Анализ и оценка звуковых систем ПК (стр. 1 )

Анализ и оценка звуковых систем ПК

Содержание

Введение        3

Глава 1. Теоретико-исторические аспекты появления и функционирования звуковых систем ПК.        5

1.1        История развития звуковых систем ПК        5

1.2        Современные цифровые аудиоформаты Dolby и DTS        5

1.3        Звуковые карты. Устройство и принцип работы        16

1.4        Разъемы звуковых карт        18

1.5        Характеристики звуковых систем        21

1.6        Оценка качества звукового адаптера        26

Глава 2. Анализ звуковой системы ПК и перспективы их существования в мире        31

2.1 Аналоговая и цифровая аудиозапись        31

2.2 Аналого-цифровое преобразование        45

Заключение        52

Глоссарий        57

Список литературы        59

Приложения        62

Введение

Актуальность. С ростом популярности беспроводных технологий расширяется и сфера их применения. В дипломной работе рассмотрено решение, построенное на принципе передачи медиаданных по беспроводным каналам и предназначенные для объединения ПК и компонентов бытовой аудиотехники в единый мультимедийный комплекс.

…………….

Целью данной выпускной квалификационной работы является анализ и оценка звуковых систем ПК. Для достижения поставленной цели необходимо решение ряда задач:

Изучить историю развития звуковых систем ПК. Показать особенности современных цифровых аудио форматов Dolby и DTS. Показать сущность звуковых карт, их устройство и принципы работы. Также изучить разъемы звуковых карт. Дать характеристику звуковым системам. Проанализировать методы оценки качества звукового адаптера. Провести исследование звуковой системы ПК и перспективы их существования в мире.

Объектом исследования становятся звуковые системы ПК.

Предметом исследования выступает анализ и оценка звуковых систем ПК.

Структура работы. Данная выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, глоссария, списка использованной литературы и приложений.

Глава 1. Теоретико-исторические аспекты появления и функционирования звуковых систем ПК.

История развития звуковых систем ПК

…….

Компьютером с первой звуковой картой можно назвать анонсированный в 1983 и выпущенный на рынок в 1984 IBM PCjr, который дебютировал со встроенным трехголосным синтезатором. Чуть позже компании Tandy позаимствовала это решение и выпустила Tandy 1000, который был, в сущности, клоном компьютера IBM. Далее в линейке Tandy TL/SL/RL к этому решению была добавлена возможность записи1. По сути, это был тот же компьютерный динамик, только немного более модернизированный: назвать это звуковой платой пока еще было нельзя.

Спустя несколько лет, после первых попыток в области усовершенствования компьютерного звука IBM и Tandy на рынок был выпущен легендарный Covox. Это устройство подключалось к компьютеру через принтерный LPT-кабель; оно было основано на примитивном 8-битном цифро-аналоговом преобразователе (далее – ЦАП), с помощью которого и воспроизводился звук. Помимо Covox, существовали и другие звуковые решения.

Настоящую революцию совершила ныне широко известная компания Creative. Это случилось в августе 1987 года.

Никому тогда не известная сингапурская компания Creative выпустила в свет первую звуковую карту Creative Music System (CMS), основанную на двух чипах Philips SAA 1099. При этом для стереозвучания одна микросхема отводилась для левого канала, а вторая - для правого. Безусловно, качество звучания было весьма далеко от сегодняшнего, однако, это все же был прорыв по сравнению с первым портативным динамиком и предыдущими малоуспешными опытами. Впрочем, даже тогда качество CMS мало кого устраивало, особенно если учесть его цену - более 300 долларов в розницу2. Стоит добавить, что чипы Philips на этой звуковой карте имели маркировку CMS-301 - по аналогии с названием карты.

………..

Надо сказать, что успеху этого продукта в немалой степени способствовала и позиция компании Microsoft: звуковые платы Sound Blaster были включены в базовую спецификацию компьютеров типа MPC (Multimedia PC). Потребность в данной спецификации уже стояла острее некуда: ведь с появлением Sound Blaster прикладные программы уже могли записывать и воспроизводить оцифрованную музыку и различные звуковые эффекты3.

Как и ожидалось, конкуренция способствовала снижению цен на оба изделия. Помимо этого, вскоре стали быстро расти компании, производящие клоны обоих изделий.

А компании AdLib успех «вскружил голову». Они не спешили отвечать чем-то аналогичным (восьмибитным и дешевым) на Sound Blaster, а принялись за разработку новой звуковой платы под названием Adlib Gold. Плата была 12-битной и содержала синтезатор последнего поколения Yamaha YMF262 (OPL3), а также была обратно совместимой с другими AdLib. Как одни из лидеров рынка, в AdLib были абсолютно уверены в успехе. Но возникли проблемы и желанный успех стал «уплывать» из рук канадцев. Сперва, компании не хватало собственных технологических возможностей – и разработка звуковых чипов была заказана компании Yamaha. И надо отметить, что к этому времени не только AdLib, но и Creative были главными клиентами Yamaha. А злоупотребление служебным положением сотрудниками компании приводили к постоянным задержкам по выпуску AdLib Gold.

И даже когда плата наконец вышла, она все равно ничего не изменила. Помимо того, что Adlib Gold была неспособна конкурировать с Sound Blaster по качеству, у нее не было поддержки в компьютерных играх, а главное - рынок просто был не готов к появлению звуковой стереоплаты в этом ценовом диапазоне. Как результат всего этого, в 1992 году, когда вышла Gold, в Adlib объявили о банкротстве.

…………………

В середине 2000 года компания Aureal объявила о своем банкротстве и прекращении выпуска карт на основе чипсета Vortex, Aureal была сразу же куплена их конкурентами - Creative, которые затем перестали выпускать Vortex и стандарт A3D себя изжил.

С тех пор и до сегодняшнего дня Creative практически безраздельно действует на рынке компьютерного мультимедиа-оборудования. Что касается остальных конкурентов компании, то нельзя сказать, что они хуже по качеству: просто, на наш взгляд, их маркетинг движется в другом направлении.

Современные цифровые аудиоформаты Dolby и DTS

Цифровой аудиоформат — «формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях»4.

……………………

DTS ES является своего рода аналогом Dolby Digital EX и даже приставки ES и EX обозначают одно и то же, а именно Extended Surround. Дополнительный тыловой центральный канал может быть, как закодирован матричным способом в правом и левом тыловых каналах (DTS ES Matrix 6.1), так и быть независимым (DTS ES Discrete 6.1). Другие технически параметры DTS ES аналогичны параметрам DTS.

Редко встречающийся формат DTS 96/24 был разработан в 2001 году специально для домашних кинотеатров, где пользователи хотели получить более высокое качество по сравнению с DTS или Dolby Digital. Из названия формата можно понять, что звук кодируется с разрядностью 24 бит и частотой дискретизации 96 кГц. DTS 96/24 полностью обратносовместим с DTS, то есть устройство имеющее декодер DTS сможет воспроизвести звук DTS 96/24, но только с частотой дискретизации 48 кГц.

С приходом более емких накопителей типа Blu-Ray Disk и HD DVD издатели фильмов стали меньше ограничены в объемах звуковой дорожки, да и под стать возросшему качеству видео надо было предложить более высокое качество звука. HD звук — это весьма условное обозначение форматов звука, имеющих высокое разрешение. Несмотря на то, что DTS 96/24 и некоторые другие форматы имеют достаточно высокое качество, термин HD звук обычно применяется к форматам Dolby Digital TrueHD, DTS-HD MA и DTS-HD HRA.

………………….

Таким образом, мы выяснили, что существуют два «базовых» формата кодирования многоканального звука DTS и Dolby Digital. Почти все современные медиаплееры легко справляются с этими форматами и могут их вывести как без обработки (pass-through, RAW), так преобразовать в двухканальный звук.

Звуковые карты. Устройство и принцип работы

Звуковая плата (или музыкальная плата) - это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере5. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами.

Как мы уже отмечали ранее, прежде чем была изобретена звуковая карта, компьютер мог издавать лишь один звук – однотонный писк. Компьютер мог менять частоту звукового сигнала, а также его продолжительность, но о том, чтобы создавать объемный звук или звук другой тональности, не было и речи. Поскольку IBM PC проектировался не как мультимедийная машина, а инструмент для решения серьёзных научных и деловых задач, звуковая карта на нём не была предусмотрена и даже не запланирована. Единственный звук, который издавал компьютер, был звук встроенного динамика, сообщавший о неисправностях. Хотя на компьютерах фирмы Apple звук присутствовал изначально.

………………..

Своя собственная оперативная память, встроенная в звуковую карту, позволяет устройству производить более быструю обработку данных, не нагружая основную память. Конечно же, ни одно устройство не обходится без интерфейсов подключений.

Большая часть звуковых карт имеют определенное ограниченное количество для разъемов. Как правило, среди разъемов можно обнаружить подключения для динамиков, микрофона, линейные выходы. Если взять одну из самых дорогих моделей звуковой карты, там будут все те же разъемы, только в большем количестве, к примеру, для 2х микрофонов. Для улучшения работы звуковой карты разработано специальное программное обеспечение. Благодаря драйверам, звуковая карта получает возможность взаимодействовать с операционной системой компьютера.