3.5. Представление звуковых данных в двоичном коде
Звук - это упругая продольная волна в воздушной среде. Чтобы ее представить в виде, читаемом компьютером, выполняются следующие преобразования (рис. 3.2).
Рис. 3.2. . Схема обработки звукового сигнала
С помощью микрофона звуковой сигнал превращается в электрический аналог звука
Электрический аналог получается в непрерывной форме и не пригоден для обработки на цифровом компьютере. Чтобы перевести сигнал в цифровой код, надо пропустить его через аналого-цифровой преобразователь (АЦП). При воспроизведении происходит обратное преобразование - цифро-аналоговое (через ЦАП). Конструктивно АЦП и ЦАП находятся в звуковой карте компьютера.
Во время оцифровки сигнал дискретизируется по времени и по уровню (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Схема дискретизации звукового сигнала.
Дискретизация по времени выполняется следующим образом: весь период времени Т разбивается на малые интервалы времени At, точками t,, t2, ... tn. Предполагается, что в течение интервала At уровень сигнала изменяется незначительно и может с некоторым допущением считаться постоянным
Величина
называется частотой
дискретизации.
Она измеряется
в герцах
(Гц) — количество
измерений в течение секунды.
Дискретизация по уровню называется квантованием.
Возникает задача, – как часто по времени надо измерять сигнал. Ответ на эту задачу дает теорема Найквиста, которая утверждает, что, если сигнал оцифрован с частотой v, то высшая «слышимая» частота будет не более v/2. Если принять, что высшая «слышимая» частота равна 20 кГц (практически она не превышает 16 кГц), то частота дискретизации должна быть - 40,0 кГц. Высокое качество воспроизведения получается в формате лазерного аудиодиска при следующих параметрах оцифровки: частота дискретизации - 44,1 кГц квантование - 16 бит, при этом 1 с стерео звука занимает 176 400 байт дисковой памяти. Качество звука при этом получается очень высоким.
4. Аппаратные средства персонального компьютера (пк)
4.1. Базовая конфигурация пк
Существующие разновидности ПК (настольные, портативные, карманные) объединяет общность структуры аппаратных средств, что обусловлено сходными принципами их работы:
для ввода данных в компьютер должно быть хотя бы одно устройство ввода, например, клавиатура, мышь или световое перо;
для временного хранения программ и обрабатываемых в текущий момент данных необходима оперативная память;
для длительного хранения большого объема данных должны быть дополнительные накопители;
для выдачи результатов обработки данных должен быть дисплей (монитор) или другие устройства вывода.
Минимальный набор аппаратных средств, без которых невозможны запуск и работа ПК, определяет его базовую конфигурацию. В базовую конфигурацию ПК (Рис. 4.1.) входят системный блок, монитор, клавиатура и ручной манипулятор – мышь.
Рис.4.1. Базовая конфигурация ПК
Системный блок является центральной частью ПК. В корпусе системного блока размещены внутренние устройства ПК. По внешнему виду системные блоки отличаются формой корпуса.
Клавиатура относится к основным устройствам ввода и предназначена для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления в интерактивном режиме взаимодействия ПК и пользователя.
Монитор (дисплей) – основное устройство для оперативного вывода на экран текстовой и графической информации.
Манипулятор «мышь» – основное устройство местоуказания (позиционирования), предназначенное для ввода координат в компьютер.
Целесообразно при дальнейшем рассмотрении устройства аппаратных средств ПК выделить системный блок, куда включить внутреннюю память компьютера, устройства хранения данных (внешнюю память) и устройства ввода – вывода.