Акустическая подсистема ПК.

Акустическая подсистема ПК включает в себя:

• аудиоадаптер;
• аудиосредства ввода звуковых сигналов (микрофон и др.);
• аудиосредства вывода (наушники, колонки и др.).

Аудиоадаптер (звуковая плата, звуковая карта, аудиокарта, soundcard) –это устройство, выполняющее вычислительные операции, связанные с обработкой звуковых сигналов. Конструктивно аудиоадаптер может быть:

• отдельной платой;
• платой, интегрированной (встроенной) в чипсет на материнской плате.

Для сопряжения ПК с аудиосредствами ввода-вывода звуковых сигналов звуковая карта имеет два входа и один или два выхода.

Основные элементы конструкции звуковой карты:

• цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь (ЦАП/АЦП) – обеспечивает работу с «цифровым» звуком: переводит «цифровой» звук в аналоговую форму и обратно;
• синтезатор – обеспечивает работу с синтезированным (MIDI) звуком;
• микросхема, обеспечивающая обработку (компрессию и декомпрессию) «сжатого» звука;
• специальная микросхема, обеспечивающая объемное 3D звучание (имеется не на всех картах);
• модуль спецэффектов (имеется не на всех картах).

Технические характеристики звуковых карт:

1) Разрядность – количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую и обратно. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой звука, тем выше качество звучания. Минимальным требованием являются 16 разрядов, наибольшее распространение имеют 20 и 24 -разрядные карты.

2) Максимальная воспроизводимая частота – для получения стереозвука высокого качества необходима частота не менее 44 кГц (килогерц).

3) Отношение сигнал/шум (SNR) – это число, выраженное в децибелах (дБ), характеризующее разницу между уровнем собственных шумов звуковой карты и уровнем некоторого номинального звукового сигнала. Это число может быть и отрицательным, и положительным. Чем больше абсолютное значение этого числа, тем более качественным является звук. Минимальное требование – минус 75 дБ, желательно – минус 90 дБ.

4) Коэффициент гармонических искажений – характеристика, определяющая количество гармонических искажений звуковой карты, указывается в % от величины звукового сигнала. Чем больше этот коэффициент, тем сильнее будет отличаться воспроизведение звуков от их «живых» аналогов. Требование – не более 0,01 %.

Производители: Creative Labs, Genius, Terratec, Yamaha, и др.

Наушники и колонки предназначены для качественного воспроизведения звука, поступающего как напрямую, с выхода звуковой карты ПК или с внешнего аудиовыхода привода CD, так и через внешний усилитель.

Технические характеристики этих устройств, определяющие качество воспроизведения звука:

1) Чувствительность – число, выраженное в децибелах (дБ), характеризующее способность устройства развивать высокое звуковое давление. Чем больше чувствительность, тем громче устройство воспроизводит звуки или музыку. Значение этой характеристики для хороших наушников достигает 106 дБ. Для колонок – варьирует от 85 до 93 дБ.

2) Диапазон воспроизводимых частот – интервал частот, внутри которого устройства сохраняют свои основные характеристики, измеряется в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). Диапазон для наушников – от 5 Гц до 35 кГц, диапазон для колонок – от 35 Гц до 22 кГц. Следует помнить, что диапазон частот, слышимых человеком гораздо уже – от 30 Гц до 16 кГц.

Виды наушников:

1) По принципу передачи на них сигнала:

· проводные;

· беспроводные.

Беспроводные бывают разных типов: одни работают на инфракрасных лучах, другие получают сигнал по радиоканалу на частоте УКВ.

2) По конструктивным особенностям:

· закрытые – в них излучатель помещен в полностью закрытый корпус, и ухо слушателя целиком изолировано от окружающих звуков и шумов; недостатки этого типа: более слабые возможности по воспроизведению широкого стереофонического пространства и чуть искаженное звучание;

· открытые – излучатель находится практически в свободном пространстве; недостаток – звук слышен окружающим;

· полуоткрытые.

При выборе наушников следует обратить внимание на особенности, значительно влияющие на удобство пользования ими: жесткость оголовья, воздухопроницаемость, длина кабеля, подключение кабеля (с двух сторон, по проводу на каждую чашечку, или с одной стороны, а затем, уже внутри оголовья, ко второй чашечке), вес наушников, прилегание к голове, возможность складывания, наличие регулятора громкости.

Специальные виды наушников: наушники, способные воспроизводить «окружающее» звучание – в них используется не два излучателя (по одному на чашечку), а четыре (по паре на чашечку): один излучатель расположен чуть впереди, а другой чуть позади уха слушателя; гарнитура – наушники с микрофоном.

Производители: производители высококачественных наушников – AKG Acoustics, Audio-Technica, Beyerdynamic, Grado, Koss, MB Quart, Stax; производители наушников среднего класса – JVC, Kenwood, Philips, Pioneer, Sony, Thompson, Technics.

Виды колонок:

1) По наличию встроенного усилителя мощности:

· пассивные;

· активные.

В пассивных встроенный усилитель мощности не предусмотрен. Поэтому подача на них сигнала напрямую со звуковой карты или с выхода привода CD невозможна. Необходимо использовать внешний усилитель и подавать сигнал на колонки уже с него. Активные колонки имеют встроенный усилитель мощности.

2) По месту установки:

• напольные;
• полочные.

3) По числу динамиков в колонке:

• двухполосные;
• трехполосные.

В двухполосных колонках два динамика – для воспроизведения высоких и низких частот; в трехполосных к ним добавлен еще один – для воспроизведения средних частот. Кроме этого в колонках обязательно предусмотрен один (в двухполосных) или два (в трехполосных) разделительных фильтра – кроссовера. Эти фильтры пропускают к каждому из динамиков только те частоты сигнала, которые должны воспроизводиться данным динамиком.

Сабвуфер – это специальная колонка с одним достаточно большим динамиком, предназначенная для воспроизведения самых низких частот звукового сигнала (басов). Сабвуферы, как и обычные колонки бывают активными и пассивными.

Колонки с USB-интерфейсом – это комплект колонок, часто включающий в себя сабвуфер, с возможностью подключения к ПК через USB-порт. Эти колонки не требуют наличия в ПК звуковой карты, т.к. преобразование сигнала из цифровой формы в аналоговую происходит в самих колонках – они содержат в своем составе ЦАП.

Производители: Altec Lansing, Aiwa, Creative Labs, Genius, Jazz Hipster, Philips, Sony, Yamaha и др.

Клавиатура. Мышь.

Клавиатура (keyboard) – это устройство для ввода: символьных данных, команд, управляющих сигналов.

Конструктивно клавиатура представляет собой набор клавиш, закрепленных в пластмассовом корпусе. Непосредственное управление клавиатурой осуществляет контроллер клавиатуры, подключаемый к материнской плате. Функции контроллера:

• тестирование клавиатуры при включении ПК;
• сканирование (опрос) состояния клавиш;
• временное запоминание (буферизация) кодов клавиш;
• преобразование скан-кодов клавиш в ASCII-коды соответствующих символов;
• взаимодействие с процессором.

Стандартная клавиатура имеет 100 клавиш, функционально распределенных на следующие группы:

1. Алфавитно-цифровые клавиши – предназначены для ввода символов: букв, цифр, знаков препинания, арифметических символов, специальных символов. Каждая клавиша этой группы может работать в нескольких режимах (регистрах). Переключение между режимами осуществляется с помощью специальных клавиш, таких как Shift, Alt, Ctrl, Caps Lock.

2. Функциональные клавиши (F1-F12) − их предназначение зависит от выполняемой в текущий момент программы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему.

3. Специальные клавиши – Esc, Tab, Caps Lock, Shift, Ctrl, Alt, Backspace, Enter, Print Screen, Scroll Lock, Pause/Break.

4. Клавиши управления курсором – Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down, клавиши со стрелками.

5. Клавиши дополнительной (малой цифровой) клавиатуры.

Практически все современные клавиатуры имеют 3 специальные клавиши, предназначенные для ускорения работы с операционной системой Windows. Они расположены в нижней части клавиатуры, рядом с клавишами Ctrl и Alt. Кроме этого, у некоторых моделей современных клавиатур есть дополнительные клавиши, которые можно условно разделить на три группы:

· клавиши управления питанием ПК: включение/выключение ПК, перевод ПК в «спящий» режим и обратно;

· клавиши управления программами Internet: открыть браузер, запустить программу электронной почты и т.д.;

· мультимедиа-клавиши: запуск/остановка воспроизведения компакт-диска, выключить звук, увеличить/уменьшить громкость, перейти к следующей/предыдущей песне и т.д.

Виды клавиатур:

1. По механизму функционирования клавиш:

· мембранные;

· полумеханические;

· механические.

При нажатии клавиши на клавиатуре мембранного типа замыкается пара мембран – гибких контактов на пластиковой пленке. Возврат клавиш осуществляется с помощью размещенных под ними маленьких резиновых полусфер. В полумеханических клавиатурах используются более долговечные и нестирающиеся металлические контакты. Отличительной особенностью механических клавиатур является то, что клавиша возвращается с помощью пружины. Мембранные клавиатуры имеют мягкое нажатие, низкий уровень шума: однако они менее долговечны, чем механические и полумеханические.

2. По способу подключения к ПК:

• проводные;
• беспроводные.

Проводные клавиатуры подключаются к системному блоку через коммуникационный порт (разъем PS/2 или USB) с помощью гибкого кабеля. Передача сигналов от беспроводных клавиатур осуществляется инфракрасным лучом.

Характеристики клавиатуры:

1. Раскладка клавиатуры – схема закрепления символов национального алфавита (кириллицы) за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами.
2. Цвет символов национального алфавита (кириллицы) – может совпадать с цветом символов английского алфавита (черный) или не совпадать (красный).
3. Уровень электромагнитного излучения. Хорошая клавиатура должна соответствовать американскому стандарту FCC.
4. Повтор вводимого символа – определяется двумя параметрами:
• задержкой перед началом повтора;
• скоростью повтора.

5. Частота мерцания курсора.

Примечание: две последние характеристики клавиатуры можно настроить с помощью операционной системы.

Специальные клавиатуры:

• Эргономичные клавиатуры – оптимально приспособленные к физиологии человека; имеют развернутые под небольшим углом вертикальные ряды клавиш, относящиеся к зоне действия каждой руки (пользователь избавлен от необходимости держать кисти рук параллельно друг другу); могут иметь немного выгнутый корпус (это позволяет пользователю не держать кисти рут параллельно плоскости стола); имеют подставку для кистей рук.
• Клавиатуры с отделяемым блоком малой цифровой клавиатуры.
• Клавиатуры со встроенным сенсорным экраном.
• Клавиатуры со встроенным трекболом.
• Клавиатуры со встроенным динамиком.

Мышь(mouse) – устройство ввода команд, позволяющее быстро и точно переместить указатель мыши (курсор) в необходимую точку экранного пространства и подтвердить/отменить те или иные действия.

Конструктивно мышь представляет собой небольшое устройство, которое удобно ложится под руку человека. Большинство мышей имеет в верхней части корпуса две кнопки. Есть модели, имеющие третью – программируемую кнопку, которая располагается в верхней или боковой части корпуса. Кроме того, мышь может иметь средство прокрутки изображения в виде кнопки-качельки, рычажка или колесика. Самый удобный вариант – колесико, причем в большинстве случаев его можно не только вращать, но и нажимать на него, как на отдельную кнопку. Есть модели с двумя колесиками – одно для вертикальной, а другое для горизонтальной прокрутки.

Виды мышей:

1. По технологии отслеживания перемещения:

• оптико-механические;
• оптические.

Оптико-механическая мышь отслеживает свое перемещение на рабочей поверхности с помощью специального шарика, расположенного в нижней части корпуса мыши. При движении такой мыши по поверхности шарик поворачивает пару роликов, ответственных за горизонтальное и вертикальное перемещение указателя мыши. Эти ролики, в свою очередь, передают сигнал о перемещении мыши на оптические датчики.

Оптическая мышь определяет свое перемещение путем высокоскоростного сканирования поверхности, на которой она находится. Сканирование производит небольшой источник/приемник света, расположенный в нижней части корпуса мыши.

Оптико-механические мыши просты, недороги, но чувствительны к загрязнению. Оптические более долговечны, практически нечувствительны к загрязнению, обладают более высокой точностью позиционирования указателя; их недостатки: высокая цена (особенно на качественные модели), чувствительность к поверхности (например, на зеркале оптическая мышь работать «не захочет»).

2. По способу подключения к ПК:

• проводные;
• беспроводные.

Проводные мыши подключаются к системному блоку через коммуникационный порт (разъемы COM, PS/2 или USB) с помощью гибкого кабеля. Беспроводные мыши бывают двух видов: с радио- и инфракрасным передатчиком.

Параметры мыши, которые можно настраивать с помощью операционной системы:

1. Функции кнопок – закрепление основных функций за левой (по умолчанию) или правой кнопкой мыши.
2. Скорость выполнения двойного щелчка.
3. Залипание кнопки мыши – позволяет выполнять выделение и перетаскивание без удерживания кнопки нажатой.
4. Вид указателя мыши – стрелка, песочные часы, крестик,...
5. Чувствительность – величина перемещения указателя на экране.
6. Величина прокрутки – прокрутка на несколько строк текста или на один экран.