Geum.ru

Фигурнов В. Э. Ф49 ibm pc для пользователя. Изд. 7-е, перераб и доп

Вид материалаКнига
Подобный материал:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   87
), то оольшинство звуковых карт заслуживает в лучшем случае

тройки. Лишь некоторые звуковые карты (фирм Roland, Turtle Beach, Advanced Gravis, En-

soniq, Yamaha и др., причем вовсе не все карты этих фирм) заслужили у него четверку с

плюсом или даже пятерку с минусом. Продукция фирмы Creative Labs устойчиво оценива-

ется на четверку (иногда с плюсом, иногда с минусом). А продукция многих других фирм

либо неоднородна (наряду с вполне добротными изделиями есть и явная халтура), либо

вообще никуда не годится (особенно это относится к дешевым картам китайского производ-

ства).


2. Звуковые карты обеспечивают лишь один (моно) или два (стерео) канала записи-

воспроизведения звука. Имеются и системы на базе IBM PC-совместимых компьютеров для

полупрофессиональной записи и обработки звука (фирм Digidesign, Yamaha и др.). Эти

комплексы, в отличие от звуковых карт, обеспечивают многоканальную (8, 16 или более

каналов) запись звука, более качественные и <чистые> тракты записи звука, запись звука с

точностью 24 разряда (а не 16) и с повышенной частотой дискретизации (это обеспечивает

существенное снижение погрешностей при преобразовании звука в цифровую форму).

Правда, и стоят такие комплексы на порядок дороже звуковых карт (несколько тысяч дол.).


Запись звуковых колебаний - наиболее универсальная форма записи звуков, но она

слишком <объемистая> (десятки Кбайт на каждую секунду звучания при обычной од-

ноканальной стереозаписи), не гибкая и т.д., поэтому во многих случаях она неприем-

лема. Например, для компьютерных игр было бы слишком накладно отводить десятки и

сотни Мбайт под записи музыкального сопровождения. Поэтому еще в первых звуко-

вых картах была реализована возможность воспроизведения не только записей звуко-

вых колебаний, но и нот, точнее, их электронного аналога - MIDI. Сокращение MIDI

означает Musical Instruments Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных

инструментов, это стандартная система команд, применяемая для управления элек-

тромузыкальными инструментами. Запись музыки в виде MIDI-файлов в сотни раз бо-

лее компактна, чем в виде файлов звуковых колебаний (.WAV-файлов) - обычно это

десятки или сотни байт на секунду звучания, а не десятки тысяч.


Однако для воспроизведения MIDI-файлов звуковая карта должна быть более интел-

лектуальной - она должна знать, как играет каждый музыкальный инструмент - ведь

одна и та же нота в исполнении скрипки, фортепиано, флейты, гобоя или всего орке-

стра звучит совершенно по-разному. А этих инструментов достаточно много - в стан-

дарте General MIDI определено 128 обычных и 46 ударных инструментов. В звуковых

картах применяются два способа генерации звучания MIDI-инструментов - частот-

ный и волновой синтез.


В первых звуковых картах для генерации звучания музыкальных инструментов исполь-

зовался так называемый частотный синтез. В нем звучание каждого инструмента

генерировалось из двух или, в более поздних моделях звуковых карт, четырех сину-

соидальных колебаний (чистых тонов) варьируемой громкости. Однако звучание при

этом получалось весьма не натуральным - ведь в реальном звучании музыкальных

инструментов проявляются десятки и сотни обертонов, а не один или три, как это ге-

нерируется при частотном синтезе. Так, когда я установил свою звуковую карту в ре-

жим частотного синтеза и попробовал прослушать начало Пятой симфонии Бетховена,

мне показалось, что она исполняется на губной гармошке.


Другой способ генерации звучания музыкальных инструментов - более совершенный,

но и более дорогой, - основан на том, что звуковая карта хранит звучание одного

тона каждого инструмента (как известно, на основе звучания одного тона инструмента

можно <в первом приближении> сгенерировать звучание любого другого тона этого

инструмента). Чем более полные и достоверные записи звучания музыкальных инстру-

ментов хранятся на звуковой карте, тем реалистичнее генерируемое картой воспроиз-

ведение музыки, записанной в формате MIDI.


На качество звучания при воспроизведении MIDI влияют следующие характеристики:


количество голосов - и при табличном, и при волновом синтезе важно количество

голосов, то есть максимальное количество одновременно звучащих нот музыкаль-


Запись нот


Запись и


воспроизведение

речи


ных инструментов. В более дорогих картах обеспечивается 32 или более голоса, в

старых и дешевых - II-24 голоса. При недостаточном количестве голосов

сложные музыкальные фрагменты воспроизводятся неправильно;

объем it качество библиотек табличного синтеза влияют на качество воспроизве-

дения звука при табличном синтезе. Более дорогие музыкальные карты содержат

2 или даже 4 Мбайта памяти, в которой записано звучание музыкальных инстру-

ментов. А в дешевых имеется 512 Кбайт памяти или менее, звучание таких карт

заметно хуже, хотя все равно это гораздо реалистичнее частотного синтеза.


Звуковые карты не умеют преобразовывать музыку в ноты - не ждите, что, подав на

вход звуковой карты запись музыкального произведения с магнитофона, Вы сможете

на выходе получить его партитуру. Однако с помощью специальных программ (как

элементарных типа Ballade, так и профессиональных типа Score и Encore), Вы можете

записывать музыку (вручную или с помощью музыкальной клавиатуры) в виде нот,

проигрывать их, оформлять и печатать ноты (партитуры) и т.д. Многие современные

композиторы и аранжировщики не пишут ноты от руки, а используют компьютерные

программы (правда, чаще для Макинтоша, а не для IBM PC).


Звуковые карты не умеют сами по себе читать вслух имеющиеся в компьютере тексты

или распознавать произнесенные человеком слова и предложения - это слишком

сложные задачи, чтобы методы их решения можно (точнее, целесообразно) было

встроить в звуковую карту. Впрочем, с помощью специального программного обеспе-

чения обе эти задачи решаются, хотя и не вполне удовлетворительно. Так, читаемый

компьютером текст обычно невыразителен и не содержит правильных интонаций. А

при распознавании речи либо программа может узнавать весьма ограниченный набор

слов, либо качество распознавания становится слишком низким. Впрочем, в ближай-

шее время такое положение дел может измениться.


Замечание. Некоторые программы используют при генерации и распознавании речи спе-

циальные возможности звуковых карт, а некоторые обходятся без них. Например, фирма

Creative Labs выпускает некоторые звуковые карты с сигнальным процессором (ASP), об-

легчающим генерацию и распознавание речи, и поставляет вместе с такими картами соот-

ветствующее программное обеспечение. Разумеется, те программы, которые не используют

специальные возможности звуковых карт, расходуют больше ресурсов компьютера (времени

процессора и оперативной памяти).


13.18. Звуковые карты


Назначение


Подключение


".>

<и)

iR

гй)


\г


Для воспроизведения звуковой информации - музыки, речи и т.д., в компьютере

должны быть установлены звуковые карты и акустические системы (колонки), которые

мы и обсудим в этом параграфе. Без звуковой карты компьютер может издавать звуки

лишь с помощью встроенного динамика (пищалки), возможности которой крайне огра-

ничены: верх ее способностей - это имитация игры на фортепиано одним пальцем. С

помощью звуковой карты можно не только воспроизводить, но и записывать звук

(получая файл с записью звука на диске компьютера), а также выполнять некоторые

другие действия (скажем, накладывать один звуковой сигнал на другой).


Большинство звуковых карт вставляется в разъем шины ISA на материнской карте

компьютера. В части карты, выходящей на заднюю стенку компьютера, имеются сле-

дующие разъемы (см. рис. слева):


15-гнездовой разъем для подключения MIDI-инструментов или джойстика;

2-3 разъема для входных сигналов - от микрофона и других устройств (магнитофона,

внешнего проигрывателя компакт-дисков и т.д.);


1-2 разъема для выходных сигналов. Если этих разъемов два, то на один из них пода-

ется неусиленный выходной сигнал, а на другой - выходной сигнал, прошедший

через встроенный усилитель (это используется для подключения пассивных ко-

лонок).


Замечания. 1. Настройка параметров звуковой карты (номеров линий прерываний, кана-

лов DMA, портов ввода-вывода и т.д.) при подключении звуковой карты - далеко не про-

стое занятие. Поэтому лучше приобретать звуковые карты, удовлетворяющие специфика-

ции Р&Р (Plug and Play) - такие звуковые карты под Windows 95 подключать гораздо про-

ще.


2. Встроенные усилители на звуковых картах маломощны и не отличаются качеством, так

что лучше их не использовать, а подсоединять активные колонки или внешний усилитель к

линейному выходу, то есть гнезду с неусиленным выходным сигналом.


Подключение

дисковода компакт-

дисков


Характеристики

звуковых карт


Частотный синтез

Табличный синтез


Дополнительные

возможности


Дочерние карты


Совместимость


3. Многие звуковые карты позволяют подключать дополнительный 15-гнездовой разъем, в

этом случае основной 15-гнездовой разъем используется для подсоединения MIDI-

инструментов (музыкальной клавиатуры и т.д.), а дополнительный - для джойстика.


Внутренний дисковод компакт-дисков должен соединяться со звуковой картой специ-

альным аудиокабелем из 3 или 4 проводов. Этот аудиокабель передает звуковой сигнал

от дисковода компакт-дисков, что позволяет проигрывать аудио компакт-диски практи-

чески без участия процессора, то есть не замедляя работающие программы.


3;iM('4;iiuic. Некоторые звуковые карты содержат интерфейс (разъем) для подключения

дисковода компакт-дисков. Чаще всего использовались интерфейсы Sony, Panasonic, Mit-

sumi. Некоторые звуковые карты оснащались даже несколькими интерфейсами, то есть

могли работать с дисководами компакт-дисков различного типа (такие звуковые карты часто

обозначаются Multi-CD или MCD). Однако сейчас надобность в подобных интерфейсах

практически полностью отпала, так как компьютеры оснащаются контроллерами biDE, к

которым и подключаются дисководы для компакт-дисков. Поэтому многие современные

звуковые карты не содержат разъемов для подключения дисковода компакт-дисков.


Большинство современных звуковых карт обеспечивает 16-разрядные стереофониче-

ские запись и воспроизведение звука с частотой дискретизации (соответственно вы-

борки) 44,1 кГц. Карты с худшими характеристиками (8-разрядные, монофонические и

т.д.) покупать вряд ли целесообразно - почти те же деньги обычно можно приобрести

и лучшую карту.


Замрчинис. Запись на компакт-диски также осуществляется с частотой дискретизации

44,1 кГц и 16-разрядным кодированием амплитуды звука. Поэтому некоторые фирмы рису-

ют на коробках со своими звуковыми картами надписи типа , то есть <качество

компакт-диска>. На самом деле, конечно, это неправда, и оснований для этого не больше,

чем для претензий кого-либо на гениальность лишь потому, что он имеет один размер голо-

вы с Эйнштейном. Большинство компакт-дисков записывается на аппаратуре высшего клас-

са, а звуковые карты по своим параметрам, как правило, не дотягивают даже до средней

бытовой аудиоаппаратуры.


Все карты обеспечивают воспроизведение музыки в формате MIDI с помощью частот-

ного синтеза. Хорошие карты позволяют воспроизводить музыку с большим количест-

вом голосов (не менее 20).


Средства табличного синтеза, обеспечивающие гораздо лучшее качество воспроизведе-

ния музыки в формате MIDI, имеют лишь относительно дорогие карты (Sound Blaster

32, Advanced Gravis Ultrasound, Turtle Beach Tropez и др.). Хорошие карты позволяют

воспроизводить музыку с большим количеством голосов (32 и более) и содержат боль-

шие объемы данных с библиотеками табличного синтеза (2 Мбайта и более). Многие

карты содержат и дополнительную оперативную память, в которую можно загружать

образцы звучаний инструментов, сконструированные пользователем.


Как правило, карты со средствами табличного синтеза обладают и лучшими характери-

стиками, поскольку считаются предназначенными для более взыскательных пользова-

телей. А карты, не обладающие средствами табличного синтеза, считаются предназна-

ченными для бизнес-приложений, однако обычно они могут быть оснащены такими

средствами с помощью дочерней карты (см. ниже).


Некоторые звуковые карты оснащаются разнообразными дополнительными возможно-

стями:


цифровой сигнальный процессор (DSP) позволяет обрабатывать звук, добавляя в

него определенные эффекты - хорус, реверберацию, квазитрехмерное звучание и

т.д. (все это полезно лишь при профессиональной работе со звуком). Иногда циф-

ровой сигнальный процессор применяется при распознавании речи;


аналоговый сигнальный процессор (ASP) применяется в некоторых звуковых кар-

тах фирмы Creative Labs при распознавании речи;


радиотюнер позволяет прослушивать радиопрограммы;


режим одновременной записи и воспроизведения (Dual DMA) позволяет одновре-

менно производить запись и воспроизведение звука.


Звуковые карты, не обладающие средствами табличного синтеза, обычно могут быть

оснащены такими средствами с помощью дочерней карты. Дочерняя карта соединяется

с основной с помощью 26-проводного кабеля. Например, звуковые карты типа Sound

Blaster 16 могут быть оснащены средствами табличного синтеза с помощью карт Wave

Blaster. Однако комбинация обычной звуковой карты и дочерней карты стоит сущест-

венно дороже звуковой карты, .обладающей средствами табличного синтеза.


Для звуковых карт может быть полезна совместимость со следующими стандартами:


Цены на звуковые

карты


Sound Blaster-совместимость - необходима для некоторых игр и других программ,


работающих в среде DOS;

Microsoft Sound System - для некоторых деловых программ, работающих в среде


Windows;


General MIDI - для правильного воспроизведения музыки в формате MIDI;

General Sample - для карт с цифровым сигнальным процессором (DSP), так как этот

стандарт определяет характеристики различных звуковых эффектов, реализуемых

цифровым сигнальным процессором. Без этого многие профессиональные музы-

кальные программы будут работать неправильно.


За 60-80 дол. Вы сможете приобрести неплохую 16-разрядную звуковую карту без

средств табличного синтеза, например Sound Blaster 16 фирмы Creative Labs, Monte

Carlo фирмы Turtle Beach, Ultrasound АСЕ фирмы Advanced Gravis и др. Карты других

фирм можно купить и раза в два дешевле, но отзывы о таких картах, мягко говоря,

разные. Если позволяют средства, рекомендую не поскупиться и приобрести карту со

средствами табличного синтеза - с качественной музыкой даже от игр удовольствия

получаешь гораздо больше. За 120-130 дол. можно купить более или менее приличную

карту со средствами табличного синтеза Sound Blaster 32 AWE фирмы Creative Labs.

Более мощные и качественные (по моему мнению) карты стоят дороже: Tropez Plus

фирмы Turtle Beach - 270 дол., Tahiti фирмы Turtle Beach - 400 дол., Ultrasound Pro

фирмы Advanced Gravis - 230 дол. и т.д.


13.19. Акустические системы (колонки)


Акустические системы (колонки) позволяют слушать музыку, речь и иные звуки, вос-

производимые звуковой картой. В принципе, без колонок можно обойтись, если вместо

них использовать наушники, но это неудобно. Компьютерные колонки обычно содер-

жат встроенный усилитель, иначе говоря, являются активными колонками, так что

отдельного усилителя (как, скажем, в бытовых музыкальных системах) для них не тре-

буется.


Колонки отличаются по тому, сколько динамиков используется для воспроизведения

звука. В самых дешевых колонках в каждой колонке содержится один динамик (то есть

эти колонки являются однополосными). Такие колонки не обеспечивают приличного

качества, так как один динамик не может одинаково хорошо воспроизводить звуки

всех частот. В более дорогих и качественных колонках колонок в каждой колонке со-

держатся два динамика - для воспроизведения высоких и низких частот. Такие ко-

лонки называются двухполосными. В дополнение к колонкам иногда используется

специальный динамик для лучшего воспроизведения низких частот - сабвуфер.


Большинство пользователей, к сожалению, применяет колонки самого скверного каче-

ства и китайского производства, зато дешевые (10-30 дол.). Ясно, что при этом сколь-

ко-либо качественного звучания получить невозможно (типичная цена колонок для

бытовой аудиоаппаратуры - около 100 дол. и более, а ведь они не содержат встроен-

ного усилителя мощности, как компьютерные). Между тем, колонки дают решающий

вклад в качество звучания. Так, при составлении музыкального центра из отдельных

компонент для его сбалансированности обычно рекомендуют покупать колонки стои-

мостью в полтора-два раза дороже других компонент (усилителя, проигрывателя ком-

пакт-дисков, проигрывателя грампластинок и т.д.).


Компьютерные колонки очень хорошего качества выпускают фирмы Aiwa, Bose, JBL,

Sony и Wharfedale. Системы фирм Aiwa и Sony легко купить в компьютерных магази-

нах в Москве, стоят они 100-200 дол. В магазинах, торгующих аудиотехникой, иногда

можно купить компьютерные колонки высокого качества всех упомянутых фирм. В

принципе, неплохие колонки фирм Aiwa и Sony можно купить и дешевле, за 40-80

дол. Иногда встречаются приличные колонки других фирм, но чаще они звучат не

лучше консервной банки. При этом цена не является показателем качества - за 30

дол. можно купить приличные колонки, а за 80 дол. - прескверные. Так что, если Вы

хотите купить качественные колонки, надо хорошо выбирать и не гнаться за дешевиз-

ной.


13.20. Прочие устройства


Графопостроитель

(плоттер)


Дигитайзер

(графический

планшет)


Сканер


Платы ЦАП и АЦП


Графопостроитель (плоттер) - устройство для вывода чертежей на бумагу. Как пра-

вило, плоттеры используются в системах конструирования (САПР). Плоттеры бывают

барабанного типа (работают с рулоном бумаги) и планшетного типа (в них лист бумаги

лежит на плоском столе).


Для нанесения изображения на бумагу в плоттерах применяются различные техноло-

гии. Традиционно использовались перьевые и карандашно-перьевые плоттеры, в кото-

рых изображение наносится специальными перьями с чернилами или карандашами. Но

в последнее время большое распространение получили струйные плоттеры, в которых

нанесение изображения осуществляется микрокаплями специальных чернил. Струйные

плоттеры позволяют рисовать также и растровые изображения. В плоттерах использу-

ются и другие технологии нанесения изображения (термопереноса, лазерную, светоди-

одную и т.д.). Типичная цена цветных плоттеров формата АО (84х119 см) - 7-10 тыс.

дол., плоттеров меньшего формата - соответственно меньше.


Дигитайзеры (графические планшеты) - устройство для ручного ввода изображений в

компьютер. Дигитайзеры используются в системах автоматического конструирования

(САПР) для ввода чертежей в компьютер, а также художниками для рисования с по-

мощью компьютера. С помощью дигитайзера человек может указывать элементы изо-

бражения (скажем, показывая на объекты чертежа или рисуя рисунок), а дигитайзер

автоматически вводит координаты точек, на которые указывает человек, в компьютер.

Многие дигитайзеры позволяют вводить также и силу нажатия. В зависимости от об-

ластей применения используются дигитайзеры размером от стандартного листа бумаги

(21х29,7 см) до формата АО (84х119 см) и более. Соответственно и стоимость дигитай-

зера может быть от 150-200 до нескольких тысяч дол.


Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компью-

тер. Сканеры могут вводить в компьютер рисунки. С помощью специального програм-

много обеспечения компьютер может распознавать символы во введенной через сканер

картинке, это позволяет быстро вводить напечатанный (а иногда и рукописный) текст

в компьютер. Сканеры бывают настольные (они обрабатывают весь лист бумаги цели-

ком), барабанные (они пропускают лист бумаги сквозь себя) и ручные (в просторечии

- <грабли>, их надо проводить над нужным рисунком или текстом), черно-белые и

цветные (воспринимающие цвета). Сканеры отличаются друг от друга разрешающей

способностью, количеством воспринимаемых цветов или оттенков серого цвета. При

систематическом использовании (например, в издательских системах) необходим на-

стольный или барабанный сканер, хотя эти сканеры и дороже. Для подготовки цветных

изданий требуется, естественно, цветной сканер. Цена ручных сканеров - от 100 до

300 дол., средних по качеству планшетных сканеров - от 600 до 1200 дол., качествен-

ных планшетных сканеров -от 2 до 15 тыс. дол., профессиональных барабанных ска-

неров - до 40 тыс. дол. Имеются специальные сканеры для слайдов (слайд-сканеры).


Во многих технических, медицинских, биологических и иных приложениях требуется

вводить в компьютер сигналы от внешних датчиков, анализировать их, а иногда на

основании этих данных управлять внешними устройствами. Например, в больнице мо-

жет быть полезно подключить датчики, снимающие кардиограммы пациентов, к ком-

пьютеру, чтобы он записывал кардиограммы, а при тревожных изменениях в кардио-

грамме какого-либо из пациентов - вызывал врача. В теплице может быть желательно

подключить к компьютеру датчики температуры, влажности, газового состава воздуха

и т.д., чтобы он на основе этих данных поддерживал оптимальный микроклимат. Для

ввода сигналов в компьютере должна находиться специальная плата, преобразующая

поступающие от датчиков аналоговые сигналы в воспринимаемые компьютером цифро-

вые сигналы. Эта плата называется платой аналого-цифрового преобразователя -

АЦП. Она периодически (скажем, 100 или 1000 раз в секунду) измеряет уровень вход-

ного сигнала и записывает его в память компьютера. Для управления внешними уст-

ройствами необходимо обратное преобразование - из цифровой формы в аналоговую,

ее выполняет другая плата - ЦАП. Часто функции ЦАП и АЦП реализуются на одной

плате - плате ЦАП/АЦП. Различные платы отличаются друг от друга числом кана-

лов обработки сигналов, максимальной частотой вводимых сигналов, возможностью

использования в медицине (в соответствии с принятыми стандартами электробезопас-

ности) и т.д. В зависимости от этих свойств стоимость плат ЦАП/АЦП может состав-

лять от 80-100 до нескольких тысяч дол.