stiu:
sistem audio PC. Compoziția sistemului de sunet pentru PC. Principiul de funcționare și caracteristicile tehnice ale plăcilor de sunet. Indicații pentru îmbunătățirea sistemului de sunet. Principiul procesării informațiilor sonore. Specificațiile sistemelor de sunet.
Instrucțiuni
sistem audio PC- un set de software și hardware care îndeplinește următoarele funcții:
înregistrarea semnalelor audio care provin din surse externe, cum ar fi un microfon sau un magnetofon, prin conversia semnalelor audio analogice de intrare în cele digitale și apoi stocarea lor pe un hard disk;
redarea datelor audio înregistrate folosind un sistem de difuzoare externe sau căști (căști);
Redare CD-uri audio;
mixare (mixare) la înregistrarea sau redarea semnalelor din mai multe surse;
înregistrarea și redarea simultană a semnalelor audio (modul Full Duplex);
prelucrarea semnalelor audio: editarea, combinarea sau separarea fragmentelor de semnal, filtrarea, modificarea nivelului acestuia;
procesarea semnalului audio în conformitate cu algoritmii de sunet surround (tridimensional - 3D-Sound);
generarea sunetului instrumentelor muzicale, precum și a vorbirii umane și a altor sunete folosind un sintetizator;
controlul instrumentelor muzicale electronice externe printr-o interfață MIDI specială.
Figura 10 - Structura sistemului de sunet pentru PC
Sistem de sunet clasic, așa cum se arată în fig. 5.1, conține:
modul de înregistrare și redare a sunetului;
modul sintetizator;
modul de interfață;
modul mixer;
sistem audio.
Proiectele sistemelor de sunet pentru PC suferă modificări semnificative; Există plăci de bază cu un Chipset instalat pe ele pentru procesarea audio.
Cu toate acestea, scopul și funcțiile modulelor unui sistem de sunet modern (indiferent de designul acestuia) nu se schimbă. Când luăm în considerare modulele funcționale ale unei plăci de sunet, este obișnuit să folosiți termenii „sistem de sunet pentru PC” sau „placă de sunet”.
Întrebări pentru autocontrol:
sistem audio PC;
Compoziția sistemului de sunet pentru PC;
Principiul de funcționare și caracteristicile tehnice ale plăcilor de sunet;
Indicatii pentru imbunatatirea sistemului de sunet;
Principiul procesării informațiilor sonore;
Specificațiile sistemelor de sunet.
Subiectul 6.2 Modulul de interfață de procesare a informațiilor audio
Studentul trebuie:
am o idee:
despre sistemul de sunet pentru PC
stiu:
compoziția subsistemului audio PC;
principiul de funcționare al modulului de înregistrare și redare;
principiul de funcționare al modulului sintetizator;
principiul de funcționare al modulului de interfață;
principiul de funcționare al modulului mixer;
organizarea functionarii sistemului acustic.
Compoziția subsistemului audio PC. Modul de înregistrare și redare. Modul sintetizator. Modul de interfață. Modul mixer. Principiul de funcționare și caracteristicile tehnice ale sistemelor acustice. Software. Formate de fișiere de sunet. Instrumente de recunoaștere a vorbirii.
Instrucțiuni
Modul de înregistrare și redare a sistemului de sunet realizează conversii analog-digital și digital-analogic în modul de transmisie software a datelor audio sau transmisie prin canale DMA (Direct Memory Access - canal de acces direct la memorie).
Înregistrarea sunetului este stocarea informațiilor despre fluctuațiile presiunii sunetului în momentul înregistrării. În prezent, semnalele analogice și digitale sunt folosite pentru a înregistra și transmite informații sonore. Cu alte cuvinte, semnalul audio poate fi sub formă analogică sau digitală.
În cele mai multe cazuri, semnalul sonor este furnizat la intrarea plăcii de sunet a PC-ului în formă analogică. Datorita faptului ca PC-ul functioneaza doar cu semnale digitale, semnalul analogic trebuie convertit in digital. În același timp, sistemul de difuzoare instalat la ieșirea plăcii de sunet a PC-ului percepe doar semnale electrice analogice, prin urmare, după procesarea semnalului cu ajutorul unui computer, este necesară convertirea inversă a semnalului digital în analog.
Conversia A/D este conversia unui semnal analogic într-un semnal digital și constă din următorii pași principali: eșantionare, cuantificare și codificare.
^ Semnalul audio pre-analogic este transmis la un filtru analog, care limitează banda de frecvență a semnalului.
Eșantionarea semnalului constă în eșantionarea eșantioanelor unui semnal analogic cu o periodicitate dată și este determinată de frecvența de eșantionare. În plus, frecvența de eșantionare nu trebuie să fie mai mică de două ori mai mare decât frecvența celei mai înalte armonice (componenta de frecvență) a semnalului audio original.
Cuantificarea amplitudinii este măsurarea valorilor instantanee ale amplitudinii unui semnal de timp discret și conversia acestuia în timp și amplitudine discrete. Figura 11 prezintă procesul de cuantificare a nivelului de semnal analogic, cu valorile instantanee ale amplitudinii codificate ca numere de 3 biți.
^
Figura 11 - Schema de conversie analog-digitală a unui semnal audio
Codarea constă în transformarea unui semnal cuantificat într-un cod digital. În acest caz, precizia măsurării în timpul cuantizării depinde de numărul de biți ai cuvântului cod.
^
Figura 12 - Eșantionarea timpului și cuantizarea pe baza nivelului semnalului analogic pentru cuantificarea amplitudinii probei.
Conversia analog-digitală este efectuată de un dispozitiv electronic special - un convertor analog-digital (ADC), în care mostrele de semnal discret sunt convertite într-o secvență de numere. Fluxul de date digitale rezultat, de ex. semnalul include atât interferențe utile, cât și nedorite de înaltă frecvență, pentru a filtra datele digitale primite prin intermediul unui filtru digital.
Conversia digital-analogic are loc în general în două etape, așa cum se arată în Figura 12. În prima etapă, eșantioanele de semnal sunt extrase din fluxul de date digitale folosind un convertor digital-analogic (DAC), urmând frecvența de eșantionare. În a doua etapă, un semnal analogic continuu este format din probe discrete prin netezire (interpolare) folosind un filtru de frecvență joasă, care suprimă componentele periodice ale spectrului de semnal discret.
Pentru a reduce cantitatea de date digitale necesare pentru a reprezenta un semnal audio cu o calitate dată, se utilizează compresia, care constă în reducerea numărului de mostre și a nivelurilor de cuantizare sau a numărului de biți per eșantion.
^
Figura 13 - Circuit de conversie digital-analogic
Astfel de metode de codificare a datelor audio folosind dispozitive speciale de codare fac posibilă reducerea volumului fluxului de informații la aproape 20% din cel original. Alegerea metodei de codare la înregistrarea informațiilor audio depinde de setul de programe de compresie - codecuri (codificare-decodare) furnizate cu software-ul plăcii de sunet sau incluse în sistemul de operare.
Efectuând funcțiile de conversie a semnalului analog-digital și digital-analogic, modulul de înregistrare și redare audio digitală conține un ADC, un DAC și o unitate de control, care sunt de obicei integrate într-un singur cip, numit și codec. Principalele caracteristici ale acestui modul sunt: frecvența de eșantionare; tipul și capacitatea ADC și DAC; metoda de codificare a datelor audio; capacitatea de a lucra în modul Full Duplex.
Frecvența de eșantionare determină frecvența maximă a semnalului care este înregistrat sau redat. Pentru înregistrarea și redarea vorbirii umane, 6 - 8 kHz sunt suficiente; muzică cu calitate scăzută - 20 - 25 kHz; Pentru a asigura un sunet de înaltă calitate (CD audio), frecvența de eșantionare trebuie să fie de cel puțin 44 kHz. Aproape toate plăcile de sunet acceptă înregistrarea și redarea audio stereo la o rată de eșantionare de 44,1 sau 48 kHz.
^ Adâncimea de biți a ADC și DAC determină adâncimea de biți a semnalului digital (8, 16 sau 18 biți).
Full Duplex este un mod de transmisie a datelor pe un canal, conform căruia sistemul de sunet poate primi (înregistra) și transmite (reda) simultan date audio. Cu toate acestea, nu toate plăcile de sunet acceptă pe deplin acest mod, deoarece nu oferă o calitate ridicată a sunetului în timpul schimbului intens de date. Astfel de carduri pot fi folosite pentru a lucra cu date vocale pe Internet, de exemplu, în timpul teleconferințelor, când nu este necesară o calitate ridicată a sunetului.
Modul sintetizator
Un sintetizator de sistem de sunet digital electromuzical vă permite să generați aproape orice sunet, inclusiv sunetul instrumentelor muzicale reale. Principiul de funcționare al sintetizatorului este ilustrat în Figura 14.
Sinteza este procesul de recreare a structurii unui ton muzical (notă). Semnalul sonor al oricărui instrument muzical are mai multe faze de timp. Figura 15, a prezintă fazele semnalului sonor care apare atunci când apăsați o tastă de pian. Pentru fiecare instrument muzical, tipul de semnal va fi unic, dar în el se pot distinge trei faze: atac, sprijin și atenuare. Setul acestor faze se numește plicul de amplitudine, a cărui formă depinde de tipul instrumentului muzical. Durata atacului pentru diferite instrumente muzicale variază de la câteva până la câteva zeci sau chiar sute de milisecunde. În faza numită suport, amplitudinea semnalului rămâne aproape neschimbată, iar înălțimea tonului muzical se formează în timpul suportului. Ultima fază, atenuarea, corespunde unei secțiuni de scădere destul de rapidă a amplitudinii semnalului.
În sintetizatoarele moderne, sunetul este creat după cum urmează. Un dispozitiv digital care utilizează una dintre metodele de sinteză generează un așa-numit semnal de excitație cu o înălțime dată (notă), care ar trebui să aibă caracteristici spectrale cât mai apropiate de caracteristicile instrumentului muzical simulat în faza de suport, așa cum se arată în figura 15, b. Apoi, semnalul de excitație este transmis unui filtru care simulează răspunsul amplitudine-frecvență al unui instrument muzical real. Semnalul de anvelopă de amplitudine al aceluiași instrument este furnizat către cealaltă intrare de filtru. În continuare, setul de semnale este procesat pentru a obține efecte sonore speciale, de exemplu, ecou (reverberație), performanță corală (refren). În continuare, conversia digital-analogică și filtrarea semnalului sunt efectuate folosind un filtru low-pass (LPF).
Figura 15 - Principiul de funcționare al unui sintetizator modern: a - fazele semnalului sonor; 6 - circuit sintetizator
Principalele caracteristici ale modulului sintetizator:
metoda de sinteză a sunetului;
Memorie;
posibilitatea de procesare hardware a semnalului pentru a crea efecte sonore;
polifonie - numărul maxim de elemente sonore reproduse simultan.
Metoda de sinteză bazată pe modulația în frecvență (Frequency Modulation Synthesis - FM synthesis) presupune utilizarea a cel puțin două generatoare de semnal de forme complexe pentru a genera vocea unui instrument muzical. Generatorul de frecvență purtătoare generează un semnal de ton fundamental, modulat în frecvență de un semnal de armonici și tonuri suplimentare care determină timbrul sonor al unui anumit instrument. Generatorul de anvelope controlează amplitudinea semnalului rezultat. Generatorul FM oferă o calitate acceptabilă a sunetului, este ieftin, dar nu implementează efecte sonore. Prin urmare, plăcile de sunet care utilizează această metodă nu sunt recomandate conform standardului PC99.
Sinteza sunetului bazată pe un tabel de unde (Wave Table Synthesis - WT synthesis) se realizează prin utilizarea mostrelor de sunet predigitizate ale instrumentelor muzicale reale și a altor sunete stocate într-un ROM special, realizate sub forma unui cip de memorie sau integrate în WT. cip de memorie generator. Sintetizatorul WT oferă o generare de sunet de înaltă calitate. Această metodă de sinteză este implementată în plăcile de sunet moderne.
^ Cantitatea de memorie de pe plăcile de sunet cu sintetizator WT poate fi mărită prin instalarea unor elemente de memorie suplimentare (ROM) pentru stocarea băncilor cu instrumente.
Efectele sonore sunt generate folosind un procesor de efecte speciale, care poate fi fie un element independent (microcircuit), fie integrat în sintetizatorul WT. Pentru marea majoritate a cardurilor cu sinteză WT, efectele reverb și chorus au devenit standard. Sinteza sunetului bazată pe modelarea fizică implică utilizarea modelelor matematice de producere a sunetului a instrumentelor muzicale reale pentru generarea digitală și pentru conversia ulterioară într-un semnal audio folosind un DAC. Plăcile de sunet care utilizează metoda de modelare fizică nu sunt încă utilizate pe scară largă deoarece necesită un computer puternic pentru a funcționa.
Modul de interfață Oferă schimb de date între sistemul de sunet și alte dispozitive externe și interne.
Interfața PCI oferă lățime de bandă mare (de exemplu, versiunea 2.1 - mai mult de 260 Mbit/s), care vă permite să transmiteți fluxuri de date audio în paralel. Utilizarea magistralei PCI vă permite să îmbunătățiți calitatea sunetului, oferind un raport semnal-zgomot de peste 90 dB. În plus, magistrala PCI permite procesarea în cooperare a datelor audio, atunci când sarcinile de procesare și transmisie a datelor sunt distribuite între sistemul de sunet și CPU.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface - interfața digitală a instrumentelor muzicale) este reglementată de un standard special care conține specificații pentru interfața hardware: tipuri de canale, cabluri, porturi prin care dispozitivele MIDI sunt conectate între ele, precum și o descriere a ordinea schimbului de date - protocolul de schimb de informații între dispozitivele MIDI. În special, folosind comenzi MIDI, puteți controla echipamentele de iluminat și echipamentele video în timpul spectacolului unui grup muzical pe scenă. Dispozitivele cu o interfață MIDI sunt conectate în serie, formând un fel de rețea MIDI, care include un controler - un dispozitiv de control, care poate fi folosit ca un PC sau un sintetizator de tastatură muzicală, precum și dispozitive slave (receptoare) care transmit informații. către controlor prin cererea acestuia. Lungimea totală a lanțului MIDI nu este limitată, dar lungimea maximă a cablului dintre două dispozitive MIDI nu trebuie să depășească 15 metri.
Conectarea unui PC la o rețea MIDI se face folosind un adaptor MIDI special, care are trei porturi MIDI: intrare, ieșire și trecere, precum și doi conectori pentru conectarea joystick-urilor.
^ Placa de sunet include o interfață pentru conectarea unităților CD-ROM
Modul mixer
Modulul mixer al plăcii de sunet face:
comutarea (conectarea/deconectarea) surselor și receptoarelor de semnale audio, precum și reglarea nivelului acestora;
amestecarea (amestecarea) mai multor semnale audio și reglarea nivelului semnalului rezultat.
numărul de semnale mixte pe canalul de redare;
reglarea nivelului semnalului în fiecare canal mixt;
reglarea nivelului semnalului total;
puterea de ieșire a amplificatorului;
disponibilitatea conectorilor pentru conectarea externă și internă
receptoare/surse de semnale audio.
Controlul software al mixerului se realizează fie folosind instrumente Windows, fie utilizând programul mixer furnizat împreună cu software-ul plăcii de sunet.
Compatibilitatea sistemului de sunet cu unul dintre standardele plăcii de sunet înseamnă că sistemul de sunet va oferi o reproducere de înaltă calitate a semnalelor sonore. Problemele de compatibilitate sunt deosebit de importante pentru aplicațiile DOS. Fiecare dintre ele conține o listă de plăci de sunet cu care aplicația DOS este proiectată să funcționeze.
Standardul Sound Blaster este susținut de aplicații sub formă de jocuri DOS, în care sunetul este programat cu accent pe plăcile de sunet ale familiei Sound Blaster.
^ Standardul Microsoft Windows Sound System (WSS) include o placă de sunet și un pachet software destinat în principal aplicațiilor de afaceri.
Sistem acustic (AS) convertește direct semnalul electric audio în vibrații acustice și este ultima verigă în tractul de reproducere a sunetului. Un sistem de difuzoare include de obicei mai multe difuzoare audio, fiecare dintre acestea putând avea unul sau mai multe difuzoare. Numărul de difuzoare dintr-un sistem de difuzoare depinde de numărul de componente care alcătuiesc semnalul sonor și formează canale de sunet separate.
De regulă, principiul de funcționare și structura internă a difuzoarelor de sunet de uz casnic și a celor utilizate în mijloacele tehnice de informatizare ca parte a unui sistem de difuzoare pentru PC sunt practic aceleași.
Practic, un difuzor pentru PC este format din două difuzoare audio care asigură redare stereo. De obicei, fiecare difuzor dintr-un difuzor pentru computer are un difuzor, dar modelele scumpe folosesc două: pentru frecvențe înalte și joase. În același timp, modelele moderne de sisteme acustice fac posibilă reproducerea sunetului în aproape întreaga gamă de frecvență audibilă datorită utilizării unui design special al difuzorului sau carcasei difuzorului.
Pentru a reproduce frecvențele joase și ultra-joase cu o calitate înaltă în difuzoare, pe lângă două difuzoare, este folosită o a treia unitate de sunet - un subwoofer, instalat sub desktop. Acest sistem de difuzoare pentru PC din trei componente este format din două așa-numite difuzoare satelit care reproduc frecvențele medii și înalte (de la aproximativ 150 Hz la 20 kHz) și un subwoofer care reproduce frecvențele sub 150 Hz.
O caracteristică distinctivă a difuzoarelor pentru PC este posibilitatea de a avea propriul amplificator de putere încorporat. Un difuzor cu amplificator încorporat se numește activ. Difuzoarele pasive nu au amplificator.
Principalul avantaj al difuzoarelor active este capacitatea de a se conecta la ieșirea liniară a unei plăci de sunet. Difuzorul activ este alimentat fie de la baterii (acumulatoare), fie de la rețeaua electrică printr-un adaptor special, realizat sub forma unei unități externe separate sau a unui modul de alimentare instalat în carcasa unuia dintre difuzoare.
Puterea de ieșire a difuzoarelor pentru computer poate varia foarte mult în funcție de specificațiile amplificatorului și ale difuzoarelor. În cazul în care sistemul este destinat jocurilor de calculator cu sunet, o putere de 15 - 20 W per difuzor este suficientă pentru o cameră de dimensiuni medii. Dacă este necesar să se asigure o bună audibilitate în timpul unei prelegeri sau unei prezentări într-un public numeros, este posibil să se folosească un difuzor cu o putere de până la 30 W pe canal. Pe măsură ce puterea difuzorului crește, dimensiunile sale totale cresc și costul crește.
^ Principalele caracteristici ale difuzoarelor: banda de frecventa reprodusa, sensibilitate, distorsiuni armonice, putere.
Banda de frecvență reproductibilă (FrequencyResponse) este dependența de amplitudine-frecvență a presiunii sonore sau dependența presiunii sonore (intensitatea sunetului) de frecvența tensiunii alternative furnizate bobinei difuzorului. Banda de frecvență percepută de urechea umană este în intervalul de la 20 la 20.000 Hz. Difuzoarele, de regulă, au o gamă limitată în regiunea de frecvență joasă de 40 - 60 Hz. Problema reproducerii frecvențelor joase poate fi rezolvată prin utilizarea unui subwoofer.
Sensibilitatea unui difuzor (Sensitivity) se caracterizează prin presiunea sonoră pe care o creează la o distanță de 1 m atunci când la intrarea sa este aplicat un semnal electric cu o putere de 1 W. În conformitate cu cerințele standardelor, sensibilitatea este definită ca presiunea sonoră medie într-o anumită bandă de frecvență.
Cu cât valoarea acestei caracteristici este mai mare, cu atât difuzorul transmite mai bine gama dinamică a programului muzical. Diferența dintre sunetele „cel mai liniștit” și „cel mai tare” ale fonogramelor moderne este de 90 - 95 dB sau mai mult. Difuzoarele cu sensibilitate ridicată reproduc destul de bine atât sunetele silențioase, cât și cele puternice.
Distorsiunea armonică totală (THD) evaluează distorsiunea neliniară asociată cu apariția de noi componente spectrale în semnalul de ieșire. Factorul de distorsiune armonică este standardizat în mai multe game de frecvență. De exemplu, pentru difuzoarele Hi-Fi de înaltă calitate, acest coeficient nu trebuie să depășească: 1,5% în intervalul de frecvență 250 - 1000 Hz; 1,5% în intervalul de frecvență 1000 - 2000 Hz și 1,0% în domeniul de frecvență 2000 - 6300 Hz. Cu cât valoarea distorsiunii armonice este mai mică, cu atât calitatea difuzorului este mai bună.
Puterea electrică (Power Handling) pe care o poate rezista difuzorul este una dintre principalele caracteristici. Cu toate acestea, nu există o relație directă între putere și calitatea reproducerii sunetului. Presiunea maximă a sunetului depinde mai degrabă de sensibilitate, iar puterea difuzorului determină în principal fiabilitatea acestuia.
Adesea, pe ambalajul difuzoarelor pentru computer, acestea indică puterea de vârf a sistemului de difuzoare, care nu reflectă întotdeauna puterea reală a sistemului, deoarece poate depăși puterea nominală de 10 ori. Datorită diferențelor semnificative în procesele fizice care au loc în timpul testelor AS, valorile puterii electrice pot diferi de mai multe ori. Pentru a compara puterea diferitelor difuzoare, trebuie să știți exact ce putere indică producătorul produsului și prin ce metode de testare este determinată.
Unele modele de difuzoare Microsoft sunt conectate nu la placa de sunet, ci la portul USB. În acest caz, sunetul ajunge la difuzoare în formă digitală, iar decodarea acestuia este realizată de un mic Chipset instalat în difuzoare.
Întrebări pentru autocontrol:
Compoziția subsistemului audio PC;
Modul de înregistrare și redare;
Modul sintetizator;
Modul de interfață;
modul mixer;
Principiul de funcționare și caracteristicile tehnice ale sistemelor acustice. Software;
Formate de fișiere de sunet;
Instrumente de recunoaștere a vorbirii.
Lucrări practice 8. Sistem audio PC
Studentul trebuie:
am o idee:
despre sistemul de sunet pentru PC
stiu:
principii de prelucrare a informațiilor audio;
compoziția subsistemului audio PC;
Principalele caracteristici ale plăcilor de sunet
a fi capabil să:
conectați și configurați subsisteme audio PC;
înregistrează fișiere audio.
Secțiunea 7. Dispozitive de imprimare
Subiectul 7.1 Imprimantă
Studentul trebuie:
am o idee:
despre dispozitivele care imprimă informații
stiu:
principiul de funcționare al dispozitivelor de ieșire a imprimantei matriceale. Principalele componente și caracteristici de funcționare, caracteristici tehnice;
principiul de funcționare al dispozitivelor de ieșire a informațiilor imprimantei cu jet de cerneală Componente principale și caracteristici de funcționare, caracteristici tehnice;
Principiul de funcționare al dispozitivelor de ieșire a imprimantei laser Componentele principale și caracteristicile de funcționare, caracteristici tehnice.
Caracteristici generale ale dispozitivelor de imprimare. Clasificarea dispozitivelor de imprimare. Imprimante de impact: principiu de funcționare, componente mecanice, caracteristici de funcționare, caracteristici tehnice, reguli de funcționare. Modele moderne de bază.
^ Imprimante cu jet de cerneală: principiu de funcționare, componente mecanice, caracteristici de funcționare, caracteristici tehnice, reguli de funcționare. Modele moderne de bază.
Imprimante laser: principiu de funcționare, componente mecanice, caracteristici de funcționare, caracteristici tehnice, reguli de funcționare. Modele moderne de bază.
Instrucțiuni
Imprimante- dispozitive pentru ieșirea datelor de la un computer, conversia codurilor de informații ASCII în simboluri grafice corespunzătoare și înregistrarea acestor simboluri pe hârtie.
Imprimantele pot fi clasificate după o serie de caracteristici:
metoda de formare a simbolurilor (tipărirea semnelor și sintetizarea semnelor);
cromaticitatea (alb-negru și culoare);
metoda de formare a liniilor (seriale și paralele);
metoda de imprimare (caracter cu caracter, rând cu linie și pagină cu pagină)
viteza de imprimare;
rezoluţie.
Când lucrezi în modul text Imprimanta primește coduri de caractere de la computer, care trebuie tipărite de la generatorul de caractere al imprimantei în sine. Mulți producători își echipează imprimantele cu un număr mare de fonturi încorporate. Aceste fonturi sunt scrise pe ROM-ul imprimantei și pot fi citite numai de acolo.
Pentru a imprima informații text, există moduri de imprimare care oferă o calitate diferită:
imprimare ciornă (Ciornă);
calitate tipografică a tipăririi (NLQ - Near Letter Quality);
calitatea imprimării apropiată de cea tipografică (LQ - Letter Quality);
modul de înaltă calitate (SQL - Super Letter Quality).
Pe baza metodei de aplicare a imaginilor pe hârtie, imprimantele sunt împărțite în imprimante cu impact, cu jet de cerneală, fotoelectronice și termice.
1.Sistem de sunet pentru PC
Sistemul de sunet pentru PC sub forma unei plăci de sunet a apărut în 1989, extinzând semnificativ capacitățile PC-ului ca mijloc tehnic de informatizare.
sistem audio PC - un set de software și hardware care îndeplinește următoarele funcții:
înregistrarea semnalelor audio care provin din surse externe, cum ar fi un microfon sau un magnetofon, prin conversia semnalelor audio analogice de intrare în cele digitale și apoi stocarea lor pe un hard disk;
redarea datelor audio înregistrate folosind un sistem de difuzoare externe sau căști (căști);
Redare CD-uri audio;
mixare (mixare) la înregistrarea sau redarea semnalelor din mai multe surse;
înregistrarea și redarea simultană a semnalelor audio (mod DeplinDuplex);
prelucrarea semnalelor audio: editarea, combinarea sau separarea fragmentelor de semnal, filtrarea, modificarea nivelului acestuia;
procesarea semnalului audio în conformitate cu algoritmi volumetrici (tridimensionali). 3 D- Sunet) sunet;
generarea sunetului instrumentelor muzicale, precum și a vorbirii umane și a altor sunete folosind un sintetizator;
controlul instrumentelor muzicale electronice externe printr-o interfață MIDI specială.
Sistemul de sunet al PC-ului este reprezentat structural de placi de sunet, fie instalate intr-un slot pentru placa de baza, fie integrate pe placa de baza sau pe o placa de expansiune a altui subsistem PC. Modulele funcționale individuale ale sistemului de sunet pot fi implementate sub formă de plăci fiice instalate în conectorii corespunzători ai plăcii de sunet.
Sistem de sunet clasic, așa cum se arată în fig. 5.1, conține:
Modul de înregistrare și redare a sunetului;
modul sintetizator;
modul de interfață;
modul mixer;
sistem audio.
Proiectele sistemelor de sunet pentru PC suferă modificări semnificative; Există plăci de bază cu un Chipset instalat pe ele pentru procesarea audio.
Cu toate acestea, scopul și funcțiile modulelor unui sistem de sunet modern (indiferent de designul acestuia) nu se schimbă. Când luăm în considerare modulele funcționale ale unei plăci de sunet, este obișnuit să folosiți termenii „sistem de sunet pentru PC” sau „placă de sunet”.
2. Modul de înregistrare și redare
Modulul de înregistrare și redare a sistemului audio realizează conversii analog-digital și digital-analogic în modul de transmitere software a datelor audio sau transmisie prin canale DMA (DirectMemorieAcces- canal de acces direct la memorie).
Sunetul, după cum se știe, este o undă longitudinală care se propagă liber în aer sau în alt mediu, astfel încât semnalul sonor se modifică continuu în timp și spațiu.
Înregistrarea sunetului este stocarea informațiilor despre fluctuațiile presiunii sunetului în momentul înregistrării. În prezent, semnalele analogice și digitale sunt folosite pentru a înregistra și transmite informații sonore. Cu alte cuvinte, semnalul audio poate fi sub formă analogică sau digitală.
Dacă la înregistrarea sunetului se folosește un microfon care transformă un semnal sonor continuu în timp într-un semnal electric continuu în timp, se obține un semnal sonor în formă analogică. Deoarece amplitudinea unei unde sonore determină intensitatea sunetului, iar frecvența acestuia determină înălțimea tonului sonor, pentru a menține informații fiabile despre sunet, tensiunea semnalului electric trebuie să fie proporțională cu presiunea sonoră și frecvența acestuia trebuie să corespundă frecvenței oscilațiilor presiunii sonore.
În cele mai multe cazuri, semnalul sonor este furnizat la intrarea plăcii de sunet a PC-ului în formă analogică. Datorita faptului ca PC-ul functioneaza doar cu semnale digitale, semnalul analogic trebuie convertit in digital. În același timp, sistemul de difuzoare instalat la ieșirea plăcii de sunet a PC-ului percepe doar semnale electrice analogice, prin urmare, după procesarea semnalului cu ajutorul unui computer, este necesară convertirea inversă a semnalului digital în analog.
Conversie analog în digital este conversia unui semnal analogic într-unul digital și constă din următoarele etape principale: eșantionare, cuantificare și codificare. Circuitul de conversie analog-digital al unui semnal audio este prezentat în Fig. 5.2.
Semnalul audio pre-analogic este transmis la un filtru analog, care limitează banda de frecvență a semnalului.
Eșantionarea semnalului constă în eșantionarea eșantioanelor unui semnal analogic cu o periodicitate dată și este determinată de frecvența de eșantionare. În plus, frecvența de eșantionare nu trebuie să fie mai mică de două ori mai mare decât frecvența celei mai înalte armonice (componenta de frecvență) a semnalului audio original. Deoarece oamenii sunt capabili să audă sunete în intervalul de frecvență de la 20 Hz la 20 kHz, frecvența maximă de eșantionare a semnalului audio original trebuie să fie de cel puțin 40 kHz, adică probele trebuie luate de 40.000 de ori pe secundă. Din acest motiv, majoritatea sistemelor audio moderne pentru PC au o rată maximă de eșantionare audio de 44,1 sau 48 kHz.
Cuantificarea amplitudinii este măsurarea valorilor instantanee ale amplitudinii unui semnal de timp discret și conversia acestuia în timp și amplitudine discrete. În fig. Figura 5.3 prezintă procesul de cuantificare prin nivel de semnal analogic, cu valorile instantanee ale amplitudinii codificate ca numere de 3 biți.
Codarea constă în transformarea unui semnal cuantificat într-un cod digital. În acest caz, precizia măsurării în timpul cuantizării depinde de numărul de biți ai cuvântului cod. Dacă valorile amplitudinii sunt scrise folosind numere binare și este specificată lungimea cuvântului de cod N biți, numărul de valori posibile ale cuvintelor de cod va fi egal cu 2
N .
Poate exista același număr de niveluri de cuantificare a amplitudinii eșantionului. De exemplu, dacă valoarea amplitudinii eșantionului este reprezentată de un cuvânt cod de 16 biți, numărul maxim de gradații de amplitudine (nivele de cuantizare) va fi 2 16 = 65 536. Pentru o reprezentare pe 8 biți, obținem respectiv 2 8 = 256 amplitudine gradații. 
Conversia analog-digitală este efectuată de un dispozitiv electronic special - conversie analog-digitalătelecom(ADC), în care mostre de semnal discrete sunt convertite într-o secvență de numere. Fluxul de date digitale rezultat, de ex. semnalul include atât interferențe utile, cât și nedorite de înaltă frecvență, pentru a filtra datele digitale primite prin intermediul unui filtru digital.
Conversie digital în analogÎn general, are loc în două etape, așa cum se arată în Fig. 5.4. În prima etapă, probele de semnal sunt extrase din fluxul de date digitale folosind un convertor digital-analogic (DAC), urmând frecvența de eșantionare. În a doua etapă, un semnal analogic continuu este format din probe discrete prin netezire (interpolare) folosind un filtru de frecvență joasă, care suprimă componentele periodice ale spectrului de semnal discret.
Înregistrarea și stocarea unui semnal audio în formă digitală necesită o cantitate mare de spațiu pe disc. De exemplu, un semnal audio stereo de 60 de secunde digitizat la o rată de eșantionare de 44,1 kHz cu cuantizare pe 16 biți necesită aproximativ 10 MB de spațiu de stocare pe hard disk.
Pentru a reduce cantitatea de date digitale necesare pentru a reprezenta un semnal audio cu o calitate dată, se utilizează compresia, care constă în reducerea (numărul de mostre și niveluri de cuantizare sau numărul de biți, euîngrijire pentru un număr.
Astfel de metode de codificare a datelor audio folosind dispozitive speciale de codare fac posibilă reducerea volumului fluxului de informații la aproape 20% din cel original. Alegerea metodei de codare la înregistrarea informațiilor audio depinde de setul de programe de compresie - codecuri (codificare-decodare) furnizate cu software-ul plăcii de sunet sau incluse în sistemul de operare.
Efectuând funcțiile de conversie a semnalului analog-digital și digital-analogic, modulul de înregistrare și redare audio digitală conține un ADC, DAC și o unitate de control, care sunt de obicei integrate într-un singur cip, numit și codec. Principalele caracteristici ale acestui modul sunt: frecvența de eșantionare; tipul și capacitatea ADC și DAC; metoda de codificare a datelor audio; posibilitatea de a lucra în DeplinDuplex.
Frecvența de eșantionare determină frecvența maximă a semnalului care este înregistrat sau redat. Pentru înregistrarea și redarea vorbirii umane, 6 - 8 kHz sunt suficiente; muzică cu calitate scăzută - 20 - 25 kHz; Pentru a asigura un sunet de înaltă calitate (CD audio), frecvența de eșantionare trebuie să fie de cel puțin 44 kHz. Aproape toate plăcile de sunet acceptă înregistrarea și redarea audio stereo la o rată de eșantionare de 44,1 sau 48 kHz.
Adâncimea de biți a ADC și DAC determină adâncimea de biți a semnalului digital (8, 16 sau 18 biți). Marea majoritate a plăcilor de sunet sunt echipate cu ADC-uri și DAC-uri pe 16 biți. Astfel de plăci de sunet pot fi, teoretic, clasificate ca Hi-Fi, care ar trebui să ofere un sunet de calitate studio. Unele plăci de sunet sunt echipate cu ADC-uri și DAC-uri de 20 și chiar 24 de biți, ceea ce îmbunătățește semnificativ calitatea înregistrării/redării sunetului.
DeplinDuplex(full duplex) - un mod de transmisie a datelor pe un canal, conform căruia sistemul de sunet poate primi (înregistra) și transmite (reda) simultan date audio. Cu toate acestea, nu toate plăcile de sunet acceptă pe deplin acest mod, deoarece nu oferă o calitate ridicată a sunetului în timpul schimbului intens de date. Astfel de carduri pot fi folosite pentru a lucra cu date vocale pe Internet, de exemplu, în timpul teleconferințelor, când nu este necesară o calitate ridicată a sunetului.
3. Modul sintetizator
Un sintetizator de sistem de sunet digital electromuzical vă permite să generați aproape orice sunet, inclusiv sunetul instrumentelor muzicale reale. Principiul de funcționare al sintetizatorului este ilustrat în Fig. 5.5.
Sinteza este procesul de recreare a structurii unui ton muzical (notă). Semnalul sonor al oricărui instrument muzical are mai multe faze de timp. În fig. 5.5, a arată fazele semnalului sonor care apare atunci când apăsați o tastă de pian. Pentru fiecare instrument muzical, tipul de semnal va fi unic, dar în el se pot distinge trei faze: atac, sprijin și atenuare. Setul acestor faze se numește plicul de amplitudine, a cărui formă depinde de tipul instrumentului muzical. Durata atacului pentru diferite instrumente muzicale variază de la câteva până la câteva zeci sau chiar sute de milisecunde. În faza numită suport, amplitudinea semnalului rămâne aproape neschimbată, iar înălțimea tonului muzical se formează în timpul suportului. Ultima fază, atenuarea, corespunde unei secțiuni de scădere destul de rapidă a amplitudinii semnalului.
În sintetizatoarele moderne, sunetul este creat după cum urmează. Un dispozitiv digital care utilizează una dintre metodele de sinteză generează un așa-numit semnal de excitație cu o înălțime dată (notă), care ar trebui să aibă caracteristici spectrale cât mai apropiate de caracteristicile instrumentului muzical simulat în faza de suport, așa cum se arată în fig. . 5.5, b. Apoi, semnalul de excitație este transmis unui filtru care simulează răspunsul amplitudine-frecvență al unui instrument muzical real. Semnalul de anvelopă de amplitudine al aceluiași instrument este furnizat către cealaltă intrare de filtru. În continuare, setul de semnale este procesat pentru a obține efecte sonore speciale, de exemplu, ecou (reverberație), performanță corală (refren). În continuare, conversia digital-analogică și filtrarea semnalului sunt efectuate folosind un filtru low-pass (LPF). Principalele caracteristici ale modulului sintetizator:
Metoda de sinteză a sunetului;
Capacitate de memorie;
Posibilitatea de procesare hardware a semnalului pentru a crea efecte sonore; 
Metoda de sinteză a sunetului utilizat într-un sistem de sunet pentru PC determină nu numai calitatea sunetului, ci și compoziția sistemului. În practică, plăcile de sunet sunt echipate cu sintetizatoare care generează sunet folosind următoarele metode.
Metoda de sinteză bazată pe modulația de frecvență (FrecvențăModulareSinteză- sinteza FM) presupune utilizarea a cel putin doi generatori de semnal de forme complexe pentru a genera vocea unui instrument muzical. Generatorul de frecvență purtătoare generează un semnal de ton fundamental, modulat în frecvență de un semnal de armonici și tonuri suplimentare care determină timbrul sonor al unui anumit instrument. Generatorul de anvelope controlează amplitudinea semnalului rezultat. Generatorul FM oferă o calitate acceptabilă a sunetului, este ieftin, dar nu implementează efecte sonore. Prin urmare, plăcile de sunet care utilizează această metodă nu sunt recomandate conform standardului PC99.
Sinteza sunetului pe baza unui tabel de unde (ValMasaSinteză - sinteza WT) este produsă prin utilizarea mostrelor de sunet predigitizate ale instrumentelor muzicale reale și a altor sunete stocate într-un ROM special, realizate sub forma unui cip de memorie sau integrat în cipul de memorie al generatorului WT. Sintetizatorul WT oferă o generare de sunet de înaltă calitate. Această metodă de sinteză este implementată în plăcile de sunet moderne.
Memorie pe plăcile de sunet cu sintetizator WT, acesta poate fi mărit prin instalarea de elemente de memorie suplimentare (ROM) pentru stocarea băncilor cu instrumente.
Efecte sonore sunt formate folosind un procesor de efecte speciale, care poate fi fie un element independent (microcircuit), fie integrat în sintetizatorul WT. Pentru marea majoritate a cardurilor cu sinteză WT, efectele reverb și chorus au devenit standard. Sinteza sunetului bazată pe modelarea fizică implică utilizarea modelelor matematice de producere a sunetului a instrumentelor muzicale reale pentru generarea digitală și pentru conversia ulterioară într-un semnal audio folosind un DAC. Plăcile de sunet care utilizează metoda de modelare fizică nu sunt încă răspândite, deoarece necesită un computer puternic pentru a funcționa.
4. Modul de interfață
Modulul de interfață asigură schimbul de date între sistemul de sunet și alte dispozitive externe și interne.
InterfațăISAîn 1998 a fost înlocuit în plăcile de sunet de interfața PCI.
InterfațăPCI oferă o lățime de bandă largă (de exemplu, versiunea 2.1 - mai mult de 260 Mbit/s), care vă permite să transmiteți fluxuri de date audio în paralel. Utilizarea magistralei PCI vă permite să îmbunătățiți calitatea sunetului, oferind un raport semnal-zgomot de peste 90 dB. În plus, magistrala PCI permite procesarea în cooperare a datelor audio, atunci când sarcinile de procesare și transmisie a datelor sunt distribuite între sistemul de sunet și CPU.
MIDI (MuzicalInstrumentDigitalInterfață- interfața digitală a instrumentelor muzicale) este reglementată de un standard special care conține specificații pentru interfața hardware: tipuri de canale, cabluri, porturi cu care dispozitivele MIDI sunt conectate între ele, precum și o descriere a ordinii schimbului de date - protocol pentru schimbul de informații între dispozitivele MIDI. În special, folosind comenzi MIDI, puteți controla echipamentele de iluminat și echipamentele video în timpul spectacolului unui grup muzical pe scenă. Dispozitivele cu o interfață MIDI sunt conectate în serie, formând un fel de rețea MIDI, care include un controler - un dispozitiv de control, care poate fi folosit ca un PC sau un sintetizator de tastatură muzicală, precum și dispozitive slave (receptoare) care transmit informații. către controlor prin cererea acestuia. Lungimea totală a lanțului MIDI nu este limitată, dar lungimea maximă a cablului dintre două dispozitive MIDI nu trebuie să depășească 15 metri.
Conectarea unui PC la o rețea MIDI se face folosind un adaptor MIDI special, care are trei porturi MIDI: intrare, ieșire și trecere, precum și doi conectori pentru conectarea joystick-urilor.
Placa de sunet include o interfață pentru conectarea unităților CD-ROM.
5. Modul mixer
Modulul mixer al plăcii de sunet face:
comutarea (conectarea/deconectarea) surselor și receptoarelor de semnale audio, precum și reglarea nivelului acestora;
amestecarea (amestecarea) mai multor semnale audio și reglarea nivelului semnalului rezultat.
Principalele caracteristici ale modulului mixer includ:
numărul de semnale mixte pe canalul de redare;
reglarea nivelului semnalului în fiecare canal mixt;
reglarea nivelului semnalului total;
puterea de ieșire a amplificatorului;
disponibilitatea conectorilor pentru conectarea receptoarelor/surselor de semnale audio externe și interne.
Controlul software al mixerului se realizează fie folosind instrumente Windows, fie utilizând programul mixer furnizat împreună cu software-ul plăcii de sunet.
Compatibilitatea sistemului de sunet cu unul dintre standardele plăcii de sunet înseamnă că sistemul de sunet va oferi o reproducere de înaltă calitate a semnalelor sonore. Problemele de compatibilitate sunt deosebit de importante pentru aplicațiile DOS. Fiecare dintre ele conține o listă de plăci de sunet cu care aplicația DOS este proiectată să funcționeze.
StandardSunetBlaster suport aplicații sub formă de jocuri DOS, în care sunetul este programat cu accent pe plăcile de sunet ale familiei Sound Blaster.
StandardWindowsSunetSistem(WSS) de la Microsoft include o placă de sunet și un pachet software destinat în primul rând aplicațiilor de afaceri.
6. Sistem de sunet
Sistemul acustic (AS) convertește direct semnalul electric audio în vibrații acustice și este ultima verigă în calea de reproducere a sunetului.
Un sistem de difuzoare include de obicei mai multe difuzoare audio, fiecare dintre acestea putând avea unul sau mai multe difuzoare. Numărul de difuzoare dintr-un sistem de difuzoare depinde de numărul de componente care alcătuiesc semnalul sonor și formează canale de sunet separate.
De exemplu, un semnal stereo conține două componente - semnale stereo stânga și dreapta, care necesită cel puțin două difuzoare într-un sistem de difuzoare stereo. Un semnal audio Dolby Digital conține informații pentru șase canale audio: două canale stereo frontale, un canal central (canal de dialog), două canale din spate și un canal subwoofer. Prin urmare, pentru a reproduce un semnal Dolby Digital, sistemul de difuzoare trebuie să aibă șase difuzoare de sunet.
De regulă, principiul de funcționare și structura internă a difuzoarelor de sunet de uz casnic și a celor utilizate în mijloacele tehnice de informatizare ca parte a unui sistem de difuzoare pentru PC sunt practic aceleași.
Practic, un difuzor pentru PC este format din două difuzoare audio care asigură redare stereo. De obicei, fiecare difuzor dintr-un difuzor pentru computer are un difuzor, dar modelele scumpe folosesc două: pentru frecvențe înalte și joase. În același timp, modelele moderne de sisteme acustice fac posibilă reproducerea sunetului în aproape întreaga gamă de frecvență audibilă datorită utilizării unui design special al difuzorului sau carcasei difuzorului.
Pentru a reproduce frecvențele joase și ultra-joase cu o calitate înaltă în difuzoare, pe lângă două difuzoare, este folosită o a treia unitate de sunet - un subwoofer (Subwoofer), instalat sub desktop. Acest sistem de difuzoare pentru PC din trei componente este format din două așa-numite difuzoare satelit care reproduc frecvențele medii și înalte (de la aproximativ 150 Hz la 20 kHz) și un subwoofer care reproduce frecvențele sub 150 Hz.
O caracteristică distinctivă a difuzoarelor pentru PC este posibilitatea de a avea propriul amplificator de putere încorporat. Se numește un difuzor cu amplificator încorporat activ. Pasiv Nu are amplificator AC.
Principalul avantaj al difuzoarelor active este capacitatea de a se conecta la ieșirea liniară a unei plăci de sunet. Difuzorul activ este alimentat fie de la baterii (acumulatoare), fie de la rețeaua electrică printr-un adaptor special, realizat sub forma unei unități externe separate sau a unui modul de alimentare instalat în carcasa unuia dintre difuzoare.
Puterea de ieșire a difuzoarelor pentru computer poate varia foarte mult în funcție de specificațiile amplificatorului și ale difuzoarelor. Dacă sistemul este destinat
pentru notarea jocurilor pe calculator, o putere de 15-20 W per difuzor este suficientă pentru o cameră de dimensiuni medii. Dacă este necesar să se asigure o bună audibilitate în timpul unei prelegeri sau unei prezentări într-un public numeros, este posibil să se folosească un difuzor cu o putere de până la 30 W pe canal. Pe măsură ce puterea difuzorului crește, dimensiunile sale totale cresc și costul crește.
Modelele moderne de sisteme de difuzoare au o mufă pentru căști, atunci când sunt conectate, redarea sunetului prin difuzoare se oprește automat.
Principalele caracteristici ale difuzoarelor: banda de frecventa reprodusa, sensibilitate, distorsiune armonica, putere.
Banda de frecventa reproductibila (FrequencyResponse se) - aceasta este dependența amplitudine-frecvență a presiunii sonore, sau dependența presiunii sonore (intensitatea sunetului) de frecvența tensiunii alternative furnizate bobinei difuzorului. Banda de frecvență percepută de urechea umană este în intervalul de la 20 la 20.000 Hz. Difuzoarele, de regulă, au o gamă limitată în regiunea de frecvență joasă de 40 - 60 Hz. Problema reproducerii frecvențelor joase poate fi rezolvată prin utilizarea unui subwoofer.
Sensibilitatea difuzorului (Sensibilitate) caracterizata prin presiunea sonora pe care o creeaza la o distanta de 1 m atunci cand la intrarea sa i se aplica un semnal electric cu o putere de 1 W. În conformitate cu cerințele standardelor, sensibilitatea este definită ca presiunea sonoră medie într-o anumită bandă de frecvență.
Cu cât valoarea acestei caracteristici este mai mare, cu atât difuzorul transmite mai bine gama dinamică a programului muzical. Diferența dintre sunetele „cel mai liniștit” și „cel mai tare” ale fonogramelor moderne este de 90-95 dB sau mai mult. Difuzoarele cu sensibilitate ridicată reproduc destul de bine atât sunetele silențioase, cât și cele puternice.
Distorsiuni armonice (TotalArmonicDeformare- THD) evaluează distorsiunile neliniare asociate cu apariția de noi componente spectrale în semnalul de ieșire. Factorul de distorsiune armonică este standardizat în mai multe game de frecvență. De exemplu, pentru difuzoarele Hi-Fi de înaltă calitate, acest coeficient nu trebuie să depășească: 1,5% în intervalul de frecvență 250-1000 Hz; 1,5% în intervalul de frecvență 1000-2000 Hz și 1,0% în domeniul de frecvență 2000-6300 Hz. Cu cât valoarea distorsiunii armonice este mai mică, cu atât calitatea difuzorului este mai bună.
Energie electrică (PutereManipulare), la care poate rezista vorbitorul este una dintre caracteristicile principale. Cu toate acestea, nu există o relație directă între putere și calitatea reproducerii sunetului. Presiunea sonoră maximă depinde de
mai degrabă, depinde de sensibilitate, iar puterea difuzorului determină în principal fiabilitatea acestuia.
Adesea, pe ambalajul difuzoarelor pentru computer, acestea indică puterea de vârf a sistemului de difuzoare, care nu reflectă întotdeauna puterea reală a sistemului, deoarece poate depăși puterea nominală de 10 ori. Datorită diferențelor semnificative în procesele fizice care au loc în timpul testelor AS, valorile puterii electrice pot diferi de mai multe ori. Pentru a compara puterea diferitelor difuzoare, trebuie să știți exact ce putere indică producătorul produsului și prin ce metode de testare este determinată.
Printre producătorii de difuzoare de înaltă calitate și scumpe se numără Creative, Yamaha, Sony și Aiwa. AC de clasă inferioară sunt produse de Genius, Altec, JAZZ Hipster.
Unele modele de difuzoare Microsoft sunt conectate nu la placa de sunet, ci la portul USB. În acest caz, sunetul ajunge la difuzoare în formă digitală, iar decodarea lui este realizată de un mic Chipset instalat în difuzoare.
7. Indicații pentru îmbunătățirea sistemului de sunet
În prezent, Intel, Compaq și Microsoft au propus o nouă arhitectură pentru sistemul de sunet pentru PC. Conform acestei arhitecturi, modulele de procesare a semnalului audio sunt mutate în afara carcasei PC-ului, unde sunt supuse zgomotului electric, și sunt amplasate, de exemplu, în difuzoarele unui sistem acustic. În acest caz, semnalele sonore sunt transmise în formă digitală, ceea ce le crește semnificativ imunitatea la zgomot și calitatea reproducerii sunetului. Pentru a transmite date digitale în formă digitală, este prevăzută utilizarea magistralelor USB de mare viteză și SHEE 1394.
O altă direcție în îmbunătățirea sistemului de sunet este crearea de sunet surround (spațial), numit tridimensional sau 3D-Sound (TreiDimensionalSunet). Pentru a obține sunetul surround, se efectuează o procesare specială a fazei semnalului: fazele semnalelor de ieșire ale canalelor stânga și dreapta sunt deplasate față de original. Aceasta folosește capacitatea creierului uman de a determina poziția sursei de sunet analizând relația dintre amplitudinile și fazele semnalului sonor perceput de fiecare ureche. Utilizatorul unui sistem de sunet echipat cu un modul special de procesare a sunetului 3D experimentează efectul „deplasării” sursei de sunet.
O nouă direcție în utilizarea tehnologiilor multimedia este crearea unui home theater bazat pe computer (PC- Teatru), acestea. versiunea unui PC multimedia destinată mai multor utilizatori simultan pentru vizionarea jocului, pro-
vizionarea unui program educațional sau film în standard DVD. PC-Theater include un sistem acustic special multicanal care creează sunet surround (SurroundSunet). Sistemele de sunet surround creează diverse efecte sonore într-o cameră, utilizatorul simțind că se află în centrul câmpului sonor, iar sursele de sunet sunt în jurul lui. Sistemele de sunet surround multicanal sunt folosite în cinematografe și deja încep să apară sub formă de dispozitive de consum.
În sistemele de consum multicanal, sunetul este înregistrat pe două piste de discuri video laser sau casete video folosind tehnologia Dolby Surround dezvoltată de Dolby Laboratories. Cele mai cunoscute evoluții în această direcție includ:
Dolby (Surround) ProLogică- un sistem de sunet cu patru canale care conține canale stereo stânga și dreapta, un canal central pentru dialog și un canal din spate pentru efecte.
DolbySurroundDigital- un sistem de sunet format din 5 + 1 canale: canale de efecte stânga, dreapta, centru, stânga și dreapta spate și un canal de frecvență ultra joasă. Semnalele pentru sistem sunt înregistrate sub forma unei coloane sonore optice digitale pe film.
La unele modele de difuzoare acustice, pe lângă controalele standard de frecvență înaltă/joasă, volum și balans, există butoane pentru activarea efectelor speciale, de exemplu, sunet 3D, Dolby Surround etc.
Întrebări de control
Enumerați pașii principali ai conversiei analog-digital și digital-analogic.
Care sunt principalele funcții ale unui sistem de sunet pentru computer?
Care sunt componentele principale ale unui sistem de sunet pentru PC?
Pe baza ce considerente este selectată frecvența de eșantionare a semnalului în timpul procesului de conversie analog-digital?
Care sunt principalii parametri care caracterizează modulul de înregistrare și redare audio?
Ce metode de sinteză a sunetului sunt folosite?
Ce funcții îndeplinește modulul mixer și care sunt principalele sale caracteristici?
Care este diferența dintre un sistem de difuzoare pasive și unul activ?
Odată cu cucerirea pieței de către computere, cinematografele de acasă au început să fie înlocuite și acum sunt aproape uitate. Uitat nemeritat...
Ce a fost grozav la un home theater, în afară de capacitatea de a reda DVD-uri? La urma urmei, cel mai simplu DVD player poate face același lucru. Ce rost are să plătești pentru vreo cinci difuzoare, uneori deloc atractive, și o cutie suplimentară numită subwoofer?
Ei bine... Să începem ca de obicei - din spate... Scuze - de la capăt, și anume de la sistemele de difuzoare.
În primul rând, este necesar să explicăm ce este un SUBWOOFER. Să nu reinventăm roata verbală și să ne întoarcem la Wikipedia, care spune:
Subwooferul este un sistem acustic care reproduce sunete de frecvențe joase (de la aproximativ 5 la 200 Hz).
Frecvențele joase ale sunetului sunt slab localizate, ceea ce înseamnă că este mai dificil pentru o persoană să determine de unde provine sunetul. Se dovedește că într-un sistem audio cu mai multe benzi puteți crea un difuzor mare de joasă frecvență pentru întregul sistem și puteți păstra doar difuzoare de frecvență medie și înaltă în difuzoarele rămase. Acest lucru face ca sistemul de difuzoare să fie mai compact, reduce costurile și vă permite să plasați un subwoofer voluminos și vibrant într-un loc în care nu va sta în cale (de exemplu, sub o masă). În plus, alegând o locație potrivită pentru subwoofer, puteți încerca să suprimați undele staționare de joasă frecvență care apar inevitabil într-o cameră mică închisă.
Subwoofer-ul este folosit de obicei în sistemele concepute pentru vizionarea filmelor moderne bogate în efecte speciale și ascultarea muzicii moderne (în special electronice) - transmisia convingătoare a frecvențelor joase este importantă în ele.
O problemă comună cu sistemele de subwoofer este potrivirea slabă a caracteristicilor amplitudine-frecvență și fază-frecvență ale sateliților și subwoofer-ului. La joncțiunea răspunsului în frecvență poate exista fie o scădere, fie o supraestimare a nivelului din cauza unei nepotriviri în domeniul de frecvență sau a interferenței undelor cu diferite schimbări de fază. Prin urmare, pe unele subwoofere este posibil să-și regleze frecvența și faza limită superioară.
Aici este nevoie de o mică clarificare - sateliții sunt sistemele acustice (difuzoare) folosite pentru a reproduce frecvențele medii și înalte.
În exterior, un set de sisteme de difuzoare 5.1 poate arăta diferit. Acesta poate fi cinci sateliți complet identici și un subwoofer:
Sau aspectul tuturor celor trei grupuri de sateliți poate diferi - cei din față vor fi mai mari, deoarece accentul principal al imaginii sonore este încă pe ei, cei din spate vor fi mai compacti, iar difuzorul central va fi ceva intermediar între cele din față și din spate.
În orice caz, va exista o cutie destul de mare cu un singur difuzor, care se numește subwoofer.
Ce dă un număr atât de mare de coloane? În primul rând, trebuie menționat că nu este atât de mare. Există deja plăci audio care acceptă sistemul 7.1, adică. format din opt amplificatoare și sisteme de difuzoare. Dar din moment ce vorbim despre sisteme 5.1, acest sistem este cel care vă permite să obțineți efectul unei prezențe sută la sută, deoarece sunetul vine din toate cele patru părți, iar sistemul de difuzoare centrală vă permite să subliniați că această imagine sonoră încă mai are un front.
Există uneori dispute pe Internet cu privire la motivul pentru care există atât de multe difuzoare, se spune că o persoană are doar două urechi și, prin urmare, două difuzoare vor fi suficiente pentru un val. O afirmație mai ignorantă ar fi greu de găsit. Există, și de ceva vreme încoace, o știință numită psihoacustică, care explică în detaliu, practic pe degete, de ce o persoană, cu doar două urechi, determină cu precizie direcția sursei de sunet, indiferent dacă sursa este în spate. sau in fata.
S-a bazat pe capacitatea umană de a determina direcția sunetului în care au fost create primele sisteme de sunet surround, numite QUADRO. Apoi, formatul a fost schimbat la sistemul 5.1, iar astăzi are două variante.
Prima opțiune se concentrează pe utilizarea sa în coloanele sonore ale filmelor și este de obicei indicată de logo-ul dezvoltatorului formatului „Dolby Digital”.
Dolby Digital EX
EX este un prefix folosit pentru a desemna sistemele de sunet Dolby Digital cu 5.1 canale: două frontale, centrale, joasă frecvență, surround spate și două surround laterale.
Dolby Digital Surround-EX
Dolby Digital Surround-EX adaugă un al treilea canal de sunet surround la coloana sonoră. Ideea aparține inginerilor de sunet ai studioului Skywalker Sound. Tehnologia a fost dezvoltată împreună cu Dolby Laboratories și Lucasfilm THX.
Dolby Digital Live
Dolby Digital Live (DDL) este o tehnologie de codificare a semnalelor audio multicanal (5.1) în format AC3 în timp real, propusă de Dolby Technologies. Proiectat pentru a transmite audio multi-canal de la jocuri și alte aplicații către receptor prin interfața S/PDIF (optică sau coaxială).
Utilizarea sa vă permite să scăpați de restricțiile din cauza cărora numai piese gata făcute (adică stocate codificate în format AC3 sau DTS) pe mai multe canale, de obicei coloana sonoră a filmelor, ar putea fi transmise prin interfețe digitale), iar în jocuri, capabilitățile de ieșire digitală erau limitate la sunetul stereo obișnuit. (Pentru 5.1 complet în jocuri în astfel de cazuri, este necesară o conexiune analogică cu trei fire, dacă, desigur, este posibil.)
Dezavantajul fundamental și fatal al tehnologiei DDL este o anumită pierdere a calității sunetului de la comprimarea acestuia în formatul AC3 (comparabilă cu trecerea de la CD-Audio la mp3 cu o rată de biți mare), care, totuși, este complet necritică pentru scopul principal. aplicarea.
În prezent, această tehnologie se găsește în principal în plăcile de bază echipate cu codecuri Realtek ALC882D, ALC888DD și ALC888H, precum și unele codecuri C-Media. Astfel de plăci pot fi găsite prin expresiile „AC3 Encode” sau „Dolby Digital Live” din descrierile produselor.
Această tehnologie începe să fie introdusă și în laptopuri, unde, având în vedere lipsa spațiului pentru conectorii analogici „extra”, promite cele mai mari avantaje - un singur conector vă va permite să obțineți sunet 5.1 complet în toate aplicațiile, cu condiția să conectați laptopul. către un receptor sau un set de difuzoare active cu decodor încorporat.
Dintre plăcile de sunet individuale care acceptă această tehnologie, este de remarcat Terratec Aureon 7.1, iar în plăcile de sunet populare ale familiei Creative X-Fi nu există suport DDL, dar (conform informațiilor neoficiale) este posibil în viitor pentru a-l introduce retroactiv atunci când este lansată o nouă versiune de drivere.
Pentru 2010, următoarele modele din familia Creative X-Fi acceptă această tehnologie: CREATIVE X-Fi Titanium 7.1, CREATIVE X-Fi Titanium Fatal1ty Pro 7.1, CREATIVE X-Fi Titanium Fatal1ty Champion 7.1
Dolby Digital Plus
Creația MIPS Technologies și Dolby Laboratories.
Particularitati:
Audio multicanal cu canale independente
Suportă până la 7.1 canale și posibilitatea de a avea mai multe programe audio într-un singur flux
Ieșire de flux Dolby Digital pentru compatibilitate cu dispozitivele mai vechi
Debit maxim de până la 6 Mbps
Rată de biți de la 3 Mbps pe HD DVD și până la 1,7 Mbps pe disc Blu-ray
Suporta HDMI
Un flux poate conține material în diferite limbi
Noi opțiuni de codare pentru profesioniștii audio
Menține calitatea înaltă la rate de transmisie mai eficiente (200 Kbps pentru 5.1 canale)
Dolby Digital Plus acceptă mai mult de 8 canale audio. Standardele HD DVD și Blu-ray Disc limitează în prezent acest număr la 8.
Dolby TrueHD
Dolby TrueHD este un format audio fără pierderi comprimat folosind algoritmul Meridian Lossless Packing (MLP). Caracteristici audio comprimat conform standardului:
până la 14 canale dintr-un flux, deși astăzi sunt cel mai des folosite în filme pe discuri Blu-ray: 6 (5.1) canale și maximum 8 (7.1), iar redarea de la receptoarele AV este acceptată - 8 canale (7.1) ;
adâncime de biți de până la 24 de biți și o rată de eșantionare de 192 kHz (la fel ca și pentru media Blu-ray - 18 Mbit/s), deși pentru filme Blu-ray până la 8 canale cu 24 de biți și 96 kHz sunt comune atunci când sunt comprimate la un flux comprimat de 63 Mbit/s cu sau - 6 canale cu 24 de biți și 192 kHz cu un flux comprimat de până la 18 Mbit/s.
A doua opțiune este Waveform Audio File Format (WAVE, WAV, din forma de undă engleză - „în formă de undă”) - un format de fișier container pentru stocarea unei înregistrări a unui flux audio digitizat, un subtip de RIFF. Acest container este de obicei folosit pentru a stoca audio modulat cu cod de impulsuri necomprimat. Cu toate acestea, containerul nu impune nicio restricție asupra algoritmului de codificare utilizat. Această opțiune vă permite să stocați mai multe fluxuri audio independente într-un fișier simultan, fără pătrunderea unui flux în altul. Acest format este utilizat pe scară largă în tehnologia computerelor.
Ce sistem este mai bine să cumperi? Aici totul depinde de suma pe care doriți să o cheltuiți pentru această afacere și de condițiile de funcționare prevăzute. De exemplu, locuiți într-o casă cu panouri cu o audibilitate excelentă. A face difuzoarele prea tare va provoca inevitabil plângeri din partea vecinilor. În acest caz, nu are rost să urmăriți dispozitive puternice - sistemul prezentat în fotografia de sus este destul de potrivit.
Dacă este posibil să ascultați muzică mai tare, atunci trebuie să treceți de la categoria de preț a sistemelor de difuzoare.
În primul rând, trebuie să acordați atenție carcasei difuzorului. Dacă este din plastic, atunci este foarte naiv să vă așteptați la un sunet bun de la ei. Faptul este că capul dinamic este realizat structural în așa fel încât atât partea din față a difuzorului, cât și cea din spate să emită exact aceeași presiune sonoră în atmosferă. Și cu cât difuzorul cântă mai tare, creând o undă sonoră îndreptată către ascultător, cu atât este mai dificil să reținem aceeași undă, dar opusă în fază, în interiorul corpului sistemului de difuzoare. Dacă carcasa este din plastic și destul de subțire, atunci va începe să emită sunet în sine, incapabil să facă față presiunii sonore din interiorul difuzorului. Acest lucru va fi vizibil mai ales la frecvențe apropiate de rezonanța plasticului din care este fabricat difuzorul.
Nu este dificil să identifici această problemă - doar loviți-vă degetele pe partea laterală a carcasei sistemului de difuzoare. Sunetul va fi clar și suficient de puternic. Sistemele acustice care produc un sunet liniștit și plictisitor atunci când corpul este lovit sunt considerate bune, iar cu cât sunetul loviturii către difuzor este mai liniștit și mai înăbușit, cu atât mai bună absorbția sunetului a corpului și a corpului său nu va produce tonuri suplimentare în semnalul sonor.
Din punct de vedere structural, sistemele de difuzoare 5.1 pot fi fie active, fie pasive. În primul caz, aceasta înseamnă că un amplificator de putere este ascuns în carcasa unuia dintre sistemele de difuzoare (de obicei subwoofer-ul, deoarece este cel mai mare). Nu este dificil să distingem un astfel de subwoofer de unul pasiv - are butoane de control pe corp, adesea o indicație, iar pe spate există un întreg grup de conectori și cleme diferite:
Cu toate acestea, un set de difuzoare pasive, completate de o unitate separată, care găzduiește de fapt amplificatorul de putere, poate fi numit și un set de sisteme de difuzoare active:
Sistemele de difuzoare pasive 5.1 sunt proiectate să funcționeze cu receptoare moderne care au același număr de ieșiri. De obicei, astfel de sisteme sunt mult mai puternice și mai bine realizate decât cele active, deoarece implică deja o categorie de preț mediu și ridicat:
Amplasarea optimă a sistemelor de difuzoare este prezentată în figura de mai jos:
Subwooferul nu este prezentat în figură, deoarece locația lui nu este importantă. Principalul lucru este că există.
Aproape toate sistemele de difuzoare active conțin amplificatoare realizate pe microcircuite și sunt destul de potrivite pentru ascultătorii medii și neexperimentați. Cu toate acestea, chiar și aici există o diferență în ceea ce privește sunetul și calitatea designului în sine. De exemplu, primele modele de acustică activă de la microlab s-au remarcat prin calitatea sunetului și rezistența. De îndată ce piața rusă a fost stăpânită de acest brand, au început probleme de calitate - arderea constantă a transformatoarelor de rețea, o scădere vizibilă a calității sunetului, lipsa materialelor care absorb sunetul în interiorul dulapurilor difuzoarelor etc. și așa mai departe. Desigur, managerii au susținut că au prețuri stabile în comparație cu prețurile în creștere ale analogilor concurenților lor, dar din ce s-au făcut economiile?
SVEN, care produce atât acustică activă, cât și pasivă, rămâne mai mult sau mai puțin stabilă în calitatea produselor sale. Ei încearcă să păstreze marca „Genius”. De asemenea, ar trebui să acordați atenție noilor mărci - în timp ce piața este în curs de dezvoltare, produsele sunt de obicei de calitate adecvată și exact în categoria de preț care este indicată.
De asemenea, nu uitați de clasa economică, dar acest lucru se aplică numai celor ale căror mâini cresc din locul potrivit, deoarece vorbim despre sisteme de difuzoare și amplificatoare de casă.
Sistemele de difuzoare uzate pot fi cumpărate aproape de nimic. S-30 este destul de potrivit pentru camere mici:
Pentru cei cărora le place puțin mai tare există S-50.
Și, desigur, nu uitați de legenda ingineriei sunetului sovietic S-90:
A existat o altă versiune a popularului sistem de difuzoare - S-70. Unicitatea acestui difuzor constă în faptul că în interiorul fiecărui difuzor era un amplificator de putere, destul de bun pentru vremea lui.
Principalul dezavantaj al acestui sistem este că astăzi este aproape imposibil să găsești aceste boxe cu un amplificator funcțional. Cu toate acestea, în urmă cu câteva paragrafe s-a menționat că acest text este pentru cei ale căror mâini cresc din locul potrivit, prin urmare nimic nu vă împiedică să demontați vechea umplutură a acestui difuzor și să utilizați doar o sursă de alimentare pentru a monta un nou amplificator în difuzor. .
De asemenea, nu uitați de produsele ingineriei radio ucrainene CLIVER, printre care au existat și exemplare destul de demne:
Desigur, utilizarea acestor truse necesită nu doar spațiu pentru plasare, ci și bani. Cu toate acestea, oricât de scumpă ar părea această plăcere, nu toată lumea are o idee despre sistemele de difuzoare cu adevărat scumpe. De exemplu, sistemul B&W Nautilus costă 2.600.000 de ruble pentru două piese:
Dar aceasta este departe de limită, deoarece compania britanică Hart Audio a demonstrat că nu există limită pentru perfecțiune prin lansarea sistemului acustic Hart Audio D&W Aural Pleasure pentru iubitorii de muzică, ceea ce provoacă cu adevărat un efect „wow”. Costul acestui MIRACLE este de 4.700.000 de dolari SUA:
Este cel mai avantajos să folosiți receptoare ca amplificator, deoarece destul de multe modele de receptoare moderne acceptă sunetul 5.1. Cu toate acestea, nu toate sunt echipate cu un amplificator subwoofer și au doar o ieșire liniară pentru canalul de joasă frecvență. Nu are rost să dezvălui gama de modele de receptoare - majoritatea receptoarelor cu preț mediu sunt fabricate în China și cipurile STK sunt folosite ca amplificatoare de putere, pe care puteți obține un sunet destul de bun (nu audiofil, desigur, dar mult mai bun decât pe KT805).
Este necesar să spunem câteva cuvinte despre sursele în sine. Deoarece începutul conversației a fost despre computere, este destul de logic să o încheiem cu o conversație despre plăcile audio. Aproape toate plăcile de bază sunt echipate cu plăci audio integrate, iar marea majoritate a utilizatorilor se întreabă în mod destul de logic: „De ce dracu’ există altceva?”
Puteți, desigur, să ridicați multe controverse pe această temă, dar cea mai evidentă modalitate ar fi să reformulați întrebarea: „Destul de multe plăci de bază sunt echipate cu plăci video integrate, dar de ce includ plăci video care costă aproape la fel de mult ca placa de baza in sine?”
Dreapta. Placa integrată nu este capabilă să proceseze informații la aceeași viteză ca și placa video instalată în slot. Lipsa unei plăci video puternice limitează capacitățile computerului, cel mai vizibil în instalarea jocurilor. Același lucru este valabil și pentru placa audio. Cel mai popular AC-97 a fost conceput pentru a produce sunete, dar nu și muzică. Din păcate, curbura sunetului nu este la fel de evidentă și nu doare urechea la fel de mult ca curbura imaginii, dar după ce ascultați aceeași compoziție pe diferite tipuri de trasee audio, puteți obține o impresie.
Pentru mai multă claritate, iată câteva comentarii lăsate în magazinele online:
Creative „SoundBlaster 5.1 VX” PCI OEM, care costă 1600-1700 de ruble
Sunetul la redarea muzicii și a filmelor este excelent. Îl folosesc cu un receptor Yamaha și un sistem 5.1 printr-un cablu optic. Toate funcțiile de procesare audio funcționează
Sunetul este grozav! Folosit intr-un set: difuzoare frontale Microlab solo 6, spate SVEN... Intr-o camera de 4x6m puteti organiza o discoteca.
ASUS "Xonar DS" 7.1 PCI Retail, costă 1700-1850 de ruble
Raport semnal/zgomot 107 dB. Nu există niciun zgomot exterior în căști la volum maxim.
Sunet clar în comparație cu plăcile de sunet integrate
Singurul lucru care m-a încântat a fost calitatea sunetului, care a început imediat să difere chiar și în cazul acusticii solo ieftine de microlab.
Sunet uimitor (cu drivere native și op-amp nativ)! Setări convenabile.
Primele senzații după sistemul de sunet încorporat. Frecvențele înalte sunt mai ușor de auzit, iar vocea sună mult mai sus. În melodii, au început să se audă niște lucruri mărunte care înainte erau evazive pentru ureche.
ASUS Xonar DX 7.1 PCI-Ex1, care costă 2600-2700 de ruble.
Sunetul este pur și simplu uimitor (il ascult într-un Sennheiser HD380Pro). X-FI fumează nervos pe margine (în general tac în privința celor integrate).
Sunetul este pur și simplu minunat. M-am jucat puțin cu setările de sunet, astfel încât cardul să se deschidă 100%. Acum sunt foarte mulțumit de modul în care sună întregul sistem audio. Eu folosesc Solo 7c + 70 watt SVEN sub pasiv.
Sunet excelent atat prin difuzoare cat si prin casti!!!
Sunet bun solid. Bas profund, medii netede detaliate, înalte moderat aerisite. Disponibilitatea ASIO. Software incomod, trebuie să comutați totul manual, dar acest lucru este compensat de calitatea sunetului!
Sunetul a devenit mult mai profund, mai clar, mai voluminos. Acum nici nu știu cum trăiam cu sunetul încorporat.
Chiar și difuzoarele de calitate scăzută cu acest sistem de sunet produc un sunet pur și simplu extraordinar, incredibil.
În calitate de proprietar al acestei plăci audio, susțin pe deplin tot ceea ce s-a spus mai sus. Desigur, au existat și recenzii negative, dar aproape toate au fost legate de instalarea driverelor. Eu însumi m-am îndrăgostit de momeală când, după ce am pornit-o, cardul a cerut drivere și le-am dat de pe discul de instalare. După instalare, sunetul nu a apărut și nu a apărut după repornire. Se pare că nu am terminat de citit, bazându-mă pe geniul meu că aveam nevoie să instalez TOT pachetul de utilități. Abia după asta a funcționat cardul și nu o voi schimba cu nimic în următorii câțiva ani.
Nu ne vom atinge de plăci audio mai scumpe.- aceasta este, ca să zic așa, teme, dacă este pe cineva interesat. Impresia generală poate fi formulată într-o propoziție foarte scurtă - după încercarea plăcilor audio, nimeni nu se va întoarce la cele integrate.
Rămâne să discutăm puțin despre camera în care va fi folosit sistemul audio. Desigur, nimeni nu solicită reparații majore în camera în care este instalat complexul audio. Cu toate acestea, este încă necesar să facem câteva recomandări.
Cele mai proaste locuri pentru sistemele audio sunt bufetele. Pahare de shot, pahare de vin, vaze, figurine așezate pe rafturi de sticlă, chiar și cu o putere de peste cinci wați în total, de pe toate canalele încep să clinchete încet, zdrăngănește și lăutărește. Prin urmare, ar trebui depuse toate eforturile pentru a scăpa de recipientele de sticlă din camera în care se va asculta muzică.
Pereții goi au, de asemenea, un impact negativ asupra sunetului. Fiind reflectată în mod repetat, există posibilitatea unui val staționar, care poate distruge sunetul chiar și al celui mai bun sistem de difuzoare. Prin urmare, se recomandă să nu disprețuiți decorarea pereților sub formă de covoare. Covorul are o structură eterogenă și absoarbe destul de bine sunetul.
O altă pacoste poate fi consumatorii cu curent ridicat. De regulă, cablurile de conectare chinezești au o ecranare destul de slabă, astfel încât cablul de la placa audio la amplificator (sistem de difuzoare active) ar trebui să aibă o lungime minimă și nu ar trebui să existe prize în apropiere care să conecteze încălzitoare cu ulei, ibrice și alți consumatori. a cărui putere depășește 1000 W.
Articol pregatit pentru site
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Postat pe http://www.allbest.ru/
Ministerul Educaţiei din PMR
Instituția de învățământ de stat „Colegiul de Informatică și Drept din Tiraspol”
Munca de absolvent
Subiect: Studierea sistemului de sunet pentru PC folosind o placă de diode
Tiraspol
Introducere
Capitolul 1. Partea teoretică. Studierea sistemului de sunet pentru PC folosind o placă de diode
1.1 Revizuire analitică asupra subiectului
1.2 Partea practică
1.2.1 Schema bloc a unui dispozitiv transceiver pentru transmiterea semnalului fără fir
1.2.2 Selectarea elementului de bază pentru construirea unui dispozitiv de studiere a sistemului de sunet pentru PC
1.2.3 Principiul de funcționare al dispozitivului de studiere a sistemului de sunet PC
1.2.4 Aplicarea dispozitivului
Capitolul 2. Protecția muncii. Măsuri de siguranță în timpul întreținerii echipamentelor informatice
2.1 Salubritate industrială și igiena muncii
2.2 Cerințe pentru organizarea și echiparea locului de muncă al unui tehnician
2.3 Cerințe de securitate la incendiu
Concluzie
Lista literaturii folosite
Introducere
Modalitatea tradițională de a transfera sunetul de pe o placă de sunet a PC-ului la un amplificator de difuzor este prin cabluri. Proiectul de teză examinează transmisia wireless a sunetului printr-un fascicul laser pe o distanță de până la câțiva metri.
Această lucrare este relevantă, deoarece sistemul de sunet extinde semnificativ capacitățile PC-ului ca mijloc tehnic de informatizare. Sistemul de sunet al PC-ului este reprezentat structural de placi de sunet, fie instalate intr-un slot pentru placa de baza, fie integrate pe placa de baza sau pe o placa de expansiune a altui subsistem PC.
Scopul acestei teze este de a studia soluții de proiectare a circuitelor pentru dispozitive pentru a studia funcționarea unui sistem de sunet pentru PC, a dezvolta o diagramă structurală și de circuit și a face o machetă.
Pentru a atinge aceste obiective, trebuie rezolvate următoarele sarcini:
revizuiți datele din literatura de specialitate pe tema diplomei, efectuați cercetări pe acest subiect (dezvoltați circuite, proiectați un dispozitiv, analizați caracteristicile de performanță ale dispozitivului), furnizați calcule de inginerie ale acestui dispozitiv în curs de dezvoltare.
Scopul protecției muncii este analiza științifică a condițiilor de muncă, proceselor tehnologice, aparatelor și echipamentelor din punctul de vedere al posibilității apariției factorilor periculoși și a eliberării de substanțe industriale nocive. Pe baza acestei analize se identifică zonele periculoase de producție și posibilele situații de urgență și se elaborează măsuri pentru eliminarea acestora sau limitarea consecințelor.
Studierea și rezolvarea problemelor legate de asigurarea condițiilor sănătoase și sigure în care se desfășoară munca umană este una dintre cele mai importante sarcini în dezvoltarea noilor tehnologii și sisteme de producție.
Studierea și identificarea posibilelor cauze ale accidentelor industriale, bolilor profesionale, accidentelor, exploziilor, incendiilor, precum și elaborarea măsurilor și cerințelor care vizează eliminarea acestor cauze ne permite să creăm condiții sigure și favorabile muncii umane. Condițiile de lucru confortabile și sigure sunt unul dintre principalii factori care influențează productivitatea și siguranța, precum și sănătatea umană.
Capitolul 1. Partea teoretică. Studierea sistemului de sunet pentru PC folosind o placă de diode
1.1 Revizuire analitică asupra subiectului
Sistemul de sunet pentru PC sub forma unei plăci de sunet a apărut în 1989, extinzând semnificativ capacitățile PC-ului ca mijloc tehnic de informatizare.
Sistemul de sunet pentru PC este un complex de software și hardware care îndeplinește următoarele funcții:
înregistrarea semnalelor audio care provin din surse externe, cum ar fi un microfon sau un magnetofon, prin conversia semnalelor audio analogice de intrare în cele digitale și apoi stocarea lor pe un hard disk;
redarea datelor audio înregistrate folosind un sistem de difuzoare externe sau căști (căști);
Redare CD-uri audio;
mixare (mixare) la înregistrarea sau redarea semnalelor din mai multe surse;
înregistrarea și redarea simultană a semnalelor audio (modul Full Duplex);
prelucrarea semnalelor audio: editarea, combinarea sau separarea fragmentelor de semnal, filtrarea, modificarea nivelului acestuia;
procesarea semnalului audio în conformitate cu algoritmii de sunet surround (tridimensional - 3D-Sound);
generarea sunetului instrumentelor muzicale, precum și a vorbirii umane și a altor sunete folosind un sintetizator;
controlul instrumentelor muzicale electronice externe printr-o interfață MIDI specială.
Sistemul de sunet pentru PC este compus structural din plăci de sunet, fie instalate într-un slot pentru placa de bază, fie integrate pe placa de bază sau pe o placă de expansiune a altui subsistem PC, precum și dispozitive pentru înregistrarea și reproducerea informațiilor audio (sistem de difuzoare). Modulele funcționale individuale ale sistemului de sunet pot fi implementate sub formă de plăci fiice instalate în conectorii corespunzători ai plăcii de sunet.
Sistem de sunet clasic, așa cum se arată în fig. 1, conține:
modul de înregistrare și redare a sunetului;
modul sintetizator;
modul de interfață;
modul mixer;
sistem audio.
Orez. 1 - Structura sistemului de sunet pentru PC
Primele patru module sunt de obicei instalate pe placa de sunet. Mai mult, există plăci de sunet fără modul sintetizator sau modul de înregistrare/redare audio digitală. Fiecare dintre module poate fi realizat fie sub forma unui microcircuit separat, fie să facă parte dintr-un microcircuit multifuncțional. Astfel, un chipset de sistem de sunet poate conține fie mai multe, fie un singur cip.
Proiectele sistemelor de sunet pentru PC suferă modificări semnificative; Există plăci de bază cu un Chipset instalat pe ele pentru procesarea audio.
Cu toate acestea, scopul și funcțiile modulelor unui sistem de sunet modern (indiferent de designul acestuia) nu se schimbă. Când luăm în considerare modulele funcționale ale unei plăci de sunet, este obișnuit să folosiți termenii „sistem de sunet pentru PC” sau „placă de sunet”.
MODUL DE ÎNREGISTRARE ȘI REDARE
Modulul de înregistrare și redare a sistemului audio realizează conversii analog-digital și digital-analogic în modul de transmitere software a datelor audio sau transmisie prin canale DMA (Direct Memory Access - canal de acces direct la memorie).
Sunetul, după cum se știe, este o undă longitudinală care se propagă liber în aer sau în alt mediu, astfel încât semnalul sonor se modifică continuu în timp și spațiu.
Înregistrarea sunetului este stocarea informațiilor despre fluctuațiile presiunii sunetului în momentul înregistrării. În prezent, semnalele analogice și digitale sunt folosite pentru a înregistra și transmite informații sonore. Cu alte cuvinte, semnalul audio poate fi sub formă analogică sau digitală.
Dacă la înregistrarea sunetului se folosește un microfon care transformă un semnal sonor continuu în timp într-un semnal electric continuu în timp, se obține un semnal sonor în formă analogică. Deoarece amplitudinea unei unde sonore determină intensitatea sunetului, iar frecvența acestuia determină înălțimea tonului sonor, pentru a menține informații fiabile despre sunet, tensiunea semnalului electric trebuie să fie proporțională cu presiunea sonoră și frecvența acestuia trebuie să corespundă frecvenței oscilațiilor presiunii sonore.
În cele mai multe cazuri, semnalul sonor este furnizat la intrarea plăcii de sunet a PC-ului în formă analogică. Datorita faptului ca PC-ul functioneaza doar cu semnale digitale, semnalul analogic trebuie convertit in digital. În același timp, sistemul de difuzoare instalat la ieșirea plăcii de sunet a PC-ului percepe doar semnale electrice analogice, prin urmare, după procesarea semnalului cu ajutorul unui computer, este necesară convertirea inversă a semnalului digital în analog.
Conversia A/D este conversia unui semnal analogic într-un semnal digital și constă din următorii pași principali: eșantionare, cuantificare și codificare. Circuitul de conversie analog-digital al unui semnal audio este prezentat în Fig. 2.
Orez. 2 - Circuit pentru conversia semnalului audio analog-digital
Semnalul audio pre-analogic este transmis la un filtru analog, care limitează banda de frecvență a semnalului.
Eșantionarea semnalului constă în eșantionarea eșantioanelor unui semnal analogic cu o periodicitate dată și este determinată de frecvența de eșantionare. În plus, frecvența de eșantionare nu trebuie să fie mai mică de două ori mai mare decât frecvența celei mai înalte armonice (componenta de frecvență) a semnalului audio original. Deoarece oamenii sunt capabili să audă sunete în intervalul de frecvență de la 20 Hz la 20 kHz, frecvența maximă de eșantionare a semnalului audio original trebuie să fie de cel puțin 40 kHz, adică probele trebuie luate de 40.000 de ori pe secundă. Din acest motiv, majoritatea sistemelor audio moderne pentru PC au o rată maximă de eșantionare audio de 44,1 sau 48 kHz.
Orez. 3 - Eșantionarea timpului și cuantificarea pe baza nivelului semnalului analogic
Cuantificarea amplitudinii este măsurarea valorilor instantanee ale amplitudinii unui semnal de timp discret și conversia acestuia în timp și amplitudine discrete. În fig. Figura 3 prezintă procesul de cuantificare după nivelul semnalului analogic, cu valorile instantanee ale amplitudinii codificate ca numere de 3 biți.
Codarea constă în transformarea unui semnal cuantificat într-un cod digital. În acest caz, precizia măsurării în timpul cuantizării depinde de numărul de biți ai cuvântului cod. Dacă valorile amplitudinii sunt scrise folosind numere binare și lungimea cuvântului de cod este setată la N biți, numărul posibilelor valori ale cuvântului de cod va fi 2N. Poate exista același număr de niveluri de cuantificare a amplitudinii eșantionului. De exemplu, dacă valoarea amplitudinii eșantionului este reprezentată de un cuvânt de cod de 16 biți, numărul maxim de gradații de amplitudine (niveluri de cuantizare) va fi 216 = 65 536. Pentru o reprezentare pe 8 biți, obținem 28 = 256 gradații de amplitudine.
Conversia analog-digitală este efectuată de un dispozitiv electronic special - un convertor analog-digital (ADC), în care mostrele de semnal discret sunt convertite într-o secvență de numere. Fluxul de date digitale rezultat, de ex. semnalul include atât interferențe utile, cât și nedorite de înaltă frecvență, pentru a filtra datele digitale primite prin intermediul unui filtru digital.
Conversia digital-analogic are loc, în general, în două etape, așa cum se arată în Fig. 4. În prima etapă, probele de semnal sunt extrase din fluxul de date digitale folosind un convertor digital-analogic (DAC), urmând frecvența de eșantionare. În a doua etapă, un semnal analogic continuu este format din probe discrete prin netezire (interpolare) folosind un filtru de frecvență joasă, care suprimă componentele periodice ale spectrului de semnal discret.
Orez. 4 - Circuit de conversie digital-analogic
Înregistrarea și stocarea unui semnal audio în formă digitală necesită o cantitate mare de spațiu pe disc. De exemplu, un semnal audio stereo de 60 de secunde digitizat la o rată de eșantionare de 44,1 kHz cu cuantizare pe 16 biți necesită aproximativ 10 MB de spațiu de stocare pe hard disk.
Pentru a reduce cantitatea de date digitale necesare pentru a reprezenta un semnal audio cu o calitate dată, se utilizează compresia, care constă în reducerea numărului de mostre și a nivelurilor de cuantizare sau a numărului de biți per eșantion.
Astfel de metode de codificare a datelor audio folosind dispozitive speciale de codare fac posibilă reducerea volumului fluxului de informații la aproape 20% din cel original. Alegerea metodei de codare la înregistrarea informațiilor audio depinde de setul de programe de codec de compresie (codificare-decodare) furnizate cu software-ul plăcii de sunet sau incluse în sistemul de operare.
Efectuând funcțiile de conversie a semnalului analog-digital și digital-analogic, modulul de înregistrare și redare audio digitală conține un ADC, un DAC și o unitate de control, care sunt de obicei integrate într-un singur cip, numit și codec. Principalele caracteristici ale acestui modul sunt: frecvența de eșantionare; tipul și capacitatea ADC și DAC; metoda de codificare a datelor audio; capacitatea de a lucra în modul Full Duplex.
Frecvența de eșantionare determină frecvența maximă a semnalului care este înregistrat sau redat. Pentru înregistrarea și redarea vorbirii umane, 6 - 8 kHz sunt suficiente; muzică cu calitate scăzută - 20 - 25 kHz; Pentru a asigura un sunet de înaltă calitate (CD audio), frecvența de eșantionare trebuie să fie de cel puțin 44 kHz. Aproape toate plăcile de sunet acceptă înregistrarea și redarea audio stereo la o rată de eșantionare de 44,1 sau 48 kHz.
Adâncimea de biți a ADC și DAC determină adâncimea de biți a semnalului digital (8, 16 sau 18 biți). Marea majoritate a plăcilor de sunet sunt echipate cu ADC-uri și DAC-uri pe 16 biți. Astfel de plăci de sunet pot fi, teoretic, clasificate ca Hi-Fi, care ar trebui să ofere un sunet de calitate studio. Unele plăci de sunet sunt echipate cu ADC-uri și DAC-uri de 20 și chiar 24 de biți, ceea ce îmbunătățește semnificativ calitatea înregistrării/redării sunetului.
Full Duplex este un mod de transmisie a datelor pe un canal, conform căruia sistemul de sunet poate primi (înregistra) și transmite (reda) simultan date audio. Cu toate acestea, nu toate plăcile de sunet acceptă pe deplin acest mod, deoarece nu oferă o calitate ridicată a sunetului în timpul schimbului intens de date. Astfel de carduri pot fi folosite pentru a lucra cu date vocale pe Internet, de exemplu, în timpul teleconferințelor, când nu este necesară o calitate ridicată a sunetului.
MODUL DE SINTEZĂ
Un sintetizator de sistem de sunet digital electromuzical vă permite să generați aproape orice sunet, inclusiv sunetul instrumentelor muzicale reale. Principiul de funcționare al sintetizatorului este ilustrat în Fig. 5.
Orez. 5 - Principiul de funcționare al unui sintetizator modern: a - fazele semnalului sonor; b - circuit sintetizator
Sinteza este procesul de recreare a structurii unui ton muzical (notă). Semnalul sonor al oricărui instrument muzical are mai multe faze de timp. În fig. Figura 5a prezintă fazele semnalului sonor care apare atunci când apăsați o tastă de pian. Pentru fiecare instrument muzical, tipul de semnal va fi unic, dar în el se pot distinge trei faze: atac, sprijin și atenuare. Setul acestor faze se numește plicul de amplitudine, a cărui formă depinde de tipul instrumentului muzical. Durata atacului pentru diferite instrumente muzicale variază de la câteva până la câteva zeci sau chiar sute de milisecunde. În faza numită suport, amplitudinea semnalului rămâne aproape neschimbată, iar înălțimea tonului muzical se formează în timpul suportului. Ultima fază, atenuarea, corespunde unei secțiuni de scădere destul de rapidă a amplitudinii semnalului.
În sintetizatoarele moderne, sunetul este creat după cum urmează. Un dispozitiv digital care utilizează una dintre metodele de sinteză generează un așa-numit semnal de excitație cu o înălțime dată (notă), care ar trebui să aibă caracteristici spectrale cât mai apropiate de caracteristicile instrumentului muzical simulat în faza de suport, așa cum se arată în fig. . 5 B. Apoi, semnalul de excitație este transmis unui filtru care simulează răspunsul amplitudine-frecvență al unui instrument muzical real. Semnalul de anvelopă de amplitudine al aceluiași instrument este furnizat către cealaltă intrare de filtru. În continuare, setul de semnale este procesat pentru a obține efecte sonore speciale, de exemplu, ecou (reverberație), performanță corală (refren). În continuare, conversia digital-analogică și filtrarea semnalului sunt efectuate folosind un filtru low-pass (LPF). Principalele caracteristici ale modulului sintetizator:
metoda de sinteză a sunetului;
Memorie;
posibilitatea de procesare hardware a semnalului pentru a crea efecte sonore;
polifonie - numărul maxim de elemente sonore reproduse simultan.
Metoda de sinteză a sunetului utilizată într-un sistem de sunet pentru PC determină nu numai calitatea sunetului, ci și compoziția sistemului. În practică, plăcile de sunet sunt echipate cu sintetizatoare care generează sunet folosind următoarele metode.
Metoda de sinteză bazată pe modulația în frecvență (Frequency Modulation Synthesis - FM synthesis) presupune utilizarea a cel puțin două generatoare de semnal de forme complexe pentru a genera vocea unui instrument muzical. Generatorul de frecvență purtătoare generează un semnal de ton fundamental, modulat în frecvență de un semnal de armonici și tonuri suplimentare care determină timbrul sonor al unui anumit instrument. Generatorul de anvelope controlează amplitudinea semnalului rezultat. Generatorul FM oferă o calitate acceptabilă a sunetului, este ieftin, dar nu implementează efecte sonore. Prin urmare, plăcile de sunet care utilizează această metodă nu sunt recomandate conform standardului PC99.
Sinteza sunetului bazată pe un tabel de unde (Wave Table Synthesis - WT synthesis) se realizează prin utilizarea mostrelor de sunet predigitizate ale instrumentelor muzicale reale și a altor sunete stocate într-un ROM special, realizate sub forma unui cip de memorie sau integrate în WT. cip de memorie generator. Sintetizatorul WT oferă o generare de sunet de înaltă calitate. Această metodă de sinteză este implementată în plăcile de sunet moderne.
Cantitatea de memorie de pe plăcile de sunet cu sintetizator WT poate fi mărită prin instalarea unor elemente de memorie suplimentare (ROM) pentru stocarea băncilor cu instrumente.
Efectele sonore sunt generate folosind un procesor de efecte speciale, care poate fi fie un element independent (microcircuit), fie integrat în sintetizatorul WT. Pentru marea majoritate a cardurilor cu sinteză WT, efectele reverb și chorus au devenit standard.
Sinteza sunetului bazată pe modelarea fizică implică utilizarea modelelor matematice de producere a sunetului a instrumentelor muzicale reale pentru generarea digitală și pentru conversia ulterioară într-un semnal audio folosind un DAC. Plăcile de sunet care utilizează metoda de modelare fizică nu sunt încă utilizate pe scară largă deoarece necesită un computer puternic pentru a funcționa.
MODUL DE INTERFATA
Modulul de interfață asigură schimbul de date între sistemul de sunet și alte dispozitive externe și interne.
Interfața ISA a fost înlocuită în plăcile de sunet de interfața PCI în 1998.
Interfața PCI oferă lățime de bandă mare (de exemplu, versiunea 2.1 - mai mult de 260 Mbit/s), care vă permite să transmiteți fluxuri de date audio în paralel. Utilizarea magistralei PCI vă permite să îmbunătățiți calitatea sunetului, oferind un raport semnal-zgomot de peste 90 dB. În plus, magistrala PCI permite procesarea în cooperare a datelor audio, atunci când sarcinile de procesare și transmisie a datelor sunt distribuite între sistemul de sunet și CPU.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface - interfața digitală a instrumentelor muzicale) este reglementată de un standard special care conține specificații pentru interfața hardware: tipuri de canale, cabluri, porturi prin care dispozitivele MIDI sunt conectate între ele, precum și o descriere a ordinea schimbului de date - protocolul de schimb de informații între dispozitivele MIDI. În special, folosind comenzi MIDI, puteți controla echipamentele de iluminat și echipamentele video în timpul spectacolului unui grup muzical pe scenă. Dispozitivele cu o interfață MIDI sunt conectate în serie, formând un fel de rețea MIDI, care include un controler - un dispozitiv de control, care poate fi folosit ca un PC sau un sintetizator de tastatură muzicală, precum și dispozitive slave (receptoare) care transmit informații. către controlor prin cererea acestuia. Lungimea totală a lanțului MIDI nu este limitată, dar lungimea maximă a cablului dintre două dispozitive MIDI nu trebuie să depășească 15 metri.
Conectarea unui PC la o rețea MIDI se face folosind un adaptor MIDI special, care are trei porturi MIDI: intrare, ieșire și trecere, precum și doi conectori pentru conectarea joystick-urilor.
Placa de sunet include o interfață pentru conectarea unităților CD-ROM.
MODUL DE MIXER
Modulul mixer al plăcii de sunet face:
comutarea (conectarea/deconectarea) surselor și receptoarelor de semnale audio, precum și reglarea nivelului acestora;
amestecarea (amestecarea) mai multor semnale audio și reglarea nivelului semnalului rezultat.
Principalele caracteristici ale modulului mixer includ:
numărul de semnale mixte pe canalul de redare;
reglarea nivelului semnalului în fiecare canal mixt;
reglarea nivelului semnalului total;
puterea de ieșire a amplificatorului;
disponibilitatea conectorilor pentru conectarea externă și internă
receptoare/surse de semnale audio.
Sursele și receptoarele de semnal audio sunt conectate la modulul mixer prin conectori externi sau interni. Conectorii sistemului de sunet extern sunt de obicei amplasați pe panoul din spate al carcasei unității de sistem: Joystick/MIDI - pentru conectarea unui joystick sau adaptor MIDI; Mic In - pentru a conecta un microfon; Line In - intrare liniară pentru conectarea oricăror surse de semnale audio; Line Out - ieșire liniară pentru conectarea oricăror receptori de semnal audio; Difuzor - pentru conectarea căștilor (căști) sau a unui sistem de difuzoare pasive.
Controlul software al mixerului se realizează fie folosind instrumente Windows, fie utilizând programul mixer furnizat împreună cu software-ul plăcii de sunet.
Compatibilitatea sistemului de sunet cu unul dintre standardele plăcii de sunet înseamnă că sistemul de sunet va oferi o reproducere de înaltă calitate a semnalelor sonore. Problemele de compatibilitate sunt deosebit de importante pentru aplicațiile DOS. Fiecare dintre ele conține o listă de plăci de sunet cu care aplicația DOS este proiectată să funcționeze.
Standardul Sound Blaster este susținut de aplicații sub formă de jocuri DOS, în care sunetul este programat cu accent pe plăcile de sunet ale familiei Sound Blaster.
Standardul Microsoft Windows Sound System (WSS) include o placă de sunet și un pachet software destinat în principal aplicațiilor de afaceri.
SISTEM ACUSTIC
Sistemul acustic (AS) convertește direct semnalul electric audio în vibrații acustice și este ultima verigă în calea de reproducere a sunetului.
Un sistem de difuzoare include de obicei mai multe difuzoare audio, fiecare dintre acestea putând avea unul sau mai multe difuzoare. Numărul de difuzoare dintr-un sistem de difuzoare depinde de numărul de componente care alcătuiesc semnalul sonor și formează canale de sunet separate.
De exemplu, un semnal stereo conține două componente - semnale stereo stânga și dreapta, care necesită cel puțin două difuzoare într-un sistem de difuzoare stereo. Un semnal audio Dolby Digital conține informații pentru șase canale audio: două canale stereo frontale, un canal central (canal de dialog), două canale din spate și un canal subwoofer. Prin urmare, pentru a reproduce un semnal Dolby Digital, sistemul de difuzoare trebuie să aibă șase difuzoare de sunet.
De regulă, principiul de funcționare și structura internă a difuzoarelor de sunet de uz casnic și a celor utilizate în mijloacele tehnice de informatizare ca parte a unui sistem de difuzoare pentru PC sunt practic aceleași.
Practic, un difuzor pentru PC este format din două difuzoare audio care asigură redare stereo. De obicei, fiecare difuzor dintr-un difuzor pentru computer are un difuzor, dar modelele scumpe folosesc două: pentru frecvențe înalte și joase. În același timp, modelele moderne de sisteme acustice fac posibilă reproducerea sunetului în aproape întreaga gamă de frecvență audibilă datorită utilizării unui design special al difuzorului sau carcasei difuzorului.
Pentru a reproduce frecvențele joase și ultra-joase cu o calitate înaltă în difuzoare, pe lângă două difuzoare, este folosită o a treia unitate de sunet - un subwoofer, instalat sub desktop. Acest sistem de difuzoare pentru PC din trei componente este format din două așa-numite difuzoare satelit care reproduc frecvențele medii și înalte (de la aproximativ 150 Hz la 20 kHz) și un subwoofer care reproduce frecvențele sub 150 Hz.
O caracteristică distinctivă a difuzoarelor pentru PC este posibilitatea de a avea propriul amplificator de putere încorporat. Un difuzor cu amplificator încorporat se numește activ. Difuzoarele pasive nu au amplificator.
Principalul avantaj al difuzoarelor active este capacitatea de a se conecta la ieșirea liniară a unei plăci de sunet. Difuzorul activ este alimentat fie de la baterii (acumulatoare), fie de la rețeaua electrică printr-un adaptor special, realizat sub forma unei unități externe separate sau a unui modul de alimentare instalat în carcasa unuia dintre difuzoare.
Puterea de ieșire a difuzoarelor pentru computer poate varia foarte mult în funcție de specificațiile amplificatorului și ale difuzoarelor. În cazul în care sistemul este destinat jocurilor de calculator cu sunet, o putere de 15 - 20 W per difuzor este suficientă pentru o cameră de dimensiuni medii. Dacă este necesar să se asigure o bună audibilitate în timpul unei prelegeri sau unei prezentări într-un public numeros, este posibil să se folosească un difuzor cu o putere de până la 30 W pe canal. Pe măsură ce puterea difuzorului crește, dimensiunile sale totale cresc și costul crește.
Modelele moderne de sisteme de difuzoare au o mufă pentru căști, atunci când sunt conectate, redarea sunetului prin difuzoare se oprește automat.
Principalele caracteristici ale difuzoarelor:
banda de frecventa reprodusa,
sensibilitate,
coeficientul armonic,
putere.
Banda de frecvență reproductibilă (FrequencyResponse) este dependența de amplitudine-frecvență a presiunii sonore sau dependența presiunii sonore (intensitatea sunetului) de frecvența tensiunii alternative furnizate bobinei difuzorului. Banda de frecvență percepută de urechea umană este în intervalul de la 20 la 20.000 Hz. Difuzoarele, de regulă, au o gamă limitată în regiunea de frecvență joasă de 40 - 60 Hz. Problema reproducerii frecvențelor joase poate fi rezolvată prin utilizarea unui subwoofer.
Sensibilitatea unui difuzor (Sensitivity) se caracterizează prin presiunea sonoră pe care o creează la o distanță de 1 m atunci când la intrarea sa este aplicat un semnal electric cu o putere de 1 W. În conformitate cu cerințele standardelor, sensibilitatea este definită ca presiunea sonoră medie într-o anumită bandă de frecvență.
Cu cât valoarea acestei caracteristici este mai mare, cu atât difuzorul transmite mai bine gama dinamică a programului muzical. Diferența dintre sunetele „cel mai liniștit” și „cel mai tare” ale fonogramelor moderne este de 90 - 95 dB sau mai mult. Difuzoarele cu sensibilitate ridicată reproduc destul de bine atât sunetele silențioase, cât și cele puternice.
Distorsiunea armonică totală (THD) evaluează distorsiunea neliniară asociată cu apariția de noi componente spectrale în semnalul de ieșire. Factorul de distorsiune armonică este standardizat în mai multe game de frecvență. De exemplu, pentru difuzoarele Hi-Fi de înaltă calitate, acest coeficient nu trebuie să depășească: 1,5% în intervalul de frecvență 250 - 1000 Hz; 1,5% în intervalul de frecvență 1000 - 2000 Hz și 1,0% în domeniul de frecvență 2000 - 6300 Hz. Cu cât valoarea distorsiunii armonice este mai mică, cu atât calitatea difuzorului este mai bună.
Puterea electrică (Power Handling) pe care o poate rezista difuzorul este una dintre principalele caracteristici. Cu toate acestea, nu există o relație directă între putere și calitatea reproducerii sunetului. Presiunea maximă a sunetului depinde mai degrabă de sensibilitate, iar puterea difuzorului determină în principal fiabilitatea acestuia.
Adesea, pe ambalajul difuzoarelor pentru computer, acestea indică puterea de vârf a sistemului de difuzoare, care nu reflectă întotdeauna puterea reală a sistemului, deoarece poate depăși puterea nominală de 10 ori. Datorită diferențelor semnificative în procesele fizice care au loc în timpul testelor AS, valorile puterii electrice pot diferi de mai multe ori. Pentru a compara puterea diferitelor difuzoare, trebuie să știți exact ce putere indică producătorul produsului și prin ce metode de testare este determinată.
Printre producătorii de difuzoare de înaltă calitate și scumpe se numără Creative, Yamaha, Sony și Aiwa. AC-urile de clasă inferioară sunt produse de Genius, Altec, JAZZ Hipster.
Unele modele de difuzoare Microsoft sunt conectate nu la placa de sunet, ci la portul USB. În acest caz, sunetul ajunge la difuzoare în formă digitală, iar decodarea lui este realizată de un mic Chipset instalat în difuzoare.
METODE DE COMPRESARE A INFORMAȚIILOR AUDIO
Cea mai simplă modalitate de a reprezenta digital semnalele este numită modulare cu cod de impuls (PCM) sau PCM (modulare cu cod de impulsuri). Fluxul de date PCM este o secvență de valori instantanee sau mostre în cod binar. Dacă convertoarele utilizate au o caracteristică liniară (valoarea instantanee a tensiunii semnalului este proporțională cu codul), atunci această modulație se numește liniară (Linear PCM). În cazul PCM, codificatorul și decodorul nu efectuează conversie de informații, ci doar împachetează/depachetează biți în octeți și cuvinte de date. Rata de biți este definită ca produsul dintre frecvența de eșantionare cu adâncimea de biți și numărul de canale. CD-ul audio oferă un flux de 44.100 x 16 x 2 = 1.411.200 bps (stereo).
Pentru semnale audio reale, codarea liniară PCM este neeconomică. Fluxul de date poate fi redus prin utilizarea unui algoritm de compresie simplu utilizat în sistemul delta PCM (DPCM), cunoscut și sub numele de DPCM (Differential Pulse-Code Modulation). Într-un mod simplificat, acest algoritm arată astfel: fluxul digital nu transmite eșantioanele instantanee în sine, ci diferența scalată dintre eșantionul real și valoarea sa construită de codec pe baza fluxului de date pe care l-a generat anterior. Diferența este transmisă cu mai puține cifre decât citirile în sine. În ADPCM (adaptive | DPCM, sau ADPCM - Adaptive Differential Pulse-Code Modulation), scara diferenței este determinată de istoric - dacă diferența crește monoton, scara crește și invers.
Desigur, semnalul reconstruit cu această reprezentare va diferi mai mult de cel original decât cu PCM convențional, dar se poate obține o reducere semnificativă a fluxului de date digitale. ADPCM a devenit utilizat pe scară largă în stocarea digitală și transmiterea informațiilor audio (de exemplu, în modemurile vocale). Din punct de vedere al procesorului PC, algoritmul ADPCM poate fi implementat atât în software cât și în hardware folosind o placă de sunet (modem).
În codecurile audio MPEG sunt utilizați algoritmi mai complexi și rate de compresie ridicate. În codificatorul MPEG-1, fluxul de intrare este mostre de 16 biți la o frecvență de 48 kHz (audio profesional), 44,1 kHz (echipament de consum) sau 32 kHz (utilizat în telecomunicații).
Standardul definește trei „straturi” de compresie - Stratul I, Stratul 2 și Stratul 3, lucrând unul peste altul.
Compresia inițială se realizează pe baza proprietăților psihofizice ale percepției sunetului. Aici este redată proprietatea mascării sunetului: dacă semnalul conține două tonuri cu frecvențe similare care diferă semnificativ ca nivel, atunci semnalul mai puternic îl va masca pe cel mai slab (nu va fi auzit). Pragurile de mascare depind de distanța dintre frecvențe.
În MPEG, întreaga gamă de frecvență audio este împărțită în 32 de sub-benzi; în fiecare sub-benzi sunt determinate cele mai puternice componente spectrale și pentru acestea sunt calculate pragurile de frecvență de mascare. Efectele de mascare ale mai multor componente puternice sunt cumulative. Efectul mascării se extinde nu numai asupra semnalelor prezente concomitent cu cel puternic, ci și asupra celor care îl preced timp de 2-5 ms (premascare) și celor ulterioare până la 100 ms (postmascare). Semnalele regiunii mascate sunt procesate la o rezoluție mai mică, deoarece au cerințe mai mici pentru raportul semnal-zgomot. Datorită acestei „îngroșări”, apare compresia. Compresia psihofizică este realizată de Stratul 1.
Următoarea etapă (Layer 2) îmbunătățește acuratețea prezentării și împachetează informațiile mai eficient. Aici codificatorul are o „fereastră” de 23 ms (1152 de eșantioane) în funcțiune.
În ultima etapă (Layer 3), se aplică seturi complexe de filtre și cuantificare neliniară. Cel mai înalt grad de compresie este asigurat de Layer 3, pentru care se realizează un raport de compresie de 11:1 cu o fiabilitate ridicată a decodării.
METODE DE PRELUCRARE A INFORMAȚIILOR AUDIO
Stocarea digitală facilitează implementarea multor efecte care anterior necesitau dispozitive electromecanice sau electroacustice voluminoase sau electronice analogice complexe.
Se știe că într-un spațiu închis (de exemplu, o sală), nu numai sunetul direct ajunge la ascultător de la sursă, ci și reflectat (de mai multe ori) de pe diferite suprafețe (pereți, coloane etc.). Semnalele reflectate ajung în raport cu semnalul direct cu diverse întârzieri și atenuări. Acest fenomen se numește reverberație. Și acest fenomen poate fi controlat cu procesarea digitală a semnalului. Stocarea digitală facilitează implementarea multor efecte care anterior necesitau dispozitive electromecanice sau electroacustice voluminoase sau electronice analogice complexe.
În primul rând, există reverb și ecou artificial.
Se știe că într-un spațiu închis (de exemplu, o sală), nu numai sunetul direct ajunge la ascultător de la sursă, ci și reflectat (de mai multe ori) de pe diferite suprafețe (pereți, coloane etc.). Semnalele reflectate ajung în raport cu semnalul direct cu diverse întârzieri și atenuări. Acest fenomen se numește reverberație. Și acest fenomen poate fi controlat cu procesarea digitală a semnalului.
Efecte mai complexe pot fi realizate pe baza părtinirii eșantionului. În forma digitală de reprezentare, efectul Doppler este ușor de simulat - o schimbare a frecvenței atunci când o sursă de sunet se apropie rapid de ascultător sau sursa se îndepărtează de ascultător. Toată lumea a întâlnit acest efect - fluierul cu un singur ton al unui tren care se apropie sună mai mare, iar cel al trenului care pleacă sună mai jos decât tonul real. În redarea digitală, acumularea întârzierii eșantionului va duce la scăderea tonului, în timp ce reducerea decalajului va duce la creșterea tonului.
În plus față de trucuri cu întârzieri, este posibil să utilizați filtrarea digitală - de la implementarea unor simple blocuri de ton și egalizatoare până la „decuparea” unei voci dintr-o melodie (efectul „karaoke”). Totul este determinat de software-ul și resursele de calcul ale procesorului.
INSTRUCȚIUNI DE ÎMBUNĂTĂȚIRE A SISTEMULUI DE SUNET
În prezent, Intel, Compaq și Microsoft au propus o nouă arhitectură pentru sistemul de sunet pentru PC. Conform acestei arhitecturi, modulele de procesare a semnalului audio sunt mutate în afara carcasei PC-ului, unde sunt supuse zgomotului electric, și sunt amplasate, de exemplu, în difuzoarele unui sistem acustic. În acest caz, semnalele sonore sunt transmise în formă digitală, ceea ce le crește semnificativ imunitatea la zgomot și calitatea reproducerii sunetului. Pentru a transmite date digitale în formă digitală, sunt utilizate magistralele USB de mare viteză și IEEE 1394.
O altă direcție în îmbunătățirea sistemului de sunet este crearea de sunet surround (spațial), numit tridimensional sau 3D-Sound (sunet tridimensional). Pentru a obține sunetul surround, se efectuează o procesare specială a fazei semnalului: fazele semnalelor de ieșire ale canalelor stânga și dreapta sunt deplasate față de original. Aceasta folosește capacitatea creierului uman de a determina poziția sursei de sunet analizând relația dintre amplitudinile și fazele semnalului sonor perceput de fiecare ureche. Utilizatorul unui sistem de sunet echipat cu un modul special de procesare a sunetului 3D experimentează efectul „deplasării” sursei de sunet.
O nouă direcție în utilizarea tehnologiilor multimedia este crearea unui home theater bazat pe PC (PC-Theater), adică. o variantă a unui PC multimedia destinată mai multor utilizatori simultan să vizioneze un joc, să vizioneze un program educațional sau un film în standardul DVD. PC-Theater include un sistem acustic special multicanal care generează sunet surround. Sistemele de sunet surround creează diverse efecte sonore într-o cameră, utilizatorul simțind că se află în centrul câmpului sonor, iar sursele de sunet sunt în jurul lui. Sistemele de sunet surround multicanal sunt folosite în cinematografe și deja încep să apară sub formă de dispozitive de consum.
În sistemele de consum multicanal, sunetul este înregistrat pe două piste de discuri video laser sau casete video folosind tehnologia Dolby Surround dezvoltată de Dolby Laboratories. Cele mai cunoscute evoluții în această direcție includ:
Dolby (Surround) Pro Logic este un sistem de sunet cu patru canale care conține canale stereo stânga și dreapta, un canal central pentru dialog și un canal din spate pentru efecte.
Dolby Surround Digital este un sistem de sunet format din 5 + 1 canale: canale de efecte stânga, dreapta, centru, stânga și dreapta spate și un canal de frecvență ultra joasă. Semnalele pentru sistem sunt înregistrate sub forma unei coloane sonore optice digitale pe film.
La unele modele de difuzoare acustice, pe lângă controalele standard de frecvență înaltă/joasă, volum și balans, există butoane pentru activarea efectelor speciale, de exemplu, sunet 3D, Dolby Surround etc.
1.2 Partea practică
1.2.1 Schema bloc a unui dispozitiv transceiver pentru transmiterea semnalului fără fir
Odată cu popularitatea tot mai mare a tehnologiilor wireless, domeniul de aplicare al acestora se extinde. Teza examinează o soluție bazată pe principiul transmiterii datelor media pe canale wireless și concepută pentru a combina PC-urile și componentele echipamentelor audio de uz casnic într-un singur complex multimedia.
Din când în când, utilizatorii computerelor personale trebuie să conecteze acest dispozitiv la echipamente audio staționare, de exemplu, la un centru muzical. Desigur, cea mai simplă opțiune în acest caz este conectarea prin cablu. Cu toate acestea, marea majoritate a componentelor audio staționare au conectori pentru conectarea surselor de semnal situate pe panoul din spate, care de obicei nu este atât de ușor de accesat. A doua problemă, mai serioasă, este lipsa intrărilor pentru conectarea surselor externe de semnal în multe radiouri și centre muzicale ieftine.
Una dintre cele mai universale modalități de a rezolva astfel de probleme este utilizarea emițătoarelor radio de putere redusă care difuzează un semnal audio în gama VHF (capacitatea de a primi programe la aceste frecvențe este implementată în aproape toate modelele moderne de radiouri și centre muzicale) . De asemenea, este de remarcat faptul că semnalul transmis în acest mod poate fi recepționat de mai multe receptoare radio din apropiere simultan.
În cazul interacțiunii unui player digital cu echipamente analogice (reportatoare radio, sisteme stereo etc.), transmiterea sunetului în formă analogică este singura opțiune posibilă. Dacă luăm în considerare interacțiunea a două dispozitive digitale (de exemplu, un computer și un centru media), atunci în acest caz este de preferat să folosiți transmisia de date audio pe un canal wireless în formă digitală.
Modul tradițional de a transfera sunetul de pe placa de sunet a PC-ului tău la amplificatorul difuzorului este prin cabluri. Proiectul de teză examinează transmisia wireless a sunetului printr-un fascicul laser pe o distanță de până la câțiva metri.
În fig. Figura 6 prezintă o diagramă bloc a unui receptor de semnal audio:
Orez. 6 - Schema bloc a unui receptor de semnal audio
În fig. Figura 7 prezintă o diagramă bloc a unui transmițător de semnal audio:
Orez. 7 - Schema bloc a transmițătorului de semnal audio
Înfășurarea primară trebuie să fie conectată direct la ieșirea semnalului audio. Conectăm minusul bateriei la unul dintre capetele înfășurării secundare și conectăm plusul bateriei direct la plusul diodei laser.
Conectam al doilea capăt al înfășurării secundare printr-un rezistor de 15-47 Ohm la minusul diodei laser.
1.2.2 Selectarea elementului de bază pentru construirea unui dispozitiv de studiere a sistemului de sunet pentru PC
Pentru a asambla un dispozitiv pentru transmiterea semnalului fără fir, sunt necesare următoarele echipamente: o sursă de semnal audio (computer personal, stereo sau telefon mobil), un transformator de rețea cu o putere de 10-15 W, un rezistor de la 5 la 20 Ohmi și un baterie.
Puteți utiliza orice transformator de rețea cu o putere de cel mult 20 W, care conține o înfășurare secundară de 6 sau 12 V, sau îl puteți înfășura singur (înfășurare primară - 15 spire de sârmă de 0,8 mm, înfășurare secundară - 10 spire de 0,8 mm fir).
Pentru un receptor de semnal audio veți avea nevoie de o fotodiodă și un amplificator de joasă frecvență.
LED-ul folosit este unul obișnuit. Poate fi înlocuit cu un laser (va crește semnificativ distanța de transmisie), care va trebui conectat printr-un rezistor de 5 Ohm, 0,5 W. Sursa de fascicul de lumină poate fi, de asemenea, completată cu optica de la o unitate DVD, concentrând astfel fasciculul de lumină și mărind distanța de transmisie. Bateria este folosită Li - Ion (litiu - ion) de la un telefon mobil. În schimb, puteți utiliza o sursă de alimentare stabilizată de 3,5 - 4 V, cu un curent de cel mult 1 A. Parametrii modulului solar: tensiune maximă 14 V, cu un curent maxim de 100 mA. Modulul poate fi înlocuit cu orice alt fotodetector.
1.2.3 Principiul de funcționare al dispozitivului de studiere a sistemului de sunet PC
De la o sursă de sunet cu putere redusă (computer personal, telefon mobil), un semnal audio este trimis către înfășurarea primară a transformatorului, iese din înfășurarea secundară, este amplificat de o baterie și merge la LED-ul / dioda laser. Fotodioda, care servește ca receptor de semnal audio, este conectată direct la intrarea amplificatorului de putere. Apoi, porniți muzica și direcționați fasciculul către fotodetector. Fasciculul de lumină este primit de un modul solar, care este conectat la un amplificator, iar amplificatorul de putere amplifică semnalul slab și rezultatul este un sunet destul de de înaltă calitate. În loc de laser, puteți folosi și un LED obișnuit, dar în acest caz raza de transmisie a semnalului sonor nu va fi mai mare de 30 de centimetri; este recomandabil să folosiți LED-uri albe sau ultraviolete de la brichete. Când utilizați un indicator laser, este posibil să transmiteți un semnal audio pe o distanță de până la 15 metri și să rețineți că calitatea sunetului este destul de bună. Sunetul transmis este destul de puternic la o distanță de 7 metri; amplificatorul a furnizat 80% din puterea sa încărcăturii la volum maxim.
Calitatea semnalului transmis este destul de bună, nu se observă distorsiuni ale sunetului.
1.2.4 Aplicarea dispozitivului
Un astfel de dispozitiv a găsit o aplicație foarte largă în știință și tehnologie; microfoanele laser pentru spionaj se bazează tocmai pe un astfel de transmițător și receptor.
Un astfel de dispozitiv este un accesoriu excelent pentru un computer, de exemplu, muzica este redată pe computer, iar amplificatorul de putere nu este conectat prin cablu la computer, astfel puteți transmite și o conversație, trebuie doar să aplicați un semnal de la microfon (cu un preamplificator) la intrarea dispozitivului și rezultatul este un telefon fără fir sau walkie-talkie, sau un bug excelent pentru distanțe scurte.
Capitolul 2. Protecția muncii. Măsuri de siguranță în timpul întreținerii echipamentelor informatice
2.1 Salubritate industrială și igiena muncii
înregistrarea transmisiei semnalului mixerului
În conformitate cu GOST 12.0.002 SSBT „Termeni și definiții”, salubritatea industrială este un sistem de măsuri organizatorice, sanitare și igienice, mijloace tehnice și metode care previn sau reduc impactul factorilor de producție nocivi asupra lucrătorilor la valori nu depășind cele acceptabile.
Gama de probleme abordate în cadrul igienei industriale și a igienei ocupaționale include:
Asigurarea cerintelor sanitare si igienice pentru aerul din zona de lucru;
Furnizarea parametrilor de microclimat la locurile de muncă;
Furnizarea de iluminat natural și artificial standard;
Protecție împotriva zgomotului și vibrațiilor la locurile de muncă;
Protecție împotriva radiațiilor ionizante și a câmpurilor electromagnetice;
Furnizarea de alimente speciale, paste și unguente de protecție, îmbrăcăminte specială și unguente speciale. încălțăminte, echipament individual de protecție (măști de gaz, aparate respiratorii etc.);
Asigurarea instalațiilor sanitare etc., în conformitate cu standardele.
Igiena muncii sau igiena profesională este o ramură a igienei care studiază impactul procesului de muncă și al mediului de producție înconjurător asupra corpului lucrătorilor în vederea elaborării standardelor și măsurilor sanitare, igienice, terapeutice și preventive menite să creeze condiții de muncă mai favorabile, asigurarea sănătăţii şi a unui nivel ridicat de performanţă umană.
În condiții de producție industrială, oamenii sunt adesea expuși la temperaturi scăzute și ridicate ale aerului, radiații termice puternice, praf, substanțe chimice nocive, zgomot, vibrații, unde electromagnetice, precum și la o mare varietate de combinații ale acestor factori, care pot duce la o anumită sănătate. probleme., la o scădere a performanței. Pentru prevenirea și eliminarea acestor efecte adverse și a consecințelor acestora, se realizează un studiu al caracteristicilor proceselor de producție, echipamentelor și materialelor prelucrate (materii prime, auxiliare, intermediare, subproduse, deșeuri de producție) din punct de vedere al impactului acestora. pe corpul muncitorilor; conditii sanitare de munca (factori meteorologici, poluare a aerului cu praf si gaze, zgomot, vibratii, ultrasunete etc.); natura și organizarea proceselor de muncă, modificări ale funcțiilor fiziologice în timpul muncii.
Salubritatea industrială este un sistem de măsuri și mijloace organizatorice, preventive și sanitaro-igienice care vizează prevenirea expunerii lucrătorilor la factori de producție nocivi.
Activitățile de lucru se pot desfășura în aer liber și în interior.
Spațiile industriale sunt spații închise în orice clădiri și structuri în care, în timpul programului de lucru, oamenii lucrează constant sau periodic în diverse tipuri de producție. O persoană poate lucra în diferite încăperi ale uneia sau mai multor clădiri și structuri. În astfel de condiții de muncă, este necesar să vorbim despre un loc de muncă sau zonă de lucru.
Mediul de producție al unui spațiu de lucru este determinat de un complex de factori. Prezența acestor factori (pericole) în mediul de lucru poate afecta nu numai starea organismului, ci și productivitatea, calitatea, siguranța muncii, poate duce la scăderea performanței, poate provoca modificări funcționale în organism și boli profesionale.
În condițiile moderne de automatizare a muncii, asupra organismului acționează un complex de factori slab exprimați; studierea efectului interacțiunii este extrem de dificilă, prin urmare, salubritatea industrială și igiena muncii rezolvă următoarele probleme:
luarea în considerare a influenței factorilor mediului de lucru asupra sănătății și performanței;
îmbunătățirea metodelor de evaluare a performanței și a stării de sănătate;
dezvoltarea de măsuri organizatorice, tehnologice, inginerești, socio-economice pentru raționalizarea mediului de producție;
dezvoltarea măsurilor preventive și sanitare;
îmbunătățirea metodelor de predare.
Temperatura si umiditatea din incapere sunt cei mai importanti parametri care determina starea de confort in interior.
Temperaturile recomandate ale aerului din interior conform diferitelor standarde sunt în intervalul 20-22С și 22-26С. Un alt parametru fizic al atmosferei interne care afectează direct schimbul de căldură al corpului uman este umiditatea aerului, care caracterizează saturația acestuia cu vapori de apă. Astfel, lipsa de umiditate, mai mică de 20% umiditate relativă, duce la uscarea mucoaselor și provoacă tuse. Iar depășirea nivelului de umiditate, de peste 65%, duce la o deteriorare a transferului de căldură atunci când transpirația se evaporă și apare o senzație de sufocare. Prin urmare, temperatura trebuie să fie legată de nivelul de umiditate.
Viteza aerului este determinată în zona de lucru a încăperii, adică unde se află oamenii și anume într-un spațiu de 0,15 m. de la podea la 1,8 m inaltime si la o distanta de minim 0,15 m fata de pereti. Viteza aerului în zona de lucru este recomandată în intervalul 0,13-0,25 m/s. La o viteză mai mică, este înfundat sau chiar fierbinte; la o viteză mai mare, este doar un curent de aer, care are sens doar atunci când temperatura crește peste valorile standard.
Analiza conditiilor de munca
Evaluarea condițiilor de muncă se realizează folosind o metodologie specială, bazată pe o analiză a nivelurilor de factori nocivi și periculoși la un anumit loc de muncă.
Pentru a realiza certificarea la locul de muncă, este, de asemenea, necesar să se evalueze cuprinzător condițiile de muncă.
Determinarea clasei de condiții de muncă la locurile de muncă se realizează cu scopul de a:
prioritizarea activităților de îmbunătățire a sănătății;
crearea unei bănci de date privind condițiile de muncă existente;
stabilirea plăţilor şi a compensaţiilor pentru condiţiile vătămătoare de muncă.
Un factor de producție dăunător este un factor de mediu și de proces de muncă care poate provoca o scădere a performanței, patologiei (boală profesională) și poate duce la afectarea sănătății descendenților.
Poate fi dăunător:
factori fizici: temperatura, umiditatea si mobilitatea aerului, radiatii neionizante si ionizante, zgomot, vibratii, iluminare insuficienta;
factori chimici: nivelurile de gaze și praf în aer;
factori biologici: agenți patogeni;
factori de severitate a travaliului: sarcina fizica statica si dinamica; un număr mare de mișcări de lucru stereotipe, un număr mare de îndoiri ale corpului, postură de lucru inconfortabilă;
factori de stres al muncii: stres intelectual, senzorial, emoțional, monotonie și durata muncii.
Un factor de producție periculos este un factor de mediu și de proces de muncă care poate provoca o deteriorare bruscă a sănătății, răniri și deces.
Acestea sunt: curentul electric, focul, suprafața încălzită, părțile mobile ale echipamentelor, excesul de presiune, marginile ascuțite ale obiectelor, înălțimea etc.).
Documente similare
Selectarea metodelor de proiectare a unui dispozitiv de procesare și transmitere a informațiilor. Dezvoltarea unui algoritm de operare pentru procesarea informațiilor, o diagramă bloc a dispozitivului. Diagrama de timp a semnalelor de control. Element de bază pentru elaborarea unei scheme de circuit.
lucrare curs, adaugat 16.08.2012
Dispozitivele pentru înregistrarea și reproducerea informațiilor sunt parte integrantă a unui computer. Procesul de recuperare a informațiilor pe baza modificărilor în caracteristicile mass-media. Coeficientul de detonare. Cerințe privind acuratețea pieselor de fabricație ale mecanismului de transport.
rezumat, adăugat 13.11.2010
Conceptul de explicație a sunetului. Caracteristici ale tehnologiei de înregistrare utilizate. Amenajări ale echipamentelor de filmare pe platourile de filmare. Justificarea alegerii echipamentului. Schema bloc a conexiunii echipamentului ținând cont de sincronizarea selectată.
lucrare curs, adaugat 27.12.2011
Principii de construire a sistemului radio Strelets. Modul de transmisie de date fără fir folosind tehnologia ZigBee, avantajele și dezavantajele utilizării sale, principiul de funcționare și evaluarea capacităților. Descrierea schemei structurale și a circuitului dispozitivului.
teză, adăugată 24.04.2015
Dezvoltarea purtătorilor de informații. Înregistrarea sunetului și procesul de înregistrare a informațiilor sonore în scopul stocării și reproducerii ulterioare. Instrumente mecanice muzicale. Primul magnetofon cu două piste. Sunet și standarde de bază pentru înregistrarea acestuia.
rezumat, adăugat 25.05.2015
Metode pentru crearea unui dispozitiv de transmisie pentru un modul transceiver radio altimetru. Studiu de fezabilitate a lucrării. Asigurarea securității personalului care lucrează la proiect. Clasificarea producției după pericol de incendiu și explozie.
teză, adăugată 15.07.2010
Principalele caracteristici tehnice ale unui centru automat de recepție și transmisie. Informații generale și principiul de funcționare al dispozitivului. Redundanță automată 100% a echipamentelor radio. Metode de ieșire a transceiver-urilor în radiație, controlul dispozitivului.
raport de practică, adăugat la 02.12.2016
Algoritmi pentru prelucrarea datelor digitale. Diagrama unei instalații de lumină și muzică folosind microcontrolerul ATmega8 ca exemplu. Transmiterea, recepția și procesarea semnalelor audio. Dezvoltarea izolației galvanice. O copie a semnalului care este furnizat părții de înaltă tensiune.
lucrare curs, adăugată 12.02.2014
Schema bloc a unui dispozitiv de transmisie de date și comenzi. Principiul de funcționare al senzorului de temperatură. Conversia semnalelor provenite de la patru canale. Modelul dispozitivului de transmisie a datelor. Cod de construcție cu dublare. Formarea combinațiilor de coduri.
lucrare de curs, adăugată 28.01.2015
Schema de codificare a informațiilor audio. Forme analogice și discrete de prezentare a informațiilor. Identificarea numărului de niveluri de volum în procesul de codificare a informațiilor audio. Calitate de codificare audio binară. Calculul volumului de informații.
Oricine lucrează cu audio profesional a întâlnit cel puțin o dată sisteme de sunet de fundal integrate. La urma urmei, nu este un secret pentru nimeni că astfel de proiecte mici și mijlocii pot consta aproape O Majoritatea vânzărilor sunt de la distribuitorul de echipamente, dealer și instalator. Și, spre deosebire de sistemele mari, „distribuția” nu necesită calcule complexe, crearea de modele acustice și alte lucrări de rutină înainte de vânzare. Un specialist cu experiență poate întocmi o specificație standard „în cap”, cunoscând doar dimensiunile totale ale încăperii. Și, desigur, un astfel de sistem va funcționa, dar, așa cum spune faimoasa glumă, există o avertizare...
Datorită muncii de succes a agenților de marketing și a vânzătorilor, proprietarilor și francizaților de cafenele, restaurante, magazine și centre comerciale din întreaga lume și din țara noastră, acum înțelegem pe deplin că sunetul potrivit este important atât pentru starea de spirit, cât și pentru loialitatea clientului, și pentru eficiența aceluiași conținut publicitar. Și, chiar dacă vorbesc acum cu fragmente din cataloagele colorate ale oricărui producător de sisteme de difuzoare de tavan, vedem rezultatele muncii specialiștilor de marketing - toate mărcile globale serioase au intrat de mult pe piața rusă și au convertit clientul la lor. credinţă. Iar un lider de afaceri competent în acest domeniu a încetat în sfârșit să neglijeze calitatea sunetului, așa cum era cazul nu cu mult timp în urmă.
S-ar părea că treaba este gata - creați o ofertă standard și modificați numărul de sisteme de difuzoare din ea în funcție de configurația camerei. Dar nu este atât de simplu. Sau, mai degrabă, este relativ simplu dacă abordezi construcția sistemelor din poziția celui mai mic timp petrecut pe unitatea de marfă. Și există o logică în asta. Și cel mai incontestabil argument este „aceasta nu este o filarmonică!” - a devenit deja practic manual și se aplică în mod ideal oricărui obiect, cu excepția, strict vorbind, chiar acelei Filarmonice.
Probabil că unii dintre voi vor spune: „Acesta este raționament inactiv despre nimic”, așa că voi trece în sfârșit la principalul lucru.
Scopul principal al articolului este tocmai acela de a dezminți opinia larg răspândită că proiectarea unui sistem de sunet de fundal nu merită timp serios și investiție mentală. În ceea ce privește timpul, sunt parțial de acord - puțini dintre noi avem suficient pentru a-și permite să petrecem o oră sau două alegând una dintre cele două secțiuni de tavan adiacente pentru un difuzor. Dar conectarea ingineriei ne va ajuta să obținem rezultate mai bune de la aceleași produse ca și concurenții noștri. Iar rezultatul, cu abordarea corectă, va mulțumi atât clientul, cât și departamentul dumneavoastră de vânzări. De acord că, odată cu sortimentul actual de echipamente audio foarte asemănătoare de la diferiți producători destinate sistemelor comerciale, principala, dacă nu singura, modalitate de a atrage și reține un client este oferirea celui mai atractiv preț. Și întrucât rarul cumpărător va fi uimit de calitatea sunetului și va putea să o evalueze obiectiv, în majoritatea cazurilor câștigătorul va fi cel care oferă o soluție mai economică.
Dar să încercăm să facem abstracție de la toate componentele comerciale și să ne concentrăm pe ceea ce este aproape și drag inimii noastre - partea de inginerie.
Inginere, ieșire!
Există o mie și una de recomandări pentru calcularea acelorași sisteme acustice de tavan. Să începem cu ei. Ce nu ne oferă producătorii pentru a ne simplifica munca... Un furnizor distribuie Talmud-uri cu recomandări de calcul între parteneri, altul oferă simulatoare acustice „foarte ușor de utilizat” în care oricine poate desena configurația dorită a difuzoarelor, un al treilea scrie aplicații de calculator în care introduceți suficient dimensiunile liniare ale camerei și veți primi un raport generat cu o diagramă de aspect. Printre acestea din urmă, de exemplu, se numără JBL, care oferă propriul calculator pentru aproape fiecare serie de produse. Acesta, recunosc, este cel mai convenabil, iar atunci când este folosit corect dă un rezultat rapid, aproape de realitate. Dar mai întâi lucrurile.
Consider că este necesar să „demontam” avantajele și dezavantajele metodelor existente.
O metodă care este fără îndoială autonomă și independentă de energie este grafică, similară în principiu cu construirea unei schițe cu raze. Necesită cunoașterea unghiului nominal de deschidere a difuzorului și a înălțimii tavanului. Cam asa arata rezultatul:
Orez. 1. Calculul grafic al pasului boxelor de tavan. A este distanța de la podea la urechile ascultătorului; B - distanța de la urechi până la tavan; C - unghi de deschidere a difuzorului; D este punctul de intersecție al fasciculelor difuzoarelor învecinate.
Totul este destul de simplu. Unghiul de deschidere al difuzorului, înălțimea urechilor ascultătorului sunt reprezentate grafic (se obișnuiește să se ia 1-1,2 metri pentru o persoană în poziție așezată și 1,5 metri pentru o persoană în poziție în picioare) și punctul de intersecție a orizontalei şi a razelor unghiului de deschidere este considerat punctul critic pe care trebuie să-l intersecteze raza de la cea vecină.difuzor. În acest fel, se determină înălțimea sistemelor acustice.
Acum să săpăm puțin mai adânc. Se știe că valoarea unghiului de deschidere indicată în pașaportul difuzorului este nominală, adică. medie pe o bandă de frecvență determinată de producător la discreția sa. Și nu este un secret că proprietățile direcționale ale oricărui emițător real variază semnificativ în diferite benzi de frecvență. Drept urmare, efectuăm calcule, uneori fără să știm măcar în ce interval am primit acoperirea corectă. Deci, colegi, aveți grijă - după ce ați făcut un astfel de calcul folosind unghiul nominal de deschidere, este posibil să obțineți „găuri” în benzile de frecvență, de exemplu, peste 8-10 kHz.
Acum încă o nuanță. Unghiul nominal de deschidere se calculează de obicei din diagramele polare astfel încât, atunci când devierea de la axa radiației cu ½ din unghiul de deschidere declarat, scăderea nivelului de presiune va fi de 6 dB. Mai mult, din nou, atenție, la o distanță egală de emițător.
Orez. 2. Calculul grafic al pasului boxelor de tavan. A este distanța de la podea la urechile ascultătorului; B - distanța de la urechi până la tavan; C - unghi de deschidere a difuzorului; D este punctul în care nivelul presiunii acustice scade cu 6 dB
Se dovedește că în punctul de intersecție a orizontalei și a fasciculului, scăderea nu va mai fi de 6 dB, ci mai mult. Ei bine, ne înarmam cu o busolă și rezolvăm problema.
Cu toate acestea, nici asta nu este tot. Ce crezi, atunci când traversăm fasciculele de la difuzoarele vecine în punctul potrivit, ce presiune vom ajunge acolo? Având 2 unde cu un nivel de presiune de -6 dB SPL în raport cu axa radiației, le putem adăuga conform regulii de însumare a energiei (L1, p. 33) ca două presiuni egale și obținem o sumă egală cu -3 dB relativ la axa. Cu toate acestea, această regulă funcționează în cazul adăugării incoerente, i.e. de exemplu, la distanțe inegale față de surse, dar în punctul de intersecție a razelor undele sunt coerente (în fază), și numai în acest punct se adună în întregul spectru, dând o dublare a presiunii, adică. va fi aproape la fel ca pe axa radiațiilor. Figura de mai jos arată rezultatul calculului într-un model cu două difuzoare de tavan apropiate.
Orez. 3. Calculul nivelului de presiune sonoră folosind două difuzoare de tavan într-o bandă de octave centrată la 500 Hz.
Ca urmare, aceasta este imaginea pe care o obținem: adăugarea coerentă a undelor exact între difuzoare există întotdeauna și oferă o creștere de până la +3 dB pe o zonă destul de mică, iar literalmente la centimetri de această „cusătură” undele sunt adăugate incoerent. si se observa o scadere a presiunii. Și vă voi explica imediat că nu va fi posibil să scăpați complet de această „cusătură”. Mai jos sunt rezultatele simulărilor acustice cu diferite înălțimi ale difuzoarelor.
Orez. 4. Diagrama presiunii sonore atunci când difuzoarele sunt amplasate la o înălțime de 3 metri de podea cu un pas de 1,5 metri. Calculul se face în benzi de a treia octava de 10 kHz (diagrama inferioară) și 400 Hz (diagrama superioară).
Orez. 5. Diagrama presiunii sonore atunci când difuzoarele sunt amplasate la o înălțime de 3 metri de podea cu un pas de 3 metri. Calculul se face în benzi de a treia octava de 10 kHz (diagrama inferioară) și 400 Hz (diagrama superioară).
Orez. 6. Diagrama presiunii sonore când difuzoarele sunt amplasate la o înălțime de 3 metri de podea cu un pas de 4,5 metri. Calculul se face în benzi de a treia octava de 10 kHz (diagrama inferioară) și 400 Hz (diagrama superioară).
Awl sau săpun?
Ei bine, rezultatul simulării a arătat că un rezultat negativ pentru uniformitatea acoperirii este produs fie de o înălțime prea mare a difuzorului, fie de una prea mică. Și o distanță prea mică este poate o problemă mai serioasă, deoarece există o concepție greșită comună că prin plasarea sistemelor de difuzoare cu o înălțime minimă, vom obține o acoperire uniformă pe întreaga gamă de frecvențe. Pentru regiunea de înaltă frecvență, această teză este adevărată, deoarece orice difuzor are un model de radiație mai îngust în regiunea de înaltă frecvență. În ceea ce privește adăugarea incoerentă a undelor, datorită interferenței în regiunea de joasă frecvență, presiunea în punctele în care fasciculele se intersectează va fi garantată a fi mai mare decât cea directă sub difuzor, oricât de paradoxal ar suna. Mai mult, modelul de interferență se va schimba în fiecare punct, iar cu cât difuzoarele sunt mai aproape una de cealaltă, cu atât mai dramatice vor fi aceste schimbări. Deci merită astfel de sacrificii acoperirea uniformă în frecvențele înalte? Nu te gândi.
Pentru a fi puțin mai clar, voi face câteva precizări. După cum se știe, direcția unei unde depinde de lungimea acesteia - undele lungi (cu o frecvență de 160 Hz și mai jos) sunt omnidirecționale, adică. Unghiul de deschidere al oricărui difuzor la o frecvență de, de exemplu, 80 Hz va fi egal cu 360 de grade. În cazul sistemelor de tavan, desigur, 180 de grade. Undele scurte au o direcționalitate mai îngustă, care se datorează fizicii procesului de propagare a undelor. Astfel, în banda de octave de 16 kHz, un difuzor mediu de tavan poate avea un unghi de deschidere (la -6 dB) de 45-60 de grade cu un nominal nominal de 120 de grade, mediat pe intervalul 1 kHz-8 kHz. Rezultă că, pentru a evita „găurile de sunet”, calculul trebuie efectuat luând ca bază caracteristica de deschidere a difuzorului la frecvențe înalte. Dreapta. Numai undele lungi nu atât de îngust direcționate vor crea o presiune incomparabil mai mare, adunând și scăzând de multe ori, creând sumele și diferențele ilustrate mai sus pentru a O Cu cât răspândirea presiunii este mai mare, cu atât sursele lor sunt mai aproape una de cealaltă.
Pe baza a ceea ce ai citit, ai tot dreptul sa ma acuzi ca nu dau un raspuns evident cu privire la modul exact de pozitionare corecta a difuzoarelor. Adevărat, dar dacă ar exista un răspuns clar, nu ar fi nevoie de serviciile noastre și oricine ar putea proiecta un sistem de sunet. Tocmai aici constă stăpânirea, așa cum se numește acum, „design de sistem” - în găsirea unei soluții de compromis, în echilibrarea cerințelor și condițiilor care se exclud reciproc.
În rest, frumoasă marchiză, totul e bine, totul e bine!
Perfecționismul nu este o trăsătură proastă, dar uneori a fi productiv necesită un punct de referință realizabil. Și o avem și noi. În evaluarea cantitativă a uniformității câmpului sonor, așa-numitul așa-zis în statistică ajută foarte mult. Deviația standard (STDev). Nu voi intra în adâncime în explicația acestui concept - există șanse mari de a merge prea adânc.
Orez. 7. Abaterea standard
În fața noastră este un grafic al distribuției anumitor variabile aleatoare în cadrul unei abateri standard de la așteptările matematice. Să o luăm ca bază, folosind ca valori distribuția nivelurilor de presiune acustică din cameră.
Acum să fim de acord că valoarea lui μ pe scara orizontală este valoarea medie a nivelului presiunii sonore în întreaga cameră, și anume așteptările noastre matematice. Luăm valoarea lui σ ca 2 dB (-20% +25% în valoare absolută), deoarece răspândirea probabilă a valorilor în raport cu cea așteptată poate fi diferită. Acum sarcina noastră este să înțelegem care răspândire ne va satisface și care va fi considerată inacceptabilă. Dacă presiunea este aceeași pe toată suprafața măsurată, graficul se va transforma într-o linie dreaptă. Cu cât răspândirea valorilor este mai mare, cu atât creșterea și scăderea graficului acestei funcții vor fi mai abrupte. Deci, cu un câmp sonor destul de uniform, majoritatea cantităților sunt concentrate în apropierea valorii medii. Și putem considera această acoperire destul de uniformă ca fiind o zonă în cadrul primei abateri standard, adică. dacă pe 68% din întreaga suprafață a încăperii nivelul de presiune fluctuează cu +-2 dB de la medie pe întregul interval de frecvență, atunci cerința este îndeplinită. Adevărat, astfel de statistici de distribuție a presiunii pot fi văzute doar prin efectuarea unui calcul acustic.
În ciuda faptului că o astfel de interpretare nu este fixată în standardele ISO sau AES, este adesea folosită în practică și reflectă în general realitatea, prin urmare, poate servi ca un bun ghid și punct de plecare pentru a determina uniformitatea acoperirii zonei.
Dar nu uitați că valoarea medie pe întregul interval nu descrie întotdeauna imaginea completă.
Cutie neagră
Ei bine, difuzoarele de tavan par să fi fost aranjate, pe cât posibil în acest format. Dar sistemele de perete? Este totul la fel de simplu cu ei cum credeam noi? În general, este mult mai simplu, pur și simplu pentru că, de regulă, suntem extrem de limitati în amplasarea sistemelor de difuzoare de cabinet - pereți, colțuri, coloane. Și, în același timp, nu orice punct de pe perete este accesibil pentru instalarea unui difuzor - undeva există stuc de designer, undeva este un televizor, undeva există ventilație și așa mai departe.
Și este un lucru când trebuie să dai voce pe 100 de metri pătrați. metri - am selectat unghiul de deschidere, împrăștiat 4 difuzoare în colțuri și gata, sistemul este gata - dar ce să fac cu o suprafață mai mare? Căutăm coloane portante în mijlocul încăperii, ne bucurăm de prezența lor și le acoperim cu difuzoare. Ei bine, ce să faci - nu există opțiuni. Sunt de acord, dar cu precizări. Pentru răspuns, ca întotdeauna, ar trebui să apelezi la știință.
Iată un exemplu de amplasare a sistemelor de difuzoare într-o cameră.
Orez. 8. Poziția boxelor de perete pe coloane
În sens general, totul este în regulă, iar cu alegerea corectă a difuzoarelor și instalarea corectă nu vor fi probleme. Privind în viitor, voi spune că toate planurile de amenajare pe care le-am prezentat mai jos au dreptul de a exista, dar cu unele rezerve.
Dacă difuzoarele sunt cu gamă completă, cu o deschidere de 150 de grade nebunești (și se întâmplă acest lucru), plasarea lor în apropiere una de cealaltă va crea un model de interferență foarte interesant pentru tine. Pentru a nu răbufni mult timp, de data aceasta o să demonstrez imediat calculul acustic, deoarece este greu să vii cu ceva mai vizual și mai ușor de înțeles.
Orez. 9. Diagrama nivelului presiunii sonore atunci când difuzoarele sunt amplasate pe coloane într-o bandă de octave centrată la 500 Hz
Acordați atenție „petalelor” rezultate - acesta este tocmai rezultatul adunării și scăderii a două unde coerente, iar locația lor, desigur, se modifică în funcție de lungimea de undă. Aceeași imagine poate fi observată atunci când plasați difuzoarele în grupuri - pentru adăugarea corectă a undelor, trebuie luate o serie de măsuri atât în timpul proiectării, cât și în timpul instalării, dar aceasta este o poveste complet diferită. Pentru orice eventualitate, voi sublinia o consecință evidentă a acestui fapt: ca urmare a interferenței, timbrul unui program de sunet poate fi grav distorsionat din cauza scăderii anumitor componente de frecvență. Din păcate, mulți specialiști sunt încrezători că orice distorsiune de timbru poate fi corectată folosind un microfon de măsurare, un analizor de spectru și un egalizator și sunt sincer surprinși când încearcă să „tragă” frecvența pierdută din cauza interferențelor la ajustarea răspunsului în frecvență al sistemului. Dar nu se întâmplă nimic pe grafic, indiferent cât de mult creșteți câștigul filtrului - cu +6 dB, cu +12 dB sau chiar porniți două egalizatoare în serie. Pur și simplu nu există presiune la această frecvență și nu există de unde să vină dacă, dintr-unul dintre multele motive, scăderea undelor a avut loc în acest interval.
Acum să o luăm și să încercăm să scăpăm de aceste probleme și chiar să facem sistemul mai ieftin prin reducerea numărului de difuzoare.
Orez. 10. Poziția boxelor de perete pe coloane
Orez. 11. Diagrama nivelului de presiune sonoră atunci când difuzoarele sunt amplasate pe coloane în întregul interval de frecvență.
Iese destul de bine: problemele de interferență au fost rezolvate, acoperirea în zona dintre coloane este aproape de ideală, adăugarea coerentă a undelor nu este, de asemenea, critică. Ca opțiune bugetară, acest design este destul de viabil - principalul lucru este că pasul coloanelor vă permite să îndepliniți abaterea standard. Dar există încă o anumită nuanță. Și rădăcina sa este îngropată adânc în știința fundamentală.
Datorită fiziologiei auzului și, probabil, evoluției, oamenii sunt capabili să localizeze evenimentele sonore, adică. determinarea de unde provine o undă sonoră - această abilitate trebuia pur și simplu dezvoltată pentru supraviețuire. Dar când există o mulțime de unde sonore, ca, de exemplu, într-o peșteră primordială, unde pe lângă sunetul direct de la sursă, există nenumărate reflexii care vin din toate părțile? Foarte simplu. A fost suficient să se dezvolte capacitatea de a determina direcția primului val, care va ajunge cu siguranță pe calea cea mai scurtă direct de la gura condiționată a prădătorului, iar orice reflecție va călători cu siguranță pe o distanță mai mare și va ajunge cu o oarecare întârziere. Acest fenomen este descris de Legea primului front de undă (alias Efectul de precedență). În prezența mai multor unde identice care sosesc cu întârziere, creierul determină direcția doar prin primul val, chiar dacă al doilea și următoarele au un nivel mai ridicat (depășind până la 10 dB) și ajung cu o întârziere de până la 30 dB. Domnișoară. Puteți citi mai multe despre acest efect interesant și descrierea lui în literatura despre psihoacustică.
Deci, pentru ce sunt toate acestea? Acum să simulăm un ascultător care se mișcă de-a lungul camerei pe o cale dreaptă și să vedem cum se va schimba localizarea sunetului pentru el. În timp ce trece pe lângă primul difuzor, o persoană va auzi clar sunetul din stânga; pe măsură ce se apropie de limita de deschidere convențională, raportul intensităților undelor din stânga și din dreapta se schimbă, deoarece al doilea difuzor apare în câmpul vizual. Obiectul nostru a atins punctul de distanță egală dintre difuzoare și ambele unde s-au adunat coerent, dându-i +3 dB la nivelul de presiune, iar localizarea sunetului a sărit instantaneu la punctul de distanță egală dintre surse, adică. exact în locul în care se află în prezent capul obiectului. Iar pasul următor va muta brusc evenimentul sonor la dreapta, deoarece valul de la a doua sursă va sosi acum primul.
În principiu, nu este nimic critic în acest sens. Dar dacă se așteaptă ca clienții să se deplaseze în mod constant prin zonă, ca, de exemplu, într-un magazin, se vor simți confortabil să asculte sunetul care sări dintr-un punct în altul? Nu fiecare ascultător analizează cauzele disconfortului său și le asociază cu sunetul; percepția mediului pentru el se formează inconștient și constă în totalitatea tuturor senzațiilor - vizuale, auditive, tactile și altele. Și este suficient ca cel puțin unul dintre ei să provoace disconfort pentru ca restul să se dovedească a fi nesemnificativ, iar impresia subiectivă este stricată.
La linia de sosire
Poate că au fost luate în considerare principalele probleme ale calculării locației difuzoarelor, dar nu ar fi pe deplin corect din partea mea să nu menționez că aproape toate aceste calcule iau în considerare energia undei directe de la emițător. Și în camerele reale, pline nu numai cu sunet direct, ci și cu numeroase reflexii, scăderile de interferență, desigur, nu vor crea puncte cu presiune sonoră zero. Undele reflectate vor nivela oarecum scăderile și creșterile, desigur, fără a le elimina complet și vor îmbunătăți semnificativ uniformitatea acoperirii, compensând lipsa sunetului direct în punctele îndepărtate de sursa sa.
Apropo, una dintre metodele interesante de a crea un sunet de fundal nelocalizabil al unui sistem se bazează pe utilizarea reverberației camerei pentru a beneficia de sunetul de fundal. Constă în amplasarea tuturor sistemelor de difuzoare „cu fața” către tavan. Acest aranjament eliberează aproape complet ascultătorul de sunetul direct din difuzor; toată energia pe care o primește este o multitudine de unde reflectate din toate direcțiile. Efectul rezultat este extrem de interesant din punct de vedere al sunetului spațial. Singurul dezavantaj al acestei soluții este limitarea conținutului. Muzica pop sau rock rapidă care nu este concepută pentru a avea atâta reverberație este puțin probabil să sune bine dintr-un astfel de sistem.
P.S. Ce, nu va cânta fără cablu?
În ciuda problemei aparent minore a traseelor cablurilor, este dificil să supraestimezi importanța cablului difuzorului (acustic) pentru orice sistem de sunet. Spun asta cu deplină încredere, pentru că, din păcate, în practica mea nu este întotdeauna posibil să dictez unui client ce cablu să cumpere, iar acest lucru duce uneori la scene tăcute în stilul inspectorului general al lui Cehov, când site-ul află că un a fost așezat cablul pentru sistemul de sunet cablu ShVVP. Ca răspuns la întrebarea mea, primesc un răspuns complet rezonabil - „Ei bine, funcționează!” Lucrări. Pur și simplu funcționează așa, ar fi mai bine dacă nu ar funcționa. În general, înțelegi...
Și de aceea vă prezint o metodă de calcul a secțiunii transversale a cablului. Aceia dintre voi pentru care este evident și care știu perfect cum se fac astfel de calcule, puteți sări peste această parte a articolului - nu voi aduce nimic nou și necunoscut până acum științei. Dar dacă brusc te confrunți pentru prima dată cu nevoia de calcul, atunci aceste informații vor fi utile datorită aplicabilității sale practice.
Calcul efectiv al curentului:
Calculul puterii efective alocate sarcinii:
linie de 100V.
Calculul rezistenței totale a difuzoarelor într-o linie:
,Unde
Numărul de difuzoare pe linie
- puterea nominală a unui difuzor (setare Tap)
Calculele rămase sunt efectuate similar liniilor cu impedanță scăzută.
Rezistența totală a sarcinii într-o linie de 100 de volți, după cum puteți vedea, este de obicei de cel puțin 1000 ohmi. Cu o rezistență atât de mare, unitatea de ohmi a rezistenței cablului are un efect redus asupra rezistenței generale a liniei și, prin urmare, măresc pierderile de putere doar puțin în comparație cu o conexiune cu rezistență scăzută.
Acum puțin despre interpretarea rezultatelor. Cum să determinați cât de multă pierdere de putere este acceptabilă? În general, valoarea pragului pentru scăderea nivelului de putere pe un cablu este considerată a fi de 0,5 dB. Aceasta corespunde unei pierderi de 10% în raport cu puterea nominală. De exemplu, pentru un difuzor de 8 ohmi cu o putere nominală admisă de 1 kW, căderea maximă de putere conform acestor standarde atinge o linie cu o secțiune transversală de 2,5 mm pătrați și o lungime de 30 de metri. Dacă acest lucru este mult sau puțin, desigur, depinde de dvs. să decideți, iar decizia aici depinde de situația specifică, dar practica arată că creșterea secțiunii transversale a cablului de la 2,5 mm pătrați la, de exemplu, 4 mm pătrați nu vor crește semnificativ costul de instalare. Prin urmare, recomand întotdeauna să păstrați în limita a 0,5 dB, pentru că nu este deloc greu de făcut. Și de ce ar trebui să risipim wați prețioși pe linie atunci când avem ocazia de a obține eficiența maximă a sistemului?
Și, în ciuda faptului că cerințele pentru liniile de difuzare sunt semnificativ mai mici, utilizarea cablului potrivit vă va ajuta să faceți sistemul să funcționeze mai eficient. Mai mult decât atât, dacă în practica dumneavoastră nu ați efectuat experimente pentru a evalua calitatea sunetului pe diferite cabluri (altele fiind egale), atunci credeți-mă pe cuvânt, influența secțiunii transversale a cablului asupra sunetului este cu adevărat vizibilă după ureche. Acest lucru este valabil mai ales pentru regiunea de joasă frecvență - intervalul în timpul transmisiei căreia se dezvoltă cea mai mare putere și care este cel mai solicitant în ceea ce privește curentul și factorul de amortizare.
Prin urmare, folosind analogia atât de îndrăgită de mulți, să nu umplem Mercedesul S-Class cu benzină de 92 de octani și apoi să ne întrebăm de ce performanța declarată nu este atinsă.
După cum puteți vedea din formule, singura cantitate care rămâne necunoscută pentru calcularea cablului este rezistența acestuia, exprimată în Ohm/km. Semnificația acestuia poate fi găsită în specificația cablului. Pentru a face acest lucru, va trebui mai întâi să selectați secțiunea transversală a cablului, să luați valoarea rezistenței corespunzătoare, să o înlocuiți în formulă și să efectuați calculul. Dacă obțineți o cădere de putere în exces, sau invers, secțiunea transversală se dovedește a fi excesivă, va trebui să selectați un cablu cu o secțiune transversală diferită și să reveniți la punctul de plecare al calculului. De obicei, recomand să începeți calculul cu o secțiune transversală de 2x2,5 sq.mm (7,5-8 Ohm/km) pentru liniile cu impedanță scăzută și 2x1,5 sq.mm (aproximativ 13 Ohm/km) pentru liniile de transformare. Desigur, acest lucru vă va obliga să petreceți ceva timp calculelor, dar pentru comoditate vă puteți crea un calculator pentru dvs. în Excel, introducând formule și valori de rezistență pentru cabluri de diferite secțiuni transversale - acest lucru va dura ceva timp o singură dată. , dar va elimina necesitatea calculelor manuale în viitor.
Mulțumim DIGIS pentru materialele oferite
