Аудиосистема

В первых моделях ПК аудио система ограничивалась одним единственным динамиком установленным внутри корпуса, но уже тогда существовали музыкальные редакторы для создания звуковых файлов.

На сегодняшний день аудиосистема ПК представляет собой наличие звуковой карты и акустическую систему.

Звуковая карта Назначение звуковой карты:

1. Запись и воспроизведение звуковых сигналов.

2. Микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников.

3. Обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрации, изменение уровня сигналов и т.п.

4. Генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и любых других звуков.

5. Ввод текста с помощью микрофона и голосовое управление ПК.

Функциональные модули звуковой карты

Данные модуля устанавливаются на звуковой карте, но, как правило, в зависимости от ее класса некоторые из них могут отсутствовать.

Кроме того, каждый из модулей может выполняться в виде отдельной микросхемы или входить в состав многофункциональной микросхемы.

1. Модуль записи и воспроизведения

 Звук – это волна, свободно распространяющаяся в воздухе или иной среде, поэтому звуковое давление (звуковой сигнал) непрерывно изменяется во времени и в пространстве.

 Запись звука – это сохранение информации о колебаниях звукового давления в момент записи. В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы.

Чтобы получить звуковой сигнал в аналоговой форме, достаточно воспользоваться микрофоном, при этом носителем информации о звуке будет являться электрическое напряжение. Для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна точно соответствовать частоте колебаний звукового давления.

Чтобы получить звуковой сигнал в цифровой форме, необходимо в дискретные моменты времени измерять значение звукового давления, причем чтобы правильно передать форму сигнала эти измерения надо проводить достаточно часто. Полученная последовательность чисел будет новой формой представления исходных колебаний звукового давления.

В настоящее время на вход звуковой карты ПК в большинстве случаев звуковой сигнал подается в аналоговой форме. А поскольку ПК оперирует только цифровыми сигналами, то исходный аналоговый сигнал перед использованием должен быть преобразован в цифровой. В свою очередь, акустическая система воспринимает только аналоговые электрические сигналы, поэтому на выход звуковой карты ПК должен выдать звуковой сигнал в аналоговой форме.

Модуль записи и воспроизведения звуковой системы как раз и осуществляет аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование в режиме программной передачи звуковых данных.

Модуль записи и воспроизведения цифрового звука включает АЦП, ЦАП и блок управления, которые интегрированы в одну микросхему, называемую кодеком.

Основными характеристиками этого модуля являются:

1. Частота дискретизации. Определяет максимальную частоту записываемого или воспроизводимого сигнала. Человеческий голос – 6-8 КГц. Музыка невысокого качества – 20-25 КГц. Высококачественное звучание – не менее 44 КГц, в идеале 48 КГц;

2. Тип и разрядность АЦП и ЦАП. Определяет разрядность представления цифрового сигнала (8, 16, 18, 20 или 24 бит), динамический диапазон (в децибелах от 90 дБА) и уровень шумов квантования. Разрядность АЦП и ЦАП от 16 и больше бит позволяет обеспечить студийное качественное звучание;

3. Способ кодирования аудиоданных, т.е. точность воспроизведения исходного звука, уровень искажения, качество сжатия звукового сигнала;

4. Возможность работы в режиме Full Duplex. Т.е. возможность одновременной записи и воспроизведения звукового сигнала. Существует три режима передачи данных по какому либо каналу определяющие направление передачи сигнала: симплекс (), полу дуплекс ( или ) и дуплекс (полный дуплекс Full Duplex ).

В симплексном режиме данные передаются только в одном направлении. В полудуплексном режиме в течение одного промежутка времени данные передаются в одном направлении, а в течении другого – в обратном. В дуплексном режиме данные передаются одновременно в обоих направлениях.

В дуплексном режиме звуковая система может одновременно принимать (записывать) и передавать (воспроизводить) аудиоданные. Однако не все звуковые карты поддерживают этот режим в полном объеме, т.е. не в состоянии обеспечить высокое качество звука при интенсивном обмене данными.