Средства ввода и вывода звуковой информации (стр. 2 из 3)
- прямое управление мембраной через порт 61h с дискретностью в 1 бит. Подавая с большой частотой то 0, то 1, с помощью широтно-импульсной модуляции можно синтезировать низкокачественный оцифрованный звук — правда, за счёт существенного использования ресурсов процессора. Все подобные программы не работают в многозадачных операционных системах.
2.1.3 Наушники
Классификация наушников:
1. По способу передачи звука:
- проводные — соединены с источником проводом, поэтому могут обеспечить максимальное качество звука (соответственно, имеющие профессиональную направленность наушники относятся исключительно к этому типу);
- беспроводные — соединены с источником посредством беспроводного канала, того или иного типа — радио, инфракрасным, Bluetooth. Мобильны, но имеют привязанность к базе (излучателю) и ограниченный радиус действия, определяемый мощностью излучателя. Обладают более низким качеством звука по сравнению с проводными, в силу процесса модуляции при кодировании-декодировании, необходимых при передаче сигнала от излучателя к приёмнику в наушниках.
2. По типу конструкции (виду):
- вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ушную раковину;
- внутриканальные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ушной канал;
- накладные — накладываются на ухо;
- полноразмерные или мониторные — полностью обхватывают ухо.
3. По типу крепления:
- оголовье — наушники с вертикальной дужкой, которая соединяет две чашечки наушников;
- затылочная дужка — соединяет две части наушников, но располагается на затылке. Основная механическая нагрузка направлена на уши;
- крепления на ушах — обычно наушники такого типа закрепляются на ушах с помощью заушины или клипс;
- без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ушном проходе.
4. По способу подключения кабеля:
- двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;
- односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке.
5. По конструкции излучателя:
- динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространённый тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то магнитное поле, создаваемое катушкой, будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты (см. статью "Громкоговоритель"). Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигнуть очень высокого качества звука;
- с уравновешенным якорем — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи их часто называют «арматурными» из-за созвучия английского слова armature (якорь) русским арматура;
- электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно высока, однако они демонстрируют очень высокую чувствительность и высокую верность воспроизводимого звука. Недостаток - их нельзя напрямую подключить к стандартному выходу на наушники, поэтому к ним в комплекте идёт специальная док-станция;
- изодинамические — тонкая плёночная мембрана, с нанесёнными на неё металлическими токопроводящими дорожками, заключена в решетку из стержневых магнитов и колеблется между ними;
- ортодинамические — по принципу аналогичны изодинамическим, но мембрана и магниты имеют круглую форму.
6. По типу акустического оформления:
- открытого типа — частично пропускают внешние звуки, что позволяет достичь более естественного звучания. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более прозрачный и натуральный по сравнению со звуком закрытых наушников. Кроме того, открытое акустическое оформление не делает вас аудиально «отрезанным» от окружающего мира. Однако при высоком уровне внешнего шума звук в открытых наушниках будет плохо слышен. К тому же открытые наушники, работающие на большой громкости, могут помешать окружающим. Не создают давления на внутреннее ухо;
- полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — обладают многими свойствами открытых наушников, но при этом обеспечивают приличную звукоизоляцию;
- закрытого типа — не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных средах, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании. При плохом прилегании амбушюров (чашечек) у закрытых наушников ухудшается воспроизведение низких частот, поэтому у закрытых наушников с дужкой давление, производимое ими на голову, как правило выше, чем у открытых.
7. По сопротивлению:
- низкоомные — с сопротивлением от единиц Ом до нескольких сотен Ом;
- высокоомные — с сопротивлением от единиц кОм до нескольких десятков кОм.
Технические характеристики
Пиктограмма наушников. Ставится для идентификации разъёмов, регуляторов и пр.
Основными техническими характеристиками являются: частотный диапазон, чувствительность, сопротивление, максимальная мощность и уровень искажений в процентном соотношении.
1. Частотная характеристика
Эта характеристика влияет на качество звука наушников. Наушники с большим диаметром мембраны имеют повышенное качество звучания. Среднее значение частотной характеристики 18 Гц — 20 000 Гц. Некоторые профессиональные наушники имеют частотный интервал от 5 Гц до 60000 Гц. Наиболее широкий заявленный частотный диапазон у некоторых моделей достигает 5 Гц — 125 кГц.
2. Чувствительность
Чувствительность влияет на громкость звука в наушниках. Обычно наушники обеспечивают чувствительность не менее 100 дБ, при меньшей чувствительности звук может быть слишком тихим (особенно при использовании наушников с плеером или подобными устройствами). На чувствительность влияет материал магнитного сердечника, применяемого в наушниках (например, неодимовые магнитные сердечники). Наушники-«вкладыши» с малым диаметром мембраны обладают маломощным магнитом.
3. Сопротивление (импеданс)
Здесь важно соответствие значения модуля полного электрического сопротивления наушников и выходного сопротивления источника звука. Большинство наушников рассчитано на сопротивление в 32 Ома. Наушники с сопротивлением в 16 Ом имеют повышенную излучаемую акустическую мощность. Для студийной работы используют наушники с максимальным значением импеданса.
4. Максимальная мощность
Максимальная (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.
5. Уровень искажений
Уровень искажений в наушниках измеряется в процентах. Чем меньше этот процент, тем лучше качество звучания. Привносимые наушниками искажения менее 1 % в полосе частот от 100 Гц до 2 кГц являются приемлемыми, тогда как для полосы ниже 100 Гц допустимо 10 %.
Типы соединительных разъемов
- Jack;
- Mini-jack;
- Micro-jack.
2.2 Устройства ввода звуковой информации
К устройствам ввода звуковой информации относятся микрофоны. Эти устройства преобразуют звуковые колебания в электрические.
2.2.1 Микрофон
Микрофон используется для ввода звука в компьютер. Непрерывные электрические колебания, идущие от микрофона, преобразуются в числовую последовательность. Эту работу выполняет устройство, подключаемое к компьютеру, которое называется аудиоадаптером, или звуковой картой. Воспроизведение звука, записанного в компьютерную память, также происходит с помощью аудиоадаптера, преобразующего оцифрованный звук в аналоговый электрический сигнал звуковой частоты, поступающий на акустические колонки или стереонаушники. Из сказанного следует, что звуковая карта совмещает в себе функции ЦАП и АЦП. Рис. 2 «Преобразование звука при вводе и выводе» иллюстрирует описанный процесс.
Рис. 2
Заключение
Несмотря на то, что звуковые колонки или наушники технически не являются частью MPC-спецификации, они определенно необходимы для воспроизведения звука. Кроме того, для ввода голосовой информации, используемой для записи звука или речевого управления компьютером, требуется микрофон. Системы, оснащенные звуковым адаптером, обычно содержат также недорогие пассивные или активные колонки, которые, конечно, могут быть заменены более подходящими по размеру колонками или наушниками, обеспечивающими требуемое качество и частотные характеристики воспроизводимого звука.
Мультимедийный компьютер, оснащенный колонками и микрофоном, обладает рядом возможностей:
- добавление стереозвука к развлекательным (игровым) программам;
- увеличение эффективности образовательных программ (для маленьких детей);
- добавление звуковых эффектов в демонстрационные и обучающие программы;
- создание музыки с помощью аппаратных и программных средств MIDI;
- добавление в файлы звуковых комментариев;
- реализация звуковых сетевых конференций;
- добавление звуковых эффектов к событиям операционной системы;
- звуковое воспроизведение текста;
- проигрывание аудиокомпакт-дисков;
- проигрывание файлов формата .mp3;
- проигрывание видеоклипов;
- воспроизведение DVD-фильмов;
- поддержка управления голосом.
Таким образом, как наша сегодняшняя жизнь не мыслима без компьютера, так и сегодняшний компьютер (а так же созданная на базе ПК бытовая и прочая техника) мы уже не представим без современных устройств ввода и вывода информации, в том числе и звуковой.