Zvukové systémy. Ozvučení

Každý, kdo pracuje s profesionálním zvukem, určitě alespoň jednou se setkal s integrovanými zvukovými systémy. Koneckonců, to není tajemství, že z takových malých a středních projektů lze sotva skládat ovíce nákladů prodeje a distributora zařízení a u prodejce a na instalačním programu. A na rozdíl od velkých systémů, "distribuce" nevyžaduje složité výpočty, vytváření akustických modelů a dalších běžných pre-prodejních prací. Zkušený specialista může způsobit specifikaci modelu "v mysli", s vědomím pouze celkových rozměrů místnosti. A samozřejmě takový systém bude fungovat, ale, jak říkají ve slavném vtipu, existuje jedna nuance ...

Vzhledem k úspěšnému dílu obchodníků a prodejců, majitelů a franchisantů kaváren, restaurací, obchodů a nákupních center po celém světě a v naší zemi, nyní pochopit, že správný zvuk je důležitý jak pro náladu, tak pro loajalitu klienta a pro účinnost stejného reklamního obsahu. A dovolte mi nyní ukázat výňatky z barevných katalogů jakéhokoliv výrobce stropních akustických systémů, výsledky práce marketingů, které vidíme - všechny vážné světové značky dlouho dosáhly ruského trhu a obrátili klienta v jejich víře. A kompetentní obchodní lídr v této oblasti konečně přestal zanedbávat kvalitu zvuku, protože to nebylo tak dávno.

Zdá se, že případ je proveden - tvoří typický návrh a změní počet akustických systémů v něm v závislosti na konfiguraci místnosti. Ale všechno není tak jednoduché. Spíše, relativně jednoduše, pokud se blíží konstrukci systémů z pozice nejmenších časových nákladů na jednotku zboží. A v něm je logika. A nejpříjemnější argument - "To není filharmonie!" - Už se stal prakticky hostitelem a je ideálně použitelný pro jakýkoliv předmět, s výjimkou vlastně, samotné filharmonie.

Pravděpodobně jeden z vás řekne: "Ty jsou nečinné úvahy o cokoliv", takže půjdu, konečně, k hlavnímu.

Topsack článku je přesně v odhalení společného názoru, že návrh zdravého systému na pozadí nestojí za jakékoli závažné dočasné a duševní náklady. Stejně jako v době, částečně souhlasím - málo z nás má v takovém množství, které umožní strávit hodinky-jinou vybrat si z jednoho ze dvou sousedních stropních sekcí pro reproduktor. Ale připojení inženýrské myšlenky nám pomůže získat nejlepší výsledek ze stejných produktů jako konkurenty. A výsledek, se správným přístupem, prosím, oba klienta i vaše obchodní oddělení. Souhlasíte s tím, že v současném sortimentu velmi podobný navzájem ze zdravého vybavení různých výrobců určených pro komerční systémy, stále hlavní, ne-li jediný způsob, jak přilákat a udržet klienta - nabídnout nejatraktivnější cenu. A protože vzácný kupující bude trepidován na kvalitu zvuku a bude schopen objektivně ocenit, ve většině případů bude mít prospěch, nabídne ekonomičtější rozhodnutí.

Ale zkusme abstrakt ze všech komerčních komponent a soustředit se na rodné a blízké srdce - na inženýrské části.

Inženýr, cesta ven!

Pro výpočet stejných stropních akustických systémů je tisíc a jeden doporučení. Začněme s nimi a začněte. Co nám nenabízíme výrobcům zjednodušit naši práci ... Jeden dodavatel distribuuje partnery Talmuda s doporučeními o výpočtu, další nabídky "uživatelsky přívětivých" akustických simulátorů, ve kterých může někdo nakreslit potřebnou konfiguraci reproduktorů, třetí píše Kalkulačky, které stačí zadávat lineární velikost místnosti a obdržíte generovanou zprávu s schématem umístění. Mezi posledně uvedené například JBL nabízející jeho kalkulačku téměř pro každou produktovou řadu. To jsem přiznávám nejvíce pohodlně a s řádným použitím dává rychlou a přibližnou realitu. Ale první věci.

Domnívám se, že je nutné "demontovat kosti" plusy a nevýhody stávajících metod.

Metoda, která není pochyb o autonomii a netěkavém - grafické, podobné vlastním principu vybudovat záření skica. Je nutné znát jmenovitý úhel otevření reproduktoru a výšku stropu. Zde je to, co výsledek vypadá:

Obr. 1. Grafický výpočet uspořádání stropních reproduktorů. A - vzdálenost od podlahy do uší posluchače; B - vzdálenost od uší ke stropu; C - Úhel otevření reproduktoru; D - bod průsečíku paprsků sousedních reproduktorů.

Všechno je dost jednoduché. Graficky znázorňuje úhel otevření reproduktoru, výška uší posluchače (je obvyklé, aby se 1-1,2 metry zaujmout muže v poloze sezení a 1,5 metru stálých) a bod průsečíku horizontální a paprsky Úhlu zveřejnění je považován za kritický bod, který musí být paprsek zkřížen ze sousedního reproduktoru. Tímto způsobem se stanoví krok uspořádání akustických systémů.

Teď je shn více hlouběji. Je známo, že velikost úhlu zveřejnění, uvedená v pasu reproduktoru je nominální, tj. V průměru na frekvenčním pásmu, určené výrobcem podle jeho uvážení. A není žádné tajemství, že směrové vlastnosti jakéhokoliv skutečného vysílače se vážně liší v různých frekvenčních pásmech. V důsledku toho provádíme výpočet, někdy ani nevíte, ve kterém je dosaženo správného povlaku. Tak, kolegové, buďte opatrní - takže takový výpočet za použití jmenovitého úhlu zveřejnění, můžete získat "jámy" ve frekvenčních pásmech, například nad 8-10 kHz.

Nyní další nuance. Jmenovitý úhel popisu je obvykle vypočteno z polárních diagramů tak, že s průhybem klesajícího úhlu k ½ deklarovaného úhlu tohoto popisu bude pokles hladiny tlaku 6 dB. Kromě toho, opět pozornost, ve stejné vzdálenosti od emitoru.

Obr. 2. Grafický výpočet uspořádání stropních reproduktorů. A - vzdálenost od podlahy do uší posluchače; B - vzdálenost od uší ke stropu; C - Úhel otevření reproduktoru; D - Zvukový tlakový bod bodu pro 6 dB

Ukazuje se, v místě průsečíku horizontální a paprsek, pokles nebude 6 dB, ale více. No, nic strašné, vyzbrojování cirkulace a vyřešit problém.

To však také není vše. Co si myslíte, když překročíme paprsky ze sousedních reproduktorů ve správném místě, jaký tlak se tam dostaneme? Mít 2 vlny s tlakovou hladinou 6 dB SPL vzhledem k ose záření, můžeme je složit podle pravidla sčítání energie (L1, p.33) ve formě dvou stejného tlaku a získat částku rovnou -3 db vzhledem k tomu osa. Toto pravidlo však funguje v případě nekoherentního doplňování, tj. Například s jinou vzdáleností od zdrojů, ale v místě průsečíku vln vlny koherentní (syfáze) a pouze v něm se vkládají v průběhu spektra, což dává zdvojnásobení tlaku, tj. Bude to prakticky stejná jako na ose záření. Obrázek níže ukazuje výsledek výpočtu v modelu se dvěma těsně umístěnými stropními reproduktory.

Obr. 3. Výpočet hladiny akustického tlaku za použití dvou stropních reproduktorů v oktávovém pásu ze středisek na 500 Hz.

V důsledku toho se ukázalo, že obraz: Koherentní přidání vln přesně mezi reproduktory vždy existuje a vyvolává +3 dB na poměrně malé ploše, a doslova v centimetrech z tohoto "šev" vlny jsou shrnuty nekoherentem a tam je tlaková ztráta. A okamžitě vysvětlím, že nebude možné zcela zbavit tohoto "švu". Níže jsou uvedeny výsledky akustického modelování s jiným krokem reproduktorů.

Obr. 4. Diagram akustického tlaku Když jsou reproduktory umístěny v nadmořské výšce 3 metry od podlahy s krocích po 1,5 metru. Výpočet je vyroben ve třetích oktávních řetězcích 10 kHz (nižší diagram) a 400 Hz (horní diagram).

Obr. 5. Diagram zvuku, když jsou reproduktory umístěny v nadmořské výšce 3 metry od podlahy s krokem 3 metry. Výpočet je vyroben ve třetích oktávních řetězcích 10 kHz (nižší diagram) a 400 Hz (horní diagram).

Obr. 6. Diagram akustického tlaku Když jsou reproduktory umístěny ve výšce 3 metry od podlahy s roztečem 4,5 metru. Výpočet je vyroben ve třetích oktávních řetězcích 10 kHz (nižší diagram) a 400 Hz (horní diagram).

Shilo nebo mýdlo?

Výsledek simulace ukázal, že výsledek je negativní pro jednotnost, výsledek dává příliš mnoho reproduktorů a příliš malý. A příliš malá vzdálenost je téměř vážnějším problémem, protože mylná představa je běžná, která umístěním reproduktorů s minimálním krokem, dostaneme rovnoměrný povlak po celé frekvenční oblasti. Pro vysokofrekvenční plochu je tato práce platná, protože jakýkoliv reproduktor má užší vzor směrovosti v oblasti vysokých frekvencí. Pokud jde o nekoherentní dodatky vln, vzhledem k rušení v oblasti nízkých frekvencí, tlak na průsečících paprseku bude zaručeno více než přímo pod reproduktorem, jako by to paradoxně znělo. Kromě toho se interferenční obraz změní na každém bodě a blíže k sobě jsou reproduktory, tím více budou tyto změny. Tak to stojí za jednotný povlak v oblasti vysokých frekvencí těchto obětí? Nemyslím si.

Tak, že se stane mírně jasnějším, proveďte rafinovanost. Jak je známo, směr vlny závisí na délce - dlouhé vlny (frekvence 160 Hz a níže) jsou všudypřítomnější, tj. Úhel popisu jakéhokoliv reproduktoru při frekvenci, například 80 Hz bude 360 \u200b\u200bstupňů. V případě stropních systémů, o 180 stupňů. Krátké vlny mají užší orientaci, která je způsobena fyzikou procesu šíření vlny. Tak, v oktávovém pásu 16 kHz, průměrný stropní reproduktor může mít úhel popisu (na -6 dB) 45-60 stupňů s nominálním 120 stupňů pasu zprůměruje rozsahem 1 kHz-8 kHz. Ukazuje se, že se vyhnout "zvukovým otvorům", výpočet by měl být proveden jako základ charakteristika reproduktoru zveřejnění ve vysokých frekvencích. Že jo. Jen ne tak úzce řízené dlouhé vlny vytvoří nesrovnatelně větší tlak, opakovaně vyvíjet a odečíst, vytvářet ilustrované množství a rozdíly v jednom odálky rozptylovací tlaky, tím blíže k sobě jsou umístěny jejich zdroje.

Na základě čtení máte kompletní právo obviňovat mě v tom, že jsem nedal zjevnou odpověď, protože to je přesně správně mít reproduktory. Tak to je, ale pokud existovala jednoznačná odpověď, v našich službách by neměly žádné potřeby a navrhovat zvukový systém by mohl být jakýkoliv. To je způsob, jakým je workshop, jak se nazývá "System Design" - při hledání kompromisního řešení, při vyvažování mezi vzájemně exkluzivními požadavky a podmínkami.

A zbytek, krásné Marquise, všechno je v pořádku, všechno je v pořádku!

Perfekcionismus není tak špatný rys, ale někdy to vyžaduje dosažitelný referenční bod pro produktivní práci. A také má. V kvantitativním posouzení jednotnosti zvukového pole pomáhá používat v statistice tzv. Standardní odchylka (STDEV). Nebudu ponořit do vysvětlení tohoto konceptu - velká šance příliš mnoho prohloubení.

Obr. 7. Standardní odchylka

Máme harmonogram distribuce některých náhodných proměnných v rámci standardní odchylky od matematického očekávání. Vezměte ji jako základ s použitím distribuce hladin akustického tlaku jako množství.

A teď souhlasíme s tím, že hodnota μ v horizontálním měřítku je průměrná hodnota hladiny akustického tlaku v celé místnosti, a to naše matematické očekávání. Hodnota σ trvá 2 dB (-20% + 25% absolutní hodnotou), protože pravděpodobný rozptyl hodnot vzhledem k očekávanému může být odlišný. Nyní je náš úkol pochopit, který rozptýlení uspokojí nás, a co bude považováno za nepřijatelné. Pokud je tlak stejný v měřené oblasti, pak se harmonogram změní na přímku. Čím větší bude rozptyl veličin, tím strmejší bude vzestup a pokles grafu této funkce. Takže s poměrně jednotným zvukovým polem se většina hodnot soustředí v blízkosti průměrné hodnoty. A s tímto poměrně jednotným povlakem můžeme zvážit zónu v rámci 1. standardní odchylky, tj. Pokud se 68% celé plochy místnosti, úroveň tlaku se liší v rozmezí + -2 dB od středního kmitočtu, pak je nutný požadavek. TRUE, je možné vidět takové statistiky pro rozdělení tlaků pouze tím, že utratí akustický výpočet.

Navzdory tomu, že v normách ISO nebo AESS není tato interpretace zaznamenána, v praxi se často používá a obecně odráží realitu, proto může sloužit jako dobrá směrnice a výchozí bod při určování jednotnosti pokrytí oblasti.

Nezapomeňte, že hodnota v průměru v celém rozsahu ne vždy popisuje celý obrázek.

Černá skříňka

Zdá se, že se stropní reproduktory zdá, že přišli, jak moc to bylo možné v tomto formátu. A co nástěnné systémy? Je s nimi všechno tak snadné, jak jsme si mysleli? Obecně platí, že je mnohem jednodušší, protože zpravidla jsme velmi omezeni v umístění akustických systémů skříně - stěny, úhly, sloupy. A vůbec není žádný bod zdi k dispozici pro instalaci reproduktoru - někde designér Stucco, někde televize, někde ventilace a tak dále.

A jedna věc, když potřebujete hlasovat 100 metrů čtverečních. Metry - zvedl úhel zveřejnění, rozptýlené v rozích 4 reproduktorů a vše je připraveno pro systém - a jak s větší oblastí? Hledáme sloupce ložiska uprostřed místnosti, se radujeme v jejich přítomnosti a jezdit je s reproduktory. Co dělat - žádné možnosti. Souhlasím, ale s vysvětlením. Pro odpověď, jako obvykle, stojí za to kontaktovat vědu.

Zde je příklad umístění akustických systémů uvnitř.

Obr. 8. Umístění reproduktorů stěn na sloupcích

Obecně je vše v pořádku, a s právem volbou reproduktorů a správné instalace nebudou žádné problémy. Běh vpřed, řeknu, že všechny systémy umístění prezentovaných mnou, které mají dále právo existovat, ale s některými výhradami.

V případě, že full-range reproduktory, s zveřejněním do šílených 150 stupňů (a to se stane), jejich umístění v těsné blízkosti navzájem vytvoří velmi zajímavý obraz interference. Aby nedloužela zvýšit, tentokrát ihned demonstrovat akustický výpočet, protože něco vizuálně a přístupným pochopením je to obtížné.

Obr. 9. Diagram hladiny akustického tlaku Když jsou reproduktory umístěny na sloupcích v oktávovém pásu s centrem 500 Hz

Věnujte pozornost výsledným "okvětním lístkům" - to je výsledek přidávání a odčítání dvou koherentních vln a umístění, samozřejmě se mění v závislosti na vlnové délce. Stejný obrázek lze pozorovat, když jsou reproduktory uspořádány v klastrech - pro správné přidání vln, je nutné přijmout řadu opatření při navrhování a konfiguraci, ale to je zcela jiný příběh. Jen v případě, určuji jeden zřejmý důsledek této skutečnosti: V důsledku rušení může být hlasový program vážně zkreslen kvůli odčítání některých frekvenčních složek. Mnoho specialistů je bohužel přesvědčivě přesvědčen, že jakékoli shromážděné zkreslení je korigováno pomocí měřicího mikrofonu, analyzátoru spektra a ekvalizéru a upřímně překvapením, snaží se při nastavování frekvence "vytáhnout" vytáhnout frekvenci ztracené během rušení. A na grafu se nic nestane, kolik zvyšuje filtr Heine - o +6 dB, od +12 DB, a dokonce i dvě ekvalizéry jsou důsledně zapnuty. Tlak na této frekvenci je prostě chybí a je nutné jej provést, že pokud jeden z mnoha důvodů v tomto rozsahu došlo k vlnám.

Teď pojďme vzít a pokusit se zbavit těchto problémů a dokonce i potřebný systém, snižování počtu reproduktorů.

Obr. 10. Umístění reproduktorů stěn na sloupcích

Obr. 11. Diagram hladiny zvuku, když reproduktory jsou umístěny ve sloupcích v plném rozsahu frekvence.

Ukazuje se poměrně slušně: Problémy s rušením jsou vyřešeny, povlak v zóně mezi sloupy je v blízkosti dokonalého, koherentního přidání vln není také kritický. Jako rozpočtová verze je takový design velmi životaschopný - hlavní věc je, že hřiště sloupců vám umožní dát do standardní odchylky. Ale určitá nuance je stále tam. A jeho kořen je zaměřen hluboko v základní vědě.

Vzhledem k fyziologii slyšení a pravděpodobně je vývoj schopen lokalizovat zdravé události, tj Abychom zjistili, kde dorazila zvuková vlna - tato schopnost byla prostě nutná k práci na přežití. A co je, když existuje mnoho zvukových vln, jako je například v primitivní jeskyni, kde kromě přímého zvuku ze zdroje jsou bezpočet odrazů přijíždějící ze všech stran? Velmi jednoduché. Stačilo vyvinout schopnost určit směr první vlny, což je určitě pro nejkratší cestu dorazí přímo z podmíněných úst dravců, a jakákoliv odraz bude přesně projít větším způsobem a dodat se s určitým zpožděním. Tento fenomén popisuje zákon první vlny vpředu (je to precedence efektu). V přítomnosti několika identických vln přicházejících se zpožděním, mozek určuje směr výlučně na první vlně, i když druhý a následný má vyšší úroveň (přebytek až 10 dB) a dodává se se zpožděním až 30 ms. Můžete si přečíst více o tomto zábavném efektu a jeho popisu v literatuře o psychoakustnosti.

Co je tedy všechno? Nyní pojďme simulovat posluchač, který se pohybuje po délce místnosti v rovné trajektorii a zjistěte, jak se zvuková lokalizace změní. V procesu pohybu prvním reproduktorem bude člověk jednoznačně slyšet zvuk vlevo, protože se k němu přibližuje k podmíněnému okraji zveřejnění, poměr vlny vlevo a vpravo se mění od druhého Reproduktor se zobrazí v zorném poli. Náš objekt dosáhl bodu stejné vzdálenosti mezi reproduktory a obě vlny byly soudržně vyvinuty, což mu dává +3 DB na úroveň tlaku a lokalizaci zvuku okamžitě přeskupen do bodu stejné vzdálenosti mezi zdroji, tj. Jen na místě, kde je hlava objektu v tuto chvíli. A další krok bude ostře posunout zvukovou událost doprava, protože vlna z druhého zdroje bude nyní první.

V zásadě není v něm nic kritického. Pokud se však předpokládá neustálé pohyby zákazníků v oblasti, například v obchodě, budou pohodlně poslouchat zvuk zvuku z bodu do bodu? Ne každý posluchač analyzuje příčiny jejich nepohodlí a váže je se zvukem, vnímání životního prostředí je pro něj důsledně konzistentní a skládá se ze souboru všech pocitů - vizuálních, slyšitelných, hmatových a dalších. A dost, aby alespoň jeden z nich způsobil nepohodlí, takže zbytek je zanedbatelný, a subjektivní dojem byl zkažen.

Na cílové čáře jsou přímé

Snad byly považovány za hlavní otázky výpočtu uspořádání reproduktorů, nicméně, nebude to zcela upřímné, že nebude mít zmínit, že téměř všechny tyto výpočty berou v úvahu energii přímé vlny od emitoru. A v podmínkách reálných prostor, vyplněných nejen přímým zvukem, ale také četnými odrazy, samozřejmě s odečtením interference nebude vytvářet body s nulovým zvukovým tlakem. Odražené vlny budou poněkud hladinové selhání a výtahy, samozřejmě, že je zcela nevylučují, a výrazně zlepšit uniformu povlaku, kompenzace nedostatku přímého zvuku v bodech odstraněných ze svého zdroje.

Mimochodem, jeden z zajímavých metod vytváření unlocovaného zvuku systému systému je založen na použití reverb prostor pro výhody zvuku pozadí. Skládá se na místě všech akustických systémů "obličej" ke stropu. Taková lokalita téměř zcela eliminuje posluchače z přímého zvuku z reproduktoru, veškerá energie získaná je sada odražených vln ze všech směrů. Extrémně zajímavý je účinek, pokud jde o územnost zvuku. Jediným mínusem takového řešení je omezit obsah. Rychlá pop nebo rocková hudba, která není vypočtena na takový vážný účinek reverb, je nepravděpodobné, že bude dobře zvuk z takového systému.

P.S. A co, bez kabelu nespadá?

Navzdory zdánlivému těžbě problému kabelových tratí je obtížné přeceňovat význam reproduktoru (akustického) kabelu pro jakýkoliv zvukový systém. Mluvím o tom s naprostou důvěrou, protože bohužel v mé praxi není vždy možné diktovat klientovi, který kabel má koupit, a to někdy vede k tichým scén ve stylu Chekhov auditora, Když objekt zjistí, že pro zvukový systém byl položen kabel Shvvp. V reakci na vaši otázku dostanu zcela rozumnou odpověď - "A co funguje!". Práce. Prostě tak pracuje, že to nefungovalo lépe. Obecně chápete ...

A proto přinášíme způsob výpočtu průřezu kabelu. Ti z vás, pro koho je zřejmé, a kdo dokonale ví, jak takové výpočty jsou vyrobeny, může bezpečně chybět tuto část článku - nedám nic nového a dosáhnout vědy neznámého. Ale pokud se náhle nejprve setkáte s potřebou výpočtu, pak tyto informace budou užitečné s ohledem na její použitelnost.

Výpočet účinného proudu:

Výpočet účinného výkonu přiděleného na zátěži:

100V řádek.

Výpočet celkové odolnosti reproduktorů v řadě:
,Kde

Počet reproduktorů na lince
- hodnocené výkon jednotlivého reproduktoru (klepnutí)

Zbývající výpočty se provádějí podobně jako nízkonapěťové čáry.

Celková odolnost proti zatížení ve 100-voltovém potrubí, jak je vidět, je obvykle získána nejméně 1000 ohmů. S takovým vysokým odporem je jednotka odolnosti kabelu mírně ovlivněna celkovým odporem linky, a proto zvýší ztrátu výkonu mírně ve srovnání s nízkonapěťovým připojením.

Teď trochu o výkladu výsledků. Jak zjistit, která ztráta energie je přípustná? V obecném případě je prahová hodnota výkonu výkonu na kabelu považována za 0,5 dB. To odpovídá ztrátě 10% vzhledem k jmenovitému výkonu. Například pro reproduktor 8-Ohm, přípustná obličejová hodnota 1 kW maximálního poklesu těchto norem dosáhne průřezu 2,5 m2. Mong v 30 metrech. Hodně nebo trochu, samozřejmě, řešit vás, a řešení zde závisí na konkrétní situaci, ale praxe ukazuje, že zvýšení průřezu kabelu od 2,5 mm mm do, například 4 čtverečních metrů nebude významně zvýšit náklady na instalaci. Proto vždy doporučuji naskládat na 0,5 dB, protože to není těžké to udělat. A proč bychom měli ztratit vzácné watty na lince, když máme možnost dosáhnout maximální účinnosti systému?

A navzdory skutečnosti, že překladatelské linie požadavku je výrazně nižší, používání správného kabelu vám pomůže fungovat systém efektivněji. Kromě toho, pokud ve své praxi jste neprovedli experimenty pro posouzení kvality zvuku na různých kabelech (jiné věci, které jsou stejné), pak mi věřte na slovo, účinek kabelového průřezu na zvuku je opravdu patrný pro pověst. To platí zejména pro nízkofrekvenční oblast - rozsah, kdy přenos, který vyvíjí nejvyšší výkon, a který je nejnáročnější pro současný a dumpingový faktor.

Proto, s využitím tolik milovaného mnoha obdobně, pojďme vyplnit do 92. benzínu Mercedes S-Class, a pak se divit, proč není dosaženo uvedeného výkonu.

Jak je vidět vzorce, jedinou hodnotou, která zůstane neznámá pro výpočet kabelu, je jeho odpor, vyjádřený v OM / km. Jeho hodnota naleznete v specifikaci kabelu. Chcete-li to provést, budete muset nejprve vybrat průřez křížení kabelu, vezměte si odpovídající hodnotu odporu, nahrazněte ve vzorci a proveďte výpočet. V případě, že získáte přebytek kapky napájení, nebo naopak bude průřez nadbytečný, budete muset vybrat kabel další části a vrátit se do počátečního bodu výpočtu. Obvykle doporučuji spustit výpočet od sekce 2x2,5 m2 (7,5-8 ohm / km) pro nízkoúrovňové čáry a 2x1,5 m2 (asi 13 ohm / km) pro linky transformátorů. Samozřejmě, že vás bude trávit nějaký časový výpočet, ale pro pohodlí můžete vytvořit kalkulačku v aplikaci Excel, takže vzorec a hodnoty odolnosti kabelů různých sekcí - bude trvat nějakou dobu najednou, ale bude ušetřit z potřeby ručního výpočtu v budoucnu.

Děkuji Digis pro poskytované materiály

1. Viskovický systém PC

Audio systém PC ve formě zvukové karty se objevil v roce 1989, což významně rozšiřuje možnosti PC jako technické prostředky informatizace.

Zvukový systém PC -softwarový a hardwarový komplex Provádění následujících funkcí:

záznam zvukových signálů z externích zdrojů, jako je mikrofon nebo magnetofon, převodem vstupních analogových zvukových signálů do digitálního a následného úložiště na pevném disku;

přehrávání nahraných zvukových dat pomocí externího reproduktoru nebo sluchátek (sluchátka);

přehrávání zvukových CD;

míchání (míchání) při nahrávání nebo hraní signálů z více zdrojů;

simultánní nahrávání a přehrávání zvukových signálů (režim ÚPLNÝDuplexní);

zpracování zvukových signálů: editace, kombinování nebo separajících fragmentů signálu, filtrování, změna jeho úrovně;

zpracování zvukového signálu v souladu s algoritmy objemové (trojrozměrné - 3 D.- Zvuk.) zvuk;

generace pomocí hudebních nástrojů syntetizátor, stejně jako lidský projev a další zvuky;

správa práce externích elektronických hudebních nástrojů prostřednictvím speciálního MIDI rozhraní.

Zvukový systém PC je strukturně zvukové karty, nebo nainstalovány ve slotu základní desky nebo jiný subsystém počítače nainstalovaného na základní desce nebo na položku rozšíření. Samostatný zvukový systém funkční moduly lze provádět jako dětské desky nainstalované v příslušných konektorech zvukových karet.

Klasický zvukový systém, jak je znázorněno na Obr. 5.1, obsahuje:

Záznamový a zvukový záznamový modul;

modul syntezátoru;
modul rozhraní;
modulový směšovač;
akustický systém.

První čtyři moduly jsou obvykle instalovány na zvukové kartě. Kromě toho existují zvukové karty bez modulu syntezátoru nebo modul pro záznam / přehrávání digitálního zvuku. Každý z modulů lze provádět buď jako samostatný čip nebo zadání multifunkčního čipu. Chipset zvukového systému tak může obsahovat jak několik i jeden mikroobvod.

Konstruktivní výkony zvukového systému PC podléhají významným změnám; Na nich jsou instalovány základní desky s čipovou sadou pro zpracování zvuku.

Účel a funkce modulů moderního zvukového systému (bez ohledu na jeho design) se však nemění. Při zvažování funkčních modulů zvukové karty je obvyklé použít pojmy "zvukový systém PC" nebo "Zvukovou kartu".

2. Záznam a přehrávání modulu

Modul záznamu a přehrávání zvukového systému provádí analog-digitální a digitální konverzi v režimu přenosu softwaru nebo přenosu do kanálů DMA (Přímo.Paměť.Přístup- Přístup přímého paměti kanálu).

Zvuk je známo, že podélné vlny volně distribuují ve vzduchu nebo jiném médiu, takže pípnutí zvuku nepřetržitě v čase a ve vesmíru.

Záznam zvuku je úspora informací o výkyvech akustického tlaku v době záznamu. Aktuálně analogové a digitální signály se používají k záznamu a přenášení informací o zvuku. Jinými slovy, pípnutí může být reprezentován v analogové nebo digitální podobě.

Pokud při nahrávání zvuku použijte mikrofon, který převádí elektrický signál kontinuální včas do času v čase, elektrický signál se získá v analogovém podobě. Vzhledem k tomu, že amplituda zvukové vlny určuje objem zvuku a jeho frekvence je výška zvukového tónu, elektrický signál by měl být úměrný výšce zvuku a její frekvence musí odpovídat frekvenci oscilací Zvukový tlak.

Při vstupu Zvukové karty PC ve většině případů se pípnutí aplikuje v analogovém formuláři. Vzhledem k tomu, že počítač pracuje pouze digitálními signály, musí být analogový signál přeměněn na digitální. Současně, akustický systém instalovaný na výstupu zvukové karty PC vnímá pouze analogové elektrické signály, takže po zpracování signálu pomocí PC je nutná inverzní konverze digitálního signálu do analogu.

Analog-digitální konverzejedná se o konverzi analogového signálu do digitálního a skládá se z následujících hlavních kroků: odběr vzorků, kvantování a kódování. Schéma analogové digitální konverze pípnutí je uveden na OBR. 5.2.

Pre-analogový pípnutí vstupuje do analogového filtru, který omezuje frekvenční pásmo signálu.

Odběr vzorků signálu je vybrat vzorek analogového signálu s danou frekvencí a je určen vzorkovací frekvencí. Kromě toho by měla být frekvence diskretizace alespoň dvojnásobek nejvyšší harmonické frekvence (frekvenční složka) zdrojového zvukového signálu. Vzhledem k tomu, že osoba je schopna slyšet zvuky ve frekvenčním rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, maximální frekvence odběru vzorkování zdrojového zvukového signálu by měla být nejméně 40 kHz, tj. Počet je nutné provádět 40 000 krát za sekundu. V tomto ohledu ve většině moderních zvukových systémů PC je maximální frekvence vzorkování zvukového signálu 44.1 nebo 48 kHz.

Amplitudová kvantizace je měření okamžitých hodnot amplitudy diskrétního signálu v čase a transformace do diskrétního času a amplitudy. Na Obr. 5.3 Zobrazuje proces kvantování analogovým signálem a hodnoty okamžitých amplitudy jsou kódovány 3-bitovými čísly.

Kódování je převést na digitální kód kvantovaného signálu. V tomto případě závisí přesnost měření během kvantování na počtu výbojů kategorie. Pokud jsou hodnoty amplitud zaznamenány pomocí binárních čísel a nastavte délku slova slova N.vypouštění, počet možných hodnot kódových slov bude stejný 2 N. . Může existovat úroveň kvantizace amplitudy odpočítávání. Například, pokud je hodnota amplitudy odpočítávání reprezentována 16bitovým kódem kódem, maximální počet gradices amplitudy (kvantizační úrovně) bude 2 16 \u003d 65 536. Pro 8bitové zobrazení získáme 2 8 \u003d 256 proměncování amplitudy.

Analog-to-digitální konverze se provádí speciální elektronické zařízení - analog-digitální převodtelem(ADC), ve kterém jsou diskrétní počty signálu převedeny na posloupnost čísel. Výsledný tok digitálních dat, tj Signál obsahuje jak užitečné, tak nežádoucí vysokofrekvenční rušení, pro filtrování, které jsou získané digitální data prošla digitálním filtrem.

Transformace DIGID.obecně se vyskytuje ve dvou stupních, jak je znázorněno na Obr. 5.4. V první fázi z digitálního datového toku s digitálním analogovým převodníkem (DAC) se počty signálu izolují od frekvence vzorkování. Ve druhé etapě je z diskrétních vzorků generován plynulý analogový signál vyhlazováním (interpolace) za použití nízkofrekvenčního filtru, který potlačuje pravidelné složky spektra diskrétního signálu.

Chcete-li psát a uložit audio signál v digitálním formuláři vyžaduje velké množství místa na disku. Například stereofonní zvukový signál s trváním 60 s, digitalizovaný vzorkovací frekvencí 44,1 kHz s 16bitovou kvantizací pro skladování, vyžaduje přibližně 10 MB na pevném disku.

Snížení množství digitálních dat potřebných pro reprezentaci zvukového signálu s danou kvalitou použijte kompresi (komprese), která spočívá v klesající (počet vzorků a kvantizačních úrovní nebo počet bitů, I. I.svatý na jednom odpočítávání.

Tyto metody pro kódování zvukových dat pomocí speciálních kódovacích zařízení umožňují snížit množství toku informací na téměř 20% počátečního. Výběr metody kódování při záznamu zvukových informací závisí na sadě kompresních programů - kodeků (dekódování kódování) dodávaných se softwarem zvukové karty nebo součástí operačního systému.

Provádění funkcí analogových digitálních a digitálních transformací signálu, rekordní modul a reprodukce digitální zvuku obsahuje jednotku ADC, DAC a řídicí jednotka, která jsou obvykle integrována do jednoho čipu, také nazývané kodek. Hlavními vlastnostmi tohoto modulu jsou: vzorkovací frekvence; typ a vypouštění ADC a DAC; metoda kódování zvukových dat; možnost pracovat v režimu ÚPLNÝDuplexní.

Frekvence vzorkování určuje maximální frekvenci zaznamenaného nebo přehrávatelného signálu. Nahrávat a reprodukovat lidskou řeč, 6 je 8 kHz; hudba s nízkou kvalitou - 20 - 25 kHz; Pro zajištění vysoce kvalitního zvuku (audio jednotky) by měla být frekvence diskretizace alespoň 44 kHz. Téměř všechny zvukové karty podporují záznam a přehrávání stereofonního zvukového signálu s frekvencí vzorkování 44,1 nebo 48 kHz.

Vypouštění ADC a DAC určuje vypouštění reprezentace digitálního signálu (8, 16 nebo 18 bitů). Drtivá většina zvukových karet je vybavena 16bitovými ADC a DAC. Takové zvukové mapy jsou teoreticky připisovány třídě Hi-Fi, která musí poskytovat kvalitu zvuku studia. Některé zvukové karty jsou vybaveny 20- a dokonce 24bitovými ADC a tatínky, což výrazně zlepšuje kvalitu záznamu / přehrávání zvuku.

ÚPLNÝDuplexní(Plný duplex) - režim přenosu dat na kanálu, podle kterého zvukový systém může současně přijímat (zápis) a vysílat (reprodukovat) audio data. Nicméně, ne všechny zvukové karty podporují tento režim v plném rozsahu, protože neposkytují vysokou kvalitu zvuku s intenzivní výměnou dat. Tyto karty mohou být použity k práci s hlasovými daty v Internetu, například při provádění telekonferencí, když je požadována vysoká kvalita zvuku.

3. Modul syntezátoru

Efektivní syntetizátor zvuku umožňuje generovat téměř všechny zvuky, včetně zvuku reálných hudebních nástrojů. Princip syntezátoru je znázorněn na OBR. 5.5.

Syntéza je proces rekreace struktury hudebního tónu (poznámky). Zvukový signál jakéhokoliv hudebního nástroje má několik časových fází. Na Obr. 5.5 a zobrazte fáze zvukového signálu, které vznikají, když je stisknuto klávesnice. Pro každý hudební nástroj bude pohled na signál zvláštní, ale mohou být rozlišeny tři fáze: útok, podpora a útlum. Kombinace těchto fází se nazývá obálka amplitudy, jejichž forma závisí na typu hudebního nástroje. Trvání útoku na různé hudební nástroje se liší od jednotek do několika desítek nebo dokonce až stovek milisekund. Ve fázi zvaném podpěře se amplituda signálu téměř nemění a výška hudebního tónu je vytvořena během podpory. Poslední fáze, útlum, odpovídá grafu poměrně rychlého snížení amplitudy signálu.

V moderních syntetizátorech je zvuk vytvořen následovně. Digitální zařízení s použitím jedné ze syntézních metod vytváří tzv. Excitační signál s danou výškou zvuku (poznámka), který musí mít spektrální vlastnosti co nejblíže charakteristikám napodobeného hudebního nástroje v podpůrné fázi, jak je znázorněno Na Obr. 5.5, b. Dále je excitační signál přiváděn do filtru, simulující amplitudovou frekvenční odezvu skutečného hudebního nástroje. Amplitudová obálka stejného nástroje se aplikuje na jiný vstup filtru. Dále se sada signálů zpracovává za účelem získání speciálních zvukových efektů, například echo (reverb), sborový výkon (HO-RUS). Dále se provádí převod a filtrování signálu s nízkým frekvencí (FNH). Hlavní vlastnosti modulu syntezátoru:

Zvuková syntéza metoda;

Velikost paměti;

Schopnost hardwarového zpracování signálu vytvářet zvukové efekty;

Metoda syntézy zvuku,používá se v pc zvukový systém, určuje nejen kvalitu zvuku, ale také složení systému. V praxi jsou na zvukových kartách instalována syntezátory generující zvuk pomocí následujících metod.

Metoda Syntéza Freewood. (FrekvenceModulaceSyntéza- FM syntéza) znamená použití, aby vytvořil hlas hudebního nástroje alespoň dva generátory výzev komplexního tvaru. Generátor nosiče generuje hlavní tónový signál, frekvenční modulovaný signál dodatečných harmonických, podtextónů, které určují časový záběr zvukového nástroje. Generátor obálky řídí amplitudu výsledného signálu. Generátor FM poskytuje přijatelnou kvalitu zvuku, má nízké náklady, ale ne implementuje zvukové efekty. V tomto ohledu se zvukové karty používající tuto metodu nedoporučují v souladu s normou RS99.

Syntéza zvuku založená na vlnové tabulce (Mávat.StůlSyntéza - WT-syntéza) se provádí pomocí předem digitalizovaných vzorků zvuku reálných hudebních nástrojů a dalších zvuků uložených ve speciálním ROM, vyrobeném ve formě paměťového čipu nebo integrovaného do paměti WT Generator MicroCIRCUIT. WT Synthesizer poskytuje vysoce kvalitní zvuková generace. Tato metoda syntézy je implementována v moderních zvukových kartách.

Velikost pamětina zvukových kartách s WT Syntetizátorem se může zvětšit v důsledku instalace dalších paměťových prvků (ROM) pro ukládání bank s nástroji.

Zvukové efektyformulovat se speciálním efektem procesoru, který může být buď nezávislý prvek (čip), nebo integrujte do WT Synthesizer. Pro převážnou většinu karet s WT-syntézou se účinky reverb a sbor staly standardem. Syntéza zvuku založeného na fyzikálním modelování zajišťuje použití matematických modelů zvuku tvorby skutečných hudebních nástrojů pro generování digitální formy a pro další konverzi na pípnutí s DAC. Zvukové karty pomocí metody fyzikální modelování ještě nebyly rozšířené, protože tam je výkonný počítač pro jejich provoz.

4. Modul rozhraní

Modul rozhraní poskytuje výměnu dat mezi zvukovým systémem a jinými externími a vnitřními zařízeními.

RozhraníJE.v roce 1998 bylo rozhraní PCI vysunuta ve zvukových kartách.

RozhraníPci.poskytuje širokou šířku pásma (například verze 2.1 je více než 260 mbps), což umožňuje vysílat audio datové toky paralelně. Pomocí sběrnice PCI umožňuje zlepšit kvalitu zvuku, poskytovat poměr signálu k šumu přes 90 dB. Kromě toho sběrnice PCI zajišťuje možnost kooperačního zvukového zpracování dat, kdy jsou zpracování a úlohy přenosu dat distribuovány mezi zvukovým systémem a CPU.

MIDI. (Hudební.NástrojDigitální.Rozhraní.- Digitální rozhraní hudebních nástrojů) se řídí speciálním standardem obsahujícím specifikace na hardwarovém rozhraní: typy kanálů, kabely, porty, s nimiž jsou zařízení MIDI připojena jeden k druhému, jakož i popis dat výměny informací - Protokol výměny informací mezi MIDI zařízeními. Zejména pomocí příkazů MIDI lze ovládat osvětlovacím zařízením, video zařízením v procesu provádění hudební skupiny na scéně. Zařízení s rozhraním MIDI jsou spojena postupně vytvořením druhu MIDI sítě, která obsahuje regulátor - řídicí zařízení, které lze použít jako PC a syntezátor hudebního klíče, stejně jako poháněná zařízení (přijímače), vysílání informací do regulátoru pro svou žádost. Celková délka MIDI řetězce není omezena, ale maximální délka kabelu mezi dvěma zařízeními MIDI by neměla překročit 15 metrů.

Připojení počítače do sítě MIDI se provádí pomocí speciálního midi adaptéru, který má tři MIDI porty: vstupní, výstupní a průchozí přenos dat, stejně jako dvě připojení pro připojení joysticků.

Audio karta obsahuje rozhraní pro připojení disků CD-ROM.
5. Modul Mixer.

Modul směšovače zvukové karty provádí:

přepínání (připojení / odpojení) zdrojů a zvukových signálů, jakož i regulace jejich úrovně;

míchání (míchání) více zvukových signálů a upravit úroveň výsledku.

Hlavními vlastnostmi modulu směšovače zahrnují:

počet smíšených signálů na kanálu přehrávání;
úroveň řídicího signálu v každém smíšeném kanálu;
regulace úrovně celkového signálu;
výstupní zesilovač;
přítomnost konektorů pro připojení externích a vnitřních přijímačů / zdrojů zvukových signálů.

Zdroje a přijímače zvukového signálu jsou připojeny k modulu směšovače prostřednictvím externích nebo interních konektorů. Externí konektory zvukového systému jsou obvykle umístěny na zadním panelu skříně systémové jednotky: Joystick./ MIDI. - připojení joysticku nebo midi adaptéru; MicV.- pro připojení mikrofonu; ČáraV.- lineární vstup pro připojení jakýchkoli zdrojů zvukových signálů; ČáraVen.- lineární výstup pro připojení všech audio přijímačů; MLUVČÍ- Pro připojení sluchátek (sluchátek) nebo pasivní akustický systém.

Software Management Mixer se provádí buď pomocí nástrojů Windows nebo pomocí programu mixer dodaného se softwarem zvukové karty.

Kompatibilita audio systému s jedním z standardů zvukových karet znamená, že zvukový systém poskytne vysoce kvalitní zvukové signály. Problémy s kompatibilitou jsou obzvláště důležité pro aplikace DOS. Každý z nich obsahuje seznam zvukových karet, pracovat, s nimiž je aplikace DOS orientována.

StandardZvuk.Blaster.podporovat aplikace ve formě her pro DOS, ve které je podpora zvuku naprogramována s orientací zvukové zvukové karty Sound Blaster.

StandardOknaZvuk.Systém.(WSS.) společnost Microsoft obsahuje zvukovou kartu a softwarový balíček zaměřený především na obchodní aplikaci.

6. Akustický systém

Akustický systém (AC) přímo převádí zvukový elektrický signál do akustických oscilací a je posledním spojením dráhy reprodukce zvuku.

Zpravidla AC obsahuje několik reproduktorů zvuku, z nichž každý může mít jeden nebo více reproduktorů. Počet reproduktorů v reproduktorech závisí na počtu komponent, které tvoří pípnutí a tvoří samostatné audio kanály.

Například stereo signál obsahuje dva komponenty - signály levého a pravého stereochanálů, které vyžadují alespoň dva sloupce jako součást stereofonního akustického systému. Zvukový signál v Dolby Digital obsahuje informace pro šesti audio kanálů: dva přední stereofonní kanály, centrální kanál (dialogový kanál), dva zadní kanály a ultra-nízký kanál kanál. Pro přehrání signálu Dolby Digital by měl mít akustický systém šest zvukových sloupců.

Zpravodajem provozu a vnitřního zařízení zvukových sloupů domácích a použitých v technických prostředcích informatizace ve složení akustického systému počítače se prakticky nelíbí.

V podstatě se AC pro PC skládá ze dvou zvukových sloupců, které poskytují stereofonní přehrávání signálu. Každý sloupec v AC pro PC má obvykle jeden reproduktor, nicméně, dva se používají v drahých modelech: pro vysoké a nízké frekvence. Moderní modely akustických systémů zároveň umožňují reprodukovat zvuk do téměř celého sluchového frekvenčního rozsahu v důsledku použití speciálního provedení sloupce nebo reproduktory.

Pro reprodukci nízkých a ultra-nízkých frekvencí s vysokou kvalitou ACS, kromě dvou sloupců, použijte třetí zvukovou jednotku - subwoofer (Subwoofer.), nainstalován pod ploše. Taková trojkomponentní AC pro PC se skládá ze dvou tzv. Satelitních reproduktorů reprodukujících média a vysoké frekvence (od asi 150 Hz do 20 kHz) a subwoofer, který reprodukuje frekvenci pod 150 Hz.

Výrazný znak AC pro PC je možnost přítomnosti vlastního vestavěného zesilovače. Reproduktor s vestavěným zesilovačem se nazývá aktivní. PasivníAC zesilovač má č.

Hlavní výhodou aktivního reproduktoru je připojení k lineárnímu výstupu zvukové karty. Aktivní střídavý výkon se provádí buď z baterií (baterií) nebo z elektrické sítě přes speciální adaptér, vyrobený ve formě oddělené externí jednotky nebo napájecího modulu instalovaného v těle jednoho ze sloupců.

Výstupní výkon akustických systémů pro PC se může lišit v širokém rozsahu a závisí na technických vlastnostech zesilovače a reproduktorů. Pokud je systém určen pro

zvukové počítačové hry, dostatečný výkon 15 -20 w za sloupec pro středně velký prostor. Pokud potřebujete zajistit dobrou slučitelnost během přednášky nebo prezentace ve velkém publiku, je možné použít jednu AU, mající sílu až 30 W na kanál. S nárůstem výkonu AU se zvyšují celkové rozměry a zvyšují náklady.

Moderní modely akustických systémů mají hnízdo pro sluchátka, při připojování, který přehrávání zvuku přes reproduktory je automaticky ukončeno.

Hlavní vlastnosti AC:pásová reprodukovatelná frekvence, citlivost, harmonický koeficient, výkon.

Pásová reprodukovatelná frekvence (Frekvenčnírespon. se) - Jedná se o amplitudovou frekvenční závislost zvukového tlaku nebo závislost zvukového tlaku (zvuková síla) z frekvence střídavého napětí, sčítání cívky reproduktoru. Frekvenční pásmo vnímané lidským EH se pohybuje od 20 do 20 000 Hz. Sloupce, zpravidla mají rozsah omezený v rozsahu nízké frekvence 40 - 60 Hz. Řešení Problém reprodukce nízkých frekvencí umožňuje použití subwooferu.

Citlivost zvukového sloupce (SENSITEITIY.) vyznačuje se zvukovým tlakem, který vytváří ve vzdálenosti 1 m, když je elektrický signál aplikován na její vstup s výkonem 1 W. V souladu s požadavky standardů je citlivost definována jako průměrný akustický tlak v určitém kmitočtovém pásmu.

Čím vyšší je hodnota této vlastnosti, tím lépe reproduktory přenáší dynamický rozsah hudebního programu. Rozdíl mezi nejvíce "tichým" a nejvíce "hlasitými" zvuky moderních fonogramů 90-95 dB a více. Reproduktory s vysokou citlivostí jsou dobře reprodukovány jako tiché a hlasité zvuky.

Koeficient harmonického (CelkovýHarmonickýZkreslení.- Thd.) odhaduje nelineární deformace spojené s vzhledem nových spektrálních složek ve výstupním signálu. Harmonický koeficient je normalizován v několika frekvenčních pásmech. Například pro vysoce kvalitní hi-fi reproduktory by tento koeficient neměl překročit: 1,5% ve frekvenčním rozsahu 250-1000 Hz; 1,5% ve frekvenčním rozsahu 1000-2000 Hz a 1,0% ve frekvenčním rozsahu 2000 - 6300 Hz. Čím menší je hodnota harmonického koeficientu, tím lepší je AU.

Elektrická energie (NapájeníZacházení), který je odolávat AU, je jedním z hlavních vlastností. Neexistuje však přímý vztah mezi mocností a kvalitou přehrávání zvuku. Maximální zvukový tlak závisí

spíše citlivost a síla AC v podstatě určuje jeho spolehlivost.

Často, PC balení pro PC označuje špičkový výkon akustického systému, který ne vždy odráží skutečnou sílu systému, protože může překročit nominální 10krát. Vzhledem k významnému rozdílu ve fyzikálních procesech vyskytujících se během zkoušek AC se hodnoty elektrických kapacit mohou několikrát lišit. Chcete-li porovnat kapacitu různých speavers, je nutné vědět, která moc indikuje výrobce výrobků a jaký druh zkušebních metod je definován.

Mezi výrobci kvalitních a drahých AC - firmou kreativní, Yamaha, Sony, Aiwa. AC nižší třída produkují génius, Altc, Jazz.Bederní.

Některé modely sloupců Microsoft jsou připojeny ke zvukové kartě, ale k portu USB. V tomto případě se zvuk přichází na reproduktory v digitální podobě a jeho dekódování vytváří malou čipovou sadu nainstalovanou ve sloupcích.
7. Pokyny ke zlepšení zvukového systému

V současné době Intel, Compaq a Microsoft nabízel novou architekturu zvukového systému PC. Podle této architektury jsou moduly zpracování zvuku odebrány z PC pouzdra, ve kterém mají elektrické rušení a jsou umístěny například v reproduktorech akustického systému. V tomto případě jsou zvukové signály přenášeny v digitální podobě, což významně zvyšuje jejich hlukovou imunitu a kvalitu přehrávání zvuku. Pro přenos digitálních dat v digitální podobě je zajištěno použití vysokorychlostních USB pneumatik a krku 1394.

Dalším směrem ke zlepšení zvukového systému je vytvoření hromadného (prostorového) zvuku, zvaného trojrozměrný nebo 3D zvuk (Tři.Dimentional.Zvuk.). Pro získání prostorového zvuku se provádí speciální zpracování fází signálu: Fáze výstupních signálů levých a pravých kanálů jsou posunuty vzhledem ke zdroji. V tomto případě se vlastnost lidského mozku používá k určení polohy zdroje zvuku analýzou poměru amplitudy a fází zvukového signálu vnímané každým uchem. Zvukový systém Uživatel vybavený speciálním modulem 3D zvukového zpracování, což představuje účinek "pohybu" zdroje zvuku.

Nový směr využití multimediálních technologií je vytvoření domácího kina založeného na PC (PC.- Divadlo), ty. Varianta multimediálního počítače určeného k současnosti násobí uživatelé sledovat hru,

pohled na vzdělávací program nebo film v DVD Standard. PC-Divadlo ve své kompozici má speciální multikanálový akustický systém tvořící prostorový zvuk (Obklopovat.Zvuk.). Systémy prostorových zvuků vytvářejí různé zvukové efekty v místnosti a uživatel se domnívá, že se nachází v centru zvukového pole a zvukových zdrojů kolem něj. Surround Sound Multichannel Sound Systems se používají v kinech a již se začínají objevit ve formě domácích zařízení.

Ve vícekanálových domácích systémech se zvuk zaznamenává na dvou laserových video discích nebo videokazetách pomocí Dolbyho objektu vyvinutého Dolby Laboratories. Mezi nejznámější vývoj v tomto směru patří:

Dolby. (Obklopovat.) Pro.Logika.- čtyřkanálový zvukový systém obsahující levý a pravý stereokanlas, centrální kanál pro dialogy a zadní kanál pro efekty.

Dolby.Obklopovat.Digitální.- Zvukový systém skládající se z 5 + 1 kanálů: vlevo, vpravo, centrální, levé a pravé kanály zadních efektů a ultra-nízký kmitočtový kanál. Záznamové signály pro systém se provádí jako digitální optický fonogram na filmu.

V samostatných modelech akustických reproduktorů, kromě standardních regulátorů s vysokým / nízkou frekvencí, objemem a rovnováhy, existují tlačítka, která zahrnují speciální efekty, jako je ZD-Sound, Dolby Surround atd.

Otázky řízení

Jaké jsou hlavní funkce zvukového systému PC?

Jaké jsou hlavní komponenty zvukového systému PC?

Na základě těchto důvodů se frekvence vzorkování signálu rozlišuje během analogové digitální konverze?

Seznam hlavních kroků analogové-digitální a digitální transformace.

Jaké základní parametry charakterizují modul pro přehrávání záznamů a zvuku?

Jaké jsou metody syntézy zvuku?

Jaké funkce provádějí modul mixéru a co platí pro počet svých hlavních vlastností?

Jaký je rozdíl mezi pasivním akustickým systémem z aktivního?

1.Svukovaya.systémPc.

Audio systém PC ve formě zvukové karty se objevil v roce 1989, což významně rozšiřuje možnosti PC jako technické prostředky informatizace.

Zvukový počítačový systém - komplex softwaru a hardwaru provádějící následující funkce:

záznam zvukových signálů z externích zdrojů, jako je mikrofon nebo magnetofon, převodem vstupních analogových zvukových signálů do digitálního a následného úložiště na pevném disku;
přehrávání nahraných zvukových dat pomocí externího reproduktoru nebo sluchátek (sluchátka);
přehrávání zvukových CD;
míchání (míchání) při nahrávání nebo hraní signálů z více zdrojů;
simultánní nahrávání a přehrávání zvukových signálů (režim Plny Duplex);
zpracování zvukových signálů: editace, kombinování nebo separajících fragmentů signálu, filtrování, změna jeho úrovně;
zpracování zvukového signálu v souladu s algoritmy objemové (trojrozměrné - 3D zvuk.) zvuk;
generace pomocí hudebních nástrojů syntetizátor, stejně jako lidský projev a další zvuky;
správa práce externích elektronických hudebních nástrojů prostřednictvím speciálního MIDI rozhraní.
Stáhněte si přednášky "Zpracování a reprodukční systémy zvukových informací"

Klasický zvukový systém, jak je znázorněno na obrázku 1, obsahuje:

Struktura zvukového systému PC

záznam a zvukový záznam modulu:
modul syntezátoru;
modul rozhraní;
modulový směšovač;
akustický systém.

První čtyři moduly jsou obvykle instalovány na zvukové kartě. Kromě toho existují zvukové karty bez modulu syntezátoru nebo záznamový modul přehrávání digitálního zvuku. Každý z modulů lze provádět buď jako samostatný čip nebo zadání multifunkčního čipu. Chipset zvukového systému tak může obsahovat jak několik i jeden mikroobvod.

Konstruktivní výkony zvukového systému PC podléhají významným změnám; Na nich jsou instalovány základní desky s čipovou sadou pro zpracování zvuku.

2. Modul. \\ tzáznamyahrát si

Modul záznamu a přehrávání zvukového systému provádí analog-to-digitální a digitální konverzi v režimu přenosu softwaru nebo přenosu do kanálů Dma. (Přímý přístup k paměti. — direct Memory Access Channel).

Zvuk Jak víte, je podélné vlny, volně probíhající ve vzduchu nebo jiném prostředí, Proto pípnutí zní nepřetržitě v čase a ve vesmíru.

Nahrávání zvuku - Ukládá informace o výkyvech akustického tlaku v době záznamu. Aktuálně analogové a digitální signály se používají k záznamu a přenášení informací o zvuku. Jinými slovy, pípnutí lze prezentovat analogový nebo digitální formulář .

jedná se o konverzi analogového signálu do digitálního a skládá se z následujících hlavních kroků: odběr vzorků, kvantování a kódování. Schéma analogové digitální konverze pípnutí je uveden na OBR. 2.

Pre-analogový pípnutí vstupuje do analogového filtru, který omezuje frekvenční pásmo signálu.

Odběr vzorků signálu

Odběr vzorků signálu Je vybrat vzorek analogového signálu s danou frekvencí a definovat frekvenci vzorkování. Kromě toho by měla být frekvence diskretizace alespoň dvojnásobek nejvyšší harmonické frekvence (frekvenční složka) zdrojového zvukového signálu. Vzhledem k tomu, že osoba je schopna slyšet zvuky ve frekvenčním rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, maximální frekvence odběru vzorkování zdrojového zvukového signálu by měla být nejméně 40 kHz, tj. Počet je nutné provádět 40 000 krát za sekundu. V tomto ohledu ve většině moderních zvukových systémů PC je maximální frekvence vzorkování zvukového signálu 44.1 nebo 48 kHz.

Kvantizace

Kvantizaceamplituda je měření okamžitých hodnot amplitudy diskrétního signálu v čase a transformace do diskrétního času a amplitudy. Na Obr. 3 znázorňuje proces kvantování analogovým signálem a hodnoty okamžitých amplitudy jsou kódovány 3-bitovými čísly.

Kódování

Kódování Je převést na digitální kód kvantovaného signálu. V tomto případě závisí přesnost měření během kvantování na počtu výbojů kategorie. Pokud jsou hodnoty amplitudy zaznamenány pomocí binárních čísel a nastavují délku kategorie N výbojů, počet možných hodnot kódových slov bude 2 n. Může existovat úroveň kvantizace amplitudy odpočítávání. Například, pokud je hodnota amplitudy odpočítávání reprezentována 16bitovým kódovým slovem, maximální počet gradices amplitudy (kvantizační úrovně) bude 2 1b \u003d 65 536. Pro 8bitový pohled získáme 2 8 \u003d 256 stupňů amplitudy.

Analog-digitální a digitální konverze

Analog-digitální konverze prováděné speciálním elektronickým zařízením - analog-to-digitální konvertor(ADC)Ve kterých jsou diskrétní počty signálu převedeny na posloupnost čísel. Výsledný tok digitálních dat, tj Signál obsahuje jak užitečné, tak nežádoucí vysokofrekvenční rušení, pro filtrování, které jsou získané digitální data prošla digitálním filtrem.

Transformace DIGID. obecně se vyskytuje ve dvou stupních, jak je znázorněno na obr. 4. V první fázi z digitálního datového toku s digitálním analogovým převodníkem (DAC) se počty signálu izolují od frekvence vzorkování. Ve druhé etapě je z diskrétních vzorků generován plynulý analogový signál vyhlazováním (interpolace) za použití nízkofrekvenčního filtru, který potlačuje pravidelné složky spektra diskrétního signálu.

Snížení množství digitálních dat potřebných pro reprezentaci zvukového signálu s danou kvalitou, použití komprese (komprese) který spočívá v snižování počtu vzorků a úrovní kvantování nebo počet bitů, které se vyskytují na jednom odpočítávání.

Tyto metody pro kódování zvukových dat pomocí speciálních kódovacích zařízení umožňují snížit množství toku informací na téměř 20% počátečního. Výběr metody kódování při záznamu zvukových informací závisí na sadě kompresního softwaru - kodeky (Dekódování kódování)Dodáváno se softwarovým softwarem Software Card nebo operačním systémem.

Provádění analogových digitálních a digitálních převodových funkcí signálu, modul pro záznam zvuku a přehrávání digitálního zvuku obsahuje ADC, DAC a řídicí jednotku, která jsou obvykle integrována do jednoho čipu, také volal kodek .

Hlavními vlastnostmi tohoto modulu jsou: vzorkovací frekvence; typ a vypouštění ADC a DAC; metoda kódování zvukových dat; možnost pracovat v režimu ÚPLNÝDuplex.

Frekvence vzorkování Definuje maximální frekvenci zaznamenaného nebo přehrávatelného signálu. Nahrávat a reprodukovat lidskou řeč, 6 je 8 kHz; hudba s nízkou kvalitou - 20 - 25 kHz; Pro zajištění vysoce kvalitního zvuku (audio jednotky) by měla být frekvence diskretizace alespoň 44 kHz. Téměř všechny zvukové karty podporují záznam a přehrávání stereofonního zvukového signálu s frekvencí vzorkování 44,1 nebo 48 kHz.

Vypouštění ADC a DAC určuje přítomnost digitálního signálu) (8, 16 nebo 18 bitů). Drtivá většina zvukových karet je vybavena 16bitovými ADC a DAC. Takové zvukové mapy jsou teoreticky připisovány třídě Hi-Fi, která musí poskytovat kvalitu zvuku studia. Některé zvukové karty jsou vybaveny 20- a dokonce 24bitovými ADC a DAC, což výrazně zlepšuje kvalitu záznamu / přehrávání zvuku.

Plny Duplex(plny Duplex) - Režim přenosu dat podle kanálu, podle kterého zvukový systém může současně přijímat (zápis) a vysílat (reprodukcovány) zvuková data. Nicméně, ne všechny zvukové karty podporují tento režim v plném rozsahu, protože neposkytují vysokou kvalitu zvuku s intenzivní výměnou dat. Tyto karty mohou být použity k práci s hlasovými daty v Internetu, například při provádění telekonferencí, když je požadována vysoká kvalita zvuku.

3. Modul. \\ tsyntezátor

Syntetizátor elektrického zvukového systému umožňuje generovat téměř všechny zvuky, včetně zvuku skutečných hudebních nástrojů. Princip syntezátoru je znázorněn na OBR. Pět

Syntetizace je to proces rekreace struktury hudebního tónu (poznámky). Zvukový signál jakéhokoliv hudebního nástroje má několik časových fází. Na Obr. Pět alepři stisknutí klavírního klíče se zobrazí fáze zvukového signálu. Pro každý hudební nástroj bude pohled na signál zvláštní, ale může být přidělen v něm tři fáze: útok, podpora a útlum. Kombinace těchto fází se nazývá amplitudová obálka , forma, která závisí na typu hudebního nástroje. Doba trvání ataaki. Pro různé hudební nástroje se mění z jednotek do několika desítek nebo dokonce stovek milisekund. Ve fázi nazvaný Podpěra, podporaAmplituda signálu se téměř nemění a výška hudebního tónu je vytvořena během podpory. Poslední fáze atoching.Místo odpovídá dostatečně rychlému snížení amplitudy signálu.

V moderních syntetizátorech je zvuk vytvořen následovně. Digitální zařízení s použitím jedné ze syntézních metod vytváří tzv. Excitační signál s danou výškou zvuku (poznámka), který musí mít spektrální vlastnosti co nejblíže charakteristikám napodobeného hudebního nástroje v podpůrné fázi, jak je znázorněno Na Obr. 5 B. Dále je excitační signál přiváděn do filtru, simulující amplitudovou frekvenční odezvu skutečného hudebního nástroje. Amplitudová obálka stejného nástroje se aplikuje na jiný vstup filtru. Dále se sada signálů zpracovává za účelem získání speciálních zvukových efektů, například echo (reverb), sborový výkon (HO-RUS). Dále se provádí převod a filtrování signálu s nízkým frekvencí (FNH).

Hlavní vlastnosti modulu syntezátoru:

zvuková syntéza metoda;
velikost paměti;
schopnost hardwarového zpracování signálu vytvářet zvukové efekty;
polyphony - maximální počet současně reprodukovatelných zvukových prvků.

Metoda syntézy zvuku

Metoda syntézy zvuku , používá se v pc zvukový systém, určuje nejen kvalitu zvuku, ale také složení systému.

V praxi jsou na zvukových kartách instalována syntezátory generující zvuk pomocí následujících metod.

1. Metoda syntézy založená na frekvenční modulace (Frekvence Modulace Syntéza - Syntéza FM) Zajišťuje použití pro generování hlasu hudebního nástroje pro alespoň dva generátory signálů složitého tvaru. Generátor nosiče generuje hlavní tónový signál, frekvenční modulovaný signál dodatečných harmonických, podtextónů, které určují časový záběr zvukového nástroje. Generátor obálky řídí amplitudu výsledného signálu. Generátor FM poskytuje přijatelnou kvalitu zvuku, má nízké náklady, ale ne implementuje zvukové efekty. V tomto ohledu se zvukové karty používající tuto metodu nedoporučují v souladu s normou RS99.

2. Syntéza zvuku založená na vlnové tabulce (Mávat. Stůl Syntéza - WT-syntéza) Předpokládá se pomocí předem digitalizovaných vzorků zvuku reálných hudebních nástrojů a dalších zvuků uložených ve speciálním ROM provedeném ve formě paměťového čipu nebo integrovaného do paměťového čipu WT Generator. WT Synthesizer poskytuje vysoce kvalitní zvuková generace. Tato metoda syntézy je implementována v moderních zvukových kartách.

Velikost paměti na zvukových kartách s WT Syntetizátorem se může zvětšit v důsledku instalace dalších paměťových prvků (ROM) pro ukládání bank s nástroji.

Zvukové efektys pomocí zvláštního efektový procesor který může být buď nezávislý prvek (mikroobvod), nebo integrujte do WT Synthesizer. Pro převážnou většinu karet s WT-syntézou se účinky reverb a sbor staly standardem.

Zvuková syntéza na základě fyzikální modelování . Poskytuje použití matematických modelů zvuku tvorby skutečných hudebních nástrojů pro generování digitální formy a pro další konverzi na pípnutí s DAC. Zvukové karty pomocí metody fyzikální modelování ještě nebyly rozšířené, protože tam je výkonný počítač pro jejich provoz.

Polyphony. - Maximální počet současně reprodukovatelných elementárních zvuků. Pro každý typ zvukové karty může být hodnota polyfonie jeho vlastní. (od 20 a více hlasů).

4. Modul. \\ trozhraní

Modul rozhraní Poskytuje výměnu dat mezi zvukovým systémem a jinými externími a vnitřními zařízeními.

RozhraníJE. v roce 1998 bylo rozhraní PCI vysunuta ve zvukových kartách.

Rozhraní RSI. poskytuje širokou šířku pásma (například verze 2.1 je více než 260 mbps), což umožňuje vysílat audio datové toky paralelně. Pomocí sběrnice PCI umožňuje zlepšit kvalitu zvuku, poskytovat poměr signálu k šumu přes 90 dB. Kromě toho sběrnice PCI zajišťuje možnost kooperačního zvukového zpracování dat, kdy jsou zpracování a úlohy přenosu dat distribuovány mezi zvukovým systémem a CPU.

MIDI. Digitální rozhraní hudebního nástroje) - digitální rozhraní hudebních nástrojů) se řídí speciálním standardem obsahujícím specifikace na hardwarovém rozhraní: typy kanálů, kabely, portů, s nimiž jsou zařízení MIDI připojena jeden k druhému, stejně jako popis postupu pro výměnu dat - informace Výměnný protokol mezi MIDI zařízeními. Zejména pomocí příkazů MIDI lze ovládat osvětlovacím zařízením, video zařízením v procesu provádění hudební skupiny na scéně. Zařízení s rozhraním MIDI jsou spojena postupně vytvořením druhu MIDI sítě, která obsahuje regulátor - řídicí zařízení, které lze použít jako PC a syntezátor hudebního klíče, stejně jako poháněná zařízení (přijímače), vysílání informací do regulátoru pro svou žádost. Celková délka MIDI řetězce není omezena, ale maximální délka kabelu mezi dvěma zařízeními MIDI by neměla překročit 15 metrů.

Audio karta obsahuje rozhraní pro připojení disků CD-ROM.

5. Modulmíchačka

Modul směšovače zvukové karty provádí:

přepínání (připojení / odpojení) Zdroje a zvukové signály, jakož i regulaci jejich úrovně;
míchání (míchání) Více zvukových signálů a přizpůsobení výsledku výsledku.

Hlavními vlastnostmi modulu směšovače zahrnují:

počet smíšených signálů na kanálu přehrávání;
úroveň řídicího signálu v každém smíšeném kanálu;
regulace úrovně celkového signálu;
výstupní zesilovač;
přítomnost konektorů pro připojení externích a vnitřních přijímačů / zdrojů zvukových signálů.

Joystic.k./ MIDI. - připojit joystick nebo MIDI adaptér;
Mic V. - pro připojení mikrofonu;
Řádek. - lineární vstup pro připojení všech zdrojů zvukových signálů;
Čára Ven. - lineární výstup pro připojení všech audio přijímačů;
MLUVČÍ - Pro připojení sluchátek (sluchátek) nebo pasivní akustický systém.

Software Management Mixer se provádí buď pomocí nástrojů Windows nebo pomocí programu mixer dodaného se softwarem zvukové karty.

StandardZvukový blaster. podporovat aplikace ve formě her pro DOS, ve které je podpora zvuku naprogramována s orientací zvukové zvukové karty Sound Blaster.

StandardSystém Windows Zvukový systém (WSS) společnost Microsoft obsahuje zvukovou kartu a softwarový balíček zaměřený především na obchodní aplikaci.

6. Akustickýsystém

Akustický systém (AC) Okamžitě převádí zvukový elektrický signál do akustických oscilací a je posledním článkem dráhy reprodukce zvuku.

Akustický systém

AC, zpravidla zahrnuje více audio reproduktoryKaždý z nich může mít jeden nebo více reproduktorů.

Počet reproduktorů v reproduktorech závisí na počtu komponent, které tvoří pípnutí a tvoří samostatné audio kanály.

Například, stereo signál obsahuje dva komponenty - Signály levého a pravého stereokanalu, které vyžadují alespoň dva sloupce jako součást stereofonního akustického systému.

Pípnutí ve formátu Dolby Digital Obsahuje informace pro šest audio kanálů: dva přední stereofonní kanály, centrální kanál (kanálové dialogy), dva zadní kanály a ultra-nízký kanál kanál. Pro přehrání signálu Dolby Digital by měl mít akustický systém šest zvukových sloupců.

Většinou AC pro PC se skládá ze dvou zvukových sloupcůkteré poskytují přehrávání stereofonního signálu. Každý sloupec v AC pro PC má obvykle jeden reproduktor, nicméně, dva se používají v drahých modelech: pro vysoké a nízké frekvence. Moderní modely akustických systémů zároveň umožňují reprodukovat zvuk do téměř celého sluchového frekvenčního rozsahu v důsledku použití speciálního provedení sloupce nebo reproduktory.

Pro přehrávání nízkých a ultra-nízkých frekvencí s vysokou kvalitou v Au, kromě dvou sloupců se používá třetí zvuková jednotka - subwoofer. (Subwoofer. ) , nainstalován pod ploše. Takový tříložkový reproduktor pro PC se skládá ze dvou takzvaných satelitní reproduktory Reprodukční médium a vysoké frekvence (od asi 150 Hz do 20 kHz) a subwoofer, reprodukční frekvence pod 150 Hz.

Výrazný rys AC pro PC - schopnost mít vlastní Vestavěný napájecí zesilovač. Reproduktor s vestavěným zesilovačem se nazývá aktivní. PasivníAC zesilovač má č.

Hlavní výhodou aktivního reproduktoru je možnosti připojení k lineárnímu výstupu zvukové karty. Aktivní střídavý výkon se provádí buď z baterií (baterií) nebo z elektrické sítě přes speciální adaptér, vyrobený ve formě oddělené externí jednotky nebo napájecího modulu instalovaného v těle jednoho ze sloupců.

Výstupní výkon akustických systémů pro PC se může lišit v širokém rozsahu a závisí na technických vlastnostech zesilovače a reproduktorů. Pokud je systém navržen tak, aby zvukové počítačové hry, dostatečný výkon je 15-20 w za sloupec pro místnost střední velikosti. Pokud potřebujete zajistit dobrou slučitelnost během přednášky nebo prezentace ve velkém publiku, je možné použít jednu AU, mající sílu až 30 W na kanál. S nárůstem výkonu AU se zvyšují celkové rozměry a zvyšují náklady.

Moderní modely akustických systémů mají hnízdo pro sluchátka, při připojování, který přehrávání zvuku přes reproduktory je automaticky ukončeno.

Akustický systém Microlab.

Hlavní vlastnosti AC:

reprodukovatelná frekvenční pásmo
citlivost,
harmonický koeficient
napájení.

Pásová reprodukovatelná frekvence (FrekvenceResponse)- jedná se o amplitudovou frekvenční závislost zvukového tlaku nebo závislost zvukového tlaku (zvuková síla) z frekvence variabilního napětí, sčítání cívky reproduktoru.

Frekvenční pásmo vnímané lidským EH se pohybuje od 20 do 20 000 Hz.

Sloupce, zpravidla mají rozsah omezený v rozsahu nízké frekvence 40 - 60 Hz. Řešení Problém reprodukce nízkých frekvencí umožňuje použití subwooferu.

Citlivost zvukového sloupce (Citlivost) vyznačuje se zvukovým tlakem, který vytváří ve vzdálenosti 1 m, když je elektrický signál aplikován na její vstup s výkonem 1 W.

V odpovídajícím PC systému ve formě zvukové karty se objevila v roce 1989, což významně rozšiřuje možnosti PC jako technické prostředky informatizace. Zdrojové a zvukové signálové přijímače jsou připojeny k modulu směšovače přes externí nebo interní konektory. Konektory externích zvukových systémů jsou obvykle umístěny na zadním panelu skříně systémové jednotky: / h3nbsp; pocit STRON / BGBB s požadavky normy Senzitivita je definována jako průměrný akustický tlak ve specifickém frekvenčním pásmu.

Čím vyšší je hodnota této vlastnosti, tím lépe reproduktory přenáší dynamický rozsah hudebního programu. Rozdíl mezi "tichým" a nejvíce "hlasitými" zvuky moderních fonogramů 90 - 95 dB a více. / EMAS s vysokou citlivostí docela dobře reprodukovat tiché i hlasité zvuky.

Koeficient harmonického

Koeficient harmonického (Celkové harmonické zkreslení.- THD) odhaduje nelineární deformace spojené s vzhledem nových spektrálních složek ve výstupním signálu.

Harmonický koeficient je normalizován v několika frekvenčních pásmech. Například pro vysoce kvalitní hi-fi reproduktory by tento koeficient neměl překročit: 1,5% ve frekvenčním rozsahu 250-1000 Hz; 1,5% ve frekvenčním rozsahu 1000-2000 Hz a 1,0% ve frekvenčním rozsahu 2000 - 6300 Hz.

Čím menší je hodnota harmonického koeficientu, tím lepší je AU.

Elektrická energie

Elektrická energie (Manipulace s napájením),který je odolávat AU, je jedním z hlavních vlastností. Neexistuje však přímý vztah mezi mocností a kvalitou přehrávání zvuku. Maximální zvukový tlak závisí na citlivosti a výkon AC je hlavně určuje jeho spolehlivost.

Mezi výrobci vysoce kvalitních a drahých AC - firem Kreativní, yamaha, Sony, Aiwa. AC nižší třída vyrábí génius, Altec, Jazz Hipster.

Některé modely sloupců Microsoft jsou připojeny ke zvukové kartě, ale k portu USB. V tomto případě se zvuk přichází na reproduktory v digitální podobě a jeho dekódování vytváří malý chipulb, z nichž každá může mít jeden nebo více reproduktorů. Set instalovaný ve sloupcích.

7. Pokynyzlepšenízvuksystémy

V současné době, Intel, Compaq a Microsoft nabízel nová architektura zvukového systému PC. Podle této architektury moduly zpracování zvuku jsou vyřazeny z pc bydleníkde působí na elektrické rušení, a jsou umístěny například v reproduktorech akustického systému. V tomto případě jsou zvukové signály přenášeny v digitální podobě, což významně zvyšuje jejich hlukovou imunitu a kvalitu přehrávání zvuku. Pro přenos digitálních dat v digitální podobě je zajištěno použití vysokorychlostních USB a IEEE 1394 pneumatik.

Dalším směrem ke zlepšení zvukového systému je vytvořit volume (prostorový) zvuk, nazvaný trojrozměrný nebo 3D-zvuk Tři zvukový zvuk) . Pro získání prostorového zvuku se provádí speciální zpracování fází signálu: Fáze výstupních signálů levých a pravých kanálů jsou posunuty vzhledem ke zdroji. V tomto případě se vlastnost lidského mozku používá k určení polohy zdroje zvuku analýzou poměru amplitudy a fází zvukového signálu vnímané každým uchem. Zvukový systém Uživatel vybavený speciálním modulem 3D zvukového zpracování, což představuje účinek "pohybu" zdroje zvuku.

Nový směr aplikace multimediálních technologií je tvorba domácího kina založeného na PC (PC.— Divadlo) , ty. Varianta multimediálního počítače určeného k současně více uživatelů ke sledování hry, zobrazit vzdělávací program nebo film v DVD Standard. PC-Divadlo ve svém složení má speciální vícekanálový reproduktorový systém tvořící zvuk zvuk ( Obklopovat. Zvuk.). Systémy prostorových zvuků vytvářejí různé zvukové efekty v místnosti a uživatel se domnívá, že se nachází v centru zvukového pole a zvukových zdrojů kolem něj. Multikanálové prostorové zvukové systémy Používá se v kinech a začínají se objevovat ve formě domácích zařízení.

V multikanálových domácích systémech se zvuk zaznamenává na dvou laserových video discích nebo videokazetách Dolby Surround.vyvinuty Dolby Laboratories. Mezi nejznámější vývoj v tomto směru patří:

Dolby. (Obklopovat.) Pro. Logika. - Čtyřkanálový zvukový systém obsahující levý a pravý stereokanlas, centrální kanál pro dialogy a zadní kanál pro efekty.

Dolby Surround Digital. - zvukový systém skládající se z 5 + 1 kanálů: levý, vpravo, centrální, levé a pravé kanály zadních efektů a ultra-nízký kanál kanálu. Záznamové signály pro systém se provádí jako digitální optický fonogram na filmu.

Řízeníotázky

Jaké jsou hlavní funkce zvukového systému PC?
Jaké jsou hlavní komponenty zvukového systému PC?
Na základě těchto důvodů se frekvence vzorkování signálu rozlišuje během analogové digitální konverze?
Seznam hlavních kroků analogové-digitální a digitální transformace.
Jaké základní parametry charakterizují modul pro přehrávání záznamů a zvuku?
Jaké jsou metody syntézy zvuku?
Jaké funkce provádějí modul mixéru a co platí pro počet svých hlavních vlastností?
Jaký je rozdíl mezi pasivním akustickým systémem z aktivního?

Ozvučení Osobní počítač slouží k přehrávání zvukových efektů a řeči doprovázející reprodukovatelné video informace a zahrnuje:

záznam / přehrávání modulu;
syntetizér;
modul rozhraní;
mixer;
akustický systém.

Komponenty zvukového systému (s výjimkou reproduktoru) jsou konstruktivně vypracovány jako samostatná zvuková karta nebo částečně implementována jako čipy na základní desce počítače.

Zpravidla signály na vstupu a výstupu modulu záznamu / přehrávání mají analogový formulář, ale zpracování zvukových signálů je v digitální podobě. Proto hlavní funkce modulu nahrávání / přehrávání jsou redukovány na analog-to-digitální a digitální konverzi.

Chcete-li to provést, je vstupní analogový signál podroben modulaci pulzního kódu (ICM), jehož podstatou je diskretizovat čas a reprezentaci (měření) amplitudy analogového signálu do diskrétních momentů času ve formě binárních čísel . Je nutné zvolit frekvenci vzorkování a vypouštění binárních čísel tak, aby přesnost analog-to-digitální konverze odpovídá požadavkům pro kvalitu přehrávání zvuku.

Podle The Kotelnikov teorém, pokud krok vzorkování odběru vzorků oddělující sousední vzorky (měřené amplitudy) nepřekročí polovinu oscilace období nejvyššího komponentu ve frekvenčním spektru transformovaného signálu, pak uvážení času neřeší zkreslení a dělá nevede ke ztrátě informací. Pokud je dostačující pro vysoce kvalitní zvuk pro přehrávání spektra 20 kHz široké, vzorkovací frekvence by neměla být nižší než 40 kHz. Ve zvukových systémech osobních počítačů (PC) se frekvence odběru vzorků obvykle užívá rovnou 44.1 nebo 48 kHz.

Omezená pokousání binárních čísel představujících amplitudy signálů způsobuje diskretizaci hodnot signálu. Ve zvukových kartách se ve většině případů používá 16-bitová binární čísla, což odpovídá 216 kvantizačních úrovních nebo 96 dB. Někdy se používá 20- nebo dokonce 24bitová analogová konverze.

Zlepšování kvality zvuku zvýšením frekvence f vzorkování a počet kvantovacích úrovní vede k významnému zvýšení objemu digitálních dat, protože

S \u003d f t log2k / 8,

kde T je doba trvání fragmentu zvuku, S, F a T - se měří v MB, MHz a sekundách. S stereofonním zvukem se množství dat zvyšuje dvakrát. Tak, při frekvenci 44,1 kHz a 216 kvantizačních hladin, množství informací pro prezentaci zvukového stereofonního fragmentu s trváním 1 min je cca 10,6 MB. Pro snížení požadavků na kapacitu paměti pro uložení zvukových informací a šířka pásma kanálů přenosu dat, komprese (komprese) informací se používá.

Modul rozhraní se používá k přenosu digitalizovaných zvukových informací do jiných zařízení PC (paměť, akustický systém) prostřednictvím počítačových pneumatik. Šířka pásma ISA sběrnice obvykle nestačí, takže se používají další pneumatiky - PCI, speciální rozhraní MIDI hudebních nástrojů nebo některá jiná rozhraní.

Pomocí směšovače můžete smíchat zvukové signály, vytváření polyfonního zvuku, ukládat hudební doprovod pro řeč, doprovodné multimediální fragmenty atd.

Syntezátor je navržen tak, aby generoval zvukové signály, nejčastěji simulovat zvuk různých hudebních nástrojů. Pro syntézu, frekvenční modulaci, vlnové tabulky, matematické modelování se používají. Zdrojová data pro syntezátory (kódy hudby a toold) jsou obvykle prezentována ve formátu MIDI (střední rozšíření v názvu souboru). Při aplikaci metody frekvenční modulace, řídit frekvenci a amplitudu součtových signálů z hlavního generátoru a generátoru přehřátí. Podle způsobu vlnové délky se výsledný signál získá kombinací digitalizovaných vzorků zvuků odvozených z reálných hudebních nástrojů. Ve způsobu matematického modelování se používají matematické modely zvuků místo experimentálně získaných vzorků.

Přednáška číslo 6. Systémy reprodukcí zvuku

1. Základní součásti Subsystému zvuku PC.

2. Principy zpracování zvukových informací.

Hlavní součásti Sound Subsystému PC.

Audio systém PC ve formě zvukové karty se objevil v roce 1989, což významně rozšiřuje možnosti PC jako technické prostředky informatizace.

Zvukový počítačový systém- komplex softwaru a hardwaru provádějící následující funkce:

· Nahrávání zvukových signálů z externích zdrojů, například mikrofonu nebo magnetofonu, převodem vstupních analogových zvukových signálů do digitálního a následného úložiště na pevném disku;

· Přehrávání zaznamenaných zvukových dat pomocí externího reproduktoru nebo sluchátek (sluchátka);

· Přehrajte audio CD;

· Míchání (míchání) při nahrávání nebo hraní signálů z několika zdrojů;

· Simultánní záznam a přehrávání zvukových signálů (režim Plny Duplex);

· Zpracování zvukového signálu: editace, kombinování nebo separajících fragmenty signálu, filtrování, změna jeho úrovně;

· Zpracování zvukového signálu v souladu s volumetrickými algoritmy (trojrozměrné - 3D-zvuk)zvuk;

· Generování pomocí syntezátoru hudebních nástrojů, jakož i lidské řeči a další zvuky;

· Management externích elektronických hudebních nástrojů prostřednictvím speciálního MIDI rozhraní.

Zvukový systém PC je konstrukčně zvukové karty nebo nainstalovány ve slotu základní desky nebo jiný subsystém PC integrovaného na základní desce nebo expanzní kartě, jakož i zařízení záznamu a přehrávání (akustický systém). Samostatný zvukový systém funkční moduly lze provádět jako dětské desky nainstalované v příslušných konektorech zvukových karet.

Klasický zvukový systém, jak je znázorněno na Obr. 1, obsahuje:

Záznamový a zvukový záznamový modul;

Modul syntezátoru;

Modul rozhraní;

Modul Mixer (poskytuje výměnu dat mezi zvukovým systémem a jinými zařízeními - jak vnější, tak vnitřní.);

Akustický systém.

Obr. jeden. Struktura zvukového systému PC.

Konstruktivní výkony zvukového systému PC podléhají významným změnám; Na nich jsou instalovány základní desky s čipovou sadou pro zpracování zvuku.

Zvukové vybavení a programy.

Pro přehrávání a nahrávání zvukových adaptérů jsou zodpovědné speciální audio adaptéry. Zvukový adaptér Obsahuje jiný specializovaný procesor, čímž se uvolní hlavní procesor z funkcí pro řízení přehrávání zvuku. Pomocí audio adaptéru můžete zaznamenávat zvukové informace, reprodukovat řeč a hudbu. Také moderní zvukové desky umožňují vytvářet zpracování zvuku, montáž hudebních kompozic. Kromě frekvence vzorkování kódované danou frekvencí je možné přehrávat hudbu vytvořenou počítačovými příkazy. Počet hlasů je parametr zvukové karty, který určuje maximální počet současně syntetizovaných zvuků. Hlavním směrem vývoje moderních zvukových desek je podpora prostorového zvuku. V tomto případě se zobrazí možnost umístění zvukových zdrojů ve vesmíru. Pro reprodukci prostorového zvuku jsou zapotřebí alespoň dva akustické systémy. Chcete-li získat lepší účinek z prostorového zvuku, je lepší použít čtyři sloupce - dva vpředu a dva zezadu.

Drtivá většina moderních počítačů je vybavena zvukovou kartou. Dobrý zvuk blaster Audigy zvukové desky různé verze vydávají kreativní. Zároveň mnoho základní desky v současné době podporuje vysoce kvalitní šestkanálový zvuk.

Je nesmírně důležité získat kvalitní zvuk, který má dobré akustické systémy. Moderní zvukové desky mají digitální výstup SPDIF, který umožňuje připojení k domácích spotřebičům. Často je však vhodnější používat vlastní akustiku pro počítač. Při použití počítače zobrazíte videa nahraná na DVD, musíte použít moderní reproduktorový systém z pěti sloupců a subwoofer.

Abyste vytvořili vlastní hudební práce, můžete potřebovat speciální klávesnici připojenou k rozhraní MIDI. Hudební klávesnice připojené ke zvukové kartě se liší o množství oktávy (obvykle od tří do sedmi), stejně jako počet klíčů a jejich velikosti. Nejznámější výrobci jsou Korg, Roland, Yamaha. Ne špatné amatérské klávesnice produkují Casio.

Pro vysoce kvalitní hlasový záznam musíte použít odpovídající mikrofony. Jednoduché počítačové mikrofony neposkytují vysokou kvalitu zvuku. Kromě toho také mikrofonní vstup většiny zvukových desek nemá dobrou kvalitu. Proto se doporučuje použít zesilovač mikrofonu, který se připojuje k lineárnímu audio vstupu. Mikrofon zesilovač připojí dva mikrofony, které vám umožní nahrávat stereo zvuk.

Nedávno, miniaturní digitální hráči, kteří ukládají hudbu ve formátu MP3, rozšířené. Hudba z počítače je zaznamenána do paměti takového zařízení, po které lze slyšet kdekoli skrze sluchátka.

Jako další zdroj zvuku lze pro počítače zvážit počítačové rádio. Lze jej implementovat jako příplatek a může být připojen k portu USB.

Samozřejmě, že práce se zvukem na počítači je bez speciálních programů nemyslitelná. Nejjednodušší programy pro práci se zvukem jsou zahrnuty ve všech verzích systému Windows. S jejich pomocí můžete nastavit objem různých zdrojů zvuku, nastavit citlivost mikrofonu a lineárního vstupu. Kromě toho můžete nahrát malý fragment zvuku, vytvořit jednoduchou konverzi s ním a napsat výsledek do souboru. Také v systému Windows zahrnoval přehrávání CD a multimediální soubory. Můžete nahrávat hudbu na digitálních přehrávačích, poslouchat hudbu z Internetu.

Při použití hudební klávesnice musíte pracovat se zvukem v reálném čase. Nejvýkonnějším takovým programem je domácí studio CakeWalk, ale můžete udělat a snadno programy.

Pro zpracování zvuku použijte audio editor. Nejlepší zvukové editory jsou zvukové kovy a programy Wavelab. Cool Edit Editor se používá pro multichannel montáž. Chcete-li vytvořit a upravovat hudbu, stejně jako přidat vokály do hudby, používají se programy, nazvané MIDI sekvence a zvuk. Nejlepší programy této třídy jsou CakeWalk Sonar a Cubase VST.

Zpívající karaoke byl nedávno oblíbený. Existuje několik programů pro vytváření karaoke souborů a hrát je. Docela vhodného programu Karaoke Galaxy Maker, který vám umožní vytvořit karaoke. Chcete-li hrát takové soubory, použijte karaoke Galaxy hráče nebo Vanbasco karaoke hráče.

© 2015-2019 Site.
Všechna práva patří svým autorům. Tato stránka nepředstírá autorství, ale poskytuje bezplatné použití.
Vytvoření stránky Datum: 2017-06-30