Zvučni sistemi. Ozvučenje

Svako ko radi sa profesionalnim zvukom, sigurno barem jednom suočen sa integriranim pozadinskim zvučnim sistemima. Uostalom, to nije tajna da se od takvih malih i srednjih projekata možda sastoje teško oradnije prodaje i distributera opreme i za trgovca i na instalaciji. I za razliku od velikih sistema, "distribucija" ne zahtijeva složene izračune, stvarajući akustične modele i ostale rutinske pretražne radove. Iskusni stručnjak može napraviti specifikaciju modela "u umu", znajući samo ukupne dimenzije sobe. I, naravno, takav će sistem raditi, ali, kako kažu u čuvenoj šali, postoji jedna nijansa ...

Zbog uspješnog rada markera i prodavača, vlasnika i franšizera, restorana, trgovina i trgovačkih centara širom svijeta, i u našoj zemlji sada sasvim razumiju da je tačan zvuk važan i za raspoloženje i lojalnost klijenta i za odanost klijenta i za efikasnost istog reklamnog sadržaja. I, dozvolite mi da pokažemo izloke iz šarenih kataloga bilo kojeg proizvođača stropnih akustičkih sustava, rezultati rada tržišnih proizvoda koje vidimo - svi ozbiljni svjetski brendovi su dostigli rusko tržište i okrenuli su klijenta u svojoj vjeri. A nadležni poslovni lider u ovom području konačno je prestao zanemariti kvalitet zvuka, kao što nije bilo tako davno.

Čini se da se slučaj učini - formiraju tipičan prijedlog i promijenite broj akustičkih sustava u njemu, ovisno o konfiguraciji sobe. Ali sve nije tako jednostavno. Umjesto toga, relativno jednostavno, ako se približava izgradnji sistema sa položaja najmanjih troškova vremena po jedinici robe. I u njemu postoji logika. I najneosporniji argument - "Ovo nije filharmonija!" - Već su postali praktično domaćin, a idealno je primjenjiv na bilo koji objekt, osim za stvarno, vrlo filharmonija.

Vjerovatno, jedan od vas će reći: "Ovo su u praznom hodu o čitanju", tako da ću napokon ići na glavni.

Topsack iz članka je upravo u debitoru zajedničkog mišljenja da dizajn pozadinskog zvučnog sistema ne vrijedi ozbiljne privremene i mentalne troškove. Što se tiče vremena, djelomično se slažem - malo nas ima u takvoj količini da biste sebi dopustili da provedete sat - drugi da odaberete iz jednog od dva susjedna plafona za zvučnik. Ali povezivanje inženjerske misli pomoći će nam da dobijemo najbolji rezultat istih proizvoda kao konkurenata. A rezultat, s pravim pristupom, molim vas i klijent i vaš prodajni odjel. Slažete se da je na trenutnom asortimanu vrlo sličan jedni drugima zvučne opreme različitih proizvođača namijenjenih komercijalnim sistemima, još uvijek glavna, ako ne i jedini način da se privuče i zadrži klijent - ponuditi najatraktivniju cijenu. A budući da će rijetki kupac biti ublažen na kvalitetu zvuka i moći će ga objektivno cijeniti, u većini slučajeva će imati koristi, ponuditi ekonomičnija odluka.

Ali pokušajmo apstraktno iz svih komercijalnih komponenti i koncentrirati se na rodno i zatvoreno srce - na inženjerskom dijelu.

Inženjer, izlaz!

Postoji hiljadu i jedna preporuka za izračun istih stropnih zvučnih sistema. Počnimo s njima i počnemo. Što nam ne nude proizvođače da pojednostavimo svoj rad ... Jedan dobavljač distribuira partnere Talmuda s preporukama, a ostale ponude "korisnički" akustični simulatori u kojima svako može izvući potrebnu konfiguraciju zvučnika, treći piše Kalkulatori koji su dovoljni ulaze u linearnu veličinu sobe, a dobit ćete generirani izvještaj s shemom lokacije. Među potonjem, na primjer, JBL, nudeći svoj kalkulator gotovo za svaku seriju proizvoda. To priznajem najpovoljnije, a s pravilnom upotrebom daje brzu i približnu stvarnost. Ali prvo prve stvari.

Smatram da je potrebno "rastaviti kosti" pluses i nedostatke postojećih metoda.

Metoda koja ne sumnja autonomija i nehlapljiva - grafička, slična na vlastitom principu za izgradnju skice zračenja. Neophodno je znati nazivni kut otvaranja zvučnika i visine stropa. Evo što rezultat izgleda:

Sl. 1. Grafički izračun rasporeda stropnih zvučnika. A - udaljenost od poda do uši slušatelja; B - udaljenost od ušiju do stropa; C - kut otvaranja zvučnika; D - tačka sjecišta zraka susjednih zvučnika.

Sve je dovoljno jednostavno. Grafički prikazuje ugao otvaranja zvučnika, visinu ušiju slušatelja (ona je uobičajeno da se popije 1-1,2 metra muškarca u sjedećem položaju i stajalištu presjeka horizontalne i zrake u kutu objavljivanja smatra se kritičnom trenutkom da se zrak mora prelaziti iz susjednog zvučnika. Na taj se način određuje korak uređenja akustičkih sustava.

Sada je shn dublji. Poznato je da je veličina ugla otkrivanja, naznačena u putovnici zvučnika nominalna, i.e. Prosjek na frekvencijskom opsegu, koji je proizvođač odredio po njegovom nahođenju. I nije tajna da će se usmjeriti svojstva svakog stvarnog emitera ozbiljno razlikovati u različitim frekvencijskim opsezima. Kao rezultat toga, izvršimo izračun, ponekad čak ni ne znajući, u kojem se dovozi ispravan premaz. Dakle, kolege, budite oprezni - čineći takav proračun pomoću nazivnog kuta objavljivanja, možda ćete dobiti "jame" u frekvencijskim opsezima, na primjer, iznad 8-10 kHz.

Sada još jedna nijansa. Nominalni ugao objavljivanja obično se izračunava od polarnih dijagrama na takav način da sa odborom pad ugao na ½ deklariranog ugla objavljivanja, pad nivoa pritiska bit će 6 dB. Štaviše, opet pažnja, na jednakoj udaljenosti od emitera.

Sl. 2. Grafički izračun rasporeda stropnih zvučnika. A - udaljenost od poda do uši slušatelja; B - udaljenost od ušiju do stropa; C - kut otvaranja zvučnika; D - Tačka pada zvučnog pritiska za 6 dB

Ispada se, na mjestu sjecišta vodoravnog i zraka, jesen neće biti 6 dB, ali više. Pa, ništa strašno, naoružavajući cirkulaciju i ne riješi problem.

Međutim, to takođe nije sve. Što mislite kada pređemo zrake iz susjednih zvučnika u pravom trenutku, koji pritisak stižemo tamo? Imajući 2 talasa sa nivoom pritiska od 6 dB SPL u odnosu na osi zračenja, možemo ih savijati u skladu s pravilom sažetka energije (L1, str. 33) kao dva jednaka tlaka i dobiti iznos jednak -3 DB u odnosu na Osovina. Međutim, ovo pravilo funkcioniše u slučaju nekoherentnog dodatka, I.E. Na primjer, s različitim udaljenosti od izvora, ali u trenutku presijecanja valova talasa koherentne (syphase), a samo u njemu se ubacuju u cijelom spektru, dajući udvostručuje pritisak, i.e. Biće praktično isto kao i na osi zračenja. Slika ispod prikazuje rezultat izračuna u modelu s dvije usko smještene stropnim zvučnicima.

Sl. 3. Izračun nivoa zvučnog tlaka pomoću dva stropna zvučnika u oktavnoj traci iz centara na 500 Hz.

Kao rezultat toga, ispada da: koherentni dodatak talasa tačno između zvučnika uvijek postoji i rađa +3 dB na prilično malom području, a doslovno u centimetrima iz ovog "šava" valova su zbrajali nekoherentni i postoji pad pritiska. I odmah ću objasniti da neće biti moguće potpuno riješiti ovog "šava". Ispod su rezultati akustičnih modeliranja s različitim korakom zvučnika.

Sl. 4. Dijagram zvučnog tlaka kada se zvučnici nalaze na nadmorskoj visini od 3 metra od poda sa priraštajima od 1,5 metra. Izračun je izrađen u trećim oktavnim nizovima od 10 kHz (donji dijagram) i 400 Hz (gornji grafikon).

Sl. 5. Dijagram zvučnog tlaka kada se zvučnici nalaze na nadmorskoj visini od 3 metra od poda sa korakom od 3 metra. Izračun je izrađen u trećim oktavnim nizovima od 10 kHz (donji dijagram) i 400 Hz (gornji grafikon).

Sl. 6. Dijagram zvučnog pritiska kada se zvučnici nalaze na visini od 3 metra od poda sa visinom od 4,5 metra. Izračun je izrađen u trećim oktavnim nizovima od 10 kHz (donji dijagram) i 400 Hz (gornji grafikon).

Shilo ili sapun?

Pa, rezultat simulacije pokazao je da je rezultat negativan za uniformnost, rezultat daje i previše govornika i premali. I jednostavno je previše mala udaljenost gotovo ozbiljniji problem, jer je zabluda uobičajena, koja postavljaju zvučnike minimalnim korakom, dobivamo ujednačen premaz u cijeloj regiji frekvencije. Za visokofrekventnu površinu, ova teza je valjana, jer bilo koji zvučnik ima uže uzorak usmjerenosti u polju visokih frekvencija. Što se tiče ne-koherentnih dodataka talasa, zbog uplitanja u polje niskih frekvencija, pritisak na mjestima raskrižju za beam bit će zagarantovan više nego tačno pod zvučnikom, kao da je paradoksalno zvučalo. Štaviše, smetnjama će se mijenjati u svakom trenutku, a bliže jedni drugima postoje zvučnici, što će se takve promjene biti. Dakle, vrijedi li ujednačen premaz u polju visokih frekvencija takvih žrtava? Ne mislim.

Tako da postane lagano jasniji, napravite profinjenost. Kao što je poznato, smjer vala ovisi o njegovoj dužini - dugim talasima (frekvencija 160 Hz i dolje) su omnidirection, tj. Na primjer, kut objavljivanja bilo kojeg zvučnika na frekvenciji, 80 Hz bit će 360 \u200b\u200bstepeni. U slučaju stropnih sistema, sama po sebi, 180 stepeni. Kratki talasi imaju užu orijentaciju, što je zbog fizike procesa razmnožavanja valova. Dakle, u oktavnoj traci od 16 kHz, prosječni stropni zvučnik može imati ugao objavljivanja (po -6 dB) 45-60 stepeni sa pasošem nominalnim 120 stepeni prosječno raspon od 1 khz-8 kHz. Ispada da se izbjegava "zvučne rupe", izračun treba izvesti uzimanjem kao osnova karakteristika otkrivanja zvučnika u visokim frekvencijama. Tačno. Samo ne tako usko režirani dugi talasi stvorit će neuporedivo veći pritisak, više puta razvijajući i odbiti, stvarajući ilustrirane količine i razlike u onom odugački rasipanje pritisaka, bliže jedni drugima njihovi izvori nalaze se.

Na osnovu čitanja imate potpuno pravo da me krivi u činjenici da nisam dao očigledan odgovor, jer je upravo pravilno imati zvučnike. Dakle, to je, ali ako postoji nedvosmisleni odgovor, u našim uslugama ne bi imale potrebe i dizajnirajući zvučni sustav mogao biti bilo koji. Ovako je radionica, kao što se zove, "Dizajn sistema" - u pronalaženju kompromise rješenja, u balansiranju između obostrano isključivih zahtjeva i uvjeta.

I ostalo, prekrasna markiza, sve je u redu, sve je u redu!

Perfekcionizam nije tako loša karakteristika, ali ponekad je potrebna dostižna referentna točka za produktivni rad. I on takođe ima. U kvantitativnoj procjeni uniformnosti zvučnog polja pomaže u statistici tzv. Standardno odstupanje (STDEV). Neću preći u objašnjenje ovog koncepta - odlična šansa da se previše produbljujem.

Sl. 7. Standardno odstupanje

Imamo raspored za distribuciju nekih slučajnih varijabli unutar standardnog odstupanja od matematičkog očekivanja. Uzmite ga kao osnova koristeći distribuciju nivoa zvučnog tlaka kao količine.

A sada se slažemo da je vrijednost μ na vodoravnoj skali prosječna vrijednost nivoa zvučnog tlaka u cijeloj sobi, naime našu matematičko očekivanje. Vrijednost σ-a uzima 2 dB (-20% + 25% apsolutnom vrijednošću), jer je vjerovatno rastvor na vrijednosti u odnosu na očekivane. Sada je naš zadatak razumjeti koji će se rasipati nas zadovoljiti i šta će se smatrati neprihvatljivim. Ako je pritisak isti u cijelom odmjerenom području, tada će se raspored pretvoriti u ravnu liniju. Što je veće rasipanje magnitude, što je strmije biti porast i pad grafikona ove funkcije. Dakle, sa prilično ujednačenim zvučnim poljem većina vrijednosti koncentrira se u blizini prosječne vrijednosti. I s ovim prilično jednoličnim premazom možemo razmotriti zonu unutar 1. standardnog odstupanja, I.E. Ako je 68% čitavog područja prostorije, razina tlaka varira unutar + -2 dB iz srednje frekvencijskog raspona, a zatim se vrši zahtjev. Istina, moguće je vidjeti takve statistike za raspodjelu pritisaka samo provodeći zvučni izračun.

Uprkos činjenici da u ISO ili AES standardima, ovo tumačenje se ne bilježi, u praksi se često koristi i općenito odražava stvarnost, stoga može poslužiti kao dobra smjernica i polazište u određivanju uniformnosti pokrivenosti područja.

Ali ne zaboravite da je vrijednost u prosjeku po cijelom rasponu uvijek ne opisuje uvijek puna slika.

Crna kutija

Pa, čine se stropnim zvučnicima shvatili koliko je bilo moguće u ovom formatu. A šta je sa zidnim sistemima? Je li sve tako lako s njima, kako smo nekada razmišljali? Općenito, mnogo je lakše jednostavno zato što smo u pravilu izuzetno ograničeni u postavljanju akustičkih sustava ormara - zidovima, uglovima, stupovima. I uopšte, ne postoji nikakva tačka zida za ugradnju zvučnika - negdje dizajner štukatura, negdje televizor, negdje ventilaciju i tako dalje.

I jedna stvar kada trebate glas 100 kvadratnih metara. Mjerači - pokupio je ugao objavljivanja, razbacane u uglovima 4 zvučnika, a sve je spremno za sustav - i kako se odnositi na veće područje? Tražimo stupce ležaja u sredini sobe, radujemo se njihovom prisustvu i jašemo ih sa zvučnicima. Pa, šta da radim - nema opcija. Slažem se, ali sa pojašnjenjima. Za odgovor, kao i obično, vrijedi kontaktirati nauku.

Evo primjera lokacije akustičnih sustava u zatvorenom prostoru.

Sl. 8. Lokacija zidnih zvučnika na stupcima

Općenito, sve je u redu, a s pravim izborom zvučnika i pravilne instalacije neće biti problema. Pokrenite unaprijed, reći ću da su sve sheme lokacije koje mi dodatno predstavile pravo na postojanje, ali s nekim rezervacijama.

U slučaju da pune zvučnike, sa otkrivanjem ulošenim u ludim 150 stepeni (i događa se), njihova lokacija u neposrednoj blizini jedni drugima stvorit će vam vrlo zanimljiva slika smetnji. Da bi se već dugo podiglo, ovaj put odmah pokaže zvučni izračun, jer je nešto vizualno i dostupno shvatiti da je teško.

Sl. 9. Dijagram nivoa zvučnog pritiska Kada se zvučnici nalaze na stupcima u oktavnoj traci sa 500 Hz centra

Obratite pažnju na rezultirajuće "latice" - to je rezultat dodatka i oduzimanja dva koherentna vala, a lokaciju njih, naravno, promjene ovisno o talasnoj dužini. Ista slika može se primijetiti kada su zvučnici raspoređeni u klasterima - za ispravan dodatak talasa, potrebno je uzeti niz mjera i prilikom dizajniranja i konfiguriranja, ali to je potpuno drugačija priča. Za svaki slučaj, označavam jednu očiglednu posljedicu ove činjenice: Kao rezultat smetnji, glasovni program može biti ozbiljno izobličen zbog oduzimanja nekih frekvencijskih komponenti. Množno su stručnjaci nažalost sigurni da se svaka prikupljena izobličenja ispravlja pomoću mjernog mikrofona, analizatora spektra i ekvilajzeru i iskreno iznenađenje, pokušavajući prilikom postavljanja frekvencije "povucite" izgubljenu frekvenciju tijekom smetnji. A na grafikonu se ništa ne događa, koliko povećati heine filter - po +6 dB, do +12 dB, pa čak i dva izjednačavanja. Pritisak na ovoj frekvenciji jednostavno je odsutan, a potrebno je poduzeti da, ako jedan od mnogih razloga u ovom rasponu dogodili su valovi.

Sada uzmimo i pokušamo se riješiti tih problema, pa čak i potreban sistem, smanjujući broj zvučnika.

Sl. 10. Lokacija zidnih zvučnika na stupcima

Sl. 11. Dijagram zvučnog pritiska kada zvučnici lociraju u stupcima u punom frekvencijskom rasponu.

Ispada prilično dobro: problemi s miješanjem su riješeni, premaz u zoni između stupaca je u neposrednoj blizini savršenog, koherentnog dodavanja talasa također nije kritičan. Kao budžetsku verziju, takav je dizajn prilično održiv - glavna stvar je da vitlo stupaca omogućava da stavite standardno odstupanje. Ali određena nijansa je još uvijek tu. A korijen mu je zamijenjen duboko u temeljnoj nauci.

Zbog fiziologije saslušanja i, vjerovatno, evolucija je sposobna lokalizirati zvučne događaje, tj. Da bi se utvrdilo gdje je stigao zvučni val - ta su sposobnost jednostavno potrebna za vježbanje za opstanak. I šta biti kada postoji puno zvučnih talasa, poput primitivne špilje, gdje pored izravnog zvuka iz izvora postoje bezbroj refleksija koje dolaze sa svih strana? Veoma jednostavno. Bilo je dovoljno razviti sposobnost određivanja smjera prvog vala, što je definitivno za najkraći put stići izravno iz uvjetnih usta grabežljivca, a bilo koji odraz precizno prolaziti kroz veći put i dođite s nekim kašnjenjem. Ovaj fenomen opisuje zakon prvog talasa (to je prethodno učinak). U prisustvu nekoliko identičnih talasa koji dolaze s kašnjenjem, mozak određuje smjer isključivo na prvom valu, čak i ako drugi i sljedeći ima viši nivo (višak do 10 dB) i dolazi s kašnjenjem do 30 ms. Možete pročitati više o ovom zabavnom efektu i njegovom opisu u literaturi o psihoakoustičkim.

Pa šta je sve ovo? Sada simuliramo slušatelja koji se kreće duž duljine sobe u ravnoj putanju i pogledajte kako će se za to promijeniti zvučna lokalizacija. U procesu kretanja prvim zvučnikom, osoba će očito čuti zvuk lijeve strane, jer se približava uslovnoj granici otkrivanja, omjer vala s lijeve strane i s desne strane se mijenja, od sekunde Zvučnik se pojavljuje u vidnom polju. Naš objekt dosegao je tačku jednake udaljenosti između zvučnika, a oba talasa bila su koherentno razvijena, dajući mu +3 dB na nivo pritiska, a lokalizacija zvuka odmah se preuređuje na tačku jednake udaljenosti između izvora, I.E. Samo na tom mjestu gdje je trenutno šef objekta. A sljedeći korak će se oštro prebaciti zvučni događaj udesno, jer će se val iz drugog izvora sada prvi doći.

U principu, u njemu nema ništa kritično. Ali ako se stalni pokreti kupaca pretpostavljaju duž područja, poput, na primjer, u trgovini, hoće li udobno slušati zvuk zvuka iz tačke? Nije svaki slušatelj analizira uzroke svoje nelagode i veže ih zvukom, percepcija okoliša u skladu je za to nesvjesno i sastoji se od skupa svih senzacija - vizualne, zvučne, taktilne i druge. I dovoljno tako da je barem jedan od njih uzrokovao nelagodu tako da je ostalo neznatan, a subjektivni dojam razmažen.

Na cilju je direktna

Možda su razmatrana glavna pitanja izračunavanja rasporeda zvučnika, međutim, neće biti sasvim iskrena po mom dijelu da ne spominjem da skoro svi ti izračuni uzimaju u obzir energiju izravnog vala iz emitera. I u uvjetima stvarnih prostorija ispunjen ne samo direktnim zvukom, već i brojnim refleksijama, oduzimanje smetnji, naravno, neće stvoriti bodove sa nultim zvučnim pritiskom. Reflektirani talasi će donekle razine kvarove i dizala, naravno, ne uklanjaju ih u potpunosti i značajno poboljšati uniformu premaza, nadoknađujući nedostatak direktnog zvuka u tačkinjima uklonjenih iz njenog izvora.

Usput, jedna od zanimljivih metoda za stvaranje neobrađenog pozadinskog zvuka sistema zasnovan je na korištenju referenka prostorija za prednosti pozadinskog zvuka. Sastoji se od lokacije svih akustičkih sustava "lica" do stropa. Takva lokacija gotovo u potpunosti eliminira slušatelja iz izravnog zvuka iz zvučnika, sva energija dobivena po njima je skup reflektiranih talasa iz svih smjerova. Izuzetno zanimljiv je učinak u pogledu spakativne energije zvuka. Jedini minus takvog rješenja je ograničiti sadržaj. Brzo pop ili rock muzika, koja se ne izračunava na tako ozbiljnom učinku reverma, malo je vjerovatno da će dobro zvučati iz takvog sistema.

P.S. A šta, bez kabla ne pada?

Uprkos izglednom rudarstvu pitanju kablovskih zapisa, teško je precijeniti važnost zvučnika (akustičnog) kabla za bilo koji zvučni sistem. Govorim o tome s potpunim povjerenjem, jer, nažalost, u svojoj praksi nije uvijek moguće diktirati klijentu, koji kabl je kupiti, a ponekad dovodi do tihih scena u stilu Chekhovskog revizora, Kad objekt to nađe za zvučni sustav bio je položen kabl shvvp. Kao odgovor na vaše pitanje, dobivam potpuno razuman odgovor - "i šta radi!". Radi. Baš tako djeluje da ne radi bolje. Općenito, razumijete ...

I zato donosimo metodu izračuna presjeka kabla. Oni od vas, za koga je očigledna, a ko se savršeno zna, kako se takvi proračuni izvrše, mogu sigurno propustiti ovaj dio članka - neću dati ništa novo i doći do znanosti nepoznatog. Ali ako ste iznenada prvi put naišli na potrebu za izračunom, tada će ove informacije biti korisne s obzirom na njegovu primijenjenu primjenjivost.

Izračun efikasne struje:

Izračun efektivne snage dodijeljene na teretu:

100V linija.

Izračun ukupnog otpora zvučnika u liniji:
, Gde

Broj zvučnika na liniji
- Nazivna snaga jednog zvučnika (dodirnite Podešavanje)

Preostali proračuni vrše se slično niskonaponskim linijama.

Ukupna otpornost opterećenja u 100-voltu, kao što se vidi, obično se može dobiti najmanje 1000 ohma. Sa tako visokim otporom, jedinica otpornosti kabela pomalo utječe ukupni otpor linije, a samim tim povećavaju gubitak energije u odnosu na niskonaponski vezu.

Sada malo o tumačenju rezultata. Kako odrediti koji gubitak snage je dozvoljen? U općem slučaju, praga vrijednost nivoa snage na kablu smatra se 0,5 dB. To odgovara gubitku od 10% u odnosu na nazivnu moć. Na primjer, za 8-ohm zvučnik, dopuštena vrijednost za lice od 1 kW maksimalnog pada u tim normama dostiže presjek od 2,5 kvadratnih metara u 30 metara. Mnogo ili malo, naravno da bi vas rešilo, a rješenje ovdje ovisi o specifičnoj situaciji, ali vježba pokazuje da je povećanje presjeka kabla od 2,5 kvadratnih mm do, na primjer, 4 četvornih metara neće značajno povećati troškove instalacije. Stoga uvijek preporučujem da se naduva na 0,5 dB, jer to nije teško učiniti. I zašto bismo izgubili dragocjene vate na liniji kada imamo priliku postići maksimalnu efikasnost sistema?

I, uprkos činjenici da su prevoditeljske linije zahtjeva znatno niže, upotreba ispravnog kabla pomoći će vam da sistem učini efikasnije. Štaviše, ako u vašoj praksi niste izvršili eksperimente za procjenu kvalitete zvuka na različitim kablovima (druge stvari koje su jednake), a zatim mi vjerujte na riječ, učinak presjeka kabela na zvuku zaista je primetan za glasine. To se posebno odnosi na nisku frekvencijsku regiju - raspon, kada se prijenos razvija najviši moć, a koji je najzahtjevniji na trenutni i odlagališta.

Stoga, koristeći toliko voljene po mnogo mnogo analogije, ne ispunimo Mercedes S klasu 92. benzina, a zatim se pitate zašto se navedeni učinak ne postiže.

Kao što se mogu vidjeti formula, jedina vrijednost koja ostaje nepoznata za izračunavanje kabla je njezin otpor, izražen u OM-u / km. Njegova vrijednost može se naći u specifikaciji kabela. Da biste to učinili, morat ćete prvo odabrati presjek kabla presjeka, poduzmite odgovarajuću vrijednost otpora, zamijenite u formulu i izvršite izračun. U slučaju da dobijete višak pada energije ili obrnuto, presjek će biti suvišan, morat ćete odabrati kabl drugog odjeljka i vratiti se na početnu točku izračuna. Obično preporučujem pokretanje izračuna iz odjeljka 2x2,5 kvadratnih metara (7,5-8 Ohm / km) za niske ravne linije i 2x1,5 kvadratnih metara (oko 13 ohm / km) za transformatorske linije. Naravno, učiniće da provedete neko vrijeme izračunavanje, ali za praktičnost možete kreirati kalkulator u Excelu, izrađujući formulu i vrijednosti otpornosti kablova različitih odjeljaka - odvojit će neko vrijeme odjednom, ali uštedjet će iz potrebe za ručnim proračunom u budućnosti.

Hvala Digis za pružene materijale

1. Visović sistem PC

Audio sistem računara u obliku zvučne kartice pojavio se 1989. godine, značajno proširuje mogućnosti računara kao tehničkih sredstava za informatizaciju.

PC zvučni sistem -softver i hardverski kompleks koji obavljaju sljedeće funkcije:

snimanje audio signala iz vanjskih izvora, poput mikrofona ili magnetofona, pretvaranjem ulaza Analogni audio signali u digitalni i kasniji pohranjivanje na tvrdom disku;

reprodukujte snimljene audio podatke koristeći vanjski sistem zvučnika ili slušalica (slušalice);

igranje audio CD-a;

miješanje (miješanje) prilikom snimanja ili reprodukcije signala iz više izvora;

istovremeno snimanje i reprodukcija audio signala (režim PUNDupleks);

obrada zvučnih signala: uređivanje, kombiniranje ili odvajanje fragmenata signala, filtriranje, promjena njegovog nivoa;

obrada zvučnog signala u skladu sa algoritmima volumetrijskog (trodimenzionalnog - 3 D.- Zvuk.) zvuk;

generacija pomoću sintetizatora muzičkih instrumenata, kao i ljudski govor i druge zvukove;

upravljanje radom vanjskih elektronskih muzičkih instrumenata kroz posebno MIDI sučelje.

Zvučni sistem PC-a je strukturno zvučne kartice ili ugrađene u utor za matičnu ploču ili drugi podsustav računara instaliran na matičnoj ploči ili proširivanju kartice. Odvojeni funkcionalni moduli zvučnog sustava mogu se izvesti kao djeci ugrađeni u odgovarajuće konektore zvučne kartice.

Klasični zvučni sistem, kao što je prikazano na Sl. 5.1, sadrži:

Modul za snimanje i zvuk;

modul sintisalizatora;
interface modul;
mikser modula;
akustični sistem.

Prva četiri modula obično se postavljaju na zvučnu karticu. Štaviše, postoje zvučne kartice bez modula sintetizatora ili digitalnog modula za snimanje / reprodukciju zvuka. Svaki od modula može se izvesti ili kao zasebni čip ili za unos multifunkcionalnog čipa. Dakle, čipset audio sistema može sadržavati oba i jedna mikro-mikrocirka.

Konstruktivne performanse zvučnog sistema PC-a prolaze značajne promjene; Postoje matične ploče sa čipsetom instalirane na njima za obradu zvuka.

Međutim, svrha i funkcija modula modernog zvučnog sistema (bez obzira na njegov dizajn) ne mijenjaju se. Prilikom razmatranja funkcionalnih modula zvučne kartice, uobičajeno je koristiti izraze "PC zvučni sistem" ili "Sound Card".

2. Snimanje i reprodukcija modula

Modul za snimanje i reprodukciju audio sistema vrši analogno-digitalno i digitalno pretvorba u režimu prenosa softvera ili prijenosa na DMA kanale (Direktno.Memorija.Pristup.- Direktni pristup memoriji kanala).

Zvuk je poznat da su uzdužni valovi koji slobodno distribuiraju u zraku ili drugom mediju, tako da zvučni signal neprekidno zvuči u vremenu i u prostoru.

Snimanje zvuka je ušteda informacija o fluktuacijama zvučnog tlaka u trenutku snimanja. Trenutno se analogni i digitalni signali koriste za snimanje i prenošenje podataka o zvuku. Drugim riječima, zvučni signal može biti predstavljen u analognom ili digitalnom obliku.

Ako prilikom snimanja zvuka, koristite mikrofon koji električni signal pretvara u vremenu u vremenu u vremenu, električni signal se dobiva u analognom obliku. Budući da amplituda zvučnog vala određuje jačinu zvuka, a njegova frekvencija je visina audio tona, električni signal treba biti proporcionalan visini zvuka, a njegova frekvencija mora odgovarati frekvenciji oscilacija Zvučni pritisak.

Na unosu zvučne kartice PC-a u većini slučajeva zvučni signal se primjenjuje u analognom obliku. Zbog činjenice da PC radi samo digitalnim signalima, analogni signal mora se transformirati u digitalni. Istovremeno, akustični sustav instaliran na izlazu zvučne kartice PC-a percipira samo analogne električne signale, tako da nakon obrade signala pomoću računara bude potrebna obrnuta pretvorbu digitalnog signala na analogni.

Analogno-digitalna pretvorbapretvaranje analognog signala u digitalni i sastoji se od sljedećih glavnih koraka: uzorkovanje, kvantizacija i kodiranje. Dijagram analognog digitalnog pretvorbe zvučnog signala prikazana je na slici. 5.2.

Pre-analogni zvučni signal ulazi u analogni filter koji ograničava frekvencijski pojas signala.

Uzorkovanje signala je odabir analognog uzorka signala s danom frekvencijom i određuje se brzinom uzorkovanja. Štaviše, frekvencija diskretizacije treba biti najmanje dvostruko veća harmonska frekvencija (frekvencijska komponenta) izvornog audio signala. Budući da osoba može čuti zvukove u frekvencijskom rasponu od 20 Hz do 20 kH, maksimalna frekvencija uzorkovanja izvornog zvučnog signala trebala bi biti najmanje 40 kHz, tj. Potrebne su da se broji izvrši 40.000 puta u sekundi. S tim u vezi, u najmodernijim zvučnim sistemima kom, maksimalna frekvencija uzorkovanja zvučnog signala je 44,1 ili 48 kHz.

Kvantizacija amplitude je mjerenje trenutnih vrijednosti amplitude diskretnog signala i transformaciju nje u diskretno vrijeme i amplitudu. Na slici. 5.3 prikazuje proces kvantizacije analognim nivoima, a trenutne vrijednosti amplitude kodiraju se 3-bitnim brojevima.

Kodiranje je pretvoriti u digitalni kod kvantiziranog signala. U ovom slučaju tačnost mjerenja tijekom kvantizacije ovisi o broju pražnjenja kategorije. Ako se vrijednosti ampluda bilježe pomoću binarnih brojeva i postavite duljinu kodne riječi N.ispuštanje, broj mogućih vrijednosti riječi riječi bit će jednaki 2 N. . Može biti nivoa kvantizacije amplitude odbrojavanja. Na primjer, ako je vrijednost amplitude odbrojavanja predstavljena 16-bitnom kodnom riječi, maksimalni broj gradskih gradova (razine kvantizacije) bit će 2 16 \u003d 65 536. Za 8-bitni prikaz, respektivno, pribavljamo 2 8 \u003d 256 diplomiranja amplitude.

Analog-to-digitalna pretvorba vrši se posebnim elektroničkim uređajem - analog-digitalni pretvaračtelem(ADC), u kojem se broji diskretnih signala pretvaraju u niz brojeva. Rezultirajući protok digitalnih podataka, I.E. Signal uključuje i korisnu i neželjenu visokofrekventnu smetnje, za filtriranje koje se dobiveni digitalni podaci prolaze kroz digitalni filter.

Digid Transformacijaopćenito, javlja se u dvije faze, kao što je prikazano na Sl. 5.4. U prvoj fazi, od digitalnog toka podataka s digitalnim analognim pretvaračem (DAC), broj signala se izolira iz frekvencije uzorkovanja. U drugoj fazi kontinuirani analogni signal generira se iz diskretnih uzoraka izravnanjem (interpolacijom) pomoću niske frekvencijskog filtra koji potiskuje periodične komponente spektra diskretnog signala.

Za pisanje i pohranjivanje audio signala u digitalnom obliku zahtijeva veliku količinu prostora na disku. Na primjer, stereo zvučni signal u trajanju od 60 s, digitaliziran frekvencijom uzorkovanja od 44,1 kHz sa 16-bitnom kvantizacijom za pohranu zahtijeva oko 10 MB na tvrdom disku.

Da biste smanjili količinu digitalnih podataka potrebnih za predstavljanje zvučnog signala s obzirom na određenu kvalitetu, koristite kompresiju (kompresiju), koja se sastoji od smanjenja (broj uzoraka i broja bitova ili broj bitova ili broj bitova) I.sveti na jednom odbrojavanju.

Takve metode za kodiranje audio podataka koristeći posebne uređaje za kodiranje omogućavaju vam da smanjite količinu protoka informacija na gotovo 20% početnog. Odabir metode kodiranja Prilikom snimanja audio informacija ovisi o skupu kompresijskih programa - kodeka (kodiranje) isporučene sa softverom zvučne kartice ili dijelom operativnog sistema.

Izvođenje funkcija analognih digitalnih i digitalnih transformacija signala, modul za snimanje i digitalna reprodukcija zvuka sadrži ADC, DAC i upravljačku jedinicu koja se obično integriraju u jedan čip, koji se nazivaju i kodekom. Glavne karakteristike ovog modula su: frekvencija uzorkovanja; Vrsta i pražnjenje ADC-a i DAC-a; metoda kodiranja audio podataka; prilika za rad u režimu PUNDupleks.

Frekvencija uzorkovanja određuje maksimalnu frekvenciju snimljenog ili reproduciranja signala. Za snimanje i reproduciranje ljudskog govora, 6 je 8 kHz; muzika sa niskim kvalitetom - 20 - 25 kHz; Da bi se osigurao kvalitetan zvuk (audio pogon), frekvencija diskretizacije treba biti najmanje 44 kHz. Gotovo sve zvučne kartice podržavaju snimanje i reprodukciju stereo zvučnog signala sa frekvencijom uzorkovanja od 44,1 ili 48 kHz.

Ispuštanje ADC-a i DAC određuje pražnjenje reprezentacije digitalnog signala (8, 16 ili 18 bita). Prekovremena većina zvučnih kartica opremljena je 16-bitnim ADC-om i DAC-ima. Takve zvučne karte teoretski se pripisuju Hi-Fi klasi, što mora osigurati kvalitetu zvuka studija. Neke zvučne kartice opremljene su sa 20- i čak 24-bitnim ADC-ovima i tate, što značajno poboljšava kvalitetu snimanja / reprodukcije zvuka.

PUNDupleks(Potpuni dupleks) - režim prenosa podataka na kanalu, prema kojem zvučni sustav može istovremeno primiti (pisati) i prenijeti (reproducirati) audio podatke. Međutim, ne podržavaju sve zvučne kartice u cijelosti, jer ne pružaju visoku kvalitetu zvuka sa intenzivnom razmjenom podataka. Takve se kartice mogu koristiti za rad sa glasovnim podacima na Internetu, na primjer, prilikom provođenja telekonferencija, kada je potrebna visoka kvaliteta zvuka.

3. Modul sintetizatora

Efektivni sintisajzer zvučnog sistema omogućava vam da generirate gotovo sve zvukove, uključujući zvuk stvarnih muzičkih instrumenata. Načelo sintetizatora ilustriran je na slici. 5.5.

Sinteza je proces rekreiranja strukture muzičkog tona (bilješke). Zvučni signal bilo kojeg muzičkog instrumenta ima nekoliko vremenskih faza. Na slici. 5.5, a prikažite faze zvučnog signala koji nastaju kada se pritisne klavirski taster. Za svaki muzički instrument, pogled na signal bit će osebujan, ali tri faze se mogu razlikovati: napad, podrška i prigušenje. Kombinacija ovih faza naziva se amplitudnoj koverti, čiji oblik ovisi o vrsti muzičkog instrumenta. Trajanje napada za različite muzičke instrumente varira od jedinica do nekoliko desetaka ili čak do stotine milisekundi. U fazi se naziva podrška, amplituda signala gotovo se ne mijenja, a visina muzičkog tona formira se tijekom podrške. Posljednja faza, prigušenje, odgovara placu prilično brzog smanjenja amplitude signala.

U modernim sintetizatorima se zvuk kreira na sljedeći način. Digitalni uređaj koji koristi jednu od metoda sinteze stvara takozvani hitni signal s datom visinom zvuka (bilježnica), što mora imati spektralne karakteristike, što je bliže karakteristikama oponašanog muzičkog instrumenta u fazi podrške, kao što je prikazano na slici. 5.5, b. Zatim, signal pobuđenja se nanosi filtriranje, simulirajući amplitude-frekvencijski odziv pravog muzičkog instrumenta. Koverta za amplitudu istog alata primjenjuje se na drugi filter unos. Zatim se skup signala obrađuje kako bi se dobio posebne zvučne efekte, na primjer, eho (reverb), horskim performansama (ho-rus). Zatim se vrši pretvorbu i filtriranje signala i filtriranje signala izrađene pomoću niske frekvencijskog filtra (FNH). Glavne karakteristike modula sintetizatora:

Metoda sinteze zvuka;

Veličina memorije;

Mogućnost prerade hardvera za stvaranje zvučnih efekata;

Metoda zvučnog sinteze,koristi se u zvučnom sistemu PC-a, on ne definira ne samo kvalitetu zvuka, već i sastav sistema. U praksi se na zvučnim karticama postavljaju sintezizatori koji stvaraju zvuk koristeći sljedeće metode.

Freewood sinteza metoda (UčestalostModulacijaSinteza- FM sinteza) podrazumijeva upotrebu za generiranje glasa muzičkog instrumenta najmanje dva generatora izazova složenog oblika. Generator nosača generira glavni signal tona, frekvencijski modulirani signal dodatnih harmonika, preteroka koji određuju timbre zvučnog alata. Generator omotnice upravlja amplitudom rezultirajućeg signala. FM generator pruža prihvatljiv kvalitet zvuka, ima niske troškove, ali ne provodi zvučne efekte. S tim u vezi, audio kartice pomoću ove metode ne preporučuju se u skladu s RS99 standardom.

Sinteza zvuka zasnovana na talasnom stolu (ValTablicaSinteza - WT-sinteza) vrši se korištenjem unaprijed digitaliziranih uzoraka zvuka stvarnih muzičkih instrumenata i drugih zvukova pohranjenih u posebnom romu, napravljenom u obliku memorijske čipke ili integrirane u memorijsku mikrocirku WT generatora. WT Synthesizer pruža visokokvalitetnu proizvodnju zvuka. Ova metoda sinteze implementira se u modernim audio karticama.

Veličina memorijena zvučnim karticama s WT sintetizatorom može se povećati zbog ugradnje dodatnih memorijskih elemenata (ROM-a) za skladištenje banaka sa alatima.

Zvučni efektiformulirajte sa posebnim efektom procesora, koji može biti ili neovisni element (čip) ili integrirati u WT sintesajzer. Za ogromnu većinu karata sa WT-sintezom, efekti reverba i zbora su postali standardni. Sinteza zvuka na osnovu fizičkog modeliranja predviđa upotrebu matematičkih modela zvučne formiranja stvarnih muzičkih instrumenata za generiranje digitalnog oblika i za daljnju pretvorbu na zvučni signal sa DAC-om. Zvučne kartice pomoću fizičke metode modeliranja još nisu raširene, jer postoji moćan računar za njihov rad.

4. Modul sučelja

Modul interfejsa pruža razmjenu podataka između zvučnog sustava i drugih vanjskih i unutrašnjih uređaja.

SučeljeJE.1998. PCI sučelje je raseljeno u audio karticama.

SučeljePCIpruža široku propusnost (na primjer, verzija 2.1 je veća od 260 Mbps), što vam omogućava da paralelno prenosimo struje audio podataka. Korištenje PCI sabirnice omogućava vam poboljšanje kvaliteta zvuka, pružajući omjer signala na buku preko 90 dB. Pored toga, PCI sabirnica osigurava mogućnost obrade za suradnju u kooperativnoj obradi podataka, kada se zadaci prenosa i prenosa podataka distribuiraju između zvučnog sistema i CPU-a.

Midi. (Mjuzikl.InstrumentDigital.Sučelje.- Digitalno sučelje muzičkih instrumenata) uređeno je posebnim standardom koji sadrži specifikacije na hardverskom sučelju: tipove kanala, kablovi, portovi sa kojima su MIDI uređaji povezani jedan na drugi, kao i opis razmjene podataka o razmjeni podataka - Protokol razmjene informacija između MIDI uređaja. Konkretno, korištenje MIDI naredbi mogu se kontrolirati rasvjetnom opremom, video opremom u procesu izvedbe muzičke grupe na sceni. Uređaji sa MIDI sučeljem su uzastopno formiranjem svoje vrste MIDI mreže koja uključuje kontroler - upravljački uređaj koji se može koristiti kao PC i sintetizer muzičke tipke, kao i pokretani uređaji (prijemnici), prenoseći informacije u regulator za njegov zahtjev. Ukupna dužina MIDI lanca nije ograničena, ali maksimalna dužina kabla između dva MIDI uređaja ne smije prelaziti 15 metara.

Povezivanje računara na MIDI mrežu vrši se pomoću posebnog MIDI adaptera koji ima tri MIDI priključka: ulaz, izlaz i prenos podataka, kao i dva priključka za povezivanje džojstika.

Audio kartica uključuje sučelje za povezivanje CD-ROM pogona.
5. Mikser modula

Modul miksera zvučne kartice izvodi:

prebacivanje (priključak / isključenje) izvora i zvučnih signala, kao i regulacija njihovog nivoa;

miješanje (miješanje) Višestruki audio signali i podesite nivo rezultata.

Glavne karakteristike mikserskog modula uključuju:

broj mješovitih signala na kanalu za reprodukciju;
nivo upravljačke signala u svakom mješovitim kanalu;
regulacija nivoa ukupnog signala;
izlazna pojačala za napajanje;
prisutnost konektora za povezivanje vanjskih i unutrašnjih prijemnika / izvora zvučnih signala.

Izvori i prijemnici zvučnih signala povezani su na modul miksera putem vanjskih ili unutarnjih konektora. Spoljni konektori zvučnih sistema obično se nalaze na stražnjoj ploči kućišta sistema sistema: Džojstik./ Midi. - da povežete džojstik ili midi adapter; MicU.- za povezivanje mikrofona; LinijuU.- linearni ulaz za povezivanje bilo kakvih izvora zvučnih signala; LinijuNapolje.- linearni izlaz za povezivanje svih audio prijemnika; Govornik- Da biste povezali slušalice (slušalice) ili pasivnog akustičnog sistema.

Mešalica za upravljanje softverom izvodi se ili putem Windows alata ili pomoću programa miksera koji se isporučuje sa softverom zvučne kartice.

Kompatibilnost audio sistema sa jednim od standarda zvučnih kartica znači da će audio sistem pružiti visokokvalitetne zvučne signale. Pitanja kompatibilnosti posebno su važna za DOS aplikacije. Svaki od njih sadrži popis audio kartica, za rad s kojom je DOS aplikacija orijentirana.

StandardZvuk.Blaster.aplikacije za podršku u obliku igara za DOS-a, u kojima se zvučna podrška programira orijentacijom zvučne zvučne kartice Blaster.

StandardWindowsZvuk.Sistem.(WSS.) microsoft uključuje zvučnu karticu i softverski paket fokusiran uglavnom na poslovnu primjenu.

6. Akustični sistem

Akustični sustav (AC) direktno pretvara zvučni električni signal u akustične oscilacije i posljednja je veza staze za reproduciranje zvuka.

AC, u pravilu, uključuje nekoliko audio zvučnika, od kojih svaka može imati jedan ili više govornika. Broj zvučnika u zvučnicima ovisi o broju komponenti koje čine zvučni signal i formiranje odvojenih audio kanala.

Na primjer, stereo signal sadrži dvije komponente - signale lijeve i desne stereokanale, koji zahtijevaju najmanje dva stupca kao dio stereo zvučnog sustava. Zvučni signal u Dolby Digital sadrži informacije za šest audio kanala: dva prednja stereo kanala, centralni kanal (dijaloški kanal), dva stražnja kanala i kanal ultra niskim kanalima. Stoga, za reprodukciju Dolby digitalnog signala, akustički sustav treba imati šest zvučnih stupaca.

U pravilu, princip rada i unutrašnji uređaj zvučnih stupaca domaćih i korištenih u tehničkom sredstvu informatizacije u sastavu akustičkog sistema računara praktično ne variraju.

U osnovi, AC za PC sastoji se od dva zvučna stupca koja pružaju reprodukciju stereo signala. Obično svaki stupac u AC za PC ima jedan zvučnik, međutim, dva se koriste u skupim modelima: za visoke i niske frekvencije. Istovremeno, moderni modeli akustičkih sustava omogućavaju reprodukciju zvuka u gotovo cjelokupnom rasponu frekvencije sluha zbog upotrebe posebnog dizajna stupca ili zvučnika.

Da biste reproducirali niske i ultra niske frekvencije sa visokokvalitetnim ACS-om, pored dva stupca, koristite treću zvučnu jedinicu - subwoofer (Subwoofer.), instaliran ispod radne površine. Takav trokomponentni AC za PC sastoji se od dva takozvana satelitska zvučnika reproducirajući srednje i visoke frekvencije (sa oko 150 Hz do 20 kH) i subwoofera koji reproducira frekvenciju ispod 150 Hz.

Izrazita karakteristika AC za PC mogućnost je prisutnosti vlastite ugrađene pojačala napajanja. Zvučnik sa ugrađenim pojačalom se zove aktivno. PasivanAC pojačalo nema.

Glavna prednost aktivnog zvučnika je povezivanje s linearnim izlazom zvučne kartice. Active izmjeničnu struju vrši se od baterija (baterija), ili iz električne mreže putem posebnog adaptera, izrađene u obliku zasebne vanjske jedinice ili modula napajanja u instaliran u tijelu jednog od stupaca.

Izlazna snaga zvučnih sistema za PC može se razlikovati u širokom rasponu i ovisi o tehničkim karakteristikama pojačala i zvučnika. Ako je sistem dizajniran za

zvuči računarske igre, dovoljna snaga od 15 -20 W po stupcu za prostor srednje veličine. Ako trebate osigurati dobru zvučnu službu tokom predavanja ili prezentacije u velikoj publici, moguće je koristiti jedan AU, ima snagu do 30 W po kanalu. Uz povećanje snage AU-a, njegove ukupne dimenzije povećavaju i troškovi povećavaju se.

Moderni modeli akustičkih sustava imaju gnijezdo za slušalice, prilikom povezivanja koji se reprodukciju zvuka putem zvučnika automatski prekida.

Glavne karakteristike AC-a:raspozljiva frekvencija, osjetljivost, harmoničan koeficijent, moć.

Reproducibilna frekvencija benda (FrekvencijeRespon. se) - Ovo je amplitudno-frekvencijsku ovisnost zvučnog tlaka ili ovisnosti zvučnog tlaka (zvučna sila) iz frekvencije naizmjeničnog napona, sažeti do zavojnice zvučnika. Frekvencijski pojas koji je percipiran od strane ljudskog EH-a kreće se od 20 do 20.000 Hz. Stupci, u pravilu, imaju raspon ograničenih u niskom frekvencijskom rasponu od 40 - 60 Hz. Riješite problem reprodukcije niskih frekvencija omogućava upotrebu subwoofera.

Osjetljivost zvučne stupca (Sensetitiy.) karakterizira ga zvučni pritisak, koji stvara na udaljenosti od 1 m, kada se električni signal primijeni na svoj ulaz s snage 1 W. U skladu sa zahtjevima standarda, osjetljivost se definira kao prosječan zvučni pritisak u određenom frekvencijskom opsegu.

Što je veća vrijednost ove karakteristike, bolji zvučnici prenosi dinamički raspon muzičkog programa. Razlika između najviše "tihog" i najčešće "glasnih" zvukova modernih fonograma 90-95 dB i još mnogo toga. Zvučnici sa visokom osjetljivošću dobro se reproduciraju kao tihi i glasni zvukovi.

Koeficijent harmonike (UkupnoHarmoničanIskrivljenost.- Thd) procjenjuje nelinearne izobličenja povezane s izgledom novih spektralnih komponenti u izlaznom signalu. Harmonični koeficijent normaliziran je u nekoliko frekvencijskih opsega. Na primjer, za visokokvalitetne hi-fi zvučnike, ovaj koeficijent ne smije preći: 1,5% u frekvencijskom rasponu 250-1000 Hz; 1,5% u frekvencijskom rasponu od 1000-2000 Hz i 1,0% u frekvencijskom rasponu od 2000 - 6.300 Hz. Što je manja vrijednost harmoničnog koeficijenta, to je bolji AU.

Električna energija (SnagaRukovanje), Što je sadrže AU, jedna je od glavnih karakteristika. Međutim, ne postoji direktan odnos između snage i kvaliteta reprodukcije zvuka. Maksimalni zvučni tlak ovisi

umjesto toga, osjetljivost, a snaga AC-a u osnovi određuje njegovu pouzdanost.

Često se PC pakovanje za računar označava vrhunsku snagu akustičkog sistema, koji ne odražava uvijek stvarne snage sustava, jer može prelaziti nominalno 10 puta. Zbog značajne razlike u fizičkim procesima koji se događaju tokom testova AC-a, vrijednosti električnih kapaciteta mogu se razlikovati nekoliko puta. Da biste uporedili kapacitet različitih opsega, potrebno je znati koja moć ukazuje na proizvođača proizvoda i kakve su metode ispitivanja definirano.

Među proizvođačima visokokvalitetnog i skupe AC - firme kreativne, Yamaha, Sony, Aiwa. AC donja klasa proizvode genije, Altec, Jazz.Hipster.

Neki modeli Microsoft stupaca spojeni su na zvučnu karticu, ali na USB port. U ovom slučaju, zvuk dolazi na zvučnike u digitalnom obliku, a njeno dekodiranje proizvodi mali čipset instaliran u stupcima.
7. Smjerovi poboljšanja zvučnog sistema

Trenutno Intel, Compaq i Microsoft ponudili su novu arhitekturu zvučne sistemske struje PC-a. Prema ovoj arhitekturi, moduli za obradu zvučnih signala izvađeni su iz kućišta PC-a, u kojem imaju električnu smetnje, a na primjer su postavljeni u zvučnicima akustičkog sustava. U ovom slučaju, zvučni signali se prenose u digitalnom obliku, što značajno povećava imunitet buke i kvalitetu reprodukcije zvuka. Da biste prenijeli digitalne podatke u digitalni obrazac, pruža se upotreba brzih USB guma i vrata 1394.

Drugi smjer poboljšanja zvučnog sustava je stvaranje rasutog (prostornog) zvuka, nazvan trodimenzionalnim ili 3D-zvukom (Tri.DimenzionalanZvuk.). Da biste dobili surround zvuk, izvrši se posebna faza faza signala: faze izlaznih signala lijevog i desnog kanala pomjeraju se u odnosu na izvor. U ovom se slučaju, nekretnina ljudskog mozga koristi se za određivanje položaja izvora zvuka analizom omjera amplitude i faza zvučnog signala shvaćenim svakog uha. Korisnik zvučnog sistema opremljen posebnim 3D modulom za obradu zvuka, osjeća efekat "kretanja" izvora zvuka.

Novi smjer korištenja multimedijskih tehnologija je stvaranje kućnog bioskopa na bazi PC-a (PC.- Pozorište), oni. Varijanta multimedijskog računara namijenjena istovremenim množenjem korisnika za nadgledanje igre,

pogledajte obrazovni program ili film u DVD standardu. PC-Theatre u svom sastavu ima poseban multikanalni akustični sustav koji formira surround zvuk (SurroundZvuk.). Surround zvučni sustavi stvaraju različite zvučne efekte u sobi, a korisnik osjeća da se nalazi u sredini zvučnog polja, te izvori zvuka oko njega. Surround zvuk Multikanalni zvučni sustavi koriste se u kinima i već se počinju pojavljivati \u200b\u200bu obliku domaćih uređaja.

U višekanalnim domaćim sistemima, zvuk se bilježi na dva laserska video diskova ili video kasete koristeći Dolby Surround razvijene od Dolby Laboratories. Najpoznatiji događaji u ovom pravcu uključuju:

Dolby (Surround) ProLogika.- četverokanalni zvučni sustav koji sadrži lijeve i desnu stereokanlas, Centralni kanal za dijaloge i stražnji kanal za efekte.

DolbySurroundDigital.- Zvučni sistem koji se sastoji od 5 + 1 kanala: lijevi, desni, centralni, lijevi i desni kanali stražnjih efekata i ultra-niskog frekvencijskog kanala. Snimanje signala za sustav izvode se kao digitalni optički fonogram na filmu.

U zasebnim modelima zvučnika, pored standardnih visokih / niskih frekvencijskih regulatora, jačine zvuka i ravnoteže, postoje tipke za uključivanje posebnih efekata, poput ZD-zvuka, Dolby Surround, Dolby Surround, Dolby Surround, itd.

Kontrolna pitanja

Koje su glavne funkcije zvučnog sistema PC-a?

Koje su glavne komponente zvučnog sistema PC-a?

Na osnovu kojih razloga se uzorkovanje uzorkovanja signala razlikuje tokom analognog digitalnog pretvorbe?

Navedite glavne korake analogne digitalne i digitalne transformacije.

Koji osnovni parametri karakterišu modul za snimanje i zvuk reprodukcije?

Koje su metode sinteze zvuka?

Koje funkcije vrše modul miksera i ono što se odnosi na broj njegovih glavnih karakteristika?

Koja je razlika između pasivnog akustičnog sistema od aktivnog?

1.SvukovayasistemPC

Audio sistem računara u obliku zvučne kartice pojavio se 1989. godine, značajno proširuje mogućnosti računara kao tehničkih sredstava za informatizaciju.

Sound PC sistem - Kompleks softvera i hardvera koji obavlja sljedeće funkcije:

snimanje audio signala iz vanjskih izvora, poput mikrofona ili magnetofona, pretvaranjem ulaza Analogni audio signali u digitalni i kasniji pohranjivanje na tvrdom disku;
reprodukujte snimljene audio podatke koristeći vanjski sistem zvučnika ili slušalica (slušalice);
igranje audio CD-a;
miješanje (miješanje) prilikom snimanja ili reprodukcije signala iz više izvora;
istovremeno snimanje i reprodukcija audio signala (režim Puni dupleks);
obrada zvučnih signala: uređivanje, kombiniranje ili odvajanje fragmenata signala, filtriranje, promjena njegovog nivoa;
obrada zvučnog signala u skladu sa algoritmima volumetrijskog (trodimenzionalnog - 3D-zvuk.) zvuk;
generacija pomoću sintetizatora muzičkih instrumenata, kao i ljudski govor i druge zvukove;
upravljanje radom vanjskih elektronskih muzičkih instrumenata kroz posebno MIDI sučelje.
Preuzmite predavanje "Obrada i reprodukcijski sustavi audio podataka"

Klasični zvučni sistem, kao što je prikazano na slici 1, sadrži:

Struktura zvučne strukture zvuka PC-a

modul za snimanje i zvuk:
modul sintisalizatora;
interface modul;
mikser modula;
akustični sistem.

Prva četiri modula obično se postavljaju na zvučnu karticu. Štaviše, postoje zvučne kartice bez modula sintetizatora ili modula za reprodukciju digitalnog zvuka. Svaki od modula može se izvesti ili kao zasebni čip ili za unos multifunkcionalnog čipa. Dakle, čipset audio sistema može sadržavati oba i jedna mikro-mikrocirka.

Konstruktivne performanse zvučnog sistema PC-a prolaze značajne promjene; Postoje matične ploče sa čipsetom instalirane na njima za obradu zvuka.

2. Modulunoseiigrati

Modul za snimanje i reprodukciju audio sistema vrši analogno-digitalno i digitalno pretvorba u režimu softvera ili prijenosom na kanale DMA (Direktan pristup memoriji. — direktni pristup memoriji).

Zvuk Kao što znate, jeste longitudinalni valovi, slobodno se proteže u zraku ili drugom okruženju, Stoga zvučni signal neprekidno zvuči u vremenu i u prostoru.

Snimanje zvuka - Spremanje podataka o fluktuacijama zvučnog pritiska u vrijeme snimanja. Trenutno se analogni i digitalni signali koriste za snimanje i prenošenje podataka o zvuku. Drugim riječima, zvučni signal se može prikazati u analogni ili digitalni oblik .

pretvaranje analognog signala u digitalni i sastoji se od sljedećih glavnih koraka: uzorkovanje, kvantizacija i kodiranje. Dijagram analognog digitalnog pretvorbe zvučnog signala prikazana je na slici. 2.

Pre-analogni zvučni signal ulazi u analogni filter koji ograničava frekvencijski pojas signala.

Uzorkovanje signala

Uzorkovanje signala Treba odabrati analogni uzorak signala s datom frekvencijom i definirati frekvenciju uzorkovanja. Štaviše, frekvencija diskretizacije treba biti najmanje dvostruko veća harmonska frekvencija (frekvencijska komponenta) izvornog audio signala. Budući da osoba može čuti zvukove u frekvencijskom rasponu od 20 Hz do 20 kH, maksimalna frekvencija uzorkovanja izvornog zvučnog signala trebala bi biti najmanje 40 kHz, tj. Potrebne su da se broji izvrši 40.000 puta u sekundi. S tim u vezi, u najmodernijim zvučnim sistemima kom, maksimalna frekvencija uzorkovanja zvučnog signala je 44,1 ili 48 kHz.

Kvantizacija

Kvantizacijaamplituda je mjerenje trenutnih vrijednosti amplitude diskretnog signala i transformacija u diskretno vrijeme i amplitudu. Na slici. 3 prikazuje proces kvantizacije pomoću analognog nivoa signala, a vrijednosti trenutnog amplitude kodiraju se sa 3-bitnim brojevima.

Kodiranje

Kodiranje Da biste pretvorili u digitalni kod kvantiziranog signala. U ovom slučaju tačnost mjerenja tijekom kvantizacije ovisi o broju pražnjenja kategorije. Ako se vrijednosti amplitude bilježe pomoću binarnih brojeva i postavljaju duljinu kategorije N od pražnjenja, broj mogućih vrijednosti riječi riječi će biti 2 n. Može biti nivoa kvantizacije amplitude odbrojavanja. Na primjer, ako je vrijednost amplitude odbrojavanja predstavljena 16-bitna kodna riječ, maksimalni broj gradova amplitude (razine kvantizacije) bit će 2 1b \u003d 65 536. za 8-bitni prikaz, respektivno, pribavljamo 2 8 \u003d 256 amplituda gradacija.

Analogna-digitalna i digitalna pretvorba

Analogno-digitalna pretvorba Izvedi poseban elektronički uređaj - analog-to-digitalni pretvarač(ADC)u kojem se diskretne brojeve signala pretvaraju u niz brojeva. Rezultirajući protok digitalnih podataka, I.E. Signal uključuje i korisnu i neželjenu visokofrekventnu smetnje, za filtriranje koje se dobiveni digitalni podaci prolaze kroz digitalni filter.

Digid Transformacija općenito, javlja se u dvije faze, kao što je prikazano na slici 4. U prvoj fazi, od digitalnog toka podataka s digitalnim analognim pretvaračem (DAC), broj signala se izolira iz frekvencije uzorkovanja. U drugoj fazi kontinuirani analogni signal generira se iz diskretnih uzoraka izravnanjem (interpolacijom) pomoću niske frekvencijskog filtra koji potiskuje periodične komponente spektra diskretnog signala.

Da biste smanjili količinu digitalnih podataka potrebnih za predstavljanje zvučnog signala s danom kvalitetom, upotreba kompresija (kompresija) koji se sastoji od smanjenja broja uzoraka i nivoa kvantizacije ili broja bitova koji se pojavljuju na jednom odbrojavanju.

Takve metode za kodiranje audio podataka koristeći posebne uređaje za kodiranje omogućavaju vam da smanjite količinu protoka informacija na gotovo 20% početnog. Odabir metode kodiranja prilikom snimanja audio podataka ovisi o skupu kompresije softvera - kodeci (Dekodiranje kodiranja)Isporučuje se sa softverskim softverom ili operativnom sistemom.

Izvođenje analogno-digitalnih funkcija digitalne i digitalne konverzije signala, digitalni modul za snimanje zvuka i reprodukcije sadrži ADC, DAC i upravljačku jedinicu koja se obično integriraju u jedan čip, takođe nazivaju i kodek .

Glavne karakteristike ovog modula su: frekvencija uzorkovanja; vrsta i pražnjenje ADC-a i DAC-a; metoda kodiranja audio podataka; prilika za rad u režimu PUNDupleks.

Frekvencija uzorkovanja Definira maksimalnu frekvenciju snimljenog ili reproduciranja signala. Za snimanje i reproduciranje ljudskog govora, 6 je 8 kHz; muzika sa niskim kvalitetom - 20 - 25 kHz; Da bi se osigurao kvalitetan zvuk (audio pogon), frekvencija diskretizacije treba biti najmanje 44 kHz. Gotovo sve zvučne kartice podržavaju snimanje i reprodukciju stereo zvučnog signala sa frekvencijom uzorkovanja od 44,1 ili 48 kHz.

Ispuštanje ADC-a i DAC-a određuje prisustvo digitalnog signala) (8, 16 ili 18 bita). Prekovremena većina zvučnih kartica opremljena je 16-bitnim ADC-om i DAC-ima. Takve zvučne karte teoretski se pripisuju Hi-Fi klasi, što mora osigurati kvalitetu zvuka studija. Neke zvučne kartice opremljene su sa 20- i čak 24-bitnim ADC-om i DAC-ovima, što značajno poboljšava kvalitetu snimanja / reprodukcije zvuka.

Puni dupleks(puni dupleks) - Način prijenosa podataka po kanalu, prema kojem audio sistem može istovremeno primiti (pisati) i prenijeti (reproducirati) audio podatke. Međutim, ne podržavaju sve zvučne kartice u cijelosti, jer ne pružaju visoku kvalitetu zvuka sa intenzivnom razmjenom podataka. Takve se kartice mogu koristiti za rad sa glasovnim podacima na Internetu, na primjer, prilikom provođenja telekonferencija, kada je potrebna visoka kvaliteta zvuka.

3. Modulsintetizator

Električni zvučni sistem sintisajzer omogućuje vam da stvorite gotovo sve zvukove, uključujući zvuk stvarnih muzičkih instrumenata. Načelo sintetizatora ilustriran je na slici. pet

Sintetizacija to je proces rekreiranja strukture muzičkog tona (bilješke). Zvučni signal bilo kojeg muzičkog instrumenta ima nekoliko vremenskih faza. Na slici. pet alifaze audio signala pojavljuju se pri pritiskom na tipku klavir. Za svaki muzički instrument, pogled na signal bit će osebujan, ali može se dodijeliti u njemu tri faze: napad, podrška i prigušenje. Kombinacija ovih faza se zove amplitudna koverta , oblik čijevši ovisi o vrsti muzičkog instrumenta. Trajanje ataaki. Za različite muzičke instrumente, mijenja se iz jedinica na nekoliko desetaka ili čak stotine milisekundi. U fazi zvana Podrška, amplituda signala gotovo se ne mijenja, a visina muzičkog tona formira se tijekom podrške. Posljednja faza atokingStranica odgovara dovoljno brzom smanjenju amplitude signala.

U modernim sintetizatorima se zvuk kreira na sljedeći način. Digitalni uređaj koji koristi jednu od metoda sinteze stvara takozvani hitni signal s datom visinom zvuka (bilježnica), što mora imati spektralne karakteristike, što je bliže karakteristikama oponašanog muzičkog instrumenta u fazi podrške, kao što je prikazano na slici. 5 B. Zatim, signal pobuđenja se nanosi filtriranje, simulirajući amplitude-frekvencijski odziv pravog muzičkog instrumenta. Koverta za amplitudu istog alata primjenjuje se na drugi filter unos. Zatim se skup signala obrađuje kako bi se dobio posebne zvučne efekte, na primjer, eho (reverb), horskim performansama (ho-rus). Zatim se vrši pretvorbu i filtriranje signala i filtriranje signala izrađene pomoću niske frekvencijskog filtra (FNH).

Glavne karakteristike modula sintetizatora:

metoda sinteze zvuka;
veličina memorije;
mogućnost prerade hardvera za stvaranje zvučnih efekata;
polifonija - maksimalni broj istovremeno reproducibilnih zvučnih elemenata.

Metoda sinteze zvuka

Metoda sinteze zvuka , koristi se u zvučnom sistemu PC-a, on ne definira ne samo kvalitetu zvuka, već i sastav sistema.

U praksi se na zvučnim karticama postavljaju sintezizatori koji stvaraju zvuk koristeći sljedeće metode.

1. Metoda sinteze na osnovu frekvencijska modulacija (Učestalost Modulacija Sinteza - FM sinteza) Osigurava upotrebu za generiranje glasa muzičkog instrumenta za najmanje dva generatora signala složenog oblika. Generator nosača generira glavni signal tona, frekvencijski modulirani signal dodatnih harmonika, preteroka koji određuju timbre zvučnog alata. Generator omotnice upravlja amplitudom rezultirajućeg signala. FM generator pruža prihvatljiv kvalitet zvuka, ima niske troškove, ali ne provodi zvučne efekte. S tim u vezi, audio kartice pomoću ove metode ne preporučuju se u skladu s RS99 standardom.

2. Sinteza zvuka zasnovana na talasnom stolu (Val Tablica Sinteza - WT-sinteza) Izvodi se korištenjem unaprijed digitaliziranih uzoraka zvuka stvarnih muzičkih instrumenata i drugih zvukova pohranjenih u posebnom romu napravljenom u obliku memorijskog čipa ili integrirane u WT Generator memorijski čip. WT Synthesizer pruža visokokvalitetnu proizvodnju zvuka. Ova metoda sinteze implementira se u modernim audio karticama.

Veličina memorije na zvučnim karticama s WT sintetizatorom može se povećati zbog ugradnje dodatnih memorijskih elemenata (ROM-a) za skladištenje banaka sa alatima.

Zvučni efektiobrazac uz pomoć posebnog procesor efekta što može biti ili neovisni element (mikrocircuit) ili integrirati u WT sintesajzer. Za ogromnu većinu karata sa WT-sintezom, efekti reverba i zbora su postali standardni.

Sinteza zvuka na osnovu fizičko modeliranje . Omogućuje upotrebu matematičkih modela zvučne formiranje stvarnih muzičkih instrumenata za generiranje digitalnog oblika i za daljnju pretvorbu na zvučni signal sa DAC-om. Zvučne kartice pomoću fizičke metode modeliranja još nisu raširene, jer postoji moćan računar za njihov rad.

Polifonija - Maksimalni broj istovremeno reproducibilnih elementarnih zvukova. Za svaku vrstu zvučne kartice vrijednost polifonije može biti vlastiti. (od 20 i više glasova).

4. Modulsučelja

Modul interfejsa Pruža razmjenu podataka između zvučnog sistema i drugih vanjskih i unutrašnjih uređaja.

SučeljeJE. 1998. PCI sučelje je raseljeno u audio karticama.

RSI sučelje pruža široku propusnost (na primjer, verzija 2.1 je veća od 260 Mbps), što vam omogućava da paralelno prenosimo struje audio podataka. Korištenje PCI sabirnice omogućava vam poboljšanje kvaliteta zvuka, pružajući omjer signala na buku preko 90 dB. Pored toga, PCI sabirnica osigurava mogućnost obrade za suradnju u kooperativnoj obradi podataka, kada se zadaci prenosa i prenosa podataka distribuiraju između zvučnog sistema i CPU-a.

Midi. Digitalno sučelje muzičkog instrumenta) - digitalno sučelje muzičkih instrumenata) uređeno je posebnim standardom koji sadrži specifikacije na hardverskom sučelju: tipovi kanala, kablovi, portovi s kojima su MIDI uređaji povezani jedan na drugi, kao i opis postupka razmjene podataka - informacija Razmjenjivanje protokola između MIDI uređaja. Konkretno, korištenje MIDI naredbi mogu se kontrolirati rasvjetnom opremom, video opremom u procesu izvedbe muzičke grupe na sceni. Uređaji sa MIDI sučeljem su uzastopno formiranjem svoje vrste MIDI mreže koja uključuje kontroler - upravljački uređaj koji se može koristiti kao PC i sintetizer muzičke tipke, kao i pokretani uređaji (prijemnici), prenoseći informacije u regulator za njegov zahtjev. Ukupna dužina MIDI lanca nije ograničena, ali maksimalna dužina kabla između dva MIDI uređaja ne smije prelaziti 15 metara.

Povezivanje računara na MIDI mrežu vrši se pomoću posebnog MIDI adaptera koji ima tri MIDI priključka: ulaz, izlaz i prenos podataka, kao i dva priključka za povezivanje džojstika.

Audio kartica uključuje sučelje za povezivanje CD-ROM pogona.

5. Modulmikser

Modul miksera zvučne kartice izvodi:

prebacivanje (veza / isključenje) izvori i zvučni signali, kao i regulacija njihovog nivoa;
miješanje (miješanje) Višestruki zvučni signali i podešavanje rezultata rezultata.

Glavne karakteristike mikserskog modula uključuju:

broj mješovitih signala na kanalu za reprodukciju;
nivo upravljačke signala u svakom mješovitim kanalu;
regulacija nivoa ukupnog signala;
izlazna pojačala za napajanje;
prisutnost konektora za povezivanje vanjskih i unutrašnjih prijemnika / izvora zvučnih signala.

Joystic.k./ Midi. - da povežete džojstik ili midi adapter;
Mic U. - za povezivanje mikrofona;
Postroji se. - linearni ulaz za povezivanje bilo kakvih izvora zvučnih signala;
Liniju Napolje. - linearni izlaz za povezivanje svih audio prijemnika;
Govornik - Da biste povezali slušalice (slušalice) ili pasivnog akustičnog sistema.

Mešalica za upravljanje softverom izvodi se ili putem Windows alata ili pomoću programa miksera koji se isporučuje sa softverom zvučne kartice.

StandardZvučni blaster. aplikacije za podršku u obliku igara za DOS-a, u kojima se zvučna podrška programira orijentacijom zvučne zvučne kartice Blaster.

StandardWindows zvučni sistem (WSS) microsoft uključuje zvučnu karticu i softverski paket fokusiran uglavnom na poslovnu primjenu.

6. Akustičansistem

Akustički sistem (AC) Odmah pretvara zvučni električni signal u akustične oscilacije i posljednja je veza staze za reprodukciju zvuka.

Akustični sistem

AC, u pravilu, uključuje višestruki audio zvučniciOd kojih svaki može imati jedan ili više govornika.

Broj zvučnika u zvučnicima ovisi o broju komponenti koje čine zvučni signal i formiranje odvojenih audio kanala.

Na primjer, stereo signal sadrži dvije komponente - Signali lijevog i desnog stereokanalnog, koji zahtijeva najmanje dva stupca kao dio stereo zvučnog sistema.

Zvučni signal u Dolby Digita formatul sadrži informacije za šest audio kanala: dva prednja stereo kanala, Centralni kanal (dijalozi kanala), dva stražnja kanala i ultra-niski kanal kanala. Stoga, za reprodukciju Dolby digitalnog signala, akustički sustav treba imati šest zvučnih stupaca.

U pravilu, princip rada i unutrašnji uređaj zvučnih stupaca domaćih i korištenih u tehničkom sredstvu informatizacije u sastavu akustičkog sistema računara praktično ne variraju.

Uglavnom se sastoji uglavnom AC za PC iz dva audio stupcakoji pružaju reprodukciju stereo signala. Obično svaki stupac u AC za PC ima jedan zvučnik, međutim, dva se koriste u skupim modelima: za visoke i niske frekvencije. Istovremeno, moderni modeli akustičkih sustava omogućavaju reprodukciju zvuka u gotovo cjelokupnom rasponu frekvencije sluha zbog upotrebe posebnog dizajna stupca ili zvučnika.

Da biste reproducirali niske i ultra niske frekvencije sa visokom kvalitetom u AU, pored dva stupca, koristi se treća zvučna jedinica - subwoofer (Subwoofer. ) , instaliran ispod radne površine. Takav trokomponentni zvučnik za PC sastoji se od dva tzv satelitski zvučnici Reproduciranje srednjih i visokih frekvencija (sa oko 150 Hz do 20 kH), te subwoofer, frekvencija reprodukcije ispod 150 Hz.

Karakteristična karakteristika AC za PC - sposobnost da ima svoje Ugrađeno pojačalo napajanja. Zvučnik sa ugrađenim pojačalom se zove aktivan. PasivanAC pojačalo nema.

Glavna prednost aktivnog govornika je mogućnosti veze za linearnu izlaz audio kartice. Active izmjeničnu struju vrši se od baterija (baterija), ili iz električne mreže putem posebnog adaptera, izrađene u obliku zasebne vanjske jedinice ili modula napajanja u instaliran u tijelu jednog od stupaca.

Izlazna snaga zvučnih sistema za PC može se razlikovati u širokom rasponu i ovisi o tehničkim karakteristikama pojačala i zvučnika. Ako je sustav dizajniran za zvuk računarske igre, dovoljna snaga je 15-20 W po stupcu za sobu s srednje veličine. Ako trebate osigurati dobru zvučnu službu tokom predavanja ili prezentacije u velikoj publici, moguće je koristiti jedan AU, ima snagu do 30 W po kanalu. Uz povećanje snage AU-a, njegove ukupne dimenzije povećavaju i troškovi povećavaju se.

Moderni modeli akustičkih sustava imaju gnijezdo za slušalice, prilikom povezivanja koji se reprodukciju zvuka putem zvučnika automatski prekida.

Microlab akustičnog sistema.

Glavne karakteristike AC-a:

reproducibilni frekvencijski pojas
osjetljivost,
harmonični koeficijent
snaga.

Reproducibilna frekvencija benda (FrekvencijeResponse)- ovo je amplitudna ovisnost frekvencije zvučnog tlaka ili ovisnosti zvučnog tlaka (zvučna sila) iz frekvencije varijabilnog napona, sažeti do zavojnice zvučnika.

Frekvencijski pojas koji je percipiran od strane ljudskog EH-a kreće se od 20 do 20.000 Hz.

Stupci, u pravilu, imaju raspon ograničenih u niskom frekvencijskom rasponu od 40 - 60 Hz. Riješite problem reprodukcije niskih frekvencija omogućava upotrebu subwoofera.

Osjetljivost zvučne stupca (Osjetljivost) karakterizira ga zvučni pritisak, koji stvara na udaljenosti od 1 m, kada se električni signal primijeni na svoj ulaz s snage 1 W.

U odgovarajućem PC sistemu u obliku zvučne kartice pojavio se 1989. godine, značajno proširuje mogućnosti računara kao tehničkog sredstva za informatizaciju. Izvorni i zvučni prijemnici povezani su na modul miksera putem vanjskih ili unutrašnjih konektora. Vanjski konektori zvučnog sustava obično se nalaze na stražnjoj ploči kućišta sistema: / H3NBSP; Stron / BGBB Sensation sa standardima Osjetljivost je definirana kao prosječni zvučni tlak u određenom frekvencijskom opsegu.

Što je veća vrijednost ove karakteristike, bolji zvučnici prenosi dinamički raspon muzičkog programa. Razlika između "tihog" i najčešće "zvukova modernih fonograma 90 - 95 dB i još mnogo toga. / EMAS sa velikom osjetljivošću prilično dobro reproducirajući i tihe i glasne zvukove.

Koeficijent harmonike

Koeficijent harmonike (Ukupna harmonska izobličenja.- Thd) procjenjuje nelinearne izobličenja povezane s izgledom novih spektralnih komponenti u izlaznom signalu.

Harmonični koeficijent normaliziran je u nekoliko frekvencijskih opsega. Na primjer, za visokokvalitetne hi-fi zvučnike, ovaj koeficijent ne smije preći: 1,5% u frekvencijskom rasponu 250-1000 Hz; 1,5% u frekvencijskom rasponu od 1000-2000 Hz i 1,0% u frekvencijskom rasponu od 2000 - 6.300 Hz.

Što je manja vrijednost harmoničnog koeficijenta, to je bolji AU.

Električna energija

Električna energija (Rukovanje napajanjem),Što je sadrže AU, jedna je od glavnih karakteristika. Međutim, ne postoji direktan odnos između snage i kvaliteta reprodukcije zvuka. Maksimalni zvučni tlak ovisi o osjetljivosti, a snaga AC uglavnom je određuje svoju pouzdanost.

Među proizvođačima visokog kvaliteta i skupe AC - firme Creative, Yamaha, Sony, Aiwa. AC donja klasa proizvodi Genius, Altec, Jazz Hipster.

Neki modeli Microsoft stupaca spojeni su na zvučnu karticu, ali na USB port. U ovom slučaju, zvuk dolazi na zvučnike u digitalnom obliku, a njeno dekodiranje proizvodi mali čipu, a svaki može imati jedan ili više zvučnika. Postavljen u stupcima.

7. Smjerpoboljšanjezvuksistemi

Trenutno se nude Intel, Compaq i Microsoft nova arhitektura PC zvučnog sistema. Prema ovoj arhitekturi moduli za obradu zvučnih signala uzimaju se iz kućišta za PCTamo gdje djeluju na električno smetnje, na primjer, postavljeni su u zvučnicima akustičkog sustava. U ovom slučaju, zvučni signali se prenose u digitalnom obliku, što značajno povećava imunitet buke i kvalitetu reprodukcije zvuka. Da biste prenijeli digitalne podatke u digitalni obrazac, pruža se upotreba brzine USB i IEEE 1394 guma.

Drugi smjer poboljšanja zvučnog sistema je stvaranje volumen (prostorni) zvuk, nazvan trodimenzionalni, ili 3D-zvuk Tromimljeni zvuk) . Da biste dobili surround zvuk, izvrši se posebna faza faza signala: faze izlaznih signala lijevog i desnog kanala pomjeraju se u odnosu na izvor. U ovom se slučaju, nekretnina ljudskog mozga koristi se za određivanje položaja izvora zvuka analizom omjera amplitude i faza zvučnog signala shvaćenim svakog uha. Korisnik zvučnog sistema opremljen posebnim 3D modulom za obradu zvuka, osjeća efekat "kretanja" izvora zvuka.

Novi smjer primjene multimedijskih tehnologija je stvaranje kućnog bioskopa na osnovu računara (PC.— Pozorište) , oni. Varijanta multimedijskog računara namijenjena istovremeno više korisnika za nadgledanje igre, pogledajte obrazovni program ili film u DVD standardu. PC-Theatre u svom sastavu ima poseban višekanalni sistem zvučnika koji se formira zvučni zvuk ( Surround Zvuk.). Surround zvučni sustavi stvaraju različite zvučne efekte u sobi, a korisnik osjeća da se nalazi u sredini zvučnog polja, te izvori zvuka oko njega. Višekanalni surround zvučni sustavi Koristi se u kinima i već se počinju pojavljivati \u200b\u200bu obliku domaćih uređaja.

U višekanelnim domaćim sistemima zvuk se bilježi na dva laserska video diskova ili video kasete Dolby SurroundRazvili Dolby Laboratories. Najpoznatiji događaji u ovom pravcu uključuju:

Dolby (Surround) Pro Logika. - Četverokanalni zvučni sistem koji sadrži lijeve i desnu stereokanlas, središnji kanal za dijaloge i stražnji kanal za efekte.

Dolby Surround Digital. - zvučni sistem koji se sastoji od 5 + 1 kanala: lijevi, desni, središnji, lijevi i desni kanali stražnjih efekata i ultra-niskog kanala kanala. Snimanje signala za sustav izvode se kao digitalni optički fonogram na filmu.

Kontrolepitanja

Koje su glavne funkcije zvučnog sistema PC-a?
Koje su glavne komponente zvučnog sistema PC-a?
Na osnovu kojih razloga se uzorkovanje uzorkovanja signala razlikuje tokom analognog digitalnog pretvorbe?
Navedite glavne korake analogne digitalne i digitalne transformacije.
Koji osnovni parametri karakterišu modul za snimanje i zvuk reprodukcije?
Koje su metode sinteze zvuka?
Koje funkcije vrše modul miksera i ono što se odnosi na broj njegovih glavnih karakteristika?
Koja je razlika između pasivnog akustičnog sistema od aktivnog?

Ozvučenje Osobni računar koristi se za reprodukciju zvučnih efekata i govora koji prate reproducibilne video informacije i uključuje:

record / Play modul;
sintisajzer;
interface modul;
mikser;
akustični sistem.

Komponente zvučnog sustava (osim sustava zvučnika) konstruktivno su izražene kao zasebna zvučna kartica ili djelomično implementirana kao čips na matičnoj ploči računara.

Po pravilu, signali na ulazu i izlazu modula za snimanje / reprodukciju imaju analogni oblik, ali obrada zvučnih signala je u digitalnom obliku. Stoga su glavne funkcije modula za snimanje / reprodukciju svode se na analogno-digitalno i digitalno analogno pretvorbu.

Da biste to učinili, ulazni analogni signal podvrgnut je modulaciji pulse (ICM), čija je suština diskredizirati vrijeme i reprezentaciju (mjerenje) analognog amplitude u obliku binarnih brojeva u obliku binarnih brojeva . Potrebno je odabrati frekvenciju uzorkovanja i pražnjenje binarnih brojeva tako da tačnost analogne digitalne pretvorbe odgovara zahtjevima za kvalitetu reprodukcije zvuka.

Prema Kotelnikovskoj teoremu, ako korak uzorkovanja koji razdvaja susjedne uzorke (mjerene amplitude) ne prelazi pola oscilacijskog razdoblja najvišne komponente u frekvencijskom spektru transformisanog signala, a zatim diskrijstvo vremena ne čine izobličenje i ne čini diskusija i ne čini ne dovode do gubitka informacija. Ako je dovoljno za kvalitetan zvuk za reprodukciju spektra širine 20 kHz, frekvencija uzorkovanja ne bi trebala biti niža od 40 kHz. U zvučnim sistemima ličnih računara (računara), učestalost uzorkovanja obično se uzima jednaka 44,1 ili 48 kHz.

Ograničena ugrizloženost binarnih brojeva koja predstavljaju amplitude signala uzrokuje diskretiranje vrijednosti signala. U audio karticama se u većini slučajeva koriste 16-bitni binarni brojevi koji odgovara 216 nivoa kvantizacije ili 96 dB. Ponekad se koristi 20- ili čak 24-bitna analogna-digitalna pretvorba.

Očigledno, poboljšanje kvalitete zvuka povećanjem frekvencije f uzorkovanja i broj nivoa kvantizacije dovodi do značajnog povećanja količine digitalnih podataka, od tada

S \u003d F T LOG2K / 8,

gdje je t trajanje fragmenta zvuka, s, f i t - mjere se u MB, MHz i sekundi, respektivno. Sa stereo zvukom, količina podataka se povećava dva puta. Dakle, na frekvenciji 44.1 kHz i 216 kvantizacijskih nivoa, količina informacija za prezentaciju zvučnog stereo fragmenta u trajanju od 1 min iznosi oko 10,6 MB. Da biste smanjili zahtjeve za memorijskim kapacitetima za pohranu audio informacija i propusnosti kanala prenosa podataka koristi se kompresija (kompresija) informacija.

Modul interfejsa koristi se za prenos digitaliziranih audio informacija na druge PC uređaje (memorija, akustični sustav) putem računalnih guma. Širina širine sabirnice ISA obično nije dovoljna, tako da se koriste i druge gume - PCI, posebni midi muzički instrumenti ili neka druga sučelja.

Pomoću miksera možete pomiješati zvučne signale, stvarajući polifonski zvuk, izmet nametnu muzičku pratnju za govor, prateći multimedijski fragmenti itd.

Sintisajzer je dizajniran za generiranje zvučnih signala, najčešće simulirati zvuk raznih muzičkih instrumenata. Za sintezu koriste se frekvencijsku modulaciju, talasne tablice, matematičko modeliranje. Izvorni podaci za sintetizatore (muzički i preklopni kodovi) obično su predstavljeni u MIDI formatu (srednji ekstenziju u nazivu datoteke). Stoga, prilikom primjene metode frekvencijske modulacije, kontrolirajte frekvenciju i amplitudu sažetih signala iz glavnog generatora i generatora za prelaznu. Prema metodi talasne dužine, rezultirajući signal dobiva se kombiniranjem digitaliziranih uzoraka zvukova izvedenih iz stvarnih muzičkih instrumenata. U načinu matematičkog modeliranja koriste se matematički modeli zvukova umjesto eksperimentalno dobivenih uzoraka.

Predavanje broj 6. Sistemi za reprodukciju zvuka

1. Osnovne komponente zvučnog podsistema PC-a.

2. Principi obrade zvučnih informacija.

Glavne komponente računara zvučnog podsistema.

Audio sistem računara u obliku zvučne kartice pojavio se 1989. godine, značajno proširuje mogućnosti računara kao tehničkih sredstava za informatizaciju.

Sound PC sistem- Kompleks softvera i hardvera koji obavlja sljedeće funkcije:

· Snimanje zvučnih signala iz vanjskih izvora, na primjer, mikrofon ili magnetofon, pretvaranjem ulaza Analogni audio signali u digitalno i naknadno pohrana na tvrdom disku;

· Igrajte snimljene audio podatke koristeći vanjski sistem zvučnika ili slušalica (slušalice);

· Igrajte audio CD-ove;

· Mešanje (mešanje) prilikom snimanja ili reprodukcije signala iz više izvora;

· Istovremeno snimanje i reprodukcija audio signala (režim Puni dupleks);

· Zvučna obrada signala: uređivanje, kombiniranje ili odvajanje fragmenata signala, filtriranje, promjena njezine razine;

· Liječenje zvučnog signala u skladu sa volumetrijskim algoritmima (trodimenzionalno - 3D-zvuk)zvuk;

· Generacija pomoću sintetizatora muzičkih instrumenata, kao i ljudski govor i ostale zvukove;

· Upravljanje vanjskim elektronskim muzičkim instrumentima kroz posebno MIDI sučelje.

Zvučni sistem PC-a je strukturno zvučne kartice ili instaliran u utor za matičnu ploču ili drugi podsustav računara integriran na matičnu ploču ili karticu za proširenje, kao i uređaje za snimanje i reprodukciju (akustični sustav). Odvojeni funkcionalni moduli zvučnog sustava mogu se izvesti kao djeci ugrađeni u odgovarajuće konektore zvučne kartice.

Klasični zvučni sistem, kao što je prikazano na Sl. 1, sadrži:

Modul za snimanje i zvuk;

Modul sintisalizatora;

Interface modul;

Mikser modula (pruža razmjenu podataka između zvučnog sustava i drugih uređaja - i vanjskih i unutarnjih.);

Akustični sistem.

Sl. jedan. Struktura zvučnog sistema PC-a.

Konstruktivne performanse zvučnog sistema PC-a prolaze značajne promjene; Postoje matične ploče sa čipsetom instalirane na njima za obradu zvuka.

Zvučna oprema i programi.

Posebni audio adapteri odgovorni su za reprodukciju i snimanje zvučnih adaptera. Zvučni adapter Sadrži još jedan specijalizirani procesor, čime oslobađaju glavni procesor iz funkcija za kontrolu reprodukcije zvuka. Pomoću audio adaptera možete snimiti audio informacije, reproducirati govor i muziku. Također, moderne zvučne ploče omogućavaju izradu obrade zvuka, ugradnju muzičkih kompozicija. Pored frekvencije uzorkovanja kodiran s datom frekvencijom, moguće je reproducirati muziku kreirane od strane računarskih naredbi. Broj glasova je parametar zvučne kartice koji određuje maksimalni broj istovremeno sintetiziranih zvukova. Glavni smjer razvoja modernih zvučnih ploča je podrška surround zvuka. U ovom se slučaju pojavljuje mogućnost pozicioniranja izvora zvuka u prostoru. Za reprodukciju surround zvuka potrebno je najmanje dva akustična sistema. Međutim, da se postigne bolji učinak sa surround zvuka, bolje je koristiti četiri stupca - dva ispred i dva.

Prekovremena većina modernih računara opremljena je zvučnom karticom. Dobra zvučna Blaster Audigy Sound daske različite verzije oslobađa kreativne. Istovremeno, mnoge matične ploče trenutno podržavaju visokokvalitetni šestokanalni zvuk.

Izuzetno je važno dobiti kvalitetan zvuk za dobre zvučne sisteme. Moderne zvučne ploče imaju digitalni SPDIF izlaz, koji omogućava povezivanje sa kućanskim aparatima. Međutim, često je prikladnije koristiti vlastitu akustiku za računar. Kada koristite računar za pregled video zapisa snimljenih na DVD-u, morate koristiti moderan zvučnički sistem iz pet stupaca i subwoofera.

Da biste stvorili vlastite muzičke radove, možda će vam trebati posebna tastatura povezana sa MIDI sučeljem. Muzičke tastature povezane sa zvučnom karticom razlikuju se po količini oktave (obično od tri do sedam), kao i broj ključeva i njihovu veličinu. Najpoznatiji proizvođači su Korg, Roland, Yamaha. Nisu loše amaterske tastature proizvodi Casio.

Za visokokvalitetnu snimanje glasa, morate koristiti odgovarajuće mikrofoni. Jednostavni računarski mikrofoni ne pružaju visoku kvalitetu zvuka. Pored toga, unos mikrofona većine zvučnih ploča također nema kvalitetan. Stoga se preporučuje korištenje pojačala mikrofona koje se povezuje na linearni audio ulaz. Pojačalo mikrofona povezit će dva mikrofona, što će vam omogućiti da snimite stereo zvuk.

Nedavno su minijaturni digitalni igrači koji čuvaju muziku u MP3 formatu bili su rasprostranjeni. Muzika sa računara snimljena je u memoriji takvog uređaja, nakon čega se može čuti bilo gdje kroz slušalice.

Kao dodatni izvor zvuka, računalni radio može se uzeti u obzir za računar. Može se implementirati kao dodatna naknada i može se povezati s USB portom.

Naravno, rad sa zvukom na računaru nezamislivo je bez posebnih programa. Najjednostavniji programi za rad sa zvukom uključeni su u sve verzije prozora. Uz njihovu pomoć možete podesiti jačinu različitih izvora zvuka, postavite osjetljivost mikrofona i linearnog ulaza. Pored toga, možete snimiti mali fragment zvuka, napravite jednostavnu konverziju s njom i napišite rezultat u datoteku. Također u Windows-u uključuju CD reprodukciju i multimedijske datoteke. Možete snimati muziku na digitalnim igračima, slušati muziku sa interneta.

Kada koristite muzičku tastaturu, morate raditi sa zvučnim u stvarnom vremenu. Najmoćniji takav program je Gatwalk Home Studio, ali možete i lako programima.

Za obradu zvuka koristite audio editor. Najbolji urednici zvuka su programi zvučne korekcije i Wavelab. Cool uređivač uređivača koristi se za višekanalnu montažu. Da biste kreirali i uredili muziku, kao i dodavanje vokala za muziku, koriste se programi koji se nazivaju MIDI sekvenci i audio. Najbolji programi ove klase su Cakewalk Sonar and Cubase VST.

Pevanje karaoke nedavno je bilo prilično popularno. Postoji nekoliko programa za kreiranje karaoke datoteka i za reprodukciju. Prilično pogodan program Karaoke Galaxy Maker, koji vam omogućava stvaranje karaokea. Da biste reproducirali takve datoteke, koristite karaoke Galaxy Player ili Vanbascov karaoke player.

© 2015-2019
Sva prava pripadati svojim autorima. Ova se stranica ne pretvara autorstvo, ali pruža besplatnu upotrebu.
Datum kreacije stranice: 2017-06-30