetooth поддерживает связь на достаточно коротком расстоянии (около 5 метров) и обладает эффективной пропускной способностью (около 1 Мбит/с). Обладая та кими характеристиками, стандарт Bluetooth никогда не сможет соревноваться со стандартами беспроводных локальных сетей 802.11л;

, но перед ним и не ставятся такие задачи. Стандарт предназначен для создания небольшой персональной сети между различными устройствами одного пользователя.

После появления первой версии спецификации Bluetooth возникли многочисленные про блемы совместимости различных устройств, что привело к выпуску спецификации версии 1.1. В настоящее время лишь некоторые ноутбуки оснащены соответствующим адаптером Bluetooth, однако его можно без проблем установить с помощью адаптера PC Card. На волне популярности данного стандарта в настоящее время разрабатывается новая версия 2.0, которая должна решить ряд проблем Bluetooth Ч малое быстродействие и расстояние эффек тивной работы. Мобильные телефоны с поддержкой Bluetooth часто используются пользова телями ноутбуков для получения доступа в Internet.

Подключение к Internet в дороге После приобретения необходимого программного и аппаратного обеспечения становятся доступными несколько способов подключения к Internet (или другим компьютерам). В этом разделе рассматриваются методы организации таких подключений.

Как уже отмечалось, существует два основных способа подключения: проводное и беспро водное. Проводные подключения обычно предоставляют большую скорость и надежность, однако им на пятки наступают более удобные беспроводные сети.

Высокоскоростные подключения в гостиницах Самым быстрым методом подключения к Internet является подключение сетевого адаптера компьютера к локальной сети с выходом в Internet. Такие локальные сети обычно присутствуют в удаленных офисах, в залах ожидания первого класса в аэропортах, а также в некоторых кафе.

Самым вероятным местом, где путешествующий пользователь может найти высокоскоростное Подключение к Internet в дороге подключение, является номер гостиницы. На Web-узле www.wiredhotels.com приводится список гостиниц с быстрыми каналами связи, а также краткое описание предоставляемых услуг.

На данный момент в списке присутствует около 4000 гостиниц.

При резервировании номера проверьте наличие номеров с возможностью подключения к Internet. Оказавшись в номере, проверьте работоспособность подключения. Если подклю чение отсутствует или работает неправильно, попросите администрацию гостиницы предос тавить вам другую комнату с работающим подключением.

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |   ...   | 16 |    Книги, научные публикации