Периферийные устройства (стр. 9 )

Стандартный буфер - это оперативная память в плоттере стандартной конфигурации. Современные модели плоттеров большого формата имеют стандартный буфер (memory) емкостью  от 1 Мбайт и более. У высокопроизводительных плоттеров с несколькими каналами приема информации также должна быть дополнительная дисковая память.

Для перьевых плоттеров размер памяти определяет только способность работать в режиме off-line (т. е. автономно) после загрузки файла чертежа.

Для растровых плоттеров этот параметр определяет разрешение и формат изображения, обеспечиваемые плоттером.

Форматы данных. Существует два принципа создания изображения - векторный и растровый. Первый характерен для перьевых плоттеров, а второй - для всех остальных.

Форматы данных информации в компьютере не соответствуют разрешению и/или форматам данных плоттера. И если векторные графические языки, такие, как HPGL, фактически стандарт для любого плоттера (т. е. всегда обеспечен вывод векторной графической информации), то вывод растровой информации на растровом же плоттере не всегда может быть осуществлен без специальных драйверов.

Чертежные характеристики.

цветовая палитра - для цветных растровых плоттеров этот параметр характеризует максимально возможное количество цветов, с которым способен работать плоттер; число типов линий - параметр используется для характеристики векторной графики и определяет для некоторых плоттеров количество встроенных ("зашитых" в постоянной памяти или задаваемых внутренней программой) типов линий; число штриховок - параметр характеризует количество встроенных (аппаратно реализованных) видов штриховок (как и число типов линий, не относится к числу критичных, т. к. не все программные средства используют возможности встроенного управления штрихованием, а создают штриховку самостоятельно); давление на пишущий элемент - для перьевых плоттеров  определяет применимость для данного плоттера того или иного носителя и пишущего элемента; типы пишущих элементов - для перьевых плоттеров (фломастеры, шариковые стержни и рапидографы с различными характеристиками и т. д.); число пишущих элементов в карусели - для перьевых плоттеров данный параметр определяет возможное число одновременно отображаемых цветов или ширину линий на чертеже; грифеледержатель - для карандашно-перьевых плоттеров, описывает характеристики карандашного пишущего узла (если грифеледержатель имеет бункер на несколько грифелей, то это повышает автономность работы плоттера, так как замена исписавшегося грифеля при этом производится автоматически, без прерывания работы); тип лезвий для режущих плоттеров.

1.9 Звуковые платы

Назначение. Звуковые платы позволяют выполнять следующее:

добавлять стереозвук к развлекательным (игровым) программам; увеличить эффективность образовательных программ (для детей); добавлять звуковые эффекты в демонстрационные и обучающие программы; создавать музыку с помощью аппаратных и программных средств MIDI; добавлять в файлы звуковые комментарии; добавлять звуковые эффекты к событиям операционной системы; выполнять звуковое воспроизведение текста; подавать компьютеру голосовые команды; проигрывать аудиокомпакт-диски.

Запись. Практически на всех звуковых платах устанавливается входной разъем для микрофона. С помощью программы Sound Recorder в Windows можно воспроизвести, отредактировать и записать звуковой файл в формате WAV.

Распознавание речи. Звуковые платы поддерживают распознавание речи. Вы можете заставить распознавать речь (для этого понадобится дополнительное программное обеспечение).

Звуковой смеситель (микшер). Если  есть несколько источников звука и  их необходимо проиграть через одни колонки, то используют звуковым смесителем.

Частотная характеристика. Качество звуковой платы оценивают по двум критериям - частотной характеристике (диапазон воспроизводимых частот) и коэффициенту нелинейных искажений. Частотная характеристика определяет тот диапазон частот, в котором уровень записываемых и воспроизводимых амплитуд остается постоянным. Для большинства звуковых плат этот диапазон составляет от 30 Гц до 20 КГц.

Дискретизация. В состав звуковой платы входит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который при записи преобразует аналоговый сигнал в цифровые комбинации битов. При воспроизведении цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) переводит оцифрованный сигнал в аналоговый.

Разрядность звуковой платы. Разрядность звука характеризует количество битов, используемых для цифрового представления каждой выборки. При восьми разрядах количество дискретных уровней звукового сигнала составляет 256, а если использовать 16 бит, то их количество достигает 65 536 (качество звука значительно улучшается). 8-разрядное представление является достаточным для записи и воспроизведения речи, для музыки требуется 16 разрядов. Качество записываемого и воспроизводимого звука, наряду с разрешением, определяется частотой дискретизации (количеством выборок в секунду).

Форматы звуковых файлов. Для хранения цифрового звука предусмотрено несколько форматов файлов. Самый известный - формат WAV, используемый Windows. Одна минута звукового сигнала, сохраненного в WAV-формате, займет на диске 2,5-10 Мбайт.

Сжатие звукового сигнала. Для хранения звукового сигнала необходим большой объем дискового пространства и поэтому в некоторых звуковых платах выполняется его сжатие методом адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, что позволяет сократить размер файла примерно на 50%. Недостаток такого сжатия -  ухудшение качество звука.

Характеристики звуковых плат.

Совместимость. Плата должна работать почти со всеми программами-приложениями, в которых используется звук.

Дискретизация. Критерием качества звуковой платы является частота дискретизации. Частота дискретизации вместе с разрядностью определяет качество звучания. Стандартные частоты дискретизации для звуковых плат - 11,025, 22,05 и 44,1 КГц. а разрядности - 8,12 и 16.

Программное обеспечение. В состав программного обеспечения могут входить:

программы преобразования текста в речь; программы для воспроизведения, редактирования и записи звуковых файлов; программы создания музыкальных композиций (обычно входят в комплект плат, в которых предусмотрен MIDI); разнообразные звуковые фрагменты.

Устройство и функционирование звуковых плат.

Входы звуковой карты расположены на металлической панели, выходящие на заднюю стенку системного блока. Ко входам подключаются внешние устройства – микрофоны, магнитофоны и т. д. На рисунке 1.45 показаны четыре входа – Line In (линейный вход), Mic In (микрофонный вход), CD (вход для CD ROM), Aux In (для подключения автономного синтезатора и т. д.).

Рисунок 1.45 – Схема мультимедийной звуковой карты

На задней панели звуковой карты обычно есть 15-пиновый разъем MIDI/джойстик порта, который служит для подключения любых внешних MIDI-устройств (синтезаторов, MIDI-клавиатур и т. д.) или джойстика, если карта используется для игр.

Все сигналы с внешних аудиоустройств поступают на входной микшер звуковой платы. Входной микшер (управление микшером осуществляется программно) нужен для того, чтобы установить оптимальный уровень записи.

Блок цифровой записи-воспроизведения (называется также цифровым каналом или трактом) осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровой и цифрового сигнала в аналоговый. Состоит из АЦП-ЦАП преобразователей и узла управления  АЦП-ЦАП либо интегрируется в состав одной из микросхем карты, либо применяется отдельная микросхема. Качество оцифровки и воспроизводимого звука зависит от входных и выходных усилителей и типа применяемых АЦП-ЦАП преобразователей.

После аналого-цифрового преобразования (через АЦП) данные поступают в сигнальный процессор (DSP-Digital Signal Processor). Этот процессор управляет обменом данными со всеми остальными устройствами компьютера через шину ISA или PCI (достоинство шины PCI – высокая пропускная способность и прямой доступ к оперативной памяти, что позволяет хранить образцы инструментов (samples) там, а не в ROM, тем самым снижается загрузка процессора). Существуют специализированные DSP – ASP (усиленный сигнальный процессор) и CSP (Creative Signal Processor –сигнальный процессор Creative) – используется микросхема CT1748 в некоторых картах типа Sound Blaster. Его наличие позволяет использовать дополнительные методы сжатия звука, увеличить скорость сжатия, повысить скорость и надежность распознавания речи.

Сигнальный процессор одновременно может работать с двумя потоками цифровых аудиоданных: идущих с АЦП через шину к другим устройствам компьютера, и поступающих с жесткого диска на ЦАП.

При воспроизведении звукового файла данные с жесткого диска через шину поступают в сигнальный процессор звуковой платы, который направляет их на ЦАП. Он переводит последовательность бит в аналоговый сигнал с переменной амплитудой и частотой, который, в свою очередь, поступает на выходной микшер. Этот микшер практически идентичен входному и управляется также программно.

Назначение синтезаторов. Наличие FM синтезатора (частотная модуляция) – для сохранения совместимости с Sound Blaster и Ad Lib. WT синтезатор (WaveTable - таблица волн) – для получения качественного звука. В FM синтезаторе используется принцип синтеза нескольких генераторов сигнала (обычно синусоидального) со взаимной модуляцией. Каждый генератор снабжается схемой управления частотой и амплитудой сигнала и образует «оператор» - базовую единицу синтеза. Мультимедийные Wave Table синтезаторы позволяют получить лучшие характеристики звука Принцип их работы основан на воспроизведении заранее записанных в цифровом виде звучаний –самплов (samples).  Wave Table синтезаторы имеют постоянную и оперативную память.

Каждый из синтезаторов  имеет свой собственный ЦАП. После преобразования сигналов в аналоговую форму, они поступают на выходной микшер звуковой карты /8,9/.

1.10 Клавиатура

Клавиатура PC представляет собой унифицированное устройство со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с системной платой. В качестве датчиков нажатия клавиш применяют механические контакты (открытые или герконовые), кнопки на основе токопроводящей резины, емкостные датчики. Клавиатура содержит внутренний контроллер, выполненный обычно на микросхеме из семейства MCS-48 фирмы Intel, осуществляющий сканирование матрицы клавиш, управление индикаторами, внутреннюю диагностику и связь с системной платой последовательным интерфейсом по линиям KB-Data и KB-Clock.