Ieee 1394 (FireWire)

IEEE 1394 (FireWire, i-Link) — последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами.

Компания Apple продвигает стандарт под торговой маркой FireWire. Компания Sony продвигает стандарт под торговой маркой i.LINK.

Fiber Channel— высокоскоростной интерфейс передачи данных, используемый для соединения вместе рабочих станций, мейнфреймов, суперкомпьютеров и устройств хранения данных.

Звук в персональном компьютере

Изначально формирование звуковых сигналов в персональном компьютере с помощью внутреннего динамика преследовало лишь возможность звуковой индикации системных событий, например, отказов в работе видеокарты или возникновения ошибок оперативной памяти. Каких-либо претензий на воспроизведение голоса или музыки с помощью компьютера у разработчиков в те, уже далекие годы, не было. Соответственно, при разработке коспьютера IBMPCвнутренний динамик был подключен к выходу обычного двоичного счетчика, управляя которым центральный процессор мог формировать звуковые сигналы различной длительности и тональности.

Талантливые программисты, которые хотели получить от персонального компьютера все больше и больше, используя методы дискретной математики, могли заставить непритязательный внутренний динамик издавать довольно разборчиво человеческий голос и синтезировать не очень сложные музыкальные произведения. Однако, данный путь внедрения звуковых технологийоказался тупиковым, т.к. создание даже очень короткого музыкального или речевого фрагмента приемлемого качестватребовало огромных усилий, а возможности малогабаритного динамика с трудом позволялидобиться качества звука даже на уровне карманного средневолнового радиоприемника.

Наилучшим же методом внедрения технологий стала установка периферийной звуковой карты, которая по командам центрального процессорамогла синтезировать звуковой сигнал с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и преобразовывать аналоговый сигнал, например, от микрофона, с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Этот способ работы используется и в настоящее время, причем основные принципы работы современных звуковых карт не претерпели особых изменений за долгие годы. Конечно, ныне на звуковых картах не устанавливаются отдельные ЦАП и АЦП, а используется большая интегральная микросхема – аудиопроцессор.

Отметим, что кроме аудиовходов и –выходов, на звуковой карте традиционно монтируется 15-контактный разъем для Game-порта. Также иногда для коммутации звуковой карты с высококачественными колонками используют оптический или коаксиальный цифровой выход. Кроме того, вводится сервис автоматического определения того, какой тип разъема подключен к данному порту (цифровой или аналоговый).

Основное достоинство современных аудиопроцессоров заключается в том, что они способны формировать звуковой сигнал с использованием нескольких десятков каналов, для каждого из которых может задаваться собственный алгоритм обработки. Следует отметить, что сказанное относится к процессу формирования звукового сигнала внутри аудиопроцессора. Только после всех стадий обработки, с помощью которых синтезируется реалистическая звуковая картина в комнате, на выходе звуковой карты появляется 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, или 8 выходных аналоговых или цифровых сигналов, которые подаются на активные звуковые колонки. Таким образом, в настоящее время задача создания «трехмерного звука» ложится на плечи аудиопроцессора. Ранее трехмерные эффекты достигались с помощью различных схемотехнических ухищрений в усилителях мощности и звуковых колонках.

Если же рассматривать аудиопроцессор (частотиспользуют термин DSP–DigitalSignalProcessor– цифровойсигнальный процессор) с точки зрения вычислительной мощности, то наиболее совершенные из них по объему вычислений мало уступают видеопроцессорам. Хотя аудиопроцессор и имеет дело только с низкочастотным сигналом, но необходимость получения естественногозвучания музыки заставляет обрабатывать звуковой сигнал по сложному многоканальному алгоритму. Причем по сложности и возникающим проблемам обработка звука более сложна, чем формирование видеосигнала для монитора.

Кроме оцифровки и восроизведения звука уже в первых звуковых картах была реализована схема синтезирования музыкальных фрагментов с использованием MIDI-команд. Принципы синтеза голосов музыкальных инструментов, внедренные в звуковые карты, были взяты от электронных музыкальных инструментов (например,FM-синтез). Но, увы, качество синтеза у первых звуковых карт оказалось невысоким. В дальнейшем, используя все более изощренные технологии, удалось добиться формирования вполне высококачественного звука.

Для создания более реалистического и качественного звука используют синтезаторы, которые формируют выходной сигнал на основе образцов – таблицы волн (WT-синтез). Таким образом, с помощью оцифровки звучания реальных музыкальных инструментов или звуков различной природы, например, выстрела, заранее создаются образцы звуков. В памяти синтезатора хранятся образцы – сымплы (от англ.Samples- пример), которые при создании мелодии воспроизводятся с различной скоростью, моделируя все октавы. Красота звука у таких синтезаторов зависит от размеров таблицы волн (объема памяти, установленной на звуковой карте).

По мере развития микропроцессоров в синтезаторах стали использовать метод математического моделирования звукообразования реальных инструментов. Этот метод требует больших вычислительных мощностей, поэтому чаще всего математические расчеты возлагаются на центральный процессор компьютера.

Спецификация АС’97

С точки зрения схемотехники, наиболее удачная попытка ввести в конструкцию персонального компьютера канал звука, соответствующий современным требованиям к мультимедийным устройствам, оказалась у корпорации Intel. В результате совместных усилий корпорацийIntelиMicrosoftбыла разработана спецификация АС’97 (AudioCodec97), в которой описана архитектура звуковой подсистемыPC. Основная идея технологии АС’97 заключается втом, что звуковой канал разделяется на две части – звуковой кодек (AudioCodec) и цифровой контроллер (DigitalController). Обе части соединяются вместе с помощью цифрового интерфейсаAC-link.

Качество первых кодеков было невысоким, а установка драйверов – сложной. Поэтому большинство пользователей поначалу продолжади использовать отдельные звуковые карты, блокируя в BIOSработу встроенной звуковой системы.

В настоящее время эти проблемы преодолены. В итоге установка отдельной звуковой платы перестала быть обязательной.

Примечание. Спецификация АС’97 определяет шесть каналов с качеством 48 кГц/20 бит.

Технология Intel High Definition Audio

В настоящее время корпорация Intelсовместно с другими компаниями отрасли, учитывая проблемы технологии АС’97, разработала и внедряет технологиюIntel High Definition Audio (Intel HD Audio), которая должна сменить устаревшую АС’97. Так как технологияIntelHDAudioизначально разрабатывалась для воспроизведения высококачественных многоканальных записей, то, можно надеяться, в ней не будет тех проблем, которые очень мешали пользователям ранее.

Аппаратное решение IntelHDAudioподдерживает до восьми звуковых каналов с качеством звучания 192 кГц/32 бит. Многопоточность, например, позволяет пользователям одновременно отправлять два или несколько звуковых потоков на разные устройства а одного ПК. Разработчики изначально ввели в данную технологию расширенные функции распознавания речи с использованием систем направленных микрофонов, что позволяет поддерживать более точный ввод речи (возможно, мы скоро станем свидетелями реального перехода на голосовое управление компьютером).

Технология IntelHDAudioиспользуется в чипсетахIntel955X, 945G, 945PExpress, 925XE, 925XExpress, 915Gи др.