12. Звуковая плата – назначение, структурная схема, принцип действия, характеристики, аппаратная реализация. Выполнить подключение и настройку звуковой платы в срде ос Windows.

ответ

Под звуковым контроллером понимают плату расширения (звуковую плату), устанавливаемую в слот PCI, а в современных системах – в PCI-Е 1х или 2х.

Назначение звукового контроллера – принятие цифрового звукового сигнала, преобразование в аналоговый сигнал и дальнейшая передача на устройство воспроизведения. Звуковые платы также позволяют принять аналоговый сигнал с целью дальнейшей обработки в цифровой вид и хранения в виде файлов.

Структурная схема и принцип действия

Микшеры входа-выходаобычно физически представляют собой единое устройство, осуществляющее коммутацию, нормализацию и смешение сигналов. Нормализация необходима для приведения сигналов к одному уровню по амплитуде и устранения искажений перегрузки. Управление параметрами коммутации и микширования осуществляется программ­ными средствами. Для этого в операционной системе Windows 9xимеет­ся стандартная программа Регулятор громкости. Качественные звуковые карты обычно снабжаются собственной программой микширования. Сигналы в микшер выхода могут поступать через усилитель звуковой карты (напри­мер, на выходы SpeakerOut) илиминуя его. Усилитель в силу понятных ограничений обеспечивает выходную мощность не более 4 Вт на канал и не относится к классу качественных устройств. Поэтому предпочтительнее использовать внешние усилители.Кодек (включает АЦП и ЦФП) выполняет одну из основных функций звуковой карты — оциф­ровывает звук и превращает цифру в аналоговый сигнал. Все сигналы, проходящие через звуковой тракт, проходят обработку в кодеке. Но есть одно исключение — на выход DigitalOutсигналы поступают, минуя ко­дек. От качества кодека во многом зависит качество звуковой карты в це­лом. Сейчас практически везде используют кодеки, в которых оцифровка (и восстановление) аналогового сигнала происходит методом адаптивной импульсно-кодовой дельта-сигма-модуляции. С целью сжатия информа­ции в звуковом файле хранят особым образом обработанные разности ве­личин соседних выборок, полученных при дискретизации сигнала. Центром управления звуковой карты является цифровой сигнальный процессор(DSP), отвечающий за интерфейс с шиной PCI. Кроме того, DSPуправляет обменом данных с другими блоками аудиокарты, приме­няет к сигналу особые алгоритмы обработки для наложения звуковых эф­фектов, имитации объемного звука, формирования сигнала DolbyDigitalи т. д. Современный DSPдолжен поддерживать работу в режиме полного дуплекса, то есть уметь обрабатывать одновременно два потока данных: один — на запись, другой — на воспроизведение. Сигнал, поступающий на выходы аудиокарты, может предваритель­но обрабатываться аппаратным эквалайзером. Обычно его применяют в достаточно дорогих устройствах, большинство массовых звуковых карт аппаратного эквалайзера не имеют. В принципе, функции эквалайзера достаточно хорошо реализуются и программными способами.

Звуковая карта служит не только для обработки и преобразований внешних сигналов, но и должна сама генерировать аудиоданные по ко­мандам, подаваемым программным обеспечением. В звуковых картах применяют два метода генерации аудиосигнала: FM-синтез и волновой табличный синтез.

Принцип действия при воспроизведении звука все начинается с потока цифровых аудиоданных, поступающих в звуковой контроллер, например в виде несжатой звуковой информации в формате WAV, 44 кГц, 16-бит. Данные поступают через программу-плеер (например, WinAmp), которая считывает информацию из файла на диске, преобразует их в поток (данные) и доставляет его драйверу звукового адаптера (при этом программа-плеер может работать с драйвером напрямую или через общесистемного драйвера DirectX). Драйвер направляет поток в звуковой контроллер – DSP. DSP определяет, требуется ли для данного звукового потока какая-либо предварительная обработка и если все в порядке, то формирует пакеты и переправляет их в ЦАП. ЦАП принимает данные и формирует из них непрерывный аналоговый поток, иногда направляемый в микросхему аналогового предварительного усилителя, а иногда выводимый прямо на аналоговые разъемы. Для того чтобы все этапы обработки цифровых данных в звуковой плате можно было точно контролировать, а также чтобы в ней не возникали возможные непредвиденные задержки в обработке звука, все операции синхронизируются с расположенным на ней собственным тактовым генератором, который не зависит от основного тактового генератора системной платы и синхронизирует работу только компонентов звуковой платы. При записи аналоговый звук поступает на разъемы звукового адаптера, затем на АЦП - либо напрямую, либо через буфер в виде операционного усилителя. АЦП формирует пакеты, которые буферизуются и под контролем звукового процессора передаются в виде потока цифровых аудиоданных в принимающую программу. При необходимости звуковой процессор применяет к потоку какие-либо алгоритмы обработки в реальном масштабе времени.

способ реализации – интегрированная, плата расширения, внешнее исполнение (современные системные платы оснащаются многоканальными контроллерами, в платах с новыми наборами микросхем Intel 915 число каналов доходит до восьми (7.1). Этого вполне достаточно для большинства пользователей - даже если они собираются играть в современные игры или смотреть фильм в компьютерном домашнем кинотеатре)

поддержка полного «дуплекса» (возможность одновременной записи и воспроизведения звука)

наличие аппаратного ускорителя потоков (т.к. потоков м.б. 16 и 32)

Разрядность кодека - 16. 18 или 20 бит

диапазон воспроизводимых частот 20-22 000 Гц;

отношение сигнал/шум 116 дБ,

динамический диапазон 117 дБ;

коэффициент нелинейных искажений не более 0,002%.

указаны значения для профессиональных плат

13. Сканеры – Назначение, классификация, основные характеристики, принцип действия. Программное обеспечение для работы со сканером. Выполнить аппаратное подключение сканера, установить драйвер, продемонстрировать работу аппаратного обеспечение, используемого со сканерами.

ответ

Ска́нер (англ.scanner) — устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Принцип действия

Принцип действия (схема) сканеров

Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицуⁱⁱⁱ (англ.CCD — Couple-ChargedDevice), далее на АЦП^iv и передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение.

Изображение всегда сканируется в формат RAW^v — а затем конвертируется в обычный графический формат с применением текущих настроек яркости, контрастности, и т. д. Эта конвертация осуществляется либо в самом сканере, либо в компьютере — в зависимости от модели конкретного сканера. На параметры и качество RAW-данных влияют такие аппаратные настройки сканера, как время экспозиции матрицы, уровни калибровки белого и чёрного, и т. п. Все бытовые сканеры содержат собственные микропроцессоры, иногда это совмещённые с АЦП микропроцессоры, а иногда это микропроцессоры общего вида.