Аудиосистемы

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск

В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных.

В наши дни на рынке очень много акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных по системе 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что не способны обеспечить звук высокого качества даже на низком уровне громкости.

Совсем недавно идеалом в мире компьютерных акустических систем была система 5.1, но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1

В современных компьютерах аппаратная поддержка звука может быть реализована в одной из следующих форм: аудиоадаптер, помещаемый в разъем шины PCI;

- микросхема на системной плате, выпускаемая компаниями Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS и др.;

- звуковые устройства, интегрированные в основной набор микросхем системной платы, к которым относятся наиболее современные наборы микросхем компаний Intel, SIS и VIA Technologies, созданные для недорогих компьютеров.

Независимо от места расположения основного устройства, существует еще множество дополнительных аудиоустройств: акустические системы, микрофон и др.


Содержание

Область применения звуковых плат

Звуковые платы предоставляют ряд дополнительных 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.

- Воспроизведение текста.

- Проигрывание аудиокомпакт-дисков.

- Проигрывание файлов формата .mp3.

- Проигрывание видеоклипов.

- Воспроизведение DVD-фильмов.

- Поддержка управления голосом.

Компоненты аудиосистемы

При выборе аудиосистемы необходимо учитывать параметры ее компонентов.

Разъемы звуковых плат

Большинство звуковых плат имеют одинаковые разъемы. Через эти миниатюрные (1/8 дюйма) разъемы сигналы подаются с платы на акустические системы, наушники и входы стереосистемы; к аналогичным разъемам подключается микрофон, проигрыватель компактдисков и магнитофон. На вашей плате установлены (или должны быть установлены) разъемы четырех типов.

Линейный выход платы. Сигнал с этого разъема можно подать на внешние устройства - акустические системы, наушники или на вход стереоусилителя, с помощью которого сигнал можно усилить до определенного уровня. В некоторых звуковых платах имеются два выходных гнезда: одно для сигнала левого канала, а другое - для правого.

Линейный вход платы. Этот входной разъем используется при микшировании или записи звукового сигнала, поступающего от внешней аудиосистемы на жесткий диск.

Разъем для акустической системы и наушников. Этот разъем присутствует не во всех платах. Сигналы на акустические системы подаются с того же разъема (линейного выхода), что и на вход стереоусилителя. Если на плате есть два отдельных выходных разъема, то на том из них, который предназначен для акустических систем и наушников, сигнал мощнее - он должен обеспечить нормальный уровень громкости для наушников и небольших акустических систем. Выходная мощность большинства звуковых плат составляет примерно 4 Вт. Сигнал на линейном выходе при этом не проходит через усилительный каскад, и поэтому качество звука в нем выше.

Микрофонный вход, или вход монофонического сигнала. К этому разъему подключается микрофон для записи на диск голоса или других звуков. Запись с микрофона является монофонической. Для повышения качества сигнала во многих звуковых платах используется автоматическая регулировка усиления (Automatic Gain Control - AGC). Уровень входного сигнала при этом поддерживается постоянным и оптимальным для преобразования. Для записи лучше всего использовать электродинамический или конденсаторный микрофон, рассчитанный на сопротивление нагрузки от 600 Ом до 10 кОм. В некоторых дешевых звуковых платах микрофон подключается к линейному входу. Разъем для джойстика/MIDI. Для подключения джойстика используется 15- контактный D-образный разъем. Два его контакта можно использовать для управления устройством MIDI, например клавишным синтезатором. (В этом случае необходимо приобрести Y-образный кабель.) Некоторые звуковые платы для устройств MIDI имеют отдельный разъем. В некоторых современных компьютерах порт для джойстика может находиться на системной плате или на отдельной плате расширения. В этом случае при подключении игрового контроллера необходимо уточнить, какой именно используется в текущей конфигурации операционной системы.

Разъем MIDI. Аудиоадаптеры обычно используют тот же порт джойстика, что и разъем MIDI. Два контакта в разъеме предназначены для передачи сигналов к устройству MIDI (например, клавишному синтезатору) и от него. В большинстве случаев лучше приобрести отдельный разъем MIDI у изготовителя аудиоадаптера, который включается в порт джойстика. Такой разъем имеет два круглых 5-контактных разъема DIN, используемых для подключения устройств MIDI, а также разъем для джойстика. Поскольку сигналы для устройств MIDI и джойстика передаются по разным контактам, можно подключать джойстик и устройство MIDI одновременно. Таким образом, если вы планируете подключать к персональному компьютеру внешние устройства MIDI, то вам нужен только этот разъем. А файлы MIDI, получаемые с Web-серверов, можно воспроизводить с помощью внутреннего синтезатора звуковой платы.

Внутренний контактный разъем. На многих звуковых платах есть специальный разъем для подключения ко внутреннему накопителю CD-ROM. Это позволяет воспроизводить звук с компакт-дисков через акустические системы, подключенные к звуковой плате. Обратите внимание, что этот разъем отличается от разъема для подключения контроллера CD-ROM к звуковой плате, так как данные по этому внутреннему разъему не передаются на шину компьютера. Но даже если этого разъема нет, вы все равно можете прослушивать аудиокомпакт-диски через акустическую систему, подсоединив с помощью внешнего кабеля линейный вход звуковой карты к выходному разъему для наушников на приводе CD-ROM.


Акустические системы

Акустическая система (АС) обычно состоит из нескольких блоков, в которые встроены динамические головки разного типа. Каждый динамик рассчитан на воспроизведение определенной полосы частот. Изначально звуковую карту компьютера придумали для сопровождающих, не натуральных звуков, например, таких как оповещающие сигналы служебных сообщений, звуковые эффекты, сопровождающие игры. При этом высокого качества звука ждать не приходится. Как всем известно, компьютерная акустика делится на активную и пассивную. Пассивные компьютерные колонки подключаются к усилителю звуковой карты компьютера (так как своего встроенного усилителя они не имеют), который рассчитан только на наушники. Поэтому качество звука получается плохое, да и громкость звучания мала. Активные колонки для компьютера имеют в своем составе встроенный усилитель, поэтому и громкость, и качество звучания будут лучше.

Сабвуфер

Сабвуфер – это колонка, созданная специально для воспроизведения самых низких частот, которые небольшие акустические системы дать не могут. Сабвуферы разделяют на активные и пассивные.

Активный сабвуфер имеет встроенный усилитель мощности (который позволяет снять низкочастотную нагрузку с усилителя) и кроссовер, что упрощает согласование сабвуфера с акустикой и особенностями помещения.

Пассивный сабвуфер не оснащен усилителем мощности, поэтому он подключается «последовательно» с основными стереоколонками. Основной недостаток состоит в том, что он дополнительно «нагружает» выходные усилители стереоканалов. Это иногда снижает общую громкость и динамичность звучания аудиосистемы. Кроме того, пассивный сабвуфер очень требователен к размещению в комнате, для настройки его требуется двигать по комнате пока не «найдется» хороший бас.


Настольные колонки

Сабвуфер это только басы. А обычные колонки (у которых хорошие дефузоры, а так же динамики средних и высоких частот) будут воспроизводить всё достаточно хорошо. Настольные колонки обычно состоят из двух динамиков - высокочастотного, и широкополосного. Внутри колонки вложена материя, для поглощения звука, чтобы не возникало реверберации и было более высокое качество звучания. Так же в колонке встроены два фильтра, чтобы на каждый динамик приходилась своя частота - высокая и средняя. Фильтры выглядят как катушка и конденсатор. Поскольку динамика два, то две катушки и два конденсатора. Обе катушки выполненны на одном сердечнике.

Наушники

Компьютерные наушники с момента приобретения до выхода из строя редко покидают своё рабочее место, так что компактность это не самое важное их качество. Гораздо важнее такой показатель как комфортность, ведь за компьютером обычно проводят немало времени, и в течение всего этого времени голове и ушам должно быть удобно. Кроме того, необходимо, чтобы воспроизводимые на любой громкости звуки достигали только ваших ушей, а не окружающих, так что хорошая звукоизоляция это непременное условие. Этим характеристикам соответствует большинство полноразмерных наушников.

Файл:Gepj.jpeg

Классификация наушников

Наушники подразделяются на:

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.

по типу конструкции (виду):

Вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ушную раковину;

Внутриканальные или вакуумные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ушной канал;

Накладные — накладываются на ухо;

Полноразмерные или Мониторные — полностью обхватывают ухо.

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 клипсов;

Без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ушном проходе.

по способу подключения кабеля:

Двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;

Односторонние — соединительный кабель подводится только к из одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке.

по конструкции излучателя:

Динамические — используют электродинамический принцип преобразования;

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.

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.

по типу звукового оформления:

Открытого типа — позволяют слышать звуки внешней среды, не создают давления на внутреннее ухо;

Полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — среднее между наушниками закрытого типа и открытого типа;

Закрытого типа — позволяют уменьшить до минимума проникновение внешних шумов.

по сопротивлению

Низкоомные — с сопротивлением от единиц Ом до нескольких сотен Ом.

Высокоомные — с сопротивлением от единиц кОм до нескольких десятков кОм.


Технические характеристики

Основными техническими характеристиками являются: частотный диапазон, чувствительность, сопротивление, максимальная мощность и уровень искажений в процентном соотношении.

Частотная характеристика

Эта характеристика влияет на качество звука наушников. Наушники с больши́м 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 45000 Гц. Наиболее широкий заявленный частотный диапазон у некоторых моделей достигает 5 Гц — 125 кГц.

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.

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.

Максимальная мощность

Максимальная (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.

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 %.

Наиболее известные фирмы-производители наушников

AKG, Audio-Technica, Beyerdynamic, Koss, Peltor, Panasonic, Philips, Sennheiser, Sony, Pioneer, Technics, Grado Labs, Fisher.

Типы соединительных разъемов

  • Jack (6.3);
  • Mini-jack (3.5);
  • Micro-jack (2.5).

Микрофон

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький и φωνη — звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления.

В настоящее время классические микрофоны для компьютера практически не применяются. На смену микрофонам пришли более удобные и универсальные устройства, такие как: - гарнитуры (наушники с микрофоном) - USB телефоны - спикерфоны

Применение современных компьютерных гарнитур обусловлено целым рядом преимуществ, таких как: сочетание ввода и вывода звука в одном устройстве, возможность освободить руки при общении, возможность сделать разговор конфиденциальным (окружающие не слышат голоса вашего собеседника), избавиться от эффекта «Эха», неизбежно возникающего при общении посредством микрофона и колонок. Гарнитуры, подключаемые к порту USB, позволяют использовать Skype даже если ваш компьютер не оснащен звуковой картой или звуковая карта используется для вывода музыки на колонки.

USB телефоны представляют из себя гарнитуры, выполненные в виде привычного настольного или мобильного телефона. Помимо встроенного микрофона и динамика, USB телефоны имеют стандартную цифровую клавиатуру, благодаря чему вы сможете выбрать абонента из списка контактов или набрать необходимый номер не прикасаясь у клавиатуре компьютера. Используя беспроводной USB телефон, вы сможете общаться в Skype или другой программе Интернет телефонии в любой точке квартиры или небольшого офиса. Каждый беспроводной USB телефон оснащен небольшим дисплеем, позволяющим выбрать абонента из списка контактов, набрать номер с визуальным подтверждением, увидеть имя звонящего вам абонента.

микрофон

Устройство микрофона

Любой микрофон состоит из двух систем: акустико-механической и механоэлектрической.

Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).

Источники информации

http://www.oldi.ru.

http://www.allacoustics.ru

http://www.voip.ru

http://www.head-phones.ru

http://dic.academic.ru

Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach