Embed Size (px)
Citation preview
VISOKA TEHNICKA SKOLA STRUKOVNIH STUDIJA
KRAGUJEVAC
Seminarski rad iz Primene Racunara, na temu:
ZVUCNE KARTICE I ZVUCNICI
Predmetni profesor: Student:Slavica Sarenac Nikola Tucaković 063/2009
ZVUCNE KARTICE
Zvucna kartica je sastavni deo svakog danasnjeg racunara. Ona nam sluzi da na racunaru radimo sa zvukom, da ga reprodukujemo, snimamo, konvertujemo, miksujemo itd.
Bukvalno receno, bez zvucne kartice racunar nije u stanju bilo da reprodukuje bilo da snima zvuk, sto u prevodu znaci da bi culi bilo kakav zvuk sa racunara, moramo imati zvucnu karticu.
ANATOMIJA ZVUCNE KARTICE
Tipicna zvucna kartica ima:• digital signal processor (DSP), koji obavlja najveci broj zadataka• digital to analog convertor (DAC), za audio signal koji izlazi iz racunara• analog-to-digital convertor (ADC), za audio signal koji ulazi u racunar• musical instrument digital inerface (MIDI), za povezivanje sa spoljasnjom muzickom opremom (za mnoge kartice, game port se takodje koristi za povezivanje spoljasnjeg MIDI adaptera)• dzekove za povezivanje zvucnika I mikrofona, kao I Line in I Line out• game port za povezivanje joystick ili gamepad
Danasnje zvucne kartice montiraju se u Peripheral Component Interconnect (PCI) slot, dok su starije koristile Industry Standard Architecture (ISA). Muzicka kartica takodje moze biti i integrisana na maticnoj ploci.Postoje I eksterne zvucne kartice koje se uglavnom koriste za kucno I studijsko snimanje I obradjivanje zvuka. One se povezuju preko USB ili FireWire prikljucka.
Slika 1. Creative Labs SB 74740 Sound Blaster 16 PCI
MOGUCNOST POVEZIVANJA PERIFERIJSKIH UREDJAJA
Na zvucnu karticu mozemo povezati:
Slusalice
Zvucnike koji imaju svoje napajanje
• Izvor analognog signala: Mikrofon,Radio, CD player,DVD player
•Izvor digitalnog signala: digital audiotape (DAT) …
Neke od danasnjih zvucnih kartica koje pripadaju visoj klasi nude izlaz sa sedam zvucnika I digitalni izlaz kroz konektor. Digitalna zvucna kartica je prakticna za aplikacije koje koriste digitalni zvuk, kao sto su CD-R I DAT.Digitalne zvucne kartice imaju sposobnost za digitalni ulaz I izlaz, tako da mozemo da prebacujemo podatke sa DAT, DVD-a, CD-a, direktno na hard disk u nasem racunaru.
Slika 2. Raspored konektora na zvucnoj kartici
MOGUCNOSTI ZVUCNE KARTICE
Tipicno, zvucna kartica sa zvukom moze da uradi cetiri stvari:
o Da reprodukuje ranije snimljeni audio signal (sa CD-a ili zvucnih fajlova, kao sto su WAV ili MP3)o Da snima audio signal na hard disk ili bilo koji drugi medijum sa eksternog izvora (mikrofon I dr)o Da konvertuje audio signalo Da obradjuje vec postojeci audio signal
Zahvaljujuci tome sto se DSP bavi obradom audio signala, glavni mikroprocesor u racunaru moze da se bavi drugim taskovima. Na taj nacin DSP pomaze brzem radu celog sistema.Starije zvucne kartice koristile su FM sintezu da bi proizvele zvuke. Ali FM sinteza ne moze da se poredi sa kvalitetom wavetable sinteze (WAVE). WAVE radi tako sto snima mali uzorak aktuelnog instrumenta. Zatim koristi taj uzorak da simulira originalni instrument, sa neverovatnom slicnoscu. WAVE tehnologija je postala standard za sve zvucne kartice.Veoma sofisticirane muzicke kartice imaju vise podrske za MIDI instrument program, MIDI enkodovani muzicki instrument moze biti prikljucen na zvucnu karticu, omogucavajuci nam da vidimo na monitoru racunara rezultat muzike koju pustamo.
PROCES TRANSFORMACIJE ZVUKA OD ULAZA DO IZLAZAKada govorimo u mikrofon, zvucna kartica stvara fajl WAV formata od
signala koji stize preko mikrofona. Proces konvertovanja signala u fajl na hard disku je sledeci:
•Zvucna kartica dobija konstantan, analogni ulazni signal, preko ulaza za mikrofon. Analogni signal koji stize je promenljive amplitude I frekfencije.
•Softver u racunaru bira koji ulaz ce biti koriscen, u zavisnosti od toga da li je zvuk sa mikrofona pomesan sa CD-om u CD-ROM drajvu.
•Pomesani, analogni waveform signal se obradjuje u real-time rezimu, od strane analog-to-digital converter (ADC) cipa, koji pretvara analogni u digitalni signal (koji se sastoji od 0 I 1)
•Digitalni izlaz sa ADC-a ide direktno u DSP, a ovaj je programiran od strane seta instrukcija koje su smestene u drugom cipu koji se nalazi na zvucnoj kartici. Jedna od funkcija DSP-a je da kompresuje ne-digitalne podatke u cilju ustede prostora. DSP takodje omogucava glavnom procesoru u racunaru da se bavi drugim taskovima dok on vrsi ove konverzije.
•Izlaz sa DSP-a nakacen je na sistemsku magistralu u zavisnosti od toga kako je zvucna kartica povezana sa racunarom.
•Digitalni signal je zatim preuzet od strane glavnog procesora I prosledjen do hard disk kontrolera. A ovaj ga zatim salje na hard disk kao snimljeni WAV fajl.
Da bismo poslusali ranije snimljeni WAV fajl, proces je jednostavan:
1) Digitalni fajl je procitan sa hard diska I prosledjen do centralnog procesora
2) Centralni procesor prosledjuje podatke do DSP-a na zvucnoj kartici
3) DSP dekompresuje digitalne podatke
4) Dekompresovani digitalni podaci koje dobijamo iz DSP-a u real-time rezimu stizu iz digital-to-analog converter (DAC) cipa I na taj nacin dobijamo analogni signal koji cujemo u slusalicama ili kroz zvucnike, u zavisnosti koje od ova dva je povezano na Line-out.
INTEGRISANE ZVUCNE KARTICE
Kao sto smo rekli na pocetku ovog opisa muzicka kartica se moze nalaziti integrisana na maticnoj ploci. Na taj nacin se oslobadja jedan PCI slot za ugradnju neke druge periferije. Takodje integrisana zvucna kartica je I jeftinija od klasicne, iz prostog razloga ustede na materijalu prilikom proizvodnje. To sto je zvucna kartica direktno na maticnoj ploci ima svoju cenu, ona koristi resurse ploce I tako usporava rad sistema. Po performansama, pogotovo za neki ozbiljniji rad sa zvukom, neintegrisane zvucne kartice su jos uvek daleko ispred integrisanih.
Danas na trzistu integrisanih zvucnih kartica uglavnom vlada firma Realtek sa svojim AC”97 Audio cipom, ponegde se mogu naci I Creative integrisane zvucne kartice. Postoje I dr. proizvodjaci ali su oni slabije zastupljeni.
Slika 4. Integrisana zvucna kartica na maticnoj ploci
PROIZVODJACI ZVUCNE KARTICE SA ZVUCNIH KARTICA VAKUUMSKIM CEVIMA Cevna tehnologija stara
je vise od 100 god. Ali je jos uvek neprevazidjena za sve ljubitelje dobrog zvuka. Iako su digitalne tehnologije osvojile trziste, toplina I bogatstvo zvuka koje obezbedjuju cevna pojacala privlace sve prave audiofile.
Najveci proizvodjac je Creative , njihove zvucne kartice su
standard za ostale proizvodjace u svakom
pogledu. Pored Creative veliki
proizvodjaci su Realtek, C-Media,
VIA.Postoje I drugi, ali su na trzistu
zastupljeni u manjoj meri.
ZVUCNICIU bilo kom zvucnom sistemu, vrhunski kvalitet zavisi od zvucnika. Najbolje snimljen zapis enkodovan na najnaprednijem uredjaju I reprodukovan na vrhunskom plejeru sa ekstra kvalitetnim pojacalom, zvucace uzasno ako je sistem povezan na nekvalitetne zvucnike. Zvucnik je komponenta koji elektricni signal snimljen na hard disku, CD ili DVD disku pretvara u zvuk koji mi mozemo da cujemo.
Slika 5. Mali set zvucnika za upotrebu na racunaru
DELOVI ZVUCNIKA:MEMBRANA
Zvucnik je bukvalno poslednja masina za prevodjenje – obrnuto od mikrofona. On elektricni signal prevodi u fizicke vibracije da bi stvorio zvucne talase. Kada sve radi kako treba, zvucnik proizvodi skoro identicne vibracije kao one koje mikrofon originalno snimio na kasetu, CD, hard disk itd.
PROIZVODNJA ZVUKA
o Uredjaj(zvucnik) proizvodi zvucne talase velikom brzinom pomerajuci pokretnu vimembranuo Membrana, obicno napravljena od papira, plastike ili metala, prikacena je na svom obodu viza suspenzijuo Suspenzija, okvir od fleksibilnog materijala koji dozvoljava membrani da se pomera, vvpricvrscena je za metalni okvir koji se zove korpao Sredisnji deo membrane pricvrscen je na zicani namotajo Namotaj je pricvrscen za korpu pomocu Spajdera, prstena izradjenog od fleksibilnog yimetala. Spajder drzi namotaje u poziciji, ali dozvoljava mu da se krece u odredjenim oigranicama
ZICANI NAMOTAJProticanje elektricne struje kroz namotaj stvara magnetno polje oko namotaja, namagnetisuci metal koji je obmotan oko. Polje se ponasa identicno kao I magnetno polje oko stalnog magneta. Ima polarnu orijentaciju severni juzni kraj I privlaci metalne predmete. Ali za razliku od stalnog magneta u elektro magnetu mozemo izazvati promenu polova. Ako obrnemo protok struje kroz namotaje, severni I juzni kraj elektro magneta menjaju mesta. Ovo je tacno ono sto STEREO signal radi! On konstantno obrce protok struje. Ako ste ikada povezivali stereo sistem, znate da on ima po dve zice za svaki zvucnik. Tipicno crnu I crvenu.Obicno, pojacalo konstantno menja, prebacujuci izmedju + I – kroz crvenu zicu. Posto se elektroni uvek krecu u istom pravcu izmedju + I -, struja prolazi kroz zvucnik krecuci se u jednom pravcu pa zatim u obrnutom tekuci drugim putem. Ova promenljiva struja izaziva da se polarna orijentacija elektro magneta promeni puno puta u sekundi
Slika 6. Poprecni presek zvucnika
Elektro magnet je pozicioniran u konstantnom magnetnom polju koje stvara stalni magnet. Ova dva magneta, elektro magnet I stalni magnet, uticu jedan na drugoga kao I bilo koja dva druga magneta. Pozitivni pol elektro magneta privlaci negativni pol stalnog magnetnog polja I negativni pol elektro magneta odbija se od negativnog pola stalno magneta. Kada se polovi na elektro magnetu zamene, zamene se I sile odbijanja I privlacenja. Na ovaj nacin promenljiva struja konstantno obrce magnetne sile izmedju namotaja I stalnog magneta. To pomera namotaj napred nazad jako brzo. Kada se namotaj pomera on gura I privlaci membranu zvucnika. To izaziva vibracije u vazduhu ispred zvucnika, stvarajuci zvucne talase. Elektricni audio signal takodje moze biti opisan kao talas. Frekvencija I amplituda ovog talasa, koji predstavlja originalni zvucni talas, ucestanost I distancu na koju se namotaj pomera. Pomeranje namotaja odredjuje frekvenciju I amplitudu zvucnih talasa koje proizvodi membrana. Razlicite velicine kucista su bolje za razlicite opsege zvucne frekvencije. Iz ovog razloga, vikotonski zvucnici emituju bolje visoke tonove od multitonskih zvucnika.
MAGNETI
“ Woofers “ imaju najvece kuciste I dizajnirani su da proizvode zvukove niske frekvencije.“ Tweeters “ imaju mnogo manje kuciste, I prevljeni su da emituju najvise frekvencije.“ Midrange “ zvucnici proizvode tonove iz sredine zvucnog spektra, a I kuciste im je srednje velicine VVVVVVVVVeu odnosu na Woofers
TIPOVI KUCISTA
WOOFERS
MIDRANGE
TWEETERS
Za upotrebu na racunaru obicno se koristi kombinacija prethodno navedenih tipova zvucnika da bi dobili ceo zvucni spektar. Najcesce su u upotrebi sistemi od dva zvucnika ( classic desktop I speakers ). To je sistem od dve zvucne kutije. Obe u sevi imaju po jedan woofer, tweeter I midrange zvucnik. Jedna od njih ima u sebi ugradjeno pojacalo , potenciometar za regulaciju jacine zvuka I ulaz za slusalice. Ako zelimo da uzivamo u kvalitetnom digitalnom zvuku koriste se 2.1,5.1,7.1 sistemi zvucnika koji daju fantastican zvuk visokog kvaliteta.
ZVUCNI SISTEMI ZA RACUNARE
PROIZVODJACI ZVUCNIKA
Postoji zaista ogroman broj proizvodjaca zvucnika. Uglavnom cene odredjuju kvalitet, tako da zvucnici razlicitih proizvodjaca , ukoliko su priblizne cene obicno pripadaju istoj klasi I po kvalitetu. Najpoznatiji proizvodjaci zvucnika su Altec Leansing, Creative, Jazz, Genius, Logitech I dr. Uglavnom izreka “ koliko para toliko I muzike”, pri kupovini zvucnika moze se shvatiti kao osnovni pokazatelj kvaliteta.
