Мультимедиа аппаратные средства

Аппаратные средства мультимедиа

Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио и видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и так далее. Все оборудование отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео карты. Дальше рассматривается подробно и в отдельности об устройстве и характеристиках звуковых карт, видео карт и CD-ROM приводах.

УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА ЗВУКА

Считается, что эпоха мультимедиа началась с того, что компьютер стал членораздельно воспроизводить звуки человеческого голоса и проигрывать стереофонические записи электромузыкальных инструментов с помощью встроенного синтезатора. Для этого потребовалось оснастить компьютер целым рядом «чуждых» для него устройств: аудиоадаптером, микрофоном и стереофоническими акустическими системами. В итоге некоторые мультимедиа-компьютеры стали походить больше на аудиостереокомплекс, чем на компьютер. Главное из этих устройств – аудиоадаптер. С легкой руки ныне хорошо известной Сингапурской фирмы Creative Labs, первой создавшей аудиоадаптер для массовых персональных компьютеров и назвавшей его «Sound Blaster», аудиоадаптер (или звуковая карта) так и стал именоваться – SoundBlaster (в переводе «Орудие Звука»). Современный аудиоадаптер – довольно сложное устройство. Он содержит: – входы: линейный вход, микрофонный вход, вход для CD/DVD-ROM, независимый вход для микширования сигналов; – вход и выход для MIDI-сигналов; – нормирующие входные усилители; – входной смеситель сигналов – микшер; – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для преобразования аналоговых входных звуковых сигналов в цифровые коды, – сигнальный процессор DSP (или более современный расширенный ASP) для воспроизведения ряда специальных звуковых эффектов (объемный звук, эхо и т.д.) и реализации сложных методов обработки звуковых сигналов (подавление шумов, система DOLBY и т.д.), а также для аппаратной реализации систем компрессии/декомпрессии оцифрованных звуковых сигналов; – цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) для превращения цифровых кодов (хранящихся в файлах) вновь в аналоговые сигналы; – синтезатор музыкальных звуков, удовлетворяющий стандарту MIDI на электромузыкальные инструменты и их интерфейс, это может быть FM-синтезатор или волновой синтезатор музыкальных звуков с выбором их из таблицы (иначе –табличный синтезатор); – стереофонический выходной усилитель и микшер. Работу аудиоадаптера можно представить следующим образом. При записи звука сигналы от разных источников (микрофона, линии, проигрывателя звуковых компакт-дисков и музыкального синтезатора) усиливаются и нормируются по уровню сигналов. Затем эти сигналы подаются на устройство смешения сигналов – микшер. С выхода микшера сигналы поступают на АЦП и превращаются в обычные цифровые коды, с которыми может работать компьютер и которые можно записывать на магнитные диски. Правда, предварительно эти сигналы подвергаются сжатию (компрессии) как на аппаратном, так и на программном уровне. Таким образом формируются файлы WAV. Записанные на диск звуковые файлы в дальнейшем могут считываться с дисков и содержащиеся в них коды подаются на ЦАП. Затем после фильтрации (подчас достаточно сложной) полученные аналоговые сигналы через электронный регулятор громкости подаются на входы стереофонического усилителя мощности. Наконец с него они подаются на звуковые колонки, преобразующие электрические сигналы в акустические, которые мы и слышим. Конструктивно аудиоадаптер выглядит как обычная печатная плата с набором радиокомпонентов. Она вставляется в разъем расширения (слот) материнской платы компьютера и соединяется с приводом CD/DVD-ROM двумя кабелями – широким ленточным кабелем интерфейса и тонким звуковым кабелем для выходных сигналов CD-ROM. На плате аудиоадаптера обычно имеется множество переключателей для установки следующих параметров: – базовых адресов ввода/вывода узлов аудиоадаптера; – номера канала прямого доступа к памяти DMA; – номеров используемых прерываний IRQ. Важно отметить, что любое устройство компьютера должно иметь свои значения этих параметров (разные для разных устройств). Именно поэтому установка переключателей – дело не простое и не под силу начинающему пользователю. С большими трудностями, особенно если компьютер оснащен рядом дополнительных периферийных устройств (например сканером, стримером, видеобластером и т.д.), могут столкнуться и опытные пользователи. Кроме того, на плате аудиоадаптера обычно установлены перекидные переключатели (в виде штырьков с перемычками) включения/выключения игрового порта (для джойстиков), переключения выхода с громкоговорителей на линию, разъемы для подключения CD/DVD-ROM и MIDI- интерфейса электромузыкальных инструментов, панели для установки цифрового сигнального процессора и дополнительных микросхем памяти для волновых синтезаторов музыкальных звуков. На сторону платы, выходящую на заднюю стенку системного блока компьютера, выводятся следующие органы: – разъем для подключения микрофона; – разъем для подключения стерео наушников; – регулятор уровня выходного сигнала; – выход стереосигналов для акустической аппаратуры. Из описанного вытекает, что подключение аудиоадаптера (и иных аппаратных средств) требует определенных навыков. Самая большая трудность - правильная установка переключателей. Именно она стала побудительным мотивом к разработке спецификации Plug and Play («Включи и Работай»), которую поддерживает Windows. Все выпускаемые в настоящее время аудиоадаптеры спецификацию Plug and Play поддерживают. Имеются программноуправляемые аудиоадаптеры, удовлетворяющие этой спецификации и имеющие минимум перекидных переключателей (или даже не имеющих их вообще). Кроме того, довольно большая часть компьютеров выпускается в соответствии со стандартом на мультимедийные компьютеры, там этих проблем вообще нет – все мультимедийное оборудование уже установлено в компьютере. Кроме платы аудиоадаптера в аудиовооружение компьютера должен входить динамический микрофон и звуковые колонки (аудиосистемы). Колонки могут быть пассивными (без встроенных усилителей) и активными (с встроенными усилителями). Усилители аудиоадаптера имеют малую мощность – чаще всего 4-6 Вт, да и то при малых искажениях звука и эта мощность не достигается. Поэтому пассивные звуковые колонки обеспечивают небольшую громкость звучания, поскольку работают от встроенного в аудиоадаптер усилителя мощности. Зато активные колонки могут быть любой мощности и габаритов. Они могут обеспечивать оглушающую громкость звуков и высокое качество звучания.