Zvukové systémy. Ozvučenie

Každý, kto pracuje s profesionálnym zvukom, určite aspoň raz čelí integrovaným zvukovým systémom pozadia. Koniec koncov, nie je tajomstvom, že z takýchto malých a stredných projektov možno sotva pozostáva oviac nákladov predaja a distribútora zariadení a na predajcu a na inštalatéri. A na rozdiel od veľkých systémov "distribúcia" nevyžaduje zložité výpočty, vytváranie akustických modelov a iných rutinných predpredajných prác. Skúsený špecialista môže urobiť špecifikáciu modelu "v mysli", pozná len celkové rozmery miestnosti. A samozrejme, takýto systém bude fungovať, ale, ako sa hovorí v slávnom vtip, je tu jedna nuancia ...

Vzhľadom na úspešnú prácu obchodníkov a predajcov, vlastníkov a franchisantov kaviarní, reštaurácií, obchodov a nákupných centier po celom svete av našej krajine, teraz celkom pochopiť, že správny zvuk je dôležitý pre náladu a lojalitu klienta a pre účinnosť toho istého reklamného obsahu. A teraz teraz ukáže výňatky z farebných katalógov akéhokoľvek výrobcu stropných akustických systémov, výsledky práce obchodníkov, ktoré vidíme - všetky vážne svetové značky sa dostali dlho na ruskom trhu a obrátili klienta vo svojej viere. A príslušný obchodný líder v tejto oblasti nakoniec prestal zanedbávať kvalitu zvuku, pretože to nebolo tak dávno.

Zdá sa, že sa tento prípad vykonáva - tvorí typický návrh a zmení sa počet akustických systémov v nej, v závislosti od konfigurácie miestnosti. Ale všetko nie je také jednoduché. Pomerne jednoducho, ak sa blíži k výstavbe systémov z pozície najmenších časových nákladov na jednotku tovaru. A je v ňom logika. A najschopnejší argument - "Toto nie je filharmónia!" - už sa stal prakticky hostil a je ideálne uplatniteľné na akýkoľvek predmet, okrem skutočne, veľmi filharmónie.

Pravdepodobne, jeden z vás povie: "Toto sú nečinné uvažovanie o čomkoľvek", takže pôjdem, konečne, na hlavnú.

Topsack z článku je presne v tom, aby sa získal spoločný názor, že návrh zvukového systému pozadia nestojí za žiadne závažné dočasné a mentálne náklady. Pokiaľ ide o čas, čiastočne súhlasím - málokto z nás má v takom množstve, aby sa umožnilo stráviť sledovať-sebou na výber z jedného z dvoch susedných stropných častí pre reproduktor. Ale pripojenie inžinierskeho myslenia nám pomôže získať najlepší výsledok z tých istých výrobkov ako konkurentov. A výsledok, s týmto správnym prístupom, obaja klienta aj vaše obchodné oddelenie. Súhlasím s tým, že v aktuálnom sortimente veľmi podobné vzájomnému zariadeniu rôznych výrobcov určených na komerčné systémy, stále hlavné, ak nie je jediným spôsobom prilákať a udržať klienta - ponúknuť najatraktívnejšiu cenu. A keďže zriedkavý kupujúci bude znepokojený kvalitou zvuku a bude schopný objektívne oceniť ho, vo väčšine prípadov bude mať prospech, ponúkne ekonomické rozhodnutie.

Poďme však skúsiť abstraktné zo všetkých komerčných komponentov a sústrediť sa na natívne a blízke srdce - na inžinierskej časti.

Inžinier, vaša cesta von!

Existuje tisíc a jedno odporúčania pre výpočet rovnakých akustických systémov stropu. Začnime s nimi a začať. Čo neponúkajú nám výrobcovia na zjednodušenie našej práce ... jeden dodávateľ distribuuje Talmuda Partners s odporúčaniami na výpočet, ostatné ponuky "Užívateľsky príjemné" akustické simulátory, v ktorých môže niekto nakresliť potrebnú konfiguráciu reproduktorov, tretia píše Kalkulačky, ktoré sú dostatočne, vstupujú do lineárnej veľkosti miestnosti a dostanete generovanú správu so systémom polohy. Medzi druhé, napríklad JBL, ktoré ponúkajú svoju kalkulačku takmer pre každú sériu výrobkov. Toto, najpríjemnejšie a s riadnym používaním poskytuje rýchlu a približnú realitu. Ale prvé veci prvé.

Domnievam sa, že je potrebné "demontovať kosti" plusy a nevýhody existujúcich metód.

Metóda, ktorá nie je pochýb o tom, že autonómia a nestabilitu - grafika, podobná vlastným princípom na vybudovanie náčrtu žiarenia. Je potrebné poznať menovitý uhol otvoru reproduktora a výšku stropu. Tu je to, čo výsledok vyzerá:

Obr. 1. Grafický výpočet usporiadania stropných reproduktorov. A - Vzdialenosť od podlahy do uší poslucháča; B - Vzdialenosť od uší na strop; C - Uhol otvárania reproduktora; D - bod priesečníka lúčov susedných reproduktorov.

Všetko je dosť jednoduché. Graficky znázorňuje uhol otvárania reproduktora, výška uší poslucháča (je zvyčajná, že sa má 1-1,2 metra muža v pozícii na sedenie a 1,5 metra - v státí) a bod priesečnosti horizontálnych a lúčov Z uvedeného uhla zverejnenia sa považuje za kritický bod, ktorý musí lúč prejsť zo susedného reproduktora. Týmto spôsobom sa stanoví krok usporiadania akustických systémov.

Teraz je SHN hlbšie. Je známe, že veľkosť uhla zverejnenia uvedeného v pase reproduktora je nominálny, t.j. V priemere na frekvenčnom pásme, ktorý určí výrobca podľa jeho uváženia. A nie je žiadnym tajomstvom, že smerové vlastnosti akéhokoľvek reálneho emintu sa vážne líšia v rôznych frekvenčných pásmach. V dôsledku toho vykonávame výpočet, niekedy ani nevestí, v ktorom rozsahu sa získa správny povlak. Takže, kolegovia, buďte opatrní - takže takýto výpočet pomocou nominálneho uhla zverejnenia, môžete sa dostať "jam" vo frekvenčných pásmach, napríklad nad 8-10 kHz.

Teraz ďalšia nuancia. Uhol nominálneho zverejnenia sa zvyčajne vypočíta z polárnych diagramov takým spôsobom, že s vychýlenou klesajúceho uhla k ½ deklarovaného uhla zverejnenia bude pokles hladiny tlaku 6 dB. Navyše, opäť pozornosť, v rovnakej vzdialenosti od EMPTITER.

Obr. 2. Grafický výpočet usporiadania stropných reproduktorov. A - Vzdialenosť od podlahy do uší poslucháča; B - Vzdialenosť od uší na strop; C - Uhol otvárania reproduktora; D - Skopový bod tlaku zvuku pre 6 dB

Ukazuje sa, že v mieste križovatky horizontálneho a ray, pád nebude 6 dB, ale viac. No, nič hrozné, zapálenie cirkulácie a vyriešiť problém.

To však nie je ani všetko. Čo si myslíte, keď prejdeme lúče zo susedných reproduktorov v pravom mieste, aký tlak sa tam dostaneme? S 2 vlnami s hladinou tlaku 6 dB SPL vztiahnuté na osi žiarenie, môžeme ich zložiť podľa pravidla sumácie energie (L1, str.33) ako dva rovnaké tlak a získať množstvo rovnajúcej sa -3 dB vztiahnutému os. Toto pravidlo však funguje v prípade nekoherentného pridávania, t.j. Napríklad, s inou vzdialenosťou od zdrojov, ale v bode priesečnosti vĺn vlny koherentné (SYFÁZIE), a to len v celom spektre, čo dáva zdvojnásobiaci tlak, t.j. Bude to prakticky rovnaké ako na ožarovacej osi. Nižšie uvedený obrázok ukazuje výsledok výpočtu v modeli s dvoma úzko umiestnenými stropnými reproduktormi.

Obr. 3. Výpočet hladiny akustického tlaku pomocou dvoch stropných reproduktorov v oktávnom páse z centier pri 500 Hz.

V dôsledku toho sa ukazuje, že obraz: koherentné pridanie vĺn presne medzi reproduktormi vždy existuje a vyvoláva +3 dB na pomerne malej oblasti, a doslova v centimetroch z tohto "švu" vlny sú zhrnuté nekoherentné a tam je pokles tlaku. A okamžite vysvetlím, že to nebude možné úplne zbaviť tohto "švu". Nižšie sú uvedené výsledky akustického modelovania s iným krokom reproduktorov.

Obr. 4. Zvukový diagram, keď sa reproduktory nachádzajú v nadmorskej výške 3 metre od podlahy s prírastkami 1,5 metra. Výpočet sa vykonáva v tretích oktávových reťazcich 10 kHz (dolného diagramu) a 400 Hz (hornej graf).

Obr. 5. Zvukový tlak diagram Keď sa reproduktory nachádzajú v nadmorskej výške 3 metre od podlahy s krokom 3 metre. Výpočet sa vykonáva v tretích oktávových reťazcich 10 kHz (dolného diagramu) a 400 Hz (hornej graf).

Obr. 6. Zvukový diagram, keď sa reproduktory nachádzajú vo výške 3,5 metra. Výpočet sa vykonáva v tretích oktávových reťazcich 10 kHz (dolného diagramu) a 400 Hz (hornej graf).

Shilo alebo mydlo?

Výsledok simulácie ukázal, že výsledok je negatívny pre jednotnosť, výsledok dáva príliš veľa reproduktorov a príliš malé. A len príliš malá vzdialenosť je takmer vážnejším problémom, pretože mylná predstava je bežná, ktorá umiestnenie reproduktorov s minimálnym krokom, dostaneme jednotný povlak v celej frekvenčnej oblasti. Pre vysokofrekvenčné miesto je táto práca platná, pretože akýkoľvek reproduktor má užší vzor smernice v oblasti vysokých frekvencií. Pokiaľ ide o nekoherentné prírastky vĺn, vďaka rušeniu v oblasti nízkych frekvencií, tlak v bodoch križovatky lúčov bude zaručené viac ako priamo pod reproduktorom, ako keby ho paradoxne znie. Okrem toho sa obraz rušenia zmení v každom bode a bližšie k sebe sú reproduktory, tým viac takýchto zmien bude. Takže stojí za to jednotné povlak v oblasti vysokých frekvencií takýchto obetí? Nemyslím.

Takže sa stane mierne jasnejšie, urobte zjemnenie. Ako je známe, smer vlny závisí od jeho dlhých vĺn (frekvencia 160 Hz a nižšie) sú všesmerické, t.j. Uhol opisu akéhokoľvek reproduktora pri frekvencii, napríklad 80 Hz bude 360 \u200b\u200bstupňov. V prípade stropných systémov sám o 180 stupňov. Krátke vlny majú užšiu orientáciu, ktorá je spôsobená fyzikou procesu šírenia vlny. V oktávovom pásme 16 kHz sa teda môže mať priemerný stropný reproduktor uhol opisu (per -6 dB) 45-60 stupňov s cestovnými nominálnymi 120 stupňami v priemere s rozsahom 1 kHz-8 kHz. Ukazuje sa, že je potrebné sa vyhnúť "zvukovým otvorom", výpočet by sa mal uskutočniť tým, že sa vzťahuje na základe vlastnosti opisu reproduktora vo vysokých frekvenciách. Správny. Len nie tak úzko smerované dlhé vlny vytvoria neporovnateľne väčší tlak, opakovane vyvíjajú a odpočítate, vytvárajú ilustrované množstvá a rozdiely v jednom odlhé rozptylové tlaky, tým bližšie k sebe sú ich zdroje.

Na základe čítania máte úplné právo na obviňovanie ma v skutočnosti, že som nedal zrejmú odpoveď, pretože je presne správne mať reproduktory. Takže, to je, ale ak existuje jednoznačná odpoveď, v našich službách by nemala žiadne potreby a navrhnúť zvukový systém. To je, ako je workshop, ako sa nazýva, "dizajn systému" - pri hľadaní kompromisného riešenia pri vyvažovaní medzi vzájomne výlučnými požiadavkami a podmienkami.

A zvyšok, krásny markise, všetko je v poriadku, všetko je v poriadku!

Perfekcionizmus nie je taký zlým vlastnosťou, ale niekedy vyžaduje dosiahnuteľný referenčný bod pre produktívnu prácu. A má tiež. V kvantitatívnom posúdení jednotnosti zvukového poľa, pomáha používať v štatistike tzv. Štandardná odchýlka (STDEV). Nebudem sa ponoriť do vysvetlenia tohto konceptu - veľká šanca príliš prehĺbiť.

Obr. 7. Štandardná odchýlka

Máme harmonogram distribúcie niektorých náhodných premenných v rámci štandardnej odchýlky od matematického očakávania. Vezmite ho ako základ pomocou distribúcie hladín akustického tlaku ako množstvá.

A teraz súhlasíme s tým, že hodnota μ v horizontálnej mierke je priemerná hodnota hladiny zvuku v celej miestnosti, konkrétne naše matematické očakávania. Hodnota σ berie 2 dB (-20% + 25% absolútnou hodnotou), pretože pravdepodobný rozptyl hodnôt vzhľadom na očakávané môže byť odlišné. Teraz je našou úlohou pochopiť, ktorý rozptyl nás uspokojí, a to, čo sa bude považovať za neprijateľné. Ak je tlak rovnaký v celej nameranej oblasti, potom sa plán zmení na priamku. Čím väčší je rozptyl veľkostí, tým viac strmosť bude stúpa a pokles v grafe tejto funkcie. Takže, s pomerne jednotným zvukovým poľom, väčšina hodnôt sa sústreďujú v blízkosti priemernej hodnoty. A s týmto pomerne rovnomerným povlakom môžeme zvážiť zónu v 1. štandardnej odchýlke, t.j. Ak 68% celej oblasti miestnosti, hladina tlaku sa líši v rozsahu + -2 dB zo stredného frekvenčného rozsahu, potom sa vykoná požiadavka. Je pravda, že je možné vidieť takéto štatistiky pre distribúciu tlakov len tým, že strávi akustický výpočet.

Napriek tomu, že v normách ISO alebo AESE, tento výklad nie je zaznamenaný, v praxi sa často používa a vo všeobecnosti odráža realitu, preto môže slúžiť ako dobrý návod a východiskový bod pri určovaní jednotnosti pokrytia plochy.

Ale nezabudnite, že hodnota v priemere v celom rozsahu nie vždy opíše celý obrázok.

Čierna krabica

Zdá sa, že so stropnými reproduktormi prišli k tomu, čo bolo v tomto formáte možné. A čo stenové systémy? Je s nimi všetko také jednoduché, ako sme si mysleli? Všeobecne platí, že je to oveľa jednoduchšie jednoduchšie, pretože spravidla sme extrémne obmedzené pri umiestnení akustických systémov skrine - steny, uhly, stĺpy. A vôbec nie je k dispozícii žiadny bod steny pre inštaláciu reproduktora - niekde dizajnérsky štuk, niekde televízor, niekde vetranie a tak ďalej.

A jedna vec, keď potrebujete hlas 100 metrov štvorcových. metrov - zdvihol uhol zverejnenia, roztrúsený v rohoch 4 reproduktorov, a všetko je pripravené na systém - a ako to urobiť s väčšou oblasťou? Hľadáme ložiskové stĺpy uprostred miestnosti, radujte sa v ich prítomnosti a jazdíme ich s reproduktormi. Čo robiť - žiadne možnosti. Súhlasím, ale s objasnením. Pre odpoveď, ako obvykle, stojí za to kontaktovať vedu.

Tu je príklad umiestnenia akustických systémov v interiéri.

Obr. 8. Umiestnenie stenových reproduktorov na stĺpcoch

Všeobecne platí, že všetko je v poriadku, a s správnou voľbou reproduktorov a správnou inštaláciou nebudú žiadne problémy. Beh pred nadaním, poviem, že všetky systémy polohy, ktoré mi predložili ďalej, majú právo existovať, ale s niektorými rezervami.

V prípade, že reproduktory s plným rozsahom, s zverejnením do bláznivých 150 stupňov (a to sa stane), ich umiestnenie v tesnej blízkosti navzájom vytvorí veľmi zaujímavý obraz rušenia. Aby ste sa na dlhšiu dobu nezvýšila, tentoraz okamžite demonštruje akustický výpočet, pretože niečo viac vizuálne a prístupné na pochopenie je ťažké.

Obr. 9. Schéma na úrovni zvuku, keď sa reproduktory nachádzajú na stĺpcoch v oktávovom pásme s 500 Hz centrom

Venujte pozornosť výsledným "lístkom" - to je výsledok pridávania a odčítania dvoch koherentných vĺn a umiestnenie ich, samozrejme, zmeny v závislosti od vlnovej dĺžky. Rovnaký obraz je možné pozorovať, keď sú reproduktory usporiadané v klastrov - pre správne pridanie vĺn, je potrebné prijať niekoľko opatrení pri navrhovaní a nakonfigurovaní, ale je to úplne iný príbeh. Len v prípade, určujem jeden zjavný dôsledok tejto skutočnosti: V dôsledku rušenia môže byť hlasový program vážne skreslený v dôsledku odčítania niektorých frekvenčných zložiek. Mnohí špecialisti sú bohužiaľ presvedčení, že akékoľvek zozbierané skreslenie je korigované pomocou meracieho mikrofónu, analyzátora spektra a ekvalizéra a úprimne prekvapením, snaží sa pri nastavovaní frekvencie "ťahať" frekvenciu stratenú počas interferencie. A na grafe sa nič nestane, koľko zvýšiť heriaci filter - o +6 dB, od +12 dB, a dokonca aj dva ekvalizéry sú dôsledne zapnuté. Tlak na tejto frekvencii je jednoducho neprítomný a je potrebné ho zaviazať, že ak sa jedným z mnohých dôvodov v tomto rozsahu vyskytli vlny.

Teraz si vezmeme a snažte sa zbaviť týchto problémov a dokonca aj potrebného systému, čím sa znižuje počet reproduktorov.

Obr. 10. Umiestnenie stenových reproduktorov na stĺpcoch

Obr. 11. Schéma na úrovni zvuku, keď sa reproduktory umiestnia v stĺpcoch v plnom rozsahu frekvencie.

Ukazuje sa celkom slušne: problémy s rušením sú vyriešené, povlak v zóne medzi stĺpcami je blízko dokonalého, koherentného pridania vĺn nie je tiež kritický. Ako rozpočtová verzia je takýto dizajn dosť životaschopný - hlavná vec je, že ihrisko stĺpcov vám umožní dať do štandardnej odchýlky. Ale určitá nuancia je stále tam. A jeho koreň sa vymieňa hlboko v základnej vede.

Kvôli fyziológii sluchu a pravdepodobne je vývoj schopný lokalizovať zvukové udalosti, t.j. Ak chcete zistiť, kde prišla zvuková vlna - táto schopnosť bola jednoducho potrebná na prácu na prežitie. A čo byť, keď existuje veľa zvukových vĺn, ako napríklad v primitívnej jaskyni, kde okrem priameho zvuku zo zdroja, tam sú nespočetné odrazy, ktoré prichádzajú zo všetkých strán? Veľmi jednoduché. Stačilo stačilo vytvoriť schopnosť určiť smer prvej vlny, ktorá je určite pre najkratšiu cestu príde priamo z podmienených úst predátora a akýkoľvek odraz bude presne prejsť väčším spôsobom a prichádza s určitým oneskorením. Tento fenomén opisuje zákon prvého vlnového frontu (je to precedence efekt). V prítomnosti niekoľkých identických vĺn prichádzajúcich s oneskorením, mozog určuje smer výlučne na prvej vlne, aj keď druhý a následný má vyššiu úroveň (prebytok až 10 dB) a je dodávaný s oneskorením až 30 ms. Môžete si prečítať viac o tomto zábavnom účinku a jeho opis v literatúre na psychoakustike.

Čo je to všetko? Teraz simulujte poslucháč pohybujúci sa pozdĺž dĺžky miestnosti v rovnej trajektórii a zistite, ako sa na to zmení zvuková lokalizácia. V procese pohybu podľa prvého reproduktora, človek jasne počuje zvuk ľavého, pretože sa k nej približuje k podmienenému hranici zverejnenia, pomer vlny vľavo a vpravo sa mení, od druhého Reproduktor sa zobrazí v zornom poli. Náš objekt dosiahol bod rovnakej vzdialenosti medzi reproduktormi a obidve vlny boli koherentne vyvinuté, dali mu +3 dB na úroveň tlaku a lokalizácia zvuku okamžite preskupeného na mieste rovnakej vzdialenosti medzi zdrojmi, tj. Len na tom mieste, kde je v súčasnosti hlava objektu. A ďalší krok sa prudko posunie zvukovú udalosť vpravo, pretože vlna z druhého zdroja teraz prichádza najprv.

V zásade nie je v ňom nič kritické. Ale ak sa konštantné pohyby zákazníkov predpokladá pozdĺž oblasti, ako napríklad, napríklad v obchode, budú pohodlne počúvať zvuk zvuku z bodu do bodu? Nie každý poslucháč analyzuje príčiny ich nepohodlia a viaže ich so zvukom, vnímanie životného prostredia je konzistentné pre ňu nevedome a pozostáva zo súboru všetkých pocitov - vizuálne, počuteľné, hmatové a iné. A dosť, aby aspoň jeden z nich spôsobil nepohodlie, takže zvyšok je zanedbateľný, a subjektívny dojem bol pokazený.

Na cieľovej čiare sú priame

Snáď hlavné otázky výpočtu usporiadania reproduktorov boli považované za to, že však nebude úplne úprimná na moju časť, nehovoriac o tom, že takmer všetky tieto výpočty berú do úvahy energiu priamej vlny z EMPTER. A v podmienkach reálnych priestorov, naplnené nielen priamym zvukom, ale aj početným odrazom, odčítaním rušenia, samozrejme, nebudú vytvárať body s nulovým zvukovým tlakom. Odrážajú sa vlny trochu zlyhania hladiny a zdvíhania, samozrejme, nie je ich úplne eliminovať a výrazne zlepšiť uniformu povlaku, kompenzovať nedostatok priameho zvuku v bodoch odstránených zo svojho zdroja.

Mimochodom, jedna zo zaujímavých metód na vytvorenie neobsadeného zvuku na pozadí systému je založená na používaní reverbov priestorov pre výhody zvuku pozadia. Skladá sa na umiestnenie všetkých akustických systémov "tvár" na strop. Takéto umiestnenie takmer úplne eliminuje poslucháč z priameho zvuku z reproduktora, všetka energia získaná nimi je sada odrazených vĺn zo všetkých smerov. Veľmi zaujímavý je účinok z hľadiska priestornosti zvuku. Jediný mínus takéhoto riešenia je obmedziť obsah. Je nepravdepodobné, že by sa z takéhoto systému vypočítala hudba, ktorá nie je vypočítaná na takomto vážnom účinku reverbu.

P.S. A čo, bez kábla nespadá?

Napriek zdanlivé ťažbu problému káblových dráh je ťažké preceňovať dôležitosť reproduktora (akustického) kábla pre akýkoľvek zvukový systém. Hovorím o tom s úplnou dôverou, pretože, bohužiaľ, v mojej praxi nie je vždy možné diktovať klientovi, ktorý kábel je kúpiť, a niekedy to vedie k tichému scéniu v štýle Audítora Chekhova, Keď objekt zistí, že pre zvukový systém bol položený kábel SHVVP. V reakcii na vašu otázku, dostanem úplne rozumnú odpoveď - "A čo funguje!". Tvorba. Len to funguje, že to nepracuje lepšie. Všeobecne rozumiete ...

A preto prinášame spôsob výpočtu prierezu kábla. Tí z vás, pre ktorých je zrejmá, a kto dokonale vie, aké takéto výpočty sú vyrobené, môže bezpečne vynechať túto časť článku - nebudem dať nič nové a nedosiahnem vedu neznámeho. Ale ak ste sa zrazu najprv stretli s potrebou výpočtu, potom budú tieto informácie užitočné vzhľadom na jeho uplatniteľnosť.

Výpočet efektívneho prúdu:

Výpočet efektívneho výkonu prideleného na zaťaženie:

100V linka.

Výpočet celkovej odolnosti reproduktorov v riadku:
,Kde

Počet reproduktorov na riadku
- menovitý výkon jediného reproduktora (klepnite na nastavenie)

Zostávajúce výpočty sa vykonávajú podobne ako nízkonapäťové čiary.

Celková odolnosť voči zaťaženiu v linke 100-volt, ako je možné vidieť, sa zvyčajne získa aspoň 1000 ohmov. S takou vysokou odolnosťou je jednotka odolnosti voči káblov mierne ovplyvnená celkovou odolnosťou voči vedeniu, a preto zvyšuje stratu energie mierne v porovnaní s nízkonapäťovým pripojením.

Teraz trochu o interpretácii výsledkov. Ako určiť, ktorá strata energie je prípustná? Vo všeobecnosti sa prahová hodnota úrovne výkonu na kábli uvažuje o 0,5 dB. To zodpovedá strate 10% v porovnaní s menovitým výkonom. Napríklad pre 8-ohm reproduktor, prípustná hodnota tváre 1 kW maximálneho poklesu v týchto normách dosahuje priečny rez 2,5 m2. M. Dlhé v 30 metroch. Veľa alebo málo, samozrejme, na vyriešenie vás, a riešenie tu závisí od konkrétnej situácie, ale prax ukazuje, že zvýšenie prierezu kábla z 2,5 m2, napríklad 4 m2 nebudú významne Zvýšte náklady na inštaláciu. Preto vždy odporúčam naskladané na 0,5 dB, pretože to nie je ťažké to urobiť. A prečo by sme mali stratiť vzácnych wattov na linke, keď máme možnosť dosiahnuť maximálnu efektivitu systému?

A napriek tomu, že prekladové riadky požiadavky je výrazne nižšia, použitie správneho kábla vám pomôže efektívnejšie fungovať systém. Okrem toho, ak vo vašej praxi ste nevykonali experimenty na posúdenie kvality zvuku na rôznych kábloch (iné veci sú rovnaké), potom mi verte na Slovo, účinok káblového prierezu na zvuk je naozaj viditeľný pre povesť. To platí najmä pre nízkofrekvenčnú oblasť - rozsah, keď ich prenos vyvíja najvyšší výkon, a ktorý je najnáročnejší na súčasný a dumpingový faktor.

Preto s použitím toľko milovaných mnohými analógiami, nemeníme do 92. benzínu Mercedes S-Class 92, a potom sa diví, prečo sa uvádzaný výkon nedosiahne.

Ako možno vidieť podľa vzorcov, jediná hodnota, ktorá zostáva neznáma na výpočet kábla, je jeho odpor vyjadrený v OM / km. Jeho hodnota možno nájsť v špecifikácii kábla. Aby ste to urobili, budete musieť najprv vybrať priečny rez križovatkou, vezmite si vhodnú hodnotu odporu, nahradiť vo vzorci a vykonajte výpočet. V prípade, že dostanete nadbytok napájania, alebo naopak, prierez bude nadbytočný, budete musieť vybrať kábel inej časti a vrátiť sa do pôvodného bodu výpočtu. Zvyčajne odporúčam začať výpočet z úseku 2x2,5 metrov štvorcových (7,5-8 ohm / km) pre linky s nízkymi úrovňami a 2x1.5 metrov štvorcových (asi 13 ohm / km) pre transformátorové čiary. Samozrejme, že to bude tráviť nejaký čas výpočtu, ale pre pohodlie môžete vytvoriť kalkulačku v programe Excel, takže vzorec a hodnoty odporu káblov rôznych sekcií - to bude trvať nejaký čas naraz, ale ušetrí z potreby manuálneho výpočtu v budúcnosti.

Ďakujem Digis pre poskytnuté materiály

1. Vismovic System PC

Audio systém počítača vo forme zvukovej karty sa objavil v roku 1989, výrazne rozširuje možnosti počítača ako technickým prostriedkom informatizácie.

PC zvukový systém -softvér a hardvérový komplex vykonávajúci nasledujúce funkcie:

nahrávanie zvukových signálov z externých zdrojov, ako je mikrofón alebo magnetofón, konverziou vstupných analógových zvukových signálov do digitálneho a následného ukladania na pevnom disku;

prehrávanie nahraných zvukových údajov pomocou externého reproduktorového systému alebo slúchadiel (slúchadlá);

prehrávanie zvukových CD;

miešanie (zmiešavanie) pri nahrávaní alebo prehrávaní signálov z viacerých zdrojov;

simultánne nahrávanie a prehrávanie zvukových signálov (režim PlnýDuplexný);

spracovanie zvukových signálov: úpravy, kombinovanie alebo oddeľovanie fragmentov signálu, filtrovanie, zmena jeho úrovne;

spracovanie zvukového signálu v súlade s algoritmami volumetrického (trojrozmerné - 3 D.- Zvuk.) zvuk;

generácia s použitím syntetizátora hudobných nástrojov, ako aj ľudskej reči a iných zvukov;

riadenie práce externých elektronických hudobných nástrojov prostredníctvom špeciálneho MIDI rozhranie.

Systém zvukového systému je štruktúrne zvukovými kartami alebo nainštalovaný v zásuvke základnej dosky, alebo na inom subsystéme PC nainštalovaného na základnej doske alebo predlžovacej karte. Samostatné funkčné moduly zvukového systému je možné vykonať ako detské dosky nainštalované v príslušných konektoroch zvukových kariet.

Klasický zvukový systém, ako je znázornené na obr. 5.1, obsahuje:

Modul nahrávania a zvuku;

modul syntetizátora;
modul rozhrania;
mixér modulu;
akustický systém.

Prvé štyri moduly sú zvyčajne nainštalované na zvukovej karte. Okrem toho existujú zvukové karty bez modulu syntetizátora alebo modulu záznamu / prehrávania digitálneho zvuku. Každý z modulov možno vykonať buď ako samostatný čip, alebo zadať multifunkčný čip. Chipset audio systému teda môže obsahovať niekoľko aj jeden mikroobvod.

Konštruktívne predstavenia zvukového systému PC podrobia významným zmenám; Existujú základné dosky s chipset nainštalovanými na spracovanie zvuku.

Avšak účel a funkcia modulov moderného zvukového systému (bez ohľadu na jeho dizajn) sa nezmenia. Pri zvažovaní funkčných modulov zvukových kariet je zvyčajné používať výrazy "PC zvukový systém" alebo "zvuková karta".

2. Nahrávanie a prehrávanie modulu

Modul nahrávania a prehrávania zvukového systému vykonáva analógovú digitálnu a digitálnu konverziu v režime prenosu softvéru alebo prenosu DMA kanálov (Priamy.Pamäť.Prístup- Access Channel Direct Memory).

Známy je známe, že pozdĺžne vlny sa voľne rozdeľuje do vzduchu alebo iného média, takže pípnutie znie nepretržite v čase a vo vesmíre.

Záznam zvuku je ukladanie informácií o kolísaní zvuku v čase nahrávania. V súčasnosti sa analógové a digitálne signály používajú na nahrávanie a prenos informácií o zvuku. Inými slovami, pípnutie môže byť zastúpené v analógovom alebo digitálnej forme.

Ak pri nahrávaní zvukov, použite mikrofón, ktorý konvertuje elektrický signál nepretržite v čase, čas do času, elektrický signál sa získa v analógovej forme. Pretože amplitúda zvukovej vlny určuje objem zvuku a jeho frekvencia je výška zvukového tónu, elektrický signál by mal byť úmerný výške zvuku a jeho frekvencia musí zodpovedať frekvencii oscilácie Zvukový tlak.

V zápise zvukovej karty PC vo väčšine prípadov sa pípnutie aplikuje v analógovej forme. Vzhľadom k tomu, že počítač pracuje len digitálnymi signálmi, analógový signál sa musí transformovať na digitálne. Zároveň, akustický systém nainštalovaný na výstupe zvukovej karty PC vníma iba analógové elektrické signály, takže po spracovaní signálu pomocou počítača, je potrebná inverzná konverzia digitálneho signálu k analógu.

Analógová digitálna konverziaje to konverzia analógového signálu do digitálneho a pozostáva z nasledujúcich hlavných krokov: odber vzoriek, kvantizácia a kódovanie. Diagram analógovej digitálnej konverzie pípnutia je uvedený na obr. 5.2.

Pre-analógový pípnutie vstupuje do analógového filtra, ktorý obmedzuje frekvenčnú pásmo signálu.

Odber vzoriek signálu je vybrať analógovú vzorku s danou frekvenciou a je určená vzorkovacou rýchlosťou. Okrem toho by mala byť diskrétna frekvencia aspoň dvojnásobok najvyššej harmonickej frekvencie (frekvenčná zložka) zdroja audio signálu. Vzhľadom k tomu, že osoba je schopná počuť zvuky vo frekvenčnom rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, maximálna frekvencia odberu vzoriek zdrojového zvukového signálu by mala byť najmenej 40 kHz, t.j., počítače sú potrebné na vykonávanie 40 000 krát za sekundu. V tomto ohľade, vo väčšine moderných zvukových systémov PC, maximálna frekvencia odberu vzoriek zvukového signálu je 44,1 alebo 48 kHz.

Kvantifikácia amplitúdy je meranie okamžitých hodnôt amplitúdy diskrétneho signálu v čase a transformáciu ho do diskrétneho času a amplitúdy. Na obr. 5.3 Proces kvantizácie analógovej úrovne signálu a okamžité hodnoty amplitúdy sú kódované 3-bitovými číslami.

Kódovanie je previesť na digitálny kód kvantovaného signálu. V tomto prípade závisí presnosť merania počas kvantovania závisí od počtu vypúšťaní kategórie. Ak sú hodnoty amplitúdov zaznamenané pomocou binárnych čísel a nastavte dĺžku kódového slova N.vypúšťa sa počet možných hodnôt kódových slov bude rovnaké 2 N. . Môžu existovať úroveň kvantizácie amplitúdy odpočítavania. Ak je napríklad hodnota amplitúdy odpočítavania reprezentovaná 16-bitovým kódovým slovom, maximálny počet gradácie amplitúdov (úrovne kvantovania) bude 2 16 \u003d 65 536. Pre 8-bitový pohľad, resp. 2 8 \u003d 256 absolvovaní amplitúdy.

Analog-to-digitálna konverzia vykonáva špeciálne elektronické zariadenie - analógový digitálny konvertovaťtelem(ADC), v ktorom sa diskrétne počty signálu konvertujú na sekvenciu čísel. Výsledný tok digitálnych údajov, t.j. Signál obsahuje užitočnú aj nežiaducu vysokofrekvenčnú rušenie, na filtrovanie, ktoré získané digitálne údaje sa prenášajú digitálnym filtrom.

Transformácia DIGIDvšeobecne sa vyskytuje v dvoch stupňoch, ako je znázornené na obr. 5.4. V prvej fáze, z digitálneho toku dát s digitálnym analógovým konvertorom (DAC), sa počet signálov izoluje z frekvencie odberu vzoriek. V druhej fáze sa z diskrétnych vzoriek vytvára kontinuálny analógový signál pomocou vyhladzovania (interpolácie) s použitím nízkofrekvenčného filtra, ktorý potláča periodické zložky spektra diskrétneho signálu.

Ak chcete zapisovať a uložiť audio signál v digitálnej forme vyžaduje veľké množstvo miesta na disku. Napríklad stereofónny zvukový signál s trvaním 60 s, digitalizovaný s vzorkovacou frekvenciou 44,1 kHz s 16-bitovou kvantizáciou pre skladovanie vyžaduje približne 10 MB na pevnom disku.

Na zníženie množstva digitálnych údajov potrebných na reprezentáciu zvukového signálu s danou kvalitou, použite kompresiu (kompresia), ktorá spočíva v znížení (počet vzoriek a úrovne kvantizácie alebo počet bitov, \\ t I.svätý na jednom odpočítaní.

Takéto metódy na kódovanie zvukových dát pomocou špeciálnych kódovacích zariadení vám umožňujú znížiť množstvo toku informácií na takmer 20% pôvodnej. Výber metódy kódovania pri nahrávaní zvukových informácií závisí od množiny kompresných programov - kodekov (dekódovanie kódovania) dodaných so softvérom zvukovej karty alebo časti operačného systému.

Vykonávanie funkcií transformácie analógovo digitálnych a digitálnych signálov, záznamový modul a reprodukcia digitálnej zvuky obsahuje ADC, DAC a riadiacu jednotku, ktorá sa zvyčajne integruje do jedného čipu, tiež nazývaný kodek. Hlavnými vlastnosťami tohto modulu sú: vzorkovacia frekvencia; Typ a vypúšťanie ADC a DAC; Metóda kódovania zvukových údajov; možnosť pracovať v režime PlnýDuplexný.

Výberová frekvencia určuje maximálnu frekvenciu zaznamenaného alebo prehrávateľného signálu. Ak chcete nahrávať a reprodukovať ľudskú reč, 6 je 8 kHz; Hudba s nízkou kvalitou - 20 - 25 kHz; Na zabezpečenie vysokokvalitného zvuku (audio disk) by mala byť diskrétna frekvencia aspoň 44 kHz. Takmer všetky zvukové karty podporujú nahrávanie a prehrávanie stereo zvukového signálu so vzorkovacou frekvenciou 44,1 alebo 48 kHz.

Výboj ADC a DAC určuje vypúšťanie reprezentácie digitálneho signálu (8, 16 alebo 18 bitov). Prevažná väčšina zvukových kariet je vybavená 16-bitovými ADCS a DACS. Takéto zvukové mapy sa teoreticky pripisujú triede Hi-Fi, ktorá musí poskytnúť kvalitu zvuku zvuku. Niektoré zvukové karty sú vybavené 20- a dokonca aj 24-bitovými ADCS a otcami, čo výrazne zlepšuje kvalitu nahrávania / prehrávania zvuku.

PlnýDuplexný(Úplný duplex) - režim prenosu dát na kanáli, podľa ktorého môže zvukový systém súčasne dostávať (zápis) a prenášať (reprodukovať) audio dáta. Nie všetky zvukové karty však tento režim podporujú v plnej výške, pretože neposkytujú vysokú kvalitu zvuku s intenzívnou výmenou údajov. Takéto karty môžu byť použité na prácu s hlasovými údajmi na internete, napríklad pri vykonávaní telekonferencií, keď sa vyžaduje kvalita vysokej zvuku.

3. Modul syntesizátora

Efektívny syntetizátor zvukového systému umožňuje generovať takmer akékoľvek zvuky, vrátane zvuku skutočných hudobných nástrojov. Princíp syntetizátora je znázornený na obr. 5.5.

Syntéza je proces obnovy štruktúry hudobného tónu (poznámky). Zvukový signál akéhokoľvek hudobného nástroja má niekoľko časových fáz. Na obr. 5.5 a zobrazí fázy zvukového signálu vznikajúceho pri stlačení klávesu klavíra. Pre každý hudobný nástroj bude pohľad na signál zvláštny, ale možno rozlíšiť tri fázy: útok, podpora a zoslabenie. Kombinácia týchto fáz sa nazýva obálka amplitúdy, ktorej forma závisí od typu hudobného nástroja. Trvanie útoku na rôzne hudobné nástroje sa líši od jednotiek na niekoľko desiatok alebo dokonca až do stoviek milisekúnd. Vo fáze, nazývaná podpora, amplitúda signálu sa takmer nezmení a výška hudobného tónu sa vytvorí počas podpory. Posledná fáza, zoslabenie zodpovedá grafu pomerne rýchleho zníženia amplitúdy signálu.

V moderných syntetizátoroch sa zvuk vytvorí nasledovne. Digitálne zariadenie s použitím jednej z metód syntézy vytvára takzvaný excitačný signál s danou výškou zvuku (poznámka), ktorá musí mať spektrálne charakteristiky, čo najbližšie k charakteristikám napodobovaného hudobného nástroja v nosnej fáze, ako je znázornené Na obr. 5.5, b. Ďalej je excitačný signál privádzaný do filtra, simulujúcu reakciu amplitúdovej frekvencie reálneho hudobného nástroja. Na iný vstup filtra sa aplikuje obálka amplitúdy rovnakého nástroja. Ďalej je súbor signálov spracovaný, aby sa získali špeciálne zvukové efekty, napríklad echo (reverb), zborový výkon (HO-RUS). Ďalej sa vytvorí konverzia Digitalogh a filtrovanie signálu s použitím nízkofrekvenčného filtra (FNH). Hlavné charakteristiky modulu syntetizátora:

Metóda syntézy zvuku;

Veľkosť pamäte;

Schopnosť spracovania hardvéru signálu na vytvorenie zvukových efektov;

Metóda syntézy zvuku,používa sa v systéme zvukového systému, definuje nielen kvalitu zvuku, ale aj zloženie systému. V praxi sú na zvukových kartách inštalovaných syntetizátory generovanie zvuku pomocou nasledujúcich metód.

Metóda syntézy zdarma (FrekvenciaModuláciaSyntéza- FM Synthesis) znamená použitie na generovanie hlasu hudobného nástroja aspoň dva generátory výziev komplexného tvaru. Generátor nosiča generuje hlavné signál tónu, signál prídavných harmonických modulovaných frekvenciou, ktorým sa určujú časový prehľad zvukového nástroja. Generátor obálky riadi amplitúdu výsledného signálu. FM generátor poskytuje prijateľnú kvalitu zvuku, má nízke náklady, ale nevykonáva zvukové efekty. V tomto ohľade sa zvukové karty pomocou tejto metódy neodporúčajú v súlade s normou RS99.

Syntéza zvuku založená na vlnovom stole (Mávať.StôlSyntéza - Syntéza WT) je vyrobená pomocou pred-digitalizovaných vzoriek zvuku skutočných hudobných nástrojov a iných zvukov uložených v špeciálnom ROM, vyrobenej vo forme pamäťového čipu alebo integrovaného v pamäťovom mikroobvode Generátora WT. WT syntetizátor poskytuje vysoko kvalitnú generáciu zvuku. Táto metóda syntézy je implementovaná v moderných zvukových kartách.

Veľkosť pamätena zvukových kariet s syntetizátorom WT sa môže zvýšiť z dôvodu inštalácie dodatočných pamäťových prvkov (ROM) na ukladanie bánk s nástrojmi.

Zvukové efektyformulovať so špeciálnym procesom procesora, ktorý môže byť buď nezávislý prvok (čip), alebo sa integruje do syntetizátora WT. Pre ohromujúcu väčšinu kariet s syntézou WT sa účinky reverb a zboru stali štandardom. Syntéza zvuku na základe fyzického modelovania zabezpečuje použitie matematických modelov zvukovej tvorby reálnych hudobných nástrojov na generovanie digitálnej formy a na ďalšiu konverziu na pípnutie s DAC. Zvukové karty pomocou metódy fyzickej modelovania ešte neboli rozšírené, pretože pre ich prevádzku je výkonný počítač.

4. modul rozhrania

Modul rozhrania poskytuje výmenu údajov medzi zvukovým systémom a inými externými a vnútornými zariadeniami.

RozhranieISA.v roku 1998 bolo rozhranie PCI vysídlené v audio kartách.

RozhraniePsiposkytuje širokú šírku pásma (napríklad verzia 2.1 je viac ako 260 Mbps), ktorá vám umožňuje prenášať audio dátové toky paralelne. Používanie zbernice PCI vám umožňuje zlepšiť kvalitu zvuku, čo poskytuje pomer signálu k šumu nad 90 dB. Okrem toho, Abus PCI zabezpečuje možnosť spracovania družstevných zvukových údajov, keď sú úlohy spracovania a prenosu dát distribuované medzi zvukovým systémom a CPU.

MIDI. (Hudobné.PrístrojDigitálne.Rozhranie.- Digitálne rozhranie hudobných nástrojov) sa riadi špeciálnou normou obsahujúcou špecifikácie na hardvérové \u200b\u200brozhranie: Typy kanálov, káblov, portov, s ktorými sú MIDI zariadenia pripojené k druhému, ako aj opis výmeny informácií o dátach - Informácie Exchange Protocol medzi zariadeniami MIDI. Najmä použitie príkazov MIDI možno ovládať svetelným zariadením, video zariadeniam v procese vykonávania hudobnej skupiny na scéne. Zariadenia s MIDI rozhraním sú postupne pripojené vytvorením druhu MIDI siete, ktorá obsahuje regulátor - riadiace zariadenie, ktoré možno použiť ako počítač a hudobný kľúč syntetizátor, ako aj poháňané zariadenia (prijímače), prenášajúce informácie do regulátora pre jej žiadosť. Celková dĺžka MIDI reťazca nie je obmedzená, ale maximálna dĺžka kábla medzi dvoma MIDI zariadeniami by nemala presiahnuť 15 metrov.

Pripojenie počítača do siete MIDI sa vykonáva pomocou špeciálneho MIDI adaptéra, ktorý má tri MIDI porty: vstup, výstup a priechodný prenos dát, ako aj dva pripojenia na pripojenie joysticks.

Audio karta obsahuje rozhranie pre pripojenie diskov CD-ROM.
5. MUXER MODUL

Modul mixéra zvukovej karty vykonáva:

prepínanie (pripojenie / odpojenie) zdrojov a zvukových signálov, ako aj regulácie ich úrovne;

miešanie (zmiešavanie) Viacnásobné zvukové signály a nastavenie úrovne výsledku.

Medzi hlavné charakteristiky modulu mixéra patria:

počet zmiešaných signálov na kanáli prehrávania;
Úroveň riadiaceho signálu v každom zmiešanom kanáli;
nariadenie o úrovni celkového signálu;
výstupný výkonový zosilňovač;
prítomnosť konektorov na pripojenie externých a vnútorných prijímačov / zdrojov zvukových signálov.

Zdroje a zvukové signálne prijímače sú pripojené k modulu mixéra cez externé alebo vnútorné konektory. Externé konektory zvukového systému sú zvyčajne umiestnené na zadnom paneli puzdra systémovej jednotky: Joystick./ MIDI. - pripojenie joysticku alebo MIDI adaptéra; MicV.- na pripojenie mikrofónu; RiadokV.- lineárny vstup na pripojenie všetkých zdrojov zvukových signálov; RiadokVon.- Lineárny výstup na pripojenie všetkých zvukových prijímačov; Reproduktor- Pripojenie slúchadiel (slúchadlá) alebo pasívny akustický systém.

Softvér Management Mixer sa vykonáva buď pomocou nástrojov systému Windows alebo pomocou programu mixéra dodávaného so softvérom zvukovej karty.

Kompatibilita audio systému s jednou z štandardov zvukových kariet znamená, že audio systém poskytne vysoko kvalitné zvukové signály. Problémy s kompatibilitou sú obzvlášť dôležité pre aplikácie DOS. Každý z nich obsahuje zoznam zvukových kariet, na prácu, s ktorou je aplikácia DOS orientovaná.

ŠtandardnýZvuk.Blaster.podporte aplikácie vo forme hier pre DOS, v ktorom je zvuková podpora naprogramovaná orientáciou zvukovej karty zvuku Blaster.

ŠtandardnýOknáZvuk.Systém.(WSS.) microsoft obsahuje zvukovú kartu a softvérový balík zameraný hlavne na obchodnú aplikáciu.

6. Akustický systém

Akustický systém (AC) priamo konvertuje zvukový elektrický signál do akustických oscilácií a je posledným odkazom zvukovej reprodukčnej cesty.

AC, spravidla obsahuje niekoľko zvukových reproduktorov, z ktorých každý môže mať jeden alebo viac reproduktorov. Počet reproduktorov v reproduktoroch závisí od počtu komponentov, ktoré tvoria pípnutie a vytvárajú samostatné audio kanály.

Napríklad stereofónny signál obsahuje dve zložky - signály ľavého a pravého stereochanálu, čo vyžaduje aspoň dva stĺpce ako súčasť stereo akustického systému. Zvukový signál v Dolby Digital obsahuje informácie pre šesť audio kanálov: dve predné stereo kanály, centrálny kanál (dialógový kanál), dve zadné kanály a ultra-nízky kanál kanál. Preto by mal mať akustický systém, akustický systém by mal mať šesť zvukových stĺpcov.

Rovnako ako pravidlo, princíp prevádzky a vnútorné zariadenie zvukových stĺpcov domácich a používaných v technických prostriedkoch informatizácie v zložení akustického systému PC sa prakticky nelíši.

V podstate AC pre PC sa skladá z dvoch zvukových stĺpcov, ktoré poskytujú stereo prehrávanie signálu. Každý stĺpec v AC pre PC má zvyčajne jeden reproduktor, avšak dvaja sa používajú v drahých modeloch: pre vysoké a nízke frekvencie. V rovnakej dobe, moderné modely akustických systémov umožňujú reprodukovať zvuk v takmer celkovej frekvenčnom rozsahu sluchu v dôsledku použitia špeciálneho dizajnu stĺpca alebo reproduktorov.

Ak chcete reprodukovať nízke a ultra-nízke frekvencie s vysoko kvalitným ACS, okrem dvoch stĺpcov, použite tretiu zvukovú jednotku - subwoofer (Subwoofer.), nainštalované pod pracovnou plochou. Takáto trojzložková AC pre PC sa skladá z dvoch tzv. Satelitných reproduktorov reprodukčných médií a vysokých frekvencií (od asi 150 Hz do 20 kHz) a subwoofer, ktorý reprodukuje frekvenciu pod 150 Hz.

Charakteristickým znakom AC pre PC je možnosť prítomnosti vlastného zabudovaného zosilňovača. Reproduktor so zabudovaným zosilňovačom sa nazýva aktívny. PasívnyAC Zosilňovač nemá č.

Hlavnou výhodou aktívneho reproduktora je pripojenie k lineárnemu výstupu zvukovej karty. Aktívny striedavý prúd sa vykonáva buď z batérií (batérie) alebo z elektrickej siete cez špeciálny adaptér, vyrobený vo forme samostatnej externej jednotky alebo napájacieho modulu inštalovaného v telese jedného zo stĺpcov.

Výstupný výkon akustických systémov pre PC sa môže líšiť v širokom rozsahu a závisí od technických vlastností zosilňovača a reproduktorov. Ak je systém určený

zvukové počítačové hry, dostatočný výkon 15 -20 W na stĺpec pre stredne veľký priestor. Ak potrebujete zabezpečiť dobrú počuteľnosť počas prednášky alebo prezentácie vo veľkom publiku, je možné použiť jednu AU, s výkonom až 30 W na kanál. So zvýšením výkonu AU, jeho celkové rozmery zvyšujú a zvyšujú náklady.

Moderné modely akustických systémov majú hniezdo pre slúchadlá, pri pripájaní, ktoré prehrávanie zvuku cez reproduktory sa automaticky ukončí.

Hlavné charakteristiky AC:pásová reprodukovateľná frekvencia, citlivosť, harmonický koeficient, moc.

Pásová reprodukovateľná frekvencia (FrekvenciaRespon. sedieť) - Toto je závislosť amplitúdovej frekvenčnej závislosti tlaku zvuku alebo závislosť tlaku zvuku (zvuková sila) z frekvencie striedavým napätím, sčítaním do cievky reproduktora. Frekvenčný pás vnímaný ľudským eh sa pohybuje od 20 do 20 000 Hz. Stĺpce, spravidla, majú rozsah obmedzený v rozsahu nízkej frekvencie 40 - 60 Hz. Riešenie problému s reprodukciou nízkych frekvencií umožňuje použitie subwooferu.

Citlivosť zvukového stĺpca (Sensititiy.) vyznačuje sa tlakom zvuku, ktorý vytvára vo vzdialenosti 1 m, keď je elektrický signál aplikovaný na jeho vstup s výkonom 1 W. V súlade s požiadavkami noriem je citlivosť definovaná ako priemerný zvukový tlak v určitom frekvenčnom pásme.

Čím vyššia je hodnota tejto charakteristiky, tým lepšie reproduktory prenášajú dynamický rozsah hudobného programu. Rozdiel medzi najviac "tichými" a najviac "hlasnými" zvukmi moderných zvukových záznamov 90-95 db a viac. Reproduktory s vysokou citlivosťou sú dobre reprodukované ako tiché a hlasné zvuky.

Koeficient harmonického (CelkomHarmonickýSkreslenie.- Thd) odhaduje nelineárne deformácie spojené s výskytom nových spektrálnych zložiek vo výstupnom signáli. Harmonický koeficient sa normalizuje v niekoľkých frekvenčných pásmach. Napríklad pre vysoko kvalitné Hi-Fi reproduktory by tento koeficient nemal prekročiť: 1,5% vo frekvenčnom rozsahu 250-1000 Hz; 1,5% vo frekvenčnom rozsahu 1000-2000 Hz a 1,0% vo frekvenčnom rozsahu 2000 - 6 300 Hz. Čím menšia hodnota harmonického koeficientu, tým lepšie AU.

Elektrická energia (MocManipulácia), ktorá je s výnimkou AU, je jednou z hlavných charakteristík. Medzi výkonom a kvalitou prehrávania zvuku však neexistuje priamy vzťah. Maximálny zvukový tlak závisí

citlivosť a výkon AC v podstate určuje jeho spoľahlivosť.

PC balenie pre PC často označuje špičkový výkon akustického systému, ktorý nie vždy odráža skutočnú silu systému, pretože môže prekročiť nominálne 10-krát. Vzhľadom na významný rozdiel vo fyzikálnych procesoch vyskytujúcich sa počas testov AC sa hodnoty elektrických kapacít môžu líšiť niekoľkokrát. Na porovnanie kapacity rôznych spepier je potrebné vedieť, ktorý napájanie označuje výrobcu výrobkov a aký druh testovacích metód je definovaný.

Medzi výrobcami vysoko kvalitných a nákladných AC - Firmy Creative, Yamaha, Sony, AIWA. AC nižšia trieda produkuje Genius, Altec, Jazz.Hipster.

Niektoré modely stĺpcov Microsoft sú pripojené k zvukovej karte, ale do portu USB. V tomto prípade sa zvuk prichádza na reproduktory v digitálnej forme a jeho dekódovanie produkuje malú chipsetu nainštalovanú v stĺpcoch.
7. Pokyny na zlepšenie zvukového systému

V súčasnej dobe Intel, Compaq a Microsoft ponúkli architektúru novej architektúry. Podľa tejto architektúry sú moduly spracovania zvukových signálov vytiahnuté z puzdra z PC, v ktorom majú elektrické rušenie a sú umiestnené napríklad v reproduktoroch akustického systému. V tomto prípade sa zvukové signály prenášajú v digitálnej forme, čo výrazne zvyšuje ich hlukovú imunitu a kvalitu prehrávania zvuku. Ak chcete vysielať digitálne údaje v digitálnej forme, poskytuje použitie vysokorýchlostných USB pneumatík a krku 1394.

Ďalším smerom zlepšenia zvukového systému je vytvorenie hromadného (priestorového) zvuku, nazývaného trojrozmerného alebo 3D zvuku (Tri.DimenzovanýZvuk.). Ak chcete získať priestorový zvuk, vykonáva sa špeciálne spracovanie signálnej fázy: fázy výstupných signálov ľavého a pravého kanála sú posunuté vzhľadom na zdroj. V tomto prípade sa vlastnosť ľudského mozgu používa na určenie polohy zdroja zvuku analýzou pomeru amplitúdy a fázami zvukového signálu vnímaného každým uchom. Používateľ zvukového systému vybavený špeciálnym 3D modulom spracovania zvuku, cíti účinok "pohybu" zdroja zvuku.

Novým smerom využívania multimediálnych technológií je vytvorenie domáceho kina založené na PC (PC.- Divadlo), tí. Variant multimediálneho počítača, ktorý má súčasne znásobiť používateľov na monitorovanie hry,

pohľad na vzdelávací program alebo film na DVD štandarde. PC-divadlo v jeho zložení má špeciálny multikanálový akustický systém, ktorý tvorí priestorový zvuk (ObklopiťZvuk.). Systémy priestorového zvuku vytvárajú rôzne zvukové efekty v miestnosti a užívateľ sa domnieva, že sa nachádza v centre zvukového poľa a zvukových zdrojov okolo neho. Surround Sound Multikanálové zvukové systémy sa používajú v kinách a začínajú sa zobrazovať vo forme domácich zariadení.

V multikanálových domácich systémoch je zvuk zaznamenaný na dvoch laserových video diskoch alebo video kazetách pomocou Dolby Surround vyvinutý spoločnosťou Dolby Laboratories. Medzi najznámejšie vývoj v tomto smere patrí:

Dolby. (Obklopiť) Pro.Logika.- Štyri-kanálový zvukový systém obsahujúci ľavý a pravý stereokanlas, centrálny kanál pre dialógové okná a zadný kanál pre efekty.

Dolby.ObklopiťDigitálne.- Zvukový systém pozostávajúci z 5 + 1 kanálov: ľavý, vpravo, centrálne, ľavé a pravé kanály zadných efektov a ultra-nízky frekvenčný kanál. Nahrávanie signálov pre systém sa vykonáva ako digitálny optický zvukový záznam na filme.

V samostatných modeloch akustických reproduktorov, okrem štandardných vysokofrekvenčných regulátorov, objemu a rovnováhy, existujú tlačidlá na zahrnutie špeciálnych efektov, ako je ZD-zvuk, Dolby Surround atď.

Kontrolné otázky

Aké sú hlavné funkcie zvukového systému počítača?

Aké sú hlavné komponenty zvukového systému počítača?

Na základe toho dôvodov sa frekvencia odberu vzoriek signálu rozlišuje počas analógovej digitálnej konverzie?

Uveďte hlavné kroky analógovej a digitálnej transformácie.

Aké základné parametre charakterizujú modul prehrávania nahrávania a zvuku?

Aké sú metódy zvukovej syntézy?

Aké funkcie vykonajte modul mixéra a to, čo sa vzťahuje na počet jej hlavných charakteristík?

Aký je rozdiel medzi pasívnym akustickým systémom z aktívneho?

1.svukovayasystémKs

Audio systém počítača vo forme zvukovej karty sa objavil v roku 1989, výrazne rozširuje možnosti počítača ako technickým prostriedkom informatizácie.

Zvukový počítač - komplex softvéru a hardvéru vykonávajúci nasledujúce funkcie:

nahrávanie zvukových signálov z externých zdrojov, ako je mikrofón alebo magnetofón, konverziou vstupných analógových zvukových signálov do digitálneho a následného ukladania na pevnom disku;
prehrávanie nahraných zvukových údajov pomocou externého reproduktorového systému alebo slúchadiel (slúchadlá);
prehrávanie zvukových CD;
miešanie (zmiešavanie) pri nahrávaní alebo prehrávaní signálov z viacerých zdrojov;
simultánne nahrávanie a prehrávanie zvukových signálov (režim Plný duplex);
spracovanie zvukových signálov: úpravy, kombinovanie alebo oddeľovanie fragmentov signálu, filtrovanie, zmena jeho úrovne;
spracovanie zvukového signálu v súlade s algoritmami volumetrického (trojrozmerné - 3D zvuk.) zvuk;
generácia s použitím syntetizátora hudobných nástrojov, ako aj ľudskej reči a iných zvukov;
riadenie práce externých elektronických hudobných nástrojov prostredníctvom špeciálneho MIDI rozhranie.
Stiahnite si prednášku "Spracovanie a reprodukčné systémy zvukových informácií"

Klasický zvukový systém, ako je znázornené na obrázku 1, obsahuje:

Štruktúra zvukového systému PC

modul nahrávania nahrávania a zvuku:
modul syntetizátora;
modul rozhrania;
mixér modulu;
akustický systém.

Prvé štyri moduly sú zvyčajne nainštalované na zvukovej karte. Okrem toho existujú zvukové karty bez modulu syntetizátora alebo modulu nahrávania digitálneho zvuku. Každý z modulov možno vykonať buď ako samostatný čip, alebo zadať multifunkčný čip. Chipset audio systému teda môže obsahovať niekoľko aj jeden mikroobvod.

Konštruktívne predstavenia zvukového systému PC podrobia významným zmenám; Existujú základné dosky s chipset nainštalovanými na spracovanie zvuku.

Avšak účel a funkcia modulov moderného zvukového systému (bez ohľadu na jeho dizajn) sa nezmenia. Pri zvažovaní funkčných modulov zvukovej karty je obvyklé používať výrazy "zvukový systém" alebo "zvuková karta"

2. modulzáznamyahrať

Modul nahrávania a prehrávania zvukového systému vykonáva analógovú a digitálnu a digitálnu konverziu v režime prenosu softvéru alebo prenosu do kanálov Dmieškový (Priama pamäť prístup. — priama pamäťový prístupový kanál).

Zvuk Ako viete, je pozdĺžne vlny, voľne sa rozširuje vo vzduchu alebo inom prostredíPípnutie preto zaznie nepretržite v čase av priestore.

Nahrávanie zvuku - Úloží informácie o kolísaní zvuku v čase nahrávania. V súčasnosti sa analógové a digitálne signály používajú na nahrávanie a prenos informácií o zvuku. Inými slovami, pípnutie môže byť prezentované analógový alebo digitálny formulár .

je to konverzia analógového signálu do digitálneho a pozostáva z nasledujúcich hlavných krokov: odber vzoriek, kvantizácia a kódovanie. Diagram analógovej digitálnej konverzie pípnutia je uvedený na obr. 2.

Pre-analógový pípnutie vstupuje do analógového filtra, ktorý obmedzuje frekvenčnú pásmo signálu.

Odber vzoriek signálu

Odber vzoriek signálu Výber vzorky analógového signálu s danou frekvenciou a definujete frekvenciu odberu vzoriek. Okrem toho by mala byť diskrétna frekvencia aspoň dvojnásobok najvyššej harmonickej frekvencie (frekvenčná zložka) zdroja audio signálu. Vzhľadom k tomu, že osoba je schopná počuť zvuky vo frekvenčnom rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, maximálna frekvencia odberu vzoriek zdrojového zvukového signálu by mala byť najmenej 40 kHz, t.j., počítače sú potrebné na vykonávanie 40 000 krát za sekundu. V tomto ohľade, vo väčšine moderných zvukových systémov PC, maximálna frekvencia odberu vzoriek zvukového signálu je 44,1 alebo 48 kHz.

Kvantizácia

Kvantizáciaamplitúda je meranie okamžitých hodnôt amplitúdy diskrétneho signálu v čase a transformácii na diskrétny čas a amplitúdu. Na obr. 3 ukazuje proces kvantizácie analógovým signálovým signálom a okamžité hodnoty amplitúdy sú kódované 3-bitovými číslami.

Kódovanie

Kódovanie Je to previesť na digitálny kód kvantovaného signálu. V tomto prípade závisí presnosť merania počas kvantovania závisí od počtu vypúšťaní kategórie. Ak sa hodnoty amplitúdy zaznamenávajú pomocou binárnych čísel a nastavte dĺžku kategórie n vypúšťania, počet možných hodnôt kódových slov bude 2 n. Môžu existovať úroveň kvantizácie amplitúdy odpočítavania. Napríklad, ak je hodnota amplitúdy odpočítavania predstavovaná 16-bitovým kódovým slovom, maximálny počet amplitúdových stupňov (úrovne kvantovania) bude 2 1B \u003d 65 536. Pre 8-bitový pohľad, resp. 8 \u003d 256 gradácie amplitúdov.

ANALOG-DIGITÁLNA A DIGITÁLNA PREPRAVA

Analógová digitálna konverzia Vykonáva špeciálne elektronické zariadenie - aNALOG-to-DIGITAL CONVERTER(ADC)V ktorom sa diskrétne počty signálu konvertujú na sekvenciu čísel. Výsledný tok digitálnych údajov, t.j. Signál obsahuje užitočnú aj nežiaducu vysokofrekvenčnú rušenie, na filtrovanie, ktoré získané digitálne údaje sa prenášajú digitálnym filtrom.

Transformácia DIGID všeobecne sa vyskytuje v dvoch stupňoch, ako je znázornené na obr. V prvej fáze, z digitálneho toku dát s digitálnym analógovým konvertorom (DAC), sa počet signálov izoluje z frekvencie odberu vzoriek. V druhej fáze sa z diskrétnych vzoriek vytvára kontinuálny analógový signál pomocou vyhladzovania (interpolácie) s použitím nízkofrekvenčného filtra, ktorý potláča periodické zložky spektra diskrétneho signálu.

Zníženie množstva digitálnych údajov potrebných na reprezentáciu zvukového signálu s danou kvalitou, používaním kompresia (kompresia) spočíva v znižovaní počtu vzoriek a úrovní kvantizácie alebo počtu bitov, ku ktorým dochádza na jednom odpočítaní.

Takéto metódy na kódovanie zvukových dát pomocou špeciálnych kódovacích zariadení vám umožňujú znížiť množstvo toku informácií na takmer 20% pôvodnej. Výber metódy kódovania pri nahrávaní zvukových informácií závisí od množiny kompresného softvéru - kodeky (Kódovanie-dekódovanie)Dodáva sa so softvérom softvéru alebo operačným systémom.

Vykonávanie funkcií konverzie analógovo digitálnych a digitálnych signálov, digitálny zvukový záznam a prehrávanie modul obsahuje ADC, DAC a riadiacu jednotku, ktorá je zvyčajne integrovaná do jedného čipu, tiež nazývaný kodek .

Hlavnými vlastnosťami tohto modulu sú: vzorkovacia frekvencia; typ a vypúšťanie ADC a DAC; Metóda kódovania zvukových údajov; možnosť pracovať v režime PlnýDuplex.

Výberová frekvencia Definuje maximálnu frekvenciu zaznamenaného alebo prehrávaného signálu. Ak chcete nahrávať a reprodukovať ľudskú reč, 6 je 8 kHz; Hudba s nízkou kvalitou - 20 - 25 kHz; Na zabezpečenie vysokokvalitného zvuku (audio disk) by mala byť diskrétna frekvencia aspoň 44 kHz. Takmer všetky zvukové karty podporujú nahrávanie a prehrávanie stereo zvukového signálu so vzorkovacou frekvenciou 44,1 alebo 48 kHz.

Vypúšťanie ADC a DAC určuje prítomnosť digitálneho signálu) (8, 16 alebo 18 bitov). Prevažná väčšina zvukových kariet je vybavená 16-bitovými ADCS a DACS. Takéto zvukové mapy sa teoreticky pripisujú triede Hi-Fi, ktorá musí poskytnúť kvalitu zvuku zvuku. Niektoré zvukové karty sú vybavené 20- a dokonca 24-bitovými ADCS a DAC, ktoré výrazne zlepšujú kvalitu nahrávania / prehrávania zvuku.

Plný duplex(plné duplex) - Režim prenosu dát podľa kanálu, podľa ktorého môže zvukový systém súčasne dostávať (zápis) a prenášať (reprodukované) audio dát. Nie všetky zvukové karty však tento režim podporujú v plnej výške, pretože neposkytujú vysokú kvalitu zvuku s intenzívnou výmenou údajov. Takéto karty môžu byť použité na prácu s hlasovými údajmi na internete, napríklad pri vykonávaní telekonferencií, keď sa vyžaduje kvalita vysokej zvuku.

3. modulsyntetizátor

Elektrický syntetizátor zvukového systému umožňuje generovať takmer akékoľvek zvuky, vrátane zvuku skutočných hudobných nástrojov. Princíp syntetizátora je znázornený na obr. päť

Syntetizovať je to proces obnovy štruktúry hudobného tónu (poznámky). Zvukový signál akéhokoľvek hudobného nástroja má niekoľko časových fáz. Na obr. päť alezobrazia sa fázy zvukového signálu pri stlačení tlačidla klavíra. Pre každý hudobný nástroj bude pohľad na signál zvláštny, ale môže byť pridelený v ňom tri fázy: útok, podpora a zoslabenie. Kombinácia týchto fáz sa nazýva obálka amplitúdy , forma, ktorá závisí od typu hudobného nástroja. Trvanie ataaki. Pre rôzne hudobné nástroje sa zmení z jednotiek na niekoľko desiatok alebo dokonca až stovky milisekúnd. Vo fáze podpora, amplitúda signálu sa takmer nemení a výška hudobného tónu je vytvorená počas podpory. Posledná fáza aTCHINGStránka zodpovedá dostatočnému rýchlemu zníženiu amplitúdy signálu.

V moderných syntetizátoroch sa zvuk vytvorí nasledovne. Digitálne zariadenie s použitím jednej z metód syntézy vytvára takzvaný excitačný signál s danou výškou zvuku (poznámka), ktorá musí mať spektrálne charakteristiky, čo najbližšie k charakteristikám napodobovaného hudobného nástroja v nosnej fáze, ako je znázornené Na obr. 5 B. Ďalej je excitačný signál privádzaný do filtra, simulujúcu reakciu amplitúdovej frekvencie reálneho hudobného nástroja. Na iný vstup filtra sa aplikuje obálka amplitúdy rovnakého nástroja. Ďalej je súbor signálov spracovaný, aby sa získali špeciálne zvukové efekty, napríklad echo (reverb), zborový výkon (HO-RUS). Ďalej sa vytvorí konverzia Digitalogh a filtrovanie signálu s použitím nízkofrekvenčného filtra (FNH).

Hlavné charakteristiky modulu syntetizátora:

metóda syntézy zvuku;
veľkosť pamäte;
schopnosť spracovania hardvéru signálu na vytvorenie zvukových efektov;
polyfónia - maximálny počet súčasne reprodukovateľných zvukových prvkov.

Metóda syntézy zvuku

Metóda syntézy zvuku , používa sa v systéme zvukového systému, definuje nielen kvalitu zvuku, ale aj zloženie systému.

V praxi sú na zvukových kartách inštalovaných syntetizátory generovanie zvuku pomocou nasledujúcich metód.

1. Metóda syntézy založená na frekvenčná modulácia (Frekvencia Modulácia Syntéza - Syntéza FM) Zabezpečuje použitie na generovanie hlasu hudobného nástroja pre aspoň dva generátory signálov komplexného tvaru. Generátor nosiča generuje hlavné signál tónu, signál prídavných harmonických modulovaných frekvenciou, ktorým sa určujú časový prehľad zvukového nástroja. Generátor obálky riadi amplitúdu výsledného signálu. FM generátor poskytuje prijateľnú kvalitu zvuku, má nízke náklady, ale nevykonáva zvukové efekty. V tomto ohľade sa zvukové karty pomocou tejto metódy neodporúčajú v súlade s normou RS99.

2. Syntéza zvuku založená na vlnovom stole (Mávať. Stôl Syntéza - Syntéza WT) Vykonáva sa pomocou pred-digitalizovaných vzoriek zvuku skutočných hudobných nástrojov a iných zvukov uložených v špeciálnom ROM vyrobenej vo forme pamäťového čipu alebo integrovaný v pamäťovom čipech generátora WT generátora. WT syntetizátor poskytuje vysoko kvalitnú generáciu zvuku. Táto metóda syntézy je implementovaná v moderných zvukových kartách.

Veľkosť pamäte na zvukových kariet s syntetizátorom WT sa môže zvýšiť z dôvodu inštalácie dodatočných pamäťových prvkov (ROM) na ukladanie bánk s nástrojmi.

Zvukové efektys pomocou špeciálneho procesor ktorý môže byť buď nezávislý prvok (mikroobvod), alebo integrovať do syntetizátora WT. Pre ohromujúcu väčšinu kariet s syntézou WT sa účinky reverb a zboru stali štandardom.

Zvuková syntéza založená na fyzické modelovanie . Poskytuje použitie matematických modelov zvukovej tvorby reálnych hudobných nástrojov na generovanie digitálnej formy a pre ďalšiu konverziu na pípnutie s DAC. Zvukové karty pomocou metódy fyzickej modelovania ešte neboli rozšírené, pretože pre ich prevádzku je výkonný počítač.

Polyfónia - maximálny počet súčasne reprodukovateľných elementárnych zvukov. Pre každý typ zvukovej karty môže byť hodnota polyfónia jeho vlastné. (20 a viac hlasov).

4. modulrozhrania

Modul rozhrania Poskytuje výmenu údajov medzi zvukovým systémom a inými externými a vnútornými zariadeniami.

RozhranieISA. v roku 1998 bolo rozhranie PCI vysídlené v audio kartách.

Rozhranie RSI poskytuje širokú šírku pásma (napríklad verzia 2.1 je viac ako 260 Mbps), ktorá vám umožňuje prenášať audio dátové toky paralelne. Používanie zbernice PCI vám umožňuje zlepšiť kvalitu zvuku, čo poskytuje pomer signálu k šumu nad 90 dB. Okrem toho, Abus PCI zabezpečuje možnosť spracovania družstevných zvukových údajov, keď sú úlohy spracovania a prenosu dát distribuované medzi zvukovým systémom a CPU.

MIDI. Digitálne rozhranie hudobného nástroja) - digitálne rozhranie hudobných nástrojov) sa riadi špeciálnou normou obsahujúcou špecifikácie na hardvérové \u200b\u200brozhranie: Typy kanálov, káblov, portov, s ktorými sú MIDI zariadenia pripojené k druhému, ako aj opis postupu výmeny údajov - informácie Exchange Protocol medzi zariadeniami MIDI. Najmä použitie príkazov MIDI možno ovládať svetelným zariadením, video zariadeniam v procese vykonávania hudobnej skupiny na scéne. Zariadenia s MIDI rozhraním sú postupne pripojené vytvorením druhu MIDI siete, ktorá obsahuje regulátor - riadiace zariadenie, ktoré možno použiť ako počítač a hudobný kľúč syntetizátor, ako aj poháňané zariadenia (prijímače), prenášajúce informácie do regulátora pre jej žiadosť. Celková dĺžka MIDI reťazca nie je obmedzená, ale maximálna dĺžka kábla medzi dvoma MIDI zariadeniami by nemala presiahnuť 15 metrov.

Audio karta obsahuje rozhranie pre pripojenie diskov CD-ROM.

5. Modulmixér

Modul mixéra zvukovej karty vykonáva:

prepínanie (pripojenie / odpojenie) Zdroje a zvukové signály, ako aj regulácia ich úrovne;
miešanie (miešanie) Viacnásobné zvukové signály a upravte výsledok výsledku.

Medzi hlavné charakteristiky modulu mixéra patria:

počet zmiešaných signálov na kanáli prehrávania;
Úroveň riadiaceho signálu v každom zmiešanom kanáli;
nariadenie o úrovni celkového signálu;
výstupný výkonový zosilňovač;
prítomnosť konektorov na pripojenie externých a vnútorných prijímačov / zdrojov zvukových signálov.

Joystic.k./ MIDI. - Pripojenie joysticku alebo MIDI adaptéra;
Mic V. - na pripojenie mikrofónu;
Riadok. - lineárny vstup na pripojenie všetkých zdrojov zvukových signálov;
Riadok Von. - Lineárny výstup na pripojenie všetkých zvukových prijímačov;
Reproduktor - Pripojenie slúchadiel (slúchadlá) alebo pasívny akustický systém.

Softvér Management Mixer sa vykonáva buď pomocou nástrojov systému Windows alebo pomocou programu mixéra dodávaného so softvérom zvukovej karty.

ŠtandardnýZvuk Blaster. podporte aplikácie vo forme hier pre DOS, v ktorom je zvuková podpora naprogramovaná orientáciou zvukovej karty zvuku Blaster.

ŠtandardnýSystém Windows Sound System (WSS) microsoft obsahuje zvukovú kartu a softvérový balík zameraný hlavne na obchodnú aplikáciu.

6. Akustickýsystém

Akustický systém (AC) Ihneď prevezme zvukový elektrický signál do akustických oscilácií a je posledným odkazom zvukovej reprodukčnej cesty.

Akustický systém

AC, spravidla, zahŕňa viacnásobné zvukové reproduktoryKaždý z nich môže mať jeden alebo viac reproduktorov.

Počet reproduktorov v reproduktoroch závisí od počtu komponentov, ktoré tvoria pípnutie a vytvárajú samostatné audio kanály.

Napríklad, stereo signál obsahuje dve komponenty - Signály ľavého a pravého stereokanalu, ktorý vyžaduje aspoň dva stĺpce ako súčasť stereo akustického systému.

Pípnutie vo formáte Dolby Digital obsahuje informácie pre šesť audio kanálov: dve predné stereo kanály, centrálny kanál (dialógy kanálov), dve zadné kanály a ultra-nízky kanálový kanál. Preto by mal mať akustický systém, akustický systém by mal mať šesť zvukových stĺpcov.

Väčšinou AC pre PC sa skladá z dvoch zvukových stĺpcovktoré poskytujú prehrávanie stereofónneho signálu. Každý stĺpec v AC pre PC má zvyčajne jeden reproduktor, avšak dvaja sa používajú v drahých modeloch: pre vysoké a nízke frekvencie. V rovnakej dobe, moderné modely akustických systémov umožňujú reprodukovať zvuk v takmer celkovej frekvenčnom rozsahu sluchu v dôsledku použitia špeciálneho dizajnu stĺpca alebo reproduktorov.

Ak chcete prehrať nízke a ultra-nízke frekvencie s vysokou kvalitou v AU, okrem dvoch stĺpcov, sa používa tretia zvuková jednotka - subwoofer (Subwoofer. ) , nainštalované pod pracovnou plochou. Takýto trojzložkový reproduktor pre PC sa skladá z dvoch tzv. satelitné reproduktory Reprodukčné médium a vysoké frekvencie (od približne 150 Hz do 20 kHz) a subwoofer, frekvencia reprodukcie pod 150 Hz.

Charakteristickým znakom AC pre PC - Schopnosť mať svoj vlastný Vstavaný výkonový zosilňovač. Reproduktor so zabudovaným zosilňovačom sa nazýva aktívny. PasívnyAC Zosilňovač nemá č.

Hlavnou výhodou aktívneho reproduktora je možnosti pripojenia na lineárnu zvukovú kartu. Aktívny striedavý prúd sa vykonáva buď z batérií (batérie) alebo z elektrickej siete cez špeciálny adaptér, vyrobený vo forme samostatnej externej jednotky alebo napájacieho modulu inštalovaného v telese jedného zo stĺpcov.

Výstupný výkon akustických systémov pre PC sa môže líšiť v širokom rozsahu a závisí od technických vlastností zosilňovača a reproduktorov. Ak je systém navrhnutý tak, aby zvuk počítačových hier, dostatok energie je 15-20 W na stĺpec pre strednú miestnosť. Ak potrebujete zabezpečiť dobrú počuteľnosť počas prednášky alebo prezentácie vo veľkom publiku, je možné použiť jednu AU, s výkonom až 30 W na kanál. So zvýšením výkonu AU, jeho celkové rozmery zvyšujú a zvyšujú náklady.

Moderné modely akustických systémov majú hniezdo pre slúchadlá, pri pripájaní, ktoré prehrávanie zvuku cez reproduktory sa automaticky ukončí.

Akustický systém MicroLab.

Hlavné charakteristiky AC:

reprodukovateľné frekvenčné pásmo
citlivosť,
harmonický koeficient
moc.

Pásová reprodukovateľná frekvencia (FrekvenciaResponse)- toto je závislosť amplitúdy-frekvenčnej závislosti tlaku zvuku alebo závislosť tlaku zvuku (zvuková sila) z frekvencie variabilného napätia, sčítanie do cievky reproduktora.

Frekvenčný pás vnímaný ľudským eh sa pohybuje od 20 do 20 000 Hz.

Stĺpce, spravidla, majú rozsah obmedzený v rozsahu nízkej frekvencie 40 - 60 Hz. Riešenie problému s reprodukciou nízkych frekvencií umožňuje použitie subwooferu.

Citlivosť zvukového stĺpca (Citlivosť) vyznačuje sa tlakom zvuku, ktorý vytvára vo vzdialenosti 1 m, keď je elektrický signál aplikovaný na jeho vstup s výkonom 1 W.

V príslušnom systéme PC vo forme zvukovej karty sa objavili v roku 1989, výrazne rozširuje možnosti počítača ako technickým spôsobom informatizácie. Zdrojové a zvukové prijímače sú pripojené k modulu mixéra cez externé alebo vnútorné konektory. Externé konektory zvukových systémov sú zvyčajne umiestnené na zadnom paneli puzdra systémovej jednotky: / H3Nbsp; SEKTIONÁLNYCH PODMIENKACH S NORMY POŽIADAVKU S citlivosťou je definovaná ako priemerný zvukový tlak v špecifickom frekvenčnom pásme.

Čím vyššia je hodnota tejto charakteristiky, tým lepšie reproduktory prenášajú dynamický rozsah hudobného programu. Rozdiel medzi "tichými" a najviac "hlasnými" zvukami moderných zvukových záznamov 90 - 95 dB a ďalšie. / EMAS s vysokou citlivosťou pomerne dobre reprodukovať tiché a hlasné zvuky.

Koeficient harmonického

Koeficient harmonického (Celkové harmonické skreslenie.- Thd) odhaduje nelineárne deformácie spojené s výskytom nových spektrálnych zložiek vo výstupnom signáli.

Harmonický koeficient sa normalizuje v niekoľkých frekvenčných pásmach. Napríklad pre vysoko kvalitné Hi-Fi reproduktory by tento koeficient nemal prekročiť: 1,5% vo frekvenčnom rozsahu 250-1000 Hz; 1,5% vo frekvenčnom rozsahu 1000-2000 Hz a 1,0% vo frekvenčnom rozsahu 2000 - 6 300 Hz.

Čím menšia hodnota harmonického koeficientu, tým lepšie AU.

Elektrická energia

Elektrická energia (Výkonová manipulácia),ktorá je s výnimkou AU, je jednou z hlavných charakteristík. Medzi výkonom a kvalitou prehrávania zvuku však neexistuje priamy vzťah. Maximálny zvukový tlak závisí od citlivosti a výkon AC je hlavne určuje jeho spoľahlivosť.

Medzi výrobcami vysoko kvalitných a nákladných AC - Firmy Kreatívna, Yamaha, Sony, AIWA. AC nižšia trieda vyrába génius, Altec, Jazz Hipster.

Niektoré modely stĺpcov Microsoft sú pripojené k zvukovej karte, ale do portu USB. V tomto prípade sa zvuk prichádza na reproduktoroch v digitálnej forme a jeho dekódovanie vytvára malý chipulb, z ktorých každý môže mať jeden alebo viac reproduktorov. Nastaviť nainštalované v stĺpcoch.

7. Smeryzlepšeniezvuksystém

V súčasnosti ponúkal Intel, Compaq a Microsoft nová architektúra zvukového systému PC. Podľa tejto architektúry moduly spracovania zvukových signálov sú vybraté z puzdra PCTam, kde pôsobia na elektrické rušenie a sú umiestnené napríklad v reproduktoroch akustického systému. V tomto prípade sa zvukové signály prenášajú v digitálnej forme, čo výrazne zvyšuje ich hlukovú imunitu a kvalitu prehrávania zvuku. Ak chcete vysielať digitálne údaje v digitálnej forme, poskytuje používanie vysokorýchlostných pneumatík USB a IEEE 1394.

Ďalším smerom zlepšenia zvukového systému je vytvoriť hlasitosť (priestorový) zvuk, nazývaný trojdimenzionálny alebo 3D zvuk Trojicený zvuk) . Ak chcete získať priestorový zvuk, vykonáva sa špeciálne spracovanie signálnej fázy: fázy výstupných signálov ľavého a pravého kanála sú posunuté vzhľadom na zdroj. V tomto prípade sa vlastnosť ľudského mozgu používa na určenie polohy zdroja zvuku analýzou pomeru amplitúdy a fázami zvukového signálu vnímaného každým uchom. Používateľ zvukového systému vybavený špeciálnym 3D modulom spracovania zvuku, cíti účinok "pohybu" zdroja zvuku.

Nový smerovanie multimediálnych technológií je tvorba domáceho kina založené na PC (PC.— Divadlo) , tí. Variant multimediálneho počítača, ktorý má súčasne viac používateľov na monitorovanie hry, zobraziť vzdelávací program alebo film na DVD štandarde. PC-divadlo v jeho zložení má špeciálny viackanálový systém reproduktorov zvukový zvuk ( Obklopiť Zvuk.). Systémy priestorového zvuku vytvárajú rôzne zvukové efekty v miestnosti a užívateľ sa domnieva, že sa nachádza v centre zvukového poľa a zvukových zdrojov okolo neho. Multikanálové priestorové zvukové systémy Používa sa v kinách a už sa začínajú objavovať vo forme domácich zariadení.

V multikanálových domácich systémoch je zvuk zaznamenaný na dvoch laserových video diskoch alebo video kazetách Dolby surroundvyvinutý spoločnosťou Dolby Laboratories. Medzi najznámejšie vývoj v tomto smere patrí:

Dolby. (Obklopiť) Pro. Logika. - Štvorkanálový zvukový systém obsahujúci ľavý a pravý stereokanlas, centrálny kanál pre dialógy a zadný kanál pre účinky.

Dolby Surround Digital. - zvukový systém pozostávajúci z 5 + 1 kanálov: ľavý, vpravo, centrálne, ľavé a pravé kanály zadných efektov a ultra-nízky kanálový kanál. Nahrávanie signálov pre systém sa vykonáva ako digitálny optický zvukový záznam na filme.

Kontrolyotázka

Aké sú hlavné funkcie zvukového systému počítača?
Aké sú hlavné komponenty zvukového systému počítača?
Na základe toho dôvodov sa frekvencia odberu vzoriek signálu rozlišuje počas analógovej digitálnej konverzie?
Uveďte hlavné kroky analógovej a digitálnej transformácie.
Aké základné parametre charakterizujú modul prehrávania nahrávania a zvuku?
Aké sú metódy zvukovej syntézy?
Aké funkcie vykonajte modul mixéra a to, čo sa vzťahuje na počet jej hlavných charakteristík?
Aký je rozdiel medzi pasívnym akustickým systémom z aktívneho?

Ozvučenie Osobný počítač sa používa na prehrávanie zvukových efektov a reči sprevádzaných reprodukovateľných informácií videa a zahŕňa:

modul záznamu / prehrávania;
syntetizátor;
modul rozhrania;
mixér;
akustický systém.

Komponenty zvukového systému (s výnimkou reproduktora systému) sú konštruktívne vypracované ako samostatná zvuková karta alebo čiastočne implementovaná ako čipy na základnej doske počítača.

Spravidla signály na vstup a výstup modulu nahrávania / prehrávania majú analógovú formu, ale spracovanie zvukových signálov je v digitálnej forme. Preto sú hlavné funkcie modulu nahrávania / prehrávania redukované na analógovo-digitálnu a digitálnu analógovú konverziu.

Na tento účel je vstupný analógový signál vystavený modulácii pulzného kódu (ICM), ktorej podstata je diskretizovať čas a reprezentáciu (meranie) analógovej amplitúdy signálu do diskrétnych momentov času vo forme binárnych čísel . Je potrebné zvoliť frekvenciu odberu vzoriek a vypúšťanie binárnych čísel tak, aby presnosť analógovej digitálnej konverzie zodpovedala požiadavkám na kvalitu prehrávania zvuku.

Podľa Kotelnikov teorem, ak čas odberu vzoriek oddeľujúci susedné vzorky (merané amplitúdy) nepresahuje polovicu obdobia oscilácie najvyššieho komponentu vo frekvenčnom spektre transformovaného signálu, potom je uváženie času netrváva nevedú k strate informácií. Ak je to dosť na vysokokvalitný zvuk na prehrávanie spektra 20 kHz široký, frekvencia vzorkovania by nemala byť nižšia ako 40 kHz. V zvukových systémoch osobných počítačov (PC) sa frekvencia odberu vzoriek zvyčajne považuje za 44,1 alebo 48 kHz.

Obmedzená bitka z binárnych čísel predstavujúcich amplitúdy signálov spôsobuje diskretizáciu hodnôt signálu. V audio kartách sa vo väčšine prípadov používa 16-bitové binárne čísla, čo zodpovedá 216 úrovniach kvantizácie alebo 96 dB. Niekedy sa používa 20- alebo dokonca 24-bitový analógová konverzia.

Samozrejme, zlepšenie kvality zvuku zvýšením frekvencie f odberu vzoriek a počet úrovní kvantizácie vedie k výraznému zvýšeniu objemu digitálnych údajov, pretože

S \u003d f t log2k / 8,

tam, kde t je trvanie zvukového fragmentu, S, F a T - sa merajú v MB, MHz a sekundách. S stereo zvukom sa množstvo dát zvyšuje dvakrát. Tak, pri frekvencii 44,1 kHz a 216 kvantizačných úrovní, množstvo informácií na prezentáciu zvukového stereo fragmentu s trvaním 1 min je asi 10,6 MB. Na zníženie požiadaviek na kapacitu pamäte na ukladanie zvukových informácií a šírku pásma prenosu dát sa používa kompresia (kompresia) informácií.

Modul rozhrania sa používa na prenos digitalizovaných zvukových informácií do iných zariadení PC (pamäť, akustický systém) prostredníctvom počítačových pneumatík. Šírka pásma zbernice ISA zvyčajne nestačí, takže sa používajú iné pneumatiky - PCI, špeciálne rozhrania MIDI hudobného nástroja alebo niektoré ďalšie rozhrania.

Pomocou mixéra môžete zmiešať zvukové signály, vytvárať polyfónny zvuk, uvaliť hudobný sprievod pre reč, sprievodné multimediálne fragmenty atď.

Syntéza je navrhnutý tak, aby generoval zvukové signály, najčastejšie simulovať zvuk rôznych hudobných nástrojov. Pre syntézu, frekvenčnú moduláciu, vlnové stoly, matematické modelovanie. Zdrojové údaje pre syntetizátory (hudobné a tooldové kódy) sú zvyčajne prezentované vo formáte MIDI (Stredné rozšírenie v názve súboru). Preto pri aplikácii metódy modulácie frekvencie kontrolujte frekvenciu a amplitúdu zhrnutých signálov z hlavného generátora a generátora opona. Podľa spôsobu vlnovej dĺžky sa výsledný signál získava kombináciou digitalizovaných vzoriek zvukov odvodených z reálnych hudobných nástrojov. V spôsobe matematického modelovania sa namiesto experimentálne získaných vzoriek používajú matematické modely zvukov.

Prednáška číslo 6. Systémy na reprodukciu zvuku

1. Základné komponenty subsystému zvuku počítača.

2. Zásady spracovania zvukových informácií.

Hlavné komponenty počítača so zvukovým subsystémom.

Audio systém počítača vo forme zvukovej karty sa objavil v roku 1989, výrazne rozširuje možnosti počítača ako technickým prostriedkom informatizácie.

Zvukový počítač- komplex softvéru a hardvéru vykonávajúci nasledujúce funkcie:

· Nahrávanie zvukových signálov z externých zdrojov, napríklad mikrofónu alebo páskového záznamníka, konverziou vstupných analógových zvukových signálov do digitálneho a následného ukladania na pevnom disku;

· Prehrávanie nahraných zvukových dát pomocou externého reproduktorového systému alebo slúchadiel (slúchadlá);

· Prehrať zvukové CD;

· Miešanie (zmiešavanie) pri nahrávaní alebo prehrávaní signálov z niekoľkých zdrojov;

· Súčasné nahrávanie a prehrávanie zvukových signálov (režim Plný duplex);

· Spracovanie zvukového signálu: úpravy, kombinovanie alebo oddeľovanie fragmentov signálu, filtrovanie, zmena jeho úrovne;

· Spracovanie zvukového signálu v súlade s odelmetrickými algoritmami (trojrozmerné - 3D zvuk)zvuk;

· Generovanie pomocou hudobných nástrojov syntetizátor, ako aj ľudský prejav a iné zvuky;

· Riadenie externých elektronických hudobných nástrojov prostredníctvom špeciálneho MIDI rozhranie.

Systém zvukového systému je štruktúrne zvukovými kartami alebo nainštalovaný v zásuvke základnej dosky, alebo na inom subsystéme počítača integrovaného na základnej doske alebo expanznej karte, ako aj zariadenia na nahrávanie a prehrávanie (akustický systém). Samostatné funkčné moduly zvukového systému je možné vykonať ako detské dosky nainštalované v príslušných konektoroch zvukových kariet.

Klasický zvukový systém, ako je znázornené na obr. 1, obsahuje:

Modul nahrávania a zvuku;

Modul syntetizátora;

Modul rozhrania;

Modul mixér (poskytuje výmenu dát medzi zvukovým systémom a inými zariadeniami - vonkajšie aj vnútorné.);

Akustický systém.

Obr. jeden. Štruktúra zvukového systému PC.

Konštruktívne predstavenia zvukového systému PC podrobia významným zmenám; Existujú základné dosky s chipset nainštalovanými na spracovanie zvuku.

Zvukové vybavenie a programy.

Špeciálne audio adaptéry sú zodpovedné za prehrávanie a nahrávanie zvukových adaptérov. Zvukový adaptér Obsahuje ďalší špecializovaný procesor, čím uvoľní hlavný procesor z funkcií na ovládanie prehrávania zvuku. Pomocou audio adaptéra môžete nahrávať zvukové informácie, reprodukovať reč a hudbu. Moderné zvukové dosky umožňujú vyrábať spracovanie zvuku, montáž hudobných kompozícií. Okrem vzorkovacej frekvencie kódovanej s danou frekvenciou je možné prehrávať hudbu vytvorenú počítačovými príkazmi. Počet hlasov je parameter zvukovej karty, ktorý určuje maximálny počet súčasne syntetizovaných zvukov. Hlavným smerom vývoja moderných zvukových dosiek je podpora priestorového zvuku. V tomto prípade sa objaví možnosť umiestnenia zvukových zdrojov v priestore. Na reprodukciu surround zvuku sú potrebné aspoň dva akustické systémy. Aby sa však dosiahol lepší účinok z surround zvuku, je lepšie použiť štyri stĺpce - dve vpredu a dve zozadu.

Prevažná väčšina moderných počítačov je vybavená zvukovou kartou. Dobrý zvukový blaster audigy zvukové tabule rôzne verzie uvoľňuje kreatívne. V rovnakej dobe, mnohé základné dosky v súčasnosti podporujú vysoko kvalitný šesť-kanálový zvuk.

Je mimoriadne dôležité získať vysoko kvalitný zvuk, aby ste mali dobré akustické systémy. Moderné zvukové dosky majú digitálny výkon SPDIF, ktorý umožňuje pripojenie k domácim spotrebičom. Avšak, to je často vhodnejšie používať svoju vlastnú akustiku pre počítač. Pri používaní počítača na zobrazenie videí nahraných na DVD musíte použiť moderný reproduktorový systém z piatich stĺpcov a subwoofer.

Aby ste vytvorili vlastné hudobné diela, možno budete potrebovať špeciálnu klávesnicu pripojenú k rozhraniu MIDI. Hudobné klávesnice pripojené k zvukovej karte sa líšia množstvom oktávy (zvyčajne od troch do siedmich), ako aj počet kľúčov a ich veľkosť. Najslávnejšími výrobcami sú Korg, Roland, Yamaha. Nie je to zlé amatérske klávesnice produkuje Casio.

Pre vysoko kvalitné hlasové nahrávanie musíte použiť zodpovedajúce mikrofóny. Jednoduché počítačové mikrofóny neposkytujú vysokú kvalitu zvuku. Okrem toho, mikrofónový vstup väčšiny zvukových dosiek nemá tiež dobrú kvalitu. Preto sa odporúča použiť zosilňovač mikrofónu, ktorý sa pripája k lineárnu zvukovému vstupu. Zosilňovač mikrofónu pripojí dva mikrofóny, ktoré vám umožní nahrávať stereo zvuk.

Nedávno, miniatúrne digitálnych hráčov, ktorí ukladajú hudbu vo formáte MP3, boli rozšírené. Hudba z počítača je zaznamenaná v pamäti takéhoto zariadenia, po ktorej môže byť počuť kdekoľvek cez slúchadlá.

Ako ďalší zdroj zvuku môže byť počítačové rádio zvážiť pre počítač. Môže byť implementovaný ako dodatočný poplatok a môže byť pripojený k portu USB.

Samozrejme, práca so zvukom na počítači je bez špeciálnych programov nemysliteľná. Najjednoduchšie programy pre prácu so zvukom sú zahrnuté vo všetkých verziách systému Windows. S pomocou ich pomoci môžete nastaviť hlasitosť rôznych zdrojov zvuku, nastaviť citlivosť mikrofónu a lineárneho vstupu. Okrem toho môžete nahrávať malý zvukový fragment, vykonať jednoduchú konverziu s ním a vypracovať výsledok do súboru. Aj v systéme Windows zahŕňa prehrávanie CD a multimediálne súbory. Môžete nahrávať hudbu na digitálnych hráčov, počúvať hudbu z internetu.

Pri použití hudobnej klávesnice musíte pracovať so zvukovým časom. Najvýkonnejší takýmto programom je Home Studio Cakewalk, ale môžete to urobiť a ľahko programy.

Pre spracovanie zvuku použite Audio Editor. Najlepšie zvukové editory sú zvukové a vinárske programy. Cool Editing Editor sa používa na montáž multikanálovej. Ak chcete vytvoriť a upravovať hudbu, ako aj pridať vokály na hudbu, používajú sa programy, nazývané MIDI sekvencie a zvuk. Najlepšie programy tejto triedy sú Cakewalk Sonar a Cubase VST.

Singing Karaoke bol nedávno veľmi populárny. Existuje niekoľko programov na vytváranie súborov karaoke a hrať ich. Pohodlný program Karaoke Galaxy Maker, ktorý vám umožní vytvoriť karaoke. Ak chcete prehrať takéto súbory, použite Karaoke Galaxy Player alebo Vanbasco Karaoke Player.

© 2015-2019 Stránka
Všetky práva na ich autorov. Táto stránka sa nepredstiera, že autorom, ale poskytuje bezplatné použitie.
Stránka Vytvorenie Dátum: 2017-06-30