Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Книга содержит подробное и доступное для начинающих описание возмож
 Скачать 5.4 Mb.
|
|
тройки. Лишь некоторые звуковые карты (фирм Roland, Turtle Beach, Advanced Gravis, En- soniq, Yamaha и др., причем вовсе не все карты этих фирм) заслужили у него четверку с плюсом или даже пятерку с минусом. Продукция фирмы Creative Labs устойчиво оценива- ется на четверку (иногда с плюсом, иногда с минусом). А продукция многих других фирм либо неоднородна (наряду с вполне добротными изделиями есть и явная халтура), либо вообще никуда не годится (особенно это относится к дешевым картам китайского производ- ства). 2. Звуковые карты обеспечивают лишь один (моно) или два (стерео) канала записи- воспроизведения звука. Имеются и системы на базе IBM PC-совместимых компьютеров для полупрофессиональной записи и обработки звука (фирм Digidesign, Yamaha и др.). Эти комплексы, в отличие от звуковых карт, обеспечивают многоканальную (8, 16 или более каналов) запись звука, более качественные и <чистые> тракты записи звука, запись звука с точностью 24 разряда (а не 16) и с повышенной частотой дискретизации (это обеспечивает существенное снижение погрешностей при преобразовании звука в цифровую форму). Правда, и стоят такие комплексы на порядок дороже звуковых карт (несколько тысяч дол.). Запись звуковых колебаний - наиболее универсальная форма записи звуков, но она слишком <объемистая> (десятки Кбайт на каждую секунду звучания при обычной од- ноканальной стереозаписи), не гибкая и т.д., поэтому во многих случаях она неприем- лема. Например, для компьютерных игр было бы слишком накладно отводить десятки и сотни Мбайт под записи музыкального сопровождения. Поэтому еще в первых звуко- вых картах была реализована возможность воспроизведения не только записей звуко- вых колебаний, но и нот, точнее, их электронного аналога - MIDI. Сокращение MIDI означает Musical Instruments Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов, это стандартная система команд, применяемая для управления элек- тромузыкальными инструментами. Запись музыки в виде MIDI-файлов в сотни раз бо- лее компактна, чем в виде файлов звуковых колебаний (.WAV-файлов) - обычно это десятки или сотни байт на секунду звучания, а не десятки тысяч. Однако для воспроизведения MIDI-файлов звуковая карта должна быть более интел- лектуальной - она должна знать, как играет каждый музыкальный инструмент - ведь одна и та же нота в исполнении скрипки, фортепиано, флейты, гобоя или всего орке- стра звучит совершенно по-разному. А этих инструментов достаточно много - в стан- дарте General MIDI определено 128 обычных и 46 ударных инструментов. В звуковых картах применяются два способа генерации звучания MIDI-инструментов - частот- ный и волновой синтез. В первых звуковых картах для генерации звучания музыкальных инструментов исполь- зовался так называемый частотный синтез. В нем звучание каждого инструмента генерировалось из двух или, в более поздних моделях звуковых карт, четырех сину- соидальных колебаний (чистых тонов) варьируемой громкости. Однако звучание при этом получалось весьма не натуральным - ведь в реальном звучании музыкальных инструментов проявляются десятки и сотни обертонов, а не один или три, как это ге- нерируется при частотном синтезе. Так, когда я установил свою звуковую карту в ре- жим частотного синтеза и попробовал прослушать начало Пятой симфонии Бетховена, мне показалось, что она исполняется на губной гармошке. Другой способ генерации звучания музыкальных инструментов - более совершенный, но и более дорогой, - основан на том, что звуковая карта хранит звучание одного тона каждого инструмента (как известно, на основе звучания одного тона инструмента можно <в первом приближении> сгенерировать звучание любого другого тона этого инструмента). Чем более полные и достоверные записи звучания музыкальных инстру- ментов хранятся на звуковой карте, тем реалистичнее генерируемое картой воспроиз- ведение музыки, записанной в формате MIDI. На качество звучания при воспроизведении MIDI влияют следующие характеристики: количество голосов - и при табличном, и при волновом синтезе важно количество голосов, то есть максимальное количество одновременно звучащих нот музыкаль- Запись нот Запись и воспроизведение речи ных инструментов. В более дорогих картах обеспечивается 32 или более голоса, в старых и дешевых - II-24 голоса. При недостаточном количестве голосов сложные музыкальные фрагменты воспроизводятся неправильно; объем it качество библиотек табличного синтеза влияют на качество воспроизве- дения звука при табличном синтезе. Более дорогие музыкальные карты содержат 2 или даже 4 Мбайта памяти, в которой записано звучание музыкальных инстру- ментов. А в дешевых имеется 512 Кбайт памяти или менее, звучание таких карт заметно хуже, хотя все равно это гораздо реалистичнее частотного синтеза. Звуковые карты не умеют преобразовывать музыку в ноты - не ждите, что, подав на вход звуковой карты запись музыкального произведения с магнитофона, Вы сможете на выходе получить его партитуру. Однако с помощью специальных программ (как элементарных типа Ballade, так и профессиональных типа Score и Encore), Вы можете записывать музыку (вручную или с помощью музыкальной клавиатуры) в виде нот, проигрывать их, оформлять и печатать ноты (партитуры) и т.д. Многие современные композиторы и аранжировщики не пишут ноты от руки, а используют компьютерные программы (правда, чаще для Макинтоша, а не для IBM PC). Звуковые карты не умеют сами по себе читать вслух имеющиеся в компьютере тексты или распознавать произнесенные человеком слова и предложения - это слишком сложные задачи, чтобы методы их решения можно (точнее, целесообразно) было встроить в звуковую карту. Впрочем, с помощью специального программного обеспе- чения обе эти задачи решаются, хотя и не вполне удовлетворительно. Так, читаемый компьютером текст обычно невыразителен и не содержит правильных интонаций. А при распознавании речи либо программа может узнавать весьма ограниченный набор слов, либо качество распознавания становится слишком низким. Впрочем, в ближай- шее время такое положение дел может измениться. Замечание. Некоторые программы используют при генерации и распознавании речи спе- циальные возможности звуковых карт, а некоторые обходятся без них. Например, фирма Creative Labs выпускает некоторые звуковые карты с сигнальным процессором (ASP), об- легчающим генерацию и распознавание речи, и поставляет вместе с такими картами соот- ветствующее программное обеспечение. Разумеется, те программы, которые не используют специальные возможности звуковых карт, расходуют больше ресурсов компьютера (времени процессора и оперативной памяти). 13.18. Звуковые карты Назначение Подключение ".> <и) iR гй) \г Для воспроизведения звуковой информации - музыки, речи и т.д., в компьютере должны быть установлены звуковые карты и акустические системы (колонки), которые мы и обсудим в этом параграфе. Без звуковой карты компьютер может издавать звуки лишь с помощью встроенного динамика (пищалки), возможности которой крайне огра- ничены: верх ее способностей - это имитация игры на фортепиано одним пальцем. С помощью звуковой карты можно не только воспроизводить, но и записывать звук (получая файл с записью звука на диске компьютера), а также выполнять некоторые другие действия (скажем, накладывать один звуковой сигнал на другой). Большинство звуковых карт вставляется в разъем шины ISA на материнской карте компьютера. В части карты, выходящей на заднюю стенку компьютера, имеются сле- дующие разъемы (см. рис. слева): 15-гнездовой разъем для подключения MIDI-инструментов или джойстика; 2-3 разъема для входных сигналов - от микрофона и других устройств (магнитофона, внешнего проигрывателя компакт-дисков и т.д.); 1-2 разъема для выходных сигналов. Если этих разъемов два, то на один из них пода- ется неусиленный выходной сигнал, а на другой - выходной сигнал, прошедший через встроенный усилитель (это используется для подключения пассивных ко- лонок). Замечания. 1. Настройка параметров звуковой карты (номеров линий прерываний, кана- лов DMA, портов ввода-вывода и т.д.) при подключении звуковой карты - далеко не про- стое занятие. Поэтому лучше приобретать звуковые карты, удовлетворяющие специфика- ции Р&Р (Plug and Play) - такие звуковые карты под Windows 95 подключать гораздо про- ще. 2. Встроенные усилители на звуковых картах маломощны и не отличаются качеством, так что лучше их не использовать, а подсоединять активные колонки или внешний усилитель к линейному выходу, то есть гнезду с неусиленным выходным сигналом. Подключение дисковода компакт- дисков Характеристики звуковых карт Частотный синтез Табличный синтез Дополнительные возможности Дочерние карты Совместимость 3. Многие звуковые карты позволяют подключать дополнительный 15-гнездовой разъем, в этом случае основной 15-гнездовой разъем используется для подсоединения MIDI- инструментов (музыкальной клавиатуры и т.д.), а дополнительный - для джойстика. Внутренний дисковод компакт-дисков должен соединяться со звуковой картой специ- альным аудиокабелем из 3 или 4 проводов. Этот аудиокабель передает звуковой сигнал от дисковода компакт-дисков, что позволяет проигрывать аудио компакт-диски практи- чески без участия процессора, то есть не замедляя работающие программы. 3;iM('4;iiuic. Некоторые звуковые карты содержат интерфейс (разъем) для подключения дисковода компакт-дисков. Чаще всего использовались интерфейсы Sony, Panasonic, Mit- sumi. Некоторые звуковые карты оснащались даже несколькими интерфейсами, то есть могли работать с дисководами компакт-дисков различного типа (такие звуковые карты часто обозначаются Multi-CD или MCD). Однако сейчас надобность в подобных интерфейсах практически полностью отпала, так как компьютеры оснащаются контроллерами biDE, к которым и подключаются дисководы для компакт-дисков. Поэтому многие современные звуковые карты не содержат разъемов для подключения дисковода компакт-дисков. Большинство современных звуковых карт обеспечивает 16-разрядные стереофониче- ские запись и воспроизведение звука с частотой дискретизации (соответственно вы- борки) 44,1 кГц. Карты с худшими характеристиками (8-разрядные, монофонические и т.д.) покупать вряд ли целесообразно - почти те же деньги обычно можно приобрести и лучшую карту. Замрчинис. Запись на компакт-диски также осуществляется с частотой дискретизации 44,1 кГц и 16-разрядным кодированием амплитуды звука. Поэтому некоторые фирмы рису- ют на коробках со своими звуковыми картами надписи типа компакт-диска>. На самом деле, конечно, это неправда, и оснований для этого не больше, чем для претензий кого-либо на гениальность лишь потому, что он имеет один размер голо- вы с Эйнштейном. Большинство компакт-дисков записывается на аппаратуре высшего клас- са, а звуковые карты по своим параметрам, как правило, не дотягивают даже до средней бытовой аудиоаппаратуры. Все карты обеспечивают воспроизведение музыки в формате MIDI с помощью частот- ного синтеза. Хорошие карты позволяют воспроизводить музыку с большим количест- вом голосов (не менее 20). Средства табличного синтеза, обеспечивающие гораздо лучшее качество воспроизведе- ния музыки в формате MIDI, имеют лишь относительно дорогие карты (Sound Blaster 32, Advanced Gravis Ultrasound, Turtle Beach Tropez и др.). Хорошие карты позволяют воспроизводить музыку с большим количеством голосов (32 и более) и содержат боль- шие объемы данных с библиотеками табличного синтеза (2 Мбайта и более). Многие карты содержат и дополнительную оперативную память, в которую можно загружать образцы звучаний инструментов, сконструированные пользователем. Как правило, карты со средствами табличного синтеза обладают и лучшими характери- стиками, поскольку считаются предназначенными для более взыскательных пользова- телей. А карты, не обладающие средствами табличного синтеза, считаются предназна- ченными для бизнес-приложений, однако обычно они могут быть оснащены такими средствами с помощью дочерней карты (см. ниже). Некоторые звуковые карты оснащаются разнообразными дополнительными возможно- стями: цифровой сигнальный процессор (DSP) позволяет обрабатывать звук, добавляя в него определенные эффекты - хорус, реверберацию, квазитрехмерное звучание и т.д. (все это полезно лишь при профессиональной работе со звуком). Иногда циф- ровой сигнальный процессор применяется при распознавании речи; аналоговый сигнальный процессор (ASP) применяется в некоторых звуковых кар- тах фирмы Creative Labs при распознавании речи; радиотюнер позволяет прослушивать радиопрограммы; режим одновременной записи и воспроизведения (Dual DMA) позволяет одновре- менно производить запись и воспроизведение звука. Звуковые карты, не обладающие средствами табличного синтеза, обычно могут быть оснащены такими средствами с помощью дочерней карты. Дочерняя карта соединяется с основной с помощью 26-проводного кабеля. Например, звуковые карты типа Sound Blaster 16 могут быть оснащены средствами табличного синтеза с помощью карт Wave Blaster. Однако комбинация обычной звуковой карты и дочерней карты стоит сущест- венно дороже звуковой карты, .обладающей средствами табличного синтеза. Для звуковых карт может быть полезна совместимость со следующими стандартами: Цены на звуковые карты Sound Blaster-совместимость - необходима для некоторых игр и других программ, работающих в среде DOS; Microsoft Sound System - для некоторых деловых программ, работающих в среде Windows; General MIDI - для правильного воспроизведения музыки в формате MIDI; General Sample - для карт с цифровым сигнальным процессором (DSP), так как этот стандарт определяет характеристики различных звуковых эффектов, реализуемых цифровым сигнальным процессором. Без этого многие профессиональные музы- кальные программы будут работать неправильно. За 60-80 дол. Вы сможете приобрести неплохую 16-разрядную звуковую карту без средств табличного синтеза, например Sound Blaster 16 фирмы Creative Labs, Monte Carlo фирмы Turtle Beach, Ultrasound АСЕ фирмы Advanced Gravis и др. Карты других фирм можно купить и раза в два дешевле, но отзывы о таких картах, мягко говоря, разные. Если позволяют средства, рекомендую не поскупиться и приобрести карту со средствами табличного синтеза - с качественной музыкой даже от игр удовольствия получаешь гораздо больше. За 120-130 дол. можно купить более или менее приличную карту со средствами табличного синтеза Sound Blaster 32 AWE фирмы Creative Labs. Более мощные и качественные (по моему мнению) карты стоят дороже: Tropez Plus фирмы Turtle Beach - 270 дол., Tahiti фирмы Turtle Beach - 400 дол., Ultrasound Pro фирмы Advanced Gravis - 230 дол. и т.д. 13.19. Акустические системы (колонки) Акустические системы (колонки) позволяют слушать музыку, речь и иные звуки, вос- производимые звуковой картой. В принципе, без колонок можно обойтись, если вместо них использовать наушники, но это неудобно. Компьютерные колонки обычно содер- жат встроенный усилитель, иначе говоря, являются активными колонками, так что отдельного усилителя (как, скажем, в бытовых музыкальных системах) для них не тре- буется. Колонки отличаются по тому, сколько динамиков используется для воспроизведения звука. В самых дешевых колонках в каждой колонке содержится один динамик (то есть эти колонки являются однополосными). Такие колонки не обеспечивают приличного качества, так как один динамик не может одинаково хорошо воспроизводить звуки всех частот. В более дорогих и качественных колонках колонок в каждой колонке со- держатся два динамика - для воспроизведения высоких и низких частот. Такие ко- лонки называются двухполосными. В дополнение к колонкам иногда используется специальный динамик для лучшего воспроизведения низких частот - сабвуфер. Большинство пользователей, к сожалению, применяет колонки самого скверного каче- ства и китайского производства, зато дешевые (10-30 дол.). Ясно, что при этом сколь- ко-либо качественного звучания получить невозможно (типичная цена колонок для бытовой аудиоаппаратуры - около 100 дол. и более, а ведь они не содержат встроен- ного усилителя мощности, как компьютерные). Между тем, колонки дают решающий вклад в качество звучания. Так, при составлении музыкального центра из отдельных компонент для его сбалансированности обычно рекомендуют покупать колонки стои- мостью в полтора-два раза дороже других компонент (усилителя, проигрывателя ком- пакт-дисков, проигрывателя грампластинок и т.д.). Компьютерные колонки очень хорошего качества выпускают фирмы Aiwa, Bose, JBL, Sony и Wharfedale. Системы фирм Aiwa и Sony легко купить в компьютерных магази- нах в Москве, стоят они 100-200 дол. В магазинах, торгующих аудиотехникой, иногда можно купить компьютерные колонки высокого качества всех упомянутых фирм. В принципе, неплохие колонки фирм Aiwa и Sony можно купить и дешевле, за 40-80 дол. Иногда встречаются приличные колонки других фирм, но чаще они звучат не лучше консервной банки. При этом цена не является показателем качества - за 30 дол. можно купить приличные колонки, а за 80 дол. - прескверные. Так что, если Вы хотите купить качественные колонки, надо хорошо выбирать и не гнаться за дешевиз- ной. 13.20. Прочие устройства Графопостроитель (плоттер) Дигитайзер (графический планшет) Сканер Платы ЦАП и АЦП Графопостроитель (плоттер) - устройство для вывода чертежей на бумагу. Как пра- вило, плоттеры используются в системах конструирования (САПР). Плоттеры бывают барабанного типа (работают с рулоном бумаги) и планшетного типа (в них лист бумаги лежит на плоском столе). Для нанесения изображения на бумагу в плоттерах применяются различные техноло- гии. Традиционно использовались перьевые и карандашно-перьевые плоттеры, в кото- рых изображение наносится специальными перьями с чернилами или карандашами. Но в последнее время большое распространение получили струйные плоттеры, в которых нанесение изображения осуществляется микрокаплями специальных чернил. Струйные плоттеры позволяют рисовать также и растровые изображения. В плоттерах использу- ются и другие технологии нанесения изображения (термопереноса, лазерную, светоди- одную и т.д.). Типичная цена цветных плоттеров формата АО (84х119 см) - 7-10 тыс. дол., плоттеров меньшего формата - соответственно меньше. Дигитайзеры (графические планшеты) - устройство для ручного ввода изображений в компьютер. Дигитайзеры используются в системах автоматического конструирования (САПР) для ввода чертежей в компьютер, а также художниками для рисования с по- мощью компьютера. С помощью дигитайзера человек может указывать элементы изо- бражения (скажем, показывая на объекты чертежа или рисуя рисунок), а дигитайзер автоматически вводит координаты точек, на которые указывает человек, в компьютер. Многие дигитайзеры позволяют вводить также и силу нажатия. В зависимости от об- ластей применения используются дигитайзеры размером от стандартного листа бумаги (21х29,7 см) до формата АО (84х119 см) и более. Соответственно и стоимость дигитай- зера может быть от 150-200 до нескольких тысяч дол. Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компью- тер. Сканеры могут вводить в компьютер рисунки. С помощью специального програм- много обеспечения компьютер может распознавать символы во введенной через сканер картинке, это позволяет быстро вводить напечатанный (а иногда и рукописный) текст в компьютер. Сканеры бывают настольные (они обрабатывают весь лист бумаги цели- ком), барабанные (они пропускают лист бумаги сквозь себя) и ручные (в просторечии - <грабли>, их надо проводить над нужным рисунком или текстом), черно-белые и цветные (воспринимающие цвета). Сканеры отличаются друг от друга разрешающей способностью, количеством воспринимаемых цветов или оттенков серого цвета. При систематическом использовании (например, в издательских системах) необходим на- стольный или барабанный сканер, хотя эти сканеры и дороже. Для подготовки цветных изданий требуется, естественно, цветной сканер. Цена ручных сканеров - от 100 до 300 дол., средних по качеству планшетных сканеров - от 600 до 1200 дол., качествен- ных планшетных сканеров -от 2 до 15 тыс. дол., профессиональных барабанных ска- неров - до 40 тыс. дол. Имеются специальные сканеры для слайдов (слайд-сканеры). Во многих технических, медицинских, биологических и иных приложениях требуется вводить в компьютер сигналы от внешних датчиков, анализировать их, а иногда на основании этих данных управлять внешними устройствами. Например, в больнице мо- жет быть полезно подключить датчики, снимающие кардиограммы пациентов, к ком- пьютеру, чтобы он записывал кардиограммы, а при тревожных изменениях в кардио- грамме какого-либо из пациентов - вызывал врача. В теплице может быть желательно подключить к компьютеру датчики температуры, влажности, газового состава воздуха и т.д., чтобы он на основе этих данных поддерживал оптимальный микроклимат. Для ввода сигналов в компьютере должна находиться специальная плата, преобразующая поступающие от датчиков аналоговые сигналы в воспринимаемые компьютером цифро- вые сигналы. Эта плата называется платой аналого-цифрового преобразователя - АЦП. Она периодически (скажем, 100 или 1000 раз в секунду) измеряет уровень вход- ного сигнала и записывает его в память компьютера. Для управления внешними уст- ройствами необходимо обратное преобразование - из цифровой формы в аналоговую, ее выполняет другая плата - ЦАП. Часто функции ЦАП и АЦП реализуются на одной плате - плате ЦАП/АЦП. Различные платы отличаются друг от друга числом кана- лов обработки сигналов, максимальной частотой вводимых сигналов, возможностью использования в медицине (в соответствии с принятыми стандартами электробезопас- ности) и т.д. В зависимости от этих свойств стоимость плат ЦАП/АЦП может состав- лять от 80-100 до нескольких тысяч дол. |