أنظمة معالجة وتشغيل المعلومات الصوتية. تثبيت ميزات نظام الصوت لنظام التشغيل Windows 7

نظام الصوتيعمل الكمبيوتر الشخصي على إعادة إنتاج المؤثرات الصوتية والكلام المصاحب لمعلومات الفيديو المستنسخة ، ويشمل ذلك:

وحدة تسجيل / إعادة إنتاج؛
المزج.
وحدة واجهة؛
خلاط.
نظام مكبرات الصوت.

تم تصميم مكونات نظام الصوت (باستثناء نظام السماعات) هيكليًا كبطاقة صوت منفصلة أو يتم تنفيذها جزئيًا كدوائر متناهية الصغر على اللوحة الأم للكمبيوتر.

عادةً ما تكون إشارات الإدخال والإخراج لوحدة التسجيل / إعادة الإنتاج تناظرية ، ولكن المعالجة إشارات صوتيةيحدث رقميا. لذلك ، يتم تقليل الوظائف الرئيسية لوحدة التسجيل / الاستنساخ إلى التحويلات من التناظرية إلى الرقمية ومن الرقمية إلى التناظرية.

لهذا ، تخضع إشارة الإدخال التناظرية لتعديل شفرة النبض (PCM) ، والذي يتمثل جوهره في أخذ عينات من الوقت وتمثيل (قياس) اتساع الإشارة التناظرية في أوقات منفصلة في شكل أرقام ثنائية. من الضروري تحديد معدل أخذ العينات وعمق البت بحيث تفي دقة التحويل من التناظرية إلى الرقمية بمتطلبات جودة إعادة إنتاج الصوت.

وفقًا لنظرية Kotelnikov ، إذا كانت خطوة أخذ العينات الزمنية التي تفصل بين العينات المجاورة (السعات المقاسة) لا تتجاوز نصف فترة التذبذب للمكون الأعلى في طيف التردد للإشارة المحولة ، فإن أخذ عينات الوقت لا يؤدي إلى حدوث تشوهات ولا يؤدي إلى المعلومات خسارة. إذا كان يكفي ، للحصول على صوت عالي الجودة ، إعادة إنتاج طيف عريض 20 كيلو هرتز ، فيجب أن يكون معدل أخذ العينات 40 كيلو هرتز على الأقل. في أنظمة صوت الكمبيوتر الشخصي ، يكون معدل أخذ العينات عادة 44.1 أو 48 كيلو هرتز.

يؤدي عرض البتات المحدود للأرقام الثنائية التي تمثل سعة الإشارة إلى تحديد أحجام الإشارة. في بطاقات الصوت ، في معظم الحالات ، يتم استخدام أرقام ثنائية 16 بت ، والتي تقابل 216 مستوى تكميم أو 96 ديسيبل. في بعض الأحيان يتم استخدام تحويل A / D 20 أو حتى 24 بت.

من الواضح أن تحسين جودة الصوت عن طريق زيادة تردد أخذ العينات f وعدد k لمستويات التكميم يؤدي إلى زيادة كبيرة في الحجم S من البيانات الرقمية الناتجة ، منذ ذلك الحين

S = f t log2k / 8 ،

حيث t هي مدة جزء الصوت ، وتقاس S و f و t بوحدات MB و MHz والثواني على التوالي. في صوت الاستريو ، تتضاعف البيانات. لذلك ، عند تردد 44.1 كيلو هرتز و 216 مستوى تكمية ، تبلغ كمية المعلومات الخاصة بتمثيل جزء مجسم صوتي لمدة دقيقة واحدة حوالي 10.6 ميجا بايت. لتقليل متطلبات سعة الذاكرة لتخزين المعلومات الصوتية وعرض النطاق الترددي لقنوات نقل البيانات ، يتم استخدام ضغط (ضغط) المعلومات.

تُستخدم وحدة الواجهة لنقل المعلومات الصوتية الرقمية إلى أجهزة الكمبيوتر الأخرى (الذاكرة ، النظام الصوتي) من خلال حافلات الكمبيوتر. عرض النطاق الترددي لناقل ISA ، كقاعدة عامة ، لا يكفي ، لذلك يتم استخدام نواقل أخرى - PCI ، أو واجهة MIDI خاصة للآلات الموسيقية ، أو بعض الواجهات الأخرى.

باستخدام الخلاط ، يمكنك مزج الإشارات الصوتية ، وإنشاء صوت متعدد الألحان ، وإضافة المرافقة الموسيقية إلى الكلام المصاحب لأجزاء الوسائط المتعددة ، إلخ.

تم تصميم آلة النطق لتوليد إشارات صوتية ، في أغلب الأحيان لمحاكاة صوت الآلات الموسيقية المختلفة. يتم استخدام تعديل التردد ، جداول الموجات ، النمذجة الرياضية للتوليف. عادةً ما يتم تقديم بيانات الإدخال الخاصة بأجهزة المزج (رموز الملاحظات وأنواع الأدوات) بتنسيق MIDI (امتداد MID في أسماء الملفات). لذلك ، عند استخدام طريقة تعديل التردد ، يتم التحكم في تردد وسعة الإشارات المجمعة من المولد الرئيسي والمولد الزائد. وفقًا لطريقة الجدول الموجي ، يتم الحصول على الإشارة الناتجة عن طريق الجمع بين عينات الصوت الرقمية من الآلات الموسيقية الحقيقية. في طريقة النمذجة الرياضية ، بدلاً من العينات التي تم الحصول عليها تجريبياً ، يتم استخدام النماذج الرياضية للأصوات.

تسمح بطاقات الصوت الاحترافية بإجراء معالجة صوتية معقدة ، وتوفر صوتًا استريوًا ، ولها ذاكرة القراءة فقط الخاصة بها مع مئات الأصوات من مختلف الآلات الموسيقية المخزنة فيها. عادةً ما تكون ملفات الصوت كبيرة جدًا. وبالتالي ، فإن ملف صوتي مدته ثلاث دقائق مع صوت ستريو يستهلك حوالي 30 ميجابايت من الذاكرة. لذلك ، توفر بطاقات مكبر الصوت ضغط الملفات تلقائيًا بالإضافة إلى وظائفها الأساسية.

مكونات المجلس

تحتوي بطاقة الصوت للكمبيوتر الشخصي على العديد من أنظمة الأجهزة المرتبطة بإنتاج وجمع البيانات الصوتية ، وهما نظامان فرعيان للصوت الرئيسيان مصممان "لالتقاط الصوت الرقمي" ، وتوليف الموسيقى وتشغيلها. تاريخيًا ، يولد النظام الفرعي لتركيب وتشغيل الموسيقى موجات صوتية بإحدى طريقتين:

من خلال مُركب FM الداخلي (مُركب FM) ؛
تشغيل صوت العينة.

يتضمن قسم تسجيل الصوت الرقمي لبطاقة الصوت زوجًا من محولات 16 بت - من رقمي إلى تمثيلي (DAC) ومن تناظري إلى رقمي (ADC) ومولد معدل عينة قابل للبرمجة يقوم بمزامنة المحولات ومعالج مركزي متحكم فيه . ينقل الكمبيوتر البيانات الصوتية الرقمية من أو إلى المحولات. عادة ما يكون تردد التحويل مضاعفًا (أو جزءًا من) 44.1 كيلو هرتز.

تستخدم معظم اللوحات قناة واحدة أو أكثر الوصول المباشربالنسبة للذاكرة ، توفر بعض اللوحات أيضًا إخراجًا رقميًا مباشرًا باستخدام اتصال S / PDIF (واجهة Sony / Philips الرقمية) ضوئيًا أو محوريًا.

يستخدم مولد الصوت المدمج معالج الإشارات الرقمية (DSP) الذي يقوم بتشغيل النوتات الموسيقية المرغوبة من خلال الجمع بين القراءات من مناطق مختلفة من جدول الصوت بمعدلات مختلفة لإنتاج طبقة الصوت المرغوبة. الحد الأقصى لعدد الملاحظات المتوفرة يتعلق بقوة معالج DSP ويسمى "تعدد الأصوات" للوحة.

تستخدم DSP خوارزميات معقدة لإنشاء تأثيرات مثل الصدى والكورس والتأخير. يعطي الصدى انطباعًا بأن الآلات تعزف في قاعات الحفلات الموسيقية الكبيرة. يتم استخدام الجوقة لإعطاء الانطباع بأن عدة آلات تعزف معًا ، بينما في الواقع هناك واحدة فقط. يمكن أن تؤدي إضافة تأخير لجزء الغيتار ، على سبيل المثال ، إلى تأثير المساحة وصوت الاستريو.

تعديل التردد

أول تقنية منتشرة على نطاق واسع في بطاقات الصوت هي تعديل التردد (FM) ، والتي تم تطويرها في أوائل السبعينيات من قبل J. Chowning (جامعة ستانفورد). ينتج جهاز FM (مركب FM) الصوت عن طريق توليد موجة جيبية نقية (ناقل) وخلطه مع إشارة ثانية (معدل). عندما يكون شكلا الموجة قريبين من التردد ، يتم إنشاء شكل موجة معقد. من خلال التحكم في الناقل والمعدل ، يمكنك إنشاء أصوات أو أدوات مختلفة.

يتطلب كل صوت لمركب FM اثنين على الأقل من مولدات الإشارة ، يشار إليهما عادة باسم "المشغلين". تتمتع التصميمات المختلفة لمركب FM بدرجات مختلفة من التحكم في معلمات المشغل. يمكن أن تستخدم أنظمة FM المعقدة أربعة أو ستة مشغلين لكل صوت ، ويمكن أن يكون للمشغلين معلمات قابلة للتعديل تسمح لك بضبط معدلات التلاشي والتلاشي.

كانت Yamaha أول شركة تستثمر في البحث حول Chowning Theory ، مما أدى إلى تطوير جهاز المزج الأسطوري DX7. سرعان ما أدركت ياماها أن مزج نطاق أوسع من الموجات الحاملة والمعدلات من شأنه أن يخلق أصواتًا أكثر تعقيدًا ، مما ينتج عنه أدوات تبدو واقعية.

على الرغم من تنفيذ أنظمة FM في الأداء التمثيلي على أجهزة توليف لوحة المفاتيح المبكرة ، إلا أن أداء توليف FM لاحقًا تم إجراؤه في شكل رقمي. تعد تقنيات توليف FM مفيدة جدًا لإنشاء أصوات معبرة جديدة. ومع ذلك ، إذا كان الهدف من نظام توليف هو إعادة إنتاج صوت آلة موجودة ، فمن الأفضل القيام بذلك رقميًا من الإشارات التي تم أخذ عينات منها ، كما هو الحال في تركيب WaveTable.

تركيب WaveTable

لإنشاء الصوت ، لا يستخدم جدول الصوت الموجات الحاملة والمعدلات ، ولكنه يستخدم عينات من الأصوات من أدوات حقيقية. أخذ العينات هو تمثيل رقمي لشكل الصوت الذي تنتجه الآلة. عادةً ما تقوم اللوحات التي تستخدم ISA بتخزين العينات في ROM ، على الرغم من أن منتجات PCI الأحدث تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي الرئيسية للكمبيوتر الشخصي ، والتي يتم تحميلها عند بدء تشغيل نظام التشغيل (على سبيل المثال ، Windows) ويمكن أن تتضمن أصواتًا جديدة.

بينما تبدو جميع بطاقات صوت FM متشابهة ، تختلف بطاقات طاولة الصوت اختلافًا كبيرًا في الجودة. تشتمل جودة صوت الأدوات على عوامل:

جودة التسجيل الأصلي ؛
معدل تكرار تسجيل العينات ؛
عدد العينات المستخدمة لكل أداة ؛
طرق الضغط المستخدمة للحفاظ على العينة.

تتم كتابة معظم العينات الآلية في المعيار

16 بت و 44.1 كيلو هرتز ، لكن العديد من الشركات المصنعة تضغط البيانات بحيث يمكن كتابة المزيد من العينات أو الأدوات إلى كمية محدودة من الذاكرة. ومع ذلك ، يؤدي الضغط غالبًا إلى فقدان النطاق الديناميكي أو الجودة.

عندما يتم تشغيل شريط الكاسيت بسرعة كبيرة جدًا أو ببطء شديد ، تتغير درجة صوته ، وينطبق هذا أيضًا على تسجيلات الصوت الرقمية. تشغيل العينة بسرعة أعلى من نتائجه الأصلية ينتج عنه صوت أعلى قابل للتكرار ، مما يسمح للآلات بالعزف أكثر من بضعة أوكتافات. ومع ذلك ، إذا تم تشغيل بعض الأصوات بسرعة ، فإنها تبدو ضعيفة للغاية ونحيفة ؛ وبالمثل ، عندما يتم تشغيل العينة ببطء شديد ، فإنها تبدو مظلمة وغير طبيعية. للتغلب على هذه التأثيرات ، يقسم المصنعون لوحة المفاتيح إلى مناطق متعددة ويطبقون عينات مناسبة من أصوات الآلات في كل منطقة.

كل آلة تبدو بجرس مختلف ، حسب أسلوب اللعب الخاص بك. على سبيل المثال ، عند العزف بهدوء على البيانو ، لا يمكنك سماع صوت المطارق وهي تضرب الأوتار. عندما تعزف بشكل مكثف ، لا يصبح الصوت أكثر وضوحًا فحسب ، بل يمكن أيضًا ملاحظة التغييرات في النغمة.

لكل أداة ، يجب تسجيل العديد من العينات وتنوعاتها حتى يتمكن المركّب من إعادة إنتاج هذا النطاق من الصوت بدقة ، وهذا يتطلب حتماً المزيد من الذاكرة. يمكن لبطاقة الصوت النموذجية استيعاب ما يصل إلى 700 عينة جهاز داخل ذاكرة قراءة فقط تبلغ 4 ميجا بايت. ومع ذلك ، فإن الاستنساخ الدقيق للبيانو المنفرد يتطلب من 6 إلى 10 ميجابايت من البيانات ، ولهذا السبب لا توجد مقارنة بين الصوت المركب والصوت الحقيقي.

لا يعني تحديث جدول الصوت دائمًا أنه يتعين عليك شراء بطاقة صوت جديدة. تحتوي معظم بطاقات الصوت ذات 16 بت على موصل يمكنه الاتصال بلوحة ابنة اختيارية. تختلف جودة الصوت للأجهزة التي توفرها هذه اللوحات بشكل كبير ، وهذا يعتمد عادةً على مقدار الذاكرة الموجودة على اللوحة. تحتوي معظم اللوحات على عينات من 1 إلى 4 ميجابايت وتقدم مجموعة من المؤثرات الصوتية الرقمية.

موصلات بطاقة الصوت

في عام 1998 ، أصدرت Creative Technology بطاقة الصوت SoundBlaster Live! الناجحة للغاية ، والتي أصبحت فيما بعد المعيار الفعلي.

إصدار Platinum 5.1 من Creative SoundBlaster Live! Card ، الذي ظهر في نهاية عام 2000 ، كان يحتوي على المقابس والموصلات التالية:

الإخراج التناظري الرقمي: إما إشارة مضغوطة بتنسيق Dolby AC-3 SPDIF مع 6 قنوات لتوصيل الأجهزة الرقمية الخارجية أو مكبرات الصوت للأنظمة الرقمية ، أو نظام مكبر صوت تمثيلي 5.1 ؛
إدخال الخط - يتصل بجهاز خارجي مثل كاسيت ومسجل شريط رقمي ومشغل وغيرها ؛
مقبس ميكروفون - يتصل بـ ميكروفون خارجيلإدخال الصوت
خرج الخط - يتصل بالسماعات أو مكبر الصوت الخارجي لإخراج الصوت أو سماعات الرأس ؛
موصل جويستيك / MlDI - يتصل بعصا التحكم أو جهاز MIDI ويمكن تهيئته للاتصال بكليهما في نفس الوقت ؛
موصل CD / SPDIF - يتصل بدبوس SPDIF (الصوت الرقمي) الموجود على محرك أقراص DVD أو CD-ROM ؛
إدخال صوت إضافي - يتصل بمصادر الصوت الداخلية مثل الموالف أو MPEG أو بطاقات أخرى مماثلة ؛
موصل القرص المضغوط الصوتي - يتصل بإخراج الصوت التناظري على قرص مضغوط أو DVD-ROM باستخدام كبل قرص مضغوط صوتي ؛
موصل جهاز الرد على المكالمات - يوفر اتصالاً أحادي الصوت مع مودم صوتي قياسي وينقل إشارات الميكروفون إلى المودم.

أ - الدفع الصوتي ؛
ب - بلوك لايف! قيادة.

توسيع الصوت (إدخال / إخراج رقمي) - يتصل بلوحة إدخال / إخراج رقمية (موجودة في مكان مخصص مجاني لمحرك الأقراص مقاس 5.25 بوصة يذهب إلى الجزء الأمامي من الكمبيوتر) ، يُسمى أحيانًا Live! Drive. يوفر التوصيلات التالية:

مقبس RCA SPDIF - يتصل بمسجلات الصوت الرقمية مثل الشريط الرقمي والأقراص الصغيرة ؛
مقبس سماعة الرأس - يتصل بزوج من سماعات الرأس عالية الجودة ، ويكتم صوت إخراج السماعة ؛
التحكم في مستوى سماعة الرأس - يتحكم في حجم إشارة سماعة الرأس ؛
الإدخال الثاني (خط / ميكروفون) - يتصل بميكروفون ديناميكي عالي الجودة أو مصدر صوت (غيتار كهربائي أو صوت رقمي أو قرص صغير) ؛
التبديل للمدخل الثاني (خط / ميكروفون) ؛
موصلات MIDI - قم بالاتصال بأجهزة MIDI عبر كابل DIN قياسي صغير DIN ؛
منفذ الأشعة تحت الحمراء (المستشعر) - يسمح لك بتنظيم جهاز التحكم عن بعد للكمبيوتر الشخصي ؛
مقابس RCA الإضافية - توصيل بالمعدات مستهلكى الكترونيات(VCR أو تلفزيون أو مشغل أقراص مضغوطة) ؛
SPDIF المدخلات والمخرجات البصرية - يتصل بمسجلات الصوت الرقمية مثل الشريط الرقمي أو الأقراص الصغيرة.

تدعم بطاقات الصوت الحديثة أيضًا عددًا من النمذجة الصوتية القياسية وقدرات الإنشاء والمعالجة:

DirectX - نظام أوامر للتحكم في تحديد موقع مصدر صوت افتراضي اقترحته Microsoft (تعديلات - DirectX 3.5 ، 6) ؛
A3D - تم تطويره في عام 1997 بواسطة NASA (الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء) و Aureal للاستخدام في محاكيات الطيران ، وهو معيار لتوليد تأثيرات مثل الضباب الكثيف أو الأصوات تحت الماء. يسمح لك A3D2 بمحاكاة تكوين الغرفة التي يتم فيها سماع الأصوات وانتشارها ، وحساب ما يصل إلى 60 انعكاسًا صوتيًا (سواء في الحظيرة أو في البئر) ؛
EAX (ملحقات الصوت البيئي) ، نموذج اقترحته Creative Technology في عام 1998 لإضافة صدى إلى A3D ، مع مراعاة عوائق الصوت وامتصاص الصوت ؛
تم تطوير MIDI (الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية) في الثمانينيات ، ويتم إرسال الأوامر عبر الواجهة القياسية وفقًا لبروتوكول MIDI. لا تحتوي رسالة MIDI على تسجيل للموسيقى في حد ذاتها ، ولكنها تحتوي على إشارات إلى الملاحظات. على وجه الخصوص ، عندما تتلقى بطاقة الصوت مثل هذه الرسالة ، يتم فك تشفيرها (أي الملاحظات التي يجب أن تسمعها الآلات) ومعالجتها في جهاز المزج. في المقابل ، يمكن للكمبيوتر الشخصي التحكم في العديد من الأدوات "التفاعلية" عبر واجهة MIDI. على نظام Windows ، يمكن تشغيل ملفات MIDI بواسطة برنامج MIDI Sequencer المخصص. هذه المنطقة من تركيب الصوت لها أيضًا معيارها الخاص. المعيار الرئيسي هو معيار MT-32 ، الذي طورته Roland وسمي على اسم وحدة توليد الصوت التي تحمل الاسم نفسه. تنطبق هذه المواصفة أيضًا على بطاقات الصوت LAPC وتحدد الوسائل الأساسية للتحكم في وضع الآلات والأصوات والتقسيم إلى مجموعات الأدوات (لوحات المفاتيح والطبول وما إلى ذلك).

تنسيق ضغط الصوت MP3

استنادًا إلى MPEG-1 الأصلي ، يعد معيار MP3 (اختصارًا لـ MPEG الصوتي ، الطبقة 3) أحد أنظمة التشفير الثلاثة (الطبقة 1 والطبقة 2 والطبقة 3) لضغط الإشارات الصوتية. الهيكل العام لعملية التشفير هو نفسه لجميع المستويات. كل مستوى له تنسيق تسجيل دفق البتات الخاص به وخوارزمية فك التشفير الخاصة به. تعتمد خوارزميات MPEG بشكل عام على الخصائص المدروسة لإدراك الإشارات الصوتية بواسطة السمع البشري (أي ، يتم تنفيذ التشفير باستخدام ما يسمى "النموذج الصوتي النفسي"). نظرًا لأن السمع البشري ليس مثاليًا وحساسية السمع عند الترددات المختلفة تختلف باختلاف التركيبات ، يتم استخدام هذا عند بناء نموذج صوتي نفسي ، والذي يأخذ في الاعتبار الأصوات والترددات التي يمكن استبعادها دون الإضرار بمستمع المقطوعة الموسيقية.

تتحلل الإشارة الرقمية المدخلة أولاً إلى مكونات تردد من الطيف. يقسم معيار MP3 طيف التردد إلى 576 نطاقًا تردديًا ويضغط كل نطاق بشكل مستقل. ثم يتم مسح هذا الطيف من المكونات التي من الواضح أنها غير مسموعة - ضوضاء منخفضة التردد وأعلى التوافقيات ، أي يتم ترشيحها. في المرحلة التالية ، يتم إجراء تحليل نفسي صوتي أكثر تعقيدًا لطيف التردد المسموع. يتم ذلك ، من بين أمور أخرى ، بهدف تحديد وإزالة الترددات "المقنعة" (الترددات التي لا تراها الأذن بسبب تثبيطها بواسطة ترددات أخرى). في حالة حدوث صوتين في نفس الوقت ، فإن MP3 سيسجل فقط الصوت الذي سيتم إدراكه بالفعل. صوت هادئيمكن أيضًا إزالة الصوت العالي مباشرة ، لأن الأذن تتكيف مع جهارة الصوت. إذا كان الصوت متطابقًا على كلتا قناتي الاستريو ، يتم حفظ هذه الإشارة مرة واحدة ، ولكن يتم تشغيلها على القناتين عند فك ضغط ملف MP3 وتشغيله.

بعد ذلك ، اعتمادًا على مستوى تعقيد الخوارزمية المستخدمة ، يمكن أيضًا إجراء تحليل إمكانية التنبؤ بالإشارة. وفوق كل ذلك ، يتم ضغط دفق البت الجاهز بواسطة تناظرية مبسطة لخوارزمية Huffman ، مما يقلل أيضًا بشكل كبير من الحجم الذي يشغله التدفق.

كما ذكرنا سابقًا ، يتكون معيار MPEG-1 من ثلاث طبقات (الطبقة 1 و 2 و 3). تختلف هذه المستويات من حيث نسبة الضغط المقدمة وجودة الصوت للتدفقات الناتجة. تسمح الطبقة 1 بتخزين إشارات 44.1 كيلوهرتز / 16 بت دون فقدان ملحوظ للجودة بمعدل تدفق 384 كيلوبت في الثانية ، وهو كسب 4 أضعاف في المساحة المشغولة ؛ توفر الطبقة الثانية نفس الجودة عند 194 كيلوبت في الثانية ، والطبقة 3 - عند 128. تتميز الطبقة الثالثة بميزة واضحة ، لكن سرعة ضغطها هي الأدنى (تجدر الإشارة إلى أن هذا القيد غير مرئي بالفعل عند سرعات المعالج الحديثة).

أنظمة استنساخ الصوت المحيطي

بدأ استنساخ البيئة الصوتية بتسجيلات ستريو وراديو VHF FM. تم استخدام مسجلات الأشرطة وموالفات استريو FM ذات الصوت عالي الجودة ثنائي القناة على نطاق واسع. في المسارح ، يمكن للجماهير الاستمتاع بصوت Dolby Stereo Optical. افترضت أشرطة الفيديو الأولى صوتًا أحادي الصوت بجودة متواضعة ، ومع ذلك ، سرعان ما بدأ تكرار شرائط الكاسيت ذات الصوت ثنائي القناة. في البداية ، كانوا ببساطة منفصلين المسارات الصوتية، ثم تقنية Hi-Fi. تم إنتاج أقراص الليزر منذ البداية بصوت ستريو ثنائي القناة عالي الجودة. سرعان ما تم تكييف معظم معايير البث التلفزيوني لنقل الفيديو مع مسار صوتي ثنائي القناة عبر الهواء وفي الكابل. هذه هي الطريقة التي أصبح بها تنسيق الصوت المشهور ثنائي القناة خيارًا تافهًا للفيديو المنزلي. أول ما ظهر في السوق كان أجهزة فك الشفرات Dolby Surround البسيطة ، والتي جعلت من الممكن تحديد والاستماع إلى قناة مكانية ثالثة ، قناة محيطية ، على المعدات المنزلية. بعد ذلك ، تم تطوير وحدة فك ترميز أكثر ذكاءً ، Dolby Surround Pro Logic ، والتي أكدت و القناة المركزية- قناة المركز. والنتيجة هي "مسرح منزلي" - مجموعة من المعدات لتشغيل الصوت والفيديو عالي الجودة باستخدام وحدة فك ترميز الصوت المحيطي Dolby Pro Logic.

على عكس المعدات الرباعية ، فقد تم إنتاج معدات Dolby Surround على نطاق واسع ويتم تطويرها باستمرار. أولاً ، تجمع تقنية Dolby Pro Logic بنجاح التكوين الأمثل للقنوات المكانية (R ، L ، C ، S) مع إمكانات التسجيل والإرسال (قناتان ماديتان) ، والتي تمتلكها جميع المعدات الاستهلاكية تقريبًا. ثانيًا ، تلبي إمكانيات وجودة Dolby Pro Logic المتطلبات الحالية للمستخدم الحديث. وثالثاً ، يتم استخدام معايير موحدة للأجهزة والبرامج.

مشفر Dolby Surround غير مصمم لنقل أربع إشارات صوت مستقلة ، يجب الاستماع إلى كل منها بشكل منفصل (على سبيل المثال ، صوت برنامج تلفزيوني واحد على لغات مختلفة). في هذه الحالة ، يجب أن تكون العزلة بين أي قناتين بحد أقصى ، ويمكن أن تكون اتساعات ومراحل الإشارات غير مرتبطة تمامًا ببعضها البعض. على العكس من ذلك ، فإن مهمة Dolby Surround هي إرسال أربع قنوات صوتية (مسار صوتي) ، والتي سيتم الاستماع إليها في وقت واحد وفي نفس الوقت إعادة إنشاء صورة صوتية مكانية (soundfield) في ذهن المستمع. تتكون هذه الصورة من عدة صور صوتية (صور صوتية) - الأصوات التي يراها المستمع مرتبطة بالصور المرئية على الشاشة. تتميز صورة الصوت ليس فقط بمحتوى الصوت وقوته ، ولكن أيضًا بالاتجاه في الفضاء.

عند إدخال مشفر Dolby Surround ، توجد إشارات من أربع قنوات - L و C و R و S ، وعند المخرجات - قناتان L ، (الإجمالي الأيسر) و R ، (الإجمالي الأيمن). تعني كلمة "إجمالي" أن القنوات لا تحتوي فقط على إشاراتها الخاصة (يسارًا ويمينًا) ، ولكنها تحتوي أيضًا على إشارات مشفرة للقنوات الأخرى - C و S. يظهر الرسم التخطيطي الوظيفي للمشفّر في الشكل.

يتم إرسال إشارات القناة L و R إلى مخرجات L و R دون أي تعديل. تنقسم إشارة القناة C بالتساوي وتُضاف إلى إشارات القناتين L و R. يتم تخفيف الإشارة C مبدئيًا بمقدار 3 ديسيبل (للحفاظ على القدرة الصوتية للإشارة دون تغيير بعد إضافة "نصفيها" في مصفوفة مفكك الشفرة). يتم أيضًا تخفيف إشارة القناة S بمقدار 3 ديسيبل ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، قبل إضافتها بإشارات L و R ، تخضع للتحولات التالية:

عرض النطاق محدود بمرشح تمرير النطاق (BPF) من 100 هرتز إلى 7 كيلو هرتز ؛
تتم معالجة الإشارة بواسطة مانع الضوضاء - معالج تقليل الضوضاء من نوع Dolby B ؛
يتم إزاحة إشارة S في الطور بمقدار +90 و- 90 عامًا ، بحيث تكون مكونات إشارة S المراد إضافتها إلى L و R في الطور المضاد مع بعضها البعض.

من الواضح تمامًا أن إشارات L و R لا تؤثر على بعضها البعض ، فهي مستقلة تمامًا. للوهلة الأولى ، هذا ليس واضحًا جدًا ، لكن الحقيقة هي أن العزلة بين الإشارات C و S مثالية من الناحية النظرية أيضًا. في الواقع: في وحدة فك التشفير ، يتم الحصول على الإشارة S على أنها الفرق بين الإشارات L و R. لكن هذه الإشارات تحتوي تمامًا على نفس مكونات الإشارة C ، والتي عند طرحها تلغي بعضها البعض. على العكس من ذلك ، يتم استخراج الإشارة C بواسطة مفكك الشفرة كمجموع L و R. نظرًا لأن مكونات الإشارة S الموجودة في هذه الإشارات في الطور المضاد ، عند إضافتها ، فإنها تلغي أيضًا بعضها البعض.

يتيح هذا التشفير إمكانية إرسال الإشارات S و C بدرجة عالية من العزلة تحت شرط واحد: إذا كانت خصائص الاتساع والطور للقنوات المادية التي يتم من خلالها إرسال الإشارات L و R متطابقة تمامًا. إذا كان هناك بعض الخلل في التوازن بين القنوات ، يتم تقليل العزلة. على سبيل المثال ، إذا لم تكن مكونات إشارة C في قناتي R و L هي نفسها بسبب الخصائص المختلفة لقنوات الإرسال ، فسيكون هناك تداخل غير مرغوب فيه لجزء من إشارة C في القناة S.

نظام الصوت للكمبيوتر الشخصي كارت الصوتظهر في عام 1989 ، مما أدى إلى توسيع قدرات الكمبيوتر بشكل كبير كوسيلة تقنية للمعلوماتية.

نظام صوت الكمبيوتر- مجموعة معقدة من البرامج والأجهزة تؤدي الوظائف التالية:

· تسجيل الإشارات الصوتية من مصادر خارجية ، مثل الميكروفون أو جهاز التسجيل ، عن طريق تحويل الإشارات الصوتية التناظرية إلى إشارات رقمية ثم حفظها على القرص الصلب.

· تشغيل البيانات الصوتية المسجلة باستخدام نظام مكبر صوت خارجي أو سماعات (سماعات رأس) ؛

تشغيل الأقراص المدمجة الصوتية.

· الخلط (الخلط) عند تسجيل أو تشغيل إشارات من عدة مصادر ؛

التسجيل والتشغيل المتزامن لإشارات الصوت (الوضع الازدواج الكامل)؛

· معالجة الإشارات الصوتية: تحرير أو تجميع أو تقسيم أجزاء الإشارة ، والترشيح ، وتغيير مستواها ؛

معالجة إشارة صوتية وفق خوارزميات الصوت المحيطي (ثلاثي الأبعاد - صوت ثلاثي الأبعاد)يبدو؛

· توليد أصوات الآلات الموسيقية ، وكذلك كلام الإنسان والأصوات الأخرى بمساعدة مُركِّب.

· التحكم في عمل الآلات الموسيقية الإلكترونية الخارجية من خلال واجهة MIDI خاصة.

نظام الصوت للكمبيوتر الشخصي عبارة عن بطاقات صوت بناءة ، إما مثبتة في فتحة اللوحة الأم ، أو مدمجة على اللوحة الأم أو بطاقة التوسيع لنظام فرعي آخر للكمبيوتر الشخصي ، بالإضافة إلى أجهزة تسجيل المعلومات الصوتية وتشغيلها (النظام الصوتي). يمكن تنفيذ الوحدات الوظيفية المنفصلة لنظام الصوت في شكل بطاقات ابنة مثبتة في الموصلات المقابلة لبطاقة الصوت.

نظام صوتي كلاسيكي كما هو مبين في الشكل. 4.23 ، يحتوي على:

وحدة تسجيل وتشغيل الصوت ؛

وحدة المزج

وحدة واجهة؛

وحدة خلاط

نظام صوتي.

أرز. 4.23.هيكل نظام صوت الكمبيوتر.

عادةً ما يتم تثبيت الوحدات النمطية الأربعة الأولى على بطاقة صوت. علاوة على ذلك ، توجد بطاقات صوت بدون وحدة توليف أو وحدة تسجيل / استنساخ صوت رقمي. يمكن صنع كل وحدة إما كدائرة كهربائية منفصلة ، أو أن تكون جزءًا من دائرة كهربائية دقيقة متعددة الوظائف. وبالتالي ، يمكن أن تحتوي مجموعة شرائح النظام الصوتي على دوائر كهربائية متعددة ودائرة واحدة.

يخضع تصميم نظام صوت الكمبيوتر لتغييرات كبيرة ؛ هناك لوحات أم مع مجموعة شرائح مثبتة عليها لمعالجة الصوت.

ومع ذلك ، فإن الغرض من وحدات نظام الصوت الحديث ووظائفها (بغض النظر عن تصميمها) لا تتغير. عند التفكير في الوحدات الوظيفية لبطاقة الصوت ، من المعتاد استخدام المصطلحات "نظام صوت الكمبيوتر" أو "بطاقة الصوت".

أصبحت أجهزة الصوت جزءًا لا يتجزأ من كل كمبيوتر شخصي. في سياق المسابقة ، معيار عالمي مدعوم على نطاق واسع لبرامج الصوت و المعدات... تطورت أجهزة الصوت من إضافات غريبة باهظة الثمن إلى جزء مألوف من نظام في أي تكوين تقريبًا.

في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، يتم تنفيذ دعم الأجهزة للصوت بأحد الأشكال التالية:

محول صوت يلائم موصل ناقل PCI أو ISA ؛
دائرة كهربائية صغيرة على اللوحة الأم تصنعها Crystal و Analog Devices و Sigmatel و ESS وغيرها ؛
أجهزة صوتية مدمجة في مجموعة شرائح اللوح الأساسي ، والتي تتضمن أكثر مجموعات الشرائح تقدمًا من Intel و SiS و VIA Technologies المصممة لأجهزة الكمبيوتر منخفضة التكلفة.

بالإضافة إلى جهاز الصوت الرئيسي ، هناك العديد من أجهزة الصوت الإضافية: مكبرات الصوت والميكروفون وما إلى ذلك. يصف هذا الفصل وظائف وميزات جميع مكونات نظام صوت الكمبيوتر.

ظهرت بطاقات الصوت الأولى في أواخر الثمانينيات. مدعوم من AdLib و Roland و Creative Labs ، وتم استخدامه للألعاب فقط. في عام 1989 ، أصدرت Creative Labs بطاقة صوت ستريو Game Blaster ؛ لاحقًا ، تم تقديم لوحة Sound Blaster Pro.

من أجل الأداء المستقر للوحة ، كانت هناك حاجة إلى برامج معينة (MS DOS و Windows) وموارد الأجهزة (IRQ و DMA وعناوين منفذ الإدخال / الإخراج).

نظرًا للمشكلات الناشئة في عملية استخدام بطاقات الصوت غير المتوافقة مع نظام Sound Blaster Pro ، ظهر في ديسمبر 1995 تطور جديد Microsoft DirectX ، وهو عبارة عن سلسلة من واجهات برامج التطبيقات (APIs) للتفاعل المباشر مع الأجهزة.

تم تجهيز كل كمبيوتر تقريبًا اليوم بنوع من مهايئ الصوت وقرص مضغوط أو

محرك متوافق مع الأقراص المضغوطة. بعد اعتماد معايير MRS-1-MRS-3 ، التي تحدد تصنيف أجهزة الكمبيوتر ، سميت الأنظمة المجهزة ببطاقة صوت ومحرك متوافق مع الأقراص المضغوطة بأجهزة كمبيوتر الوسائط المتعددة. تم تقديم أول معيار MPC-1 في عام 1990 ؛ حدد معيار MRS-3 ، الذي حل محله في يونيو 1995 ، ما يلي الحد الأدنى من المتطلباتإلى الأجهزة والبرامج:

المعالج - بنتيوم ، 75 ميجا هرتز ؛
ذاكرة الوصول العشوائي - 8 ميغا بايت ؛
القرص الصلب - 540 ميغا بايت ؛
محرك الأقراص المضغوطة - أربع سرعات (4x) ؛
دقة VGA - 640 × 480 ؛
عمق اللون - 65.536 لونًا (لون 16 بت) ؛
نظام التشغيل الأدنى هو Windows 3.1.

أي أجهزة كمبيوتر بنيت بعد عام 1996 تحتوي على

محول الصوت ومحرك الأقراص المتوافق مع الأقراص المضغوطة ، يفيان تمامًا بمتطلبات معيار MPC-3.

حاليًا ، تغيرت معايير الكمبيوتر للانتماء إلى فئة الوسائط المتعددة إلى حد ما بسبب التقدم التقني في هذا المجال:

المعالج - Pentium III أو Celeron أو Athlon أو Duron أو أي معالج Pentium-class 600 MHz ؛
ذاكرة الوصول العشوائي - 64 ميغا بايت ؛
القرص الصلب - 3.2 جيجابايت ؛
قرص مرن- 1.44 ميجابايت (قرص عالي الكثافة 3.5 بوصة) ؛
محرك الأقراص المضغوطة - 24 سرعة (24x) ؛
معدل أخذ العينات الصوتية - 16 بت ؛
دقة VGA - 1024 × 768 ؛
عمق اللون - 16.8 مليون لون (لون 24 بت) ؛
أجهزة الإدخال والإخراج - المتوازية ، التسلسلية ، MIDI ، منفذ الألعاب ؛
نظام التشغيل الأدنى هو Windows 98 أو Windows Me.

على الرغم من أن مكبرات الصوت أو سماعات الرأس ليست من الناحية الفنية جزءًا من مواصفات MPC أو القائمة أعلاه ، إلا أنها مطلوبة لاستنساخ الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، يلزم وجود ميكروفون لإدخال المعلومات الصوتية المستخدمة لتسجيل الصوت أو التحكم في الكلام على الكمبيوتر. عادةً ما تحتوي الأنظمة المجهزة بمحول صوت أيضًا على مكبرات صوت غير فعالة أو نشطة غير مكلفة (يمكن استبدالها بسماعات رأس توفر الجودة المطلوبة وخصائص التردد للصوت المعاد إنتاجه).

يمتلك جهاز كمبيوتر متعدد الوسائط مزودًا بمكبرات صوت وميكروفون عددًا من الإمكانات ويوفر:

إضافة صوت ستيريو إلى برامج الترفيه (الألعاب) ؛
زيادة فعالية البرامج التعليمية (للأطفال الصغار) ؛
إضافة المؤثرات الصوتية إلى العروض التوضيحية والبرامج التعليمية ؛
صنع الموسيقى باستخدام الأجهزة و أدوات البرمجياتميدي ؛
إضافة التعليقات الصوتية إلى الملفات ؛
تنفيذ مؤتمرات شبكات الصوت؛
إضافة مؤثرات صوتية لأحداث نظام التشغيل ؛
استنساخ الصوت للنص ؛
تشغيل أقراص صوتية مضغوطة ؛
تشغيل الملفات بتنسيق mp3.
تشغيل مقاطع الفيديو
تشغيل أفلام DVD ؛
دعم التحكم الصوتي.

مكونات نظام الصوت.عند اختيار نظام صوتي ، يجب أن تأخذ في الاعتبار معلمات مكوناته.

موصلات بطاقة الصوت.تحتوي معظم بطاقات الصوت على نفس الموصلات المصغرة (1/8 بوصة) التي تغذي الإشارات من اللوحة إلى مكبرات الصوت وسماعات الرأس ومدخلات الاستريو وتوصيل ميكروفون ومشغل أقراص مضغوطة ومسجل شرائط بالموصلات نفسها. يوضح الشكل 5.4 أربعة أنواع من الموصلات التي يجب تثبيتها على بطاقة الصوت كحد أدنى. تم تعريف الترميز اللوني لكل نوع موصل في دليل تصميم PC99 ويختلف باختلاف محولات الصوت.

أرز. 5.4.

دعنا ندرج أكثر الموصلات شيوعًا:

إخراج خط اللوحة. يتم تغذية الإشارة من هذا الموصل إلى الأجهزة الخارجية - الأنظمة الصوتية أو سماعات الرأس أو إلى إدخال مكبر صوت استريو ، حيث يتم تضخيم الإشارة إلى المستوى المطلوب ؛
لوحة الخط. تُستخدم عند خلط أو تسجيل إشارة صوتية من نظام صوت خارجي إلى محرك أقراص ثابت ؛
مكبر الصوت ومقبس سماعة الرأس. غير متوفر في كل المجالس. يتم تغذية إشارات مكبر الصوت من نفس المقبس (خرج الخط) مثل إدخال مكبر الصوت الاستريو ؛
إدخال الميكروفون ، أو إدخال إشارة أحادية. تستخدم لتوصيل ميكروفون. تسجيل الميكروفون أحادي. يتم الاحتفاظ بمستوى إشارة الإدخال ثابتًا ومثاليًا للتحويل. للتسجيل ، من الأفضل استخدام ميكروفون ديناميكي كهروديناميكي أو ميكروفون مكثف مصنّف لمقاومة حمل تتراوح من 600 أوم إلى 10 كيلو أوم. تقوم بعض بطاقات الصوت الرخيصة بتوصيل الميكروفون بخط الإدخال ؛
موصل جويستيك (منفذ MIDI) وهو موصل على شكل حرف D مكون من 15 سنًا. يمكن استخدام دبابيسه للتحكم في جهاز MIDI مثل جهاز توليف لوحة المفاتيح. في هذه الحالة ، تحتاج إلى شراء كابل على شكل حرف Y ؛
موصل MIDI. يتم توصيله بمنفذ عصا التحكم ، ويحتوي على موصلات DIN مستديرة ذات 5 سنون تستخدم لتوصيل أجهزة MIDI ، وموصل عصا التحكم ؛
موصل الدبوس الداخلي - موصل مخصص للتوصيل بمحرك أقراص مضغوطة داخلي. يسمح لك بتشغيل الصوت من الأقراص المضغوطة من خلال مكبرات الصوت المتصلة ببطاقة الصوت. يختلف هذا الموصل عن الموصل الخاص بتوصيل وحدة تحكم القرص المضغوط ببطاقة الصوت ، حيث لا يتم نقل البيانات من خلاله إلى ناقل الكمبيوتر.

موصلات إضافية.تدعم معظم محولات الصوت الحديثة تشغيل DVD ومعالجة الصوت وما إلى ذلك ، وبالتالي تحتوي على العديد من الموصلات الإضافية ، يتم عرض ميزاتها أدناه:

مدخلات ومخرجات MIDI. يسمح لك هذا الموصل ، غير المرتبط بمنفذ اللعبة ، باستخدام كل من عصا التحكم وأجهزة MIDI الخارجية في نفس الوقت ؛
مدخلات ومخرجات SPDIF (واجهة Sony / Philips الرقمية - SP / DIF). يستخدم الموصل لنقل الإشارات الصوتية الرقمية بين الأجهزة دون تحويلها إلى شكل تمثيلي. يشار إلى SPDIF أحيانًا باسم Dolby Digital ؛
قرص مضغوط SPDIF. تم تصميم الموصل لتوصيل محرك أقراص مضغوطة ببطاقة صوت باستخدام واجهة SPDIF ؛
إدخال TAD. موصل لأجهزة المودم التي تدعم جهاز الرد على المكالمات (جهاز الرد على الهاتف) ببطاقة الصوت ؛
الإخراج الرقمي DIN. تم تصميم الموصل لتوصيل أنظمة السماعات الرقمية متعددة القنوات ؛
مدخل أيه. يوفر الاتصال ببطاقة الصوت الخاصة بمصادر الإشارة الأخرى ، مثل موالف التلفزيون ؛
مدخلات I2S. يسمح لك بتوصيل الإخراج الرقمي للمصادر الخارجية مثل DVD ببطاقة الصوت الخاصة بك.

توجد موصلات إضافية عادةً على بطاقة الصوت مباشرةً أو متصلة بوحدة خارجية أو بطاقة تابعة. على سبيل المثال ، Sound Blaster Live! Platinum 5.1 عبارة عن جهاز مكون من قطعتين. يتم توصيل محول الصوت نفسه عبر فتحة PCI ، ويتم توصيل موصلات إضافية بكتلة LiveDrive IR الفاصلة الخارجية ، والتي يتم تثبيتها في حاوية محرك أقراص غير مستخدمة.

التحكم في مستوى الصوت. الخامستوفر بعض بطاقات الصوت التحكم اليدوي في مستوى الصوت ؛ على اللوحات الأكثر تعقيدًا ، يتم التحكم في مستوى الصوت برمجيًا باستخدام مجموعات المفاتيح ، مباشرة أثناء اللعبة في نظام ويندوزأو في بعض التطبيقات.

المزج.حاليًا ، جميع اللوحات المصنعة هي ستيريو ، وتدعم معيار MIDI.

تقوم بطاقات الصوت الاستريو بتشغيل (وتسجيل) إشارات متعددة من مصدرين مختلفين في نفس الوقت. كلما زاد عدد الإشارات التي يوفرها المحول ، كان الصوت أكثر طبيعية. تسمح لك كل شريحة مُركِّب موجودة على اللوحة ، وغالبًا ما تكون من Yamaha ، باستقبال 11 إشارة (YM3812 أو OPL2) أو أكثر. لمحاكاة أكثر من 20 إشارة (الدائرة المصغرة YMF262 أو OPL3) ، يتم تثبيت دائرة أو دارتين مصغرتين لمركب التردد.

تستخدم بطاقات الصوت Wavetable التسجيلات الرقمية للأدوات الحقيقية والمؤثرات الصوتية بدلاً من الأصوات المركبة الناتجة عن شريحة FM. على سبيل المثال ، عندما يقوم محول الصوت هذا بتشغيل صوت البوق ، يتم سماع صوت البوق مباشرة ، وليس تقليده. احتوت بطاقات الصوت الأولى التي تدعم هذه الوظيفة على ما يصل إلى 1 ميغابايت من اللقطات الصوتية المخزنة في شرائح ذاكرة المحول. ولكن نتيجة لظهور ناقل PCI عالي السرعة وزيادة مقدار ذاكرة الوصول العشوائي في أجهزة الكمبيوتر ، فإن معظم بطاقات الصوت تستخدم الآن ما يسمى بطريقة موجة الجدول القابلة للبرمجة ، والتي تسمح بتحميل 2-8 ميجا بايت من الصوت القصير أجزاء من الآلات الموسيقية المختلفة في ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر.

في الحديث ألعاب الكمبيوترلا يتم استخدام صوت MIDI عمليًا ، ولكن على الرغم من ذلك ، فإن التغييرات التي تم إجراؤها في بطاقة الصوت DirectX 8 تجعلها خيارًا مقبولاً للموسيقى التصويرية للألعاب.

ضغط البيانات. الخامسجودة صوت معظم اللوحات مماثلة للأقراص المدمجة مع تردد أخذ العينات

44.1 كيلو هرتز ، عندما يتم استهلاك حوالي 11 ميجا بايت من مساحة القرص لكل دقيقة صوت عند تسجيل صوت عادي. لتقليل حجم الملفات الصوتية ، يتم استخدام ضغط البيانات في العديد من البطاقات. على سبيل المثال ، تضغط بطاقة Sound Blaster ASP 16 الصوت في الوقت الحقيقي (أثناء التسجيل) بنسبة ضغط تبلغ 2: 1 أو 3: 1 أو 4: 1.

نظرًا لأن الصوت يتطلب قدرًا كبيرًا من مساحة القرص لتخزينه ، يتم ضغطه باستخدام تعديل رمز النبض التفاضلي التكيفي (ADPCM) ، والذي يمكن أن يقلل حجم الملف بحوالي 50٪. ومع ذلك ، فإن هذا يحط من جودة الصوت.

معالجات إشارة متعددة الوظائف.تستخدم العديد من بطاقات الصوت معالجات الإشارات الرقمية (DSPs). بفضلهم ، أصبحت اللوحات أكثر "ذكاءً" وحررت وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر من أداء مهام تستغرق وقتًا طويلاً مثل إشارات التنظيف من الضوضاء وضغط البيانات في الوقت الفعلي.

تم العثور على المعالجات في العديد من بطاقات الصوت للأغراض العامة. على سبيل المثال ، معالج الإشارات الرقمية القابل للبرمجة (DSP) EMU10K1 الخاص بـ Sound Blaster Live! لضغط البيانات وتحويل النص إلى كلام وتوليف ما يسمى بالصوت ثلاثي الأبعاد ، مما يخلق تأثير انعكاس الصوت والمرافقة الكورالية. باستخدام مثل هذا المعالج ، تتحول بطاقة الصوت إلى جهاز متعدد الوظائف. على سبيل المثال ، في بطاقة اتصالات IBM WindSurfer ، يعمل المعالج الرقمي كمودم وفاكس وجهاز رد رقمي.

برامج تشغيل بطاقة الصوت.تأتي معظم اللوحات مع برامج تشغيل عامة لتطبيقات DOS و Windows. يحتوي Windows 9x و Windows NT بالفعل على برامج تشغيل لبطاقات الصوت الشائعة ؛ يمكن شراء السائقين للوحات أخرى بشكل منفصل.

لا تحتوي تطبيقات DOS عادةً على مجموعة كبيرة من برامج التشغيل ، لكن ألعاب الكمبيوتر تدعم محولات Sound Blaster Pro.

في السنوات الأخيرة ، ازداد الطلب على الأجهزة الصوتية بشكل كبير ، مما أدى بدوره إلى زيادة قوة الأجهزة. لا يمكن اعتبار أجهزة الوسائط المتعددة الحديثة الموحدة نظامًا مثاليًا للوسائط المتعددة ، يتميز بالميزات التالية:

صوت محيطي واقعي في ألعاب الكمبيوتر ؛
صوت عالي الجودة في أفلام DVD ؛
التعرف على الكلام والتحكم في الصوت ؛
إنشاء وتسجيل ملفات الصوت بتنسيقات MIDI و MP3 و WAV و CD-Audio.

يتم عرض المتطلبات الإضافية للأجهزة والبرامج المطلوبة لتحقيق الخصائص المذكورة أعلاه في الجدول. 5.3

الجدول 5.3.ميزات وخصائص إضافية لمحولات الصوت

ميعاد	ضروري الاحتمالات	أجهزة إضافية	برامج إضافية
	منفذ الألعاب صوت ثلاثي الأبعاد تسريع الصوت	تحكم اللعبة؛ مكبرات الصوت الخلفية
أفلام DVD	فك تشفير Dolby 5.1	مكبرات صوت مع محول صوت ، متوافق مع Dolby 5.1	برنامج فك تشفير MPEG
	محول صوت متوافق مع البرامج	ميكروفون	إملاء البرمجيات
إنشاء ملفات MIDI	محول صوت مع مدخلات MIDI	MIDI متوافق موسيقي لوحة المفاتيح	برنامج لإنشاء ملفات MIDI
إنشاء ملفات MP3	تحويل ملفات الصوت إلى ملفات رقمية	محرك أقراص CD-R أو CD-RW	برنامج لإنشاء ملفات MP3
إنشاء ملفات WAV	ميكروفون		برنامج تسجيل الصوت
إنشاء ملفات CDAudio	مصدر صوت خارجي		WAV أو MP3 لتحويل القرص المضغوط الصوتي

الحد الأدنى من متطلبات بطاقات الصوت.

أدى استبدال محول الصوت Sound Blaster Pro ISA السابق ببطاقة صوت PCI إلى تحسين أداء النظام بشكل ملحوظ ، ولكن يُنصح باستخدام جميع ميزات بطاقات الصوت ، والتي تشمل على وجه الخصوص:

دعم الصوت ثلاثي الأبعاد المطبق في مجموعة الشرائح. يعني التعبير "صوت ثلاثي الأبعاد" أن الأصوات المقابلة لما يحدث على الشاشة يتم سماعها أبعد أو أقرب ، خلف الظهر أو في مكان ما على الجانب. تتضمن واجهة Microsoft DirectX 8.0 دعمًا للصوت ثلاثي الأبعاد ، ولكن من الأفضل استخدام محول صوت مع دعم صوت ثلاثي الأبعاد قائم على الأجهزة ؛
الاستفادة من DirectX 8.0 جنبًا إلى جنب مع واجهات برمجة التطبيقات الصوتية ثلاثية الأبعاد الأخرى مثل Creative's EAX و Sensaura 3D Positional Audio وتقنية Aureal A3D البائدة ؛
تسريع ZO-sound. تتمتع بطاقات الصوت ذات الشرائح التي تدعم هذه الميزة بمعدل استخدام منخفض لوحدة المعالجة المركزية إلى حد ما ، مما يؤدي إلى زيادة عامة في أداء الألعاب. للحصول على أفضل النتائج ، استخدم الشرائح التي يمكنها تسريع معظم التدفقات ثلاثية الأبعاد ؛ خلاف ذلك ، ستكون معالجة الصوت ثلاثي الأبعاد بواسطة المعالج المركزي أمرًا صعبًا ، مما يؤثر في النهاية على سرعة اللعبة ؛
منافذ الألعاب التي تدعم أجهزة تحكم تسالي بقوة الملاحظات.

يوجد اليوم العديد من بطاقات الصوت متوسطة المدى التي تدعم اثنتين على الأقل من هذه الميزات. في الوقت نفسه ، لا يتجاوز سعر التجزئة لمحولات الصوت 50-100 دولارًا أمريكيًا.تسمح شرائح الصوت ثلاثية الأبعاد الجديدة التي توفرها العديد من الشركات المصنعة لمحبي ألعاب الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد بتحديث النظام وفقًا لرغباتهم.

أفلام DVD على شاشة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.لمشاهدة أفلام DVD على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، تحتاج إلى المكونات التالية:

برنامج تشغيل قرص رقمي يدعم إخراج Dolby Digital 5.1. أحد الخيارات المقبولة أكثر هو باور دي في دي.
محول صوت يدعم إدخال Dolby Digital إلى محرك أقراص DVD ويخرج البيانات إلى أجهزة الصوت المتوافقة مع Dolby Digital 5.1. في حالة عدم وجود الأجهزة المناسبة ، يتم تكوين إدخال Dolby 5.1 لأربعة مكبرات صوت ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك إضافة إدخال S / PDIF ACS (Dolby Surround) لمكبرات الصوت بأربعة مكبرات صوت ؛
جهاز استقبال وسماعات Dolby Digital 5.1 متوافق. يتم توصيل معظم بطاقات الصوت عالية الجودة التي تدعم Dolby Digital 5.1 بمستقبل إدخال تناظري مخصص ، ولكن البعض الآخر ، مثل Creative Labs Sound Blaster Live! بلاتينيوم ، يدعم مكبرات الصوت ذات المدخلات الرقمية عن طريق إضافة موصل DIN رقمي إضافي إلى اللوحة.

التعرف على الكلام.لا تزال تقنية التعرف على الكلام غير كاملة ، ولكن يوجد اليوم برامج تسمح لك بإعطاء أوامر للكمبيوتر عن طريق الصوت ، واستدعاء التطبيقات الضرورية ، وفتح الملفات والملفات الضرورية مربعات الحواروحتى تملي عليه نصوصًا كان يجب كتابتها مسبقًا.

بالنسبة للمستخدم العادي ، فإن التطبيقات من هذا النوع غير مجدية. على سبيل المثال ، قامت شركة Compaq بتزويد أجهزة الكمبيوتر بميكروفون وتطبيق للتحكم الصوتي لبعض الوقت ، وكان التطبيق رخيصًا جدًا. بينما كان من الممتع مشاهدة العديد من المستخدمين في المكتب وهم يتحدثون إلى أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم ، لم يتحسن الأداء في الواقع ، ولكن تم إهدار الكثير من الوقت حيث اضطر المستخدمون إلى تجربة البرمجياتوإلى جانب ذلك ، أصبح المكتب صاخبًا جدًا.

ومع ذلك ، بالنسبة للمستخدمين ذوي الاحتياجات الخاصة ، قد يكون هذا النوع من البرامج محل اهتمام ، لذلك تتطور تقنية التعرف على الكلام باستمرار.

كما هو مذكور أعلاه ، هناك نوع آخر من برامج التعرف على الكلام يسمح لك بتحويل الكلام إلى نص. هذه مهمة صعبة بشكل غير عادي ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الاختلافات في أنماط الكلام لأشخاص مختلفين ، لذا فإن جميع البرامج تقريبًا ، بما في ذلك بعض التطبيقات لإعطاء الأوامر الصوتية ، تتضمن مرحلة "تعلم" تقنية التعرف على الصوت لمستخدم معين. في عملية هذا التدريب ، يقرأ المستخدم النص (أو الكلمات) التي تعمل على شاشة الكمبيوتر. منذ أن تمت برمجة النص ، يتكيف الكمبيوتر بسرعة مع أسلوب المتحدث في الكلام.

نتيجة للتجارب ، اتضح أن جودة التعرف تعتمد على الخصائص الفردية للكلام. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض المستخدمين إملاء صفحات كاملة من النص دون لمس لوحة المفاتيح ، بينما يتعب الآخرون منها.

هناك العديد من المعلمات التي تؤثر على جودة التعرف على الكلام. دعنا نسرد أهمها:

برامج التعرف على الكلام المنفصلة والمستمرة. يعتبر الكلام المستمر (أو المتماسك) ، الذي يسمح "بحوار" أكثر طبيعية مع الكمبيوتر ، معيارًا حاليًا ، ولكن من ناحية أخرى ، هناك عدد من المشكلات غير القابلة للحل في تحقيق دقة التعرف المقبولة ؛
برامج قابلة للتدريب وغير قابلة للتدريب. "تدريب" برنامج التعرف على الكلام الصحيح يعطي نتائج جيدة حتى في تلك التطبيقات التي تسمح لك بتخطي هذه المرحلة ؛
قواميس رائعة وعامة نشطة. البرامج ذات المفردات النشطة الكبيرة تستجيب بشكل أسرع للغة المنطوقة ، والبرامج ذات المفردات الكبيرة مفردات عامةتسمح لك بالحفاظ على مفردات فريدة ؛
أداء أجهزة الكمبيوتر. تؤدي الزيادة في سرعة المعالجات ومقدار ذاكرة الوصول العشوائي إلى زيادة ملموسة في سرعة ودقة برامج التعرف على الكلام ، كما تسمح للمطورين بإدخال ميزات إضافية في الإصدارات الجديدة من التطبيقات ؛
بطاقة صوت وميكروفون عالي الجودة: سماعات الرأس المزودة بميكروفون مدمج ليست مخصصة لتسجيل الموسيقى أو المؤثرات الصوتية ، ولكنها مخصصة للتعرف على الكلام.

ملفات الصوت.هناك نوعان رئيسيان من الملفات لتخزين التسجيلات الصوتية على جهاز كمبيوتر شخصي. تستخدم الملفات من النوع الأول ، التي تسمى ملفات الصوت العادية ، التنسيقات .wav و. voc و .au و. aiff. يحتوي الملف الصوتي على بيانات الموجة ، أي أنه تسجيل رقمي لإشارات الصوت التناظرية المناسبة للتخزين على الكمبيوتر. تم تحديد ثلاثة مستويات من جودة تسجيل الصوت المستخدمة في أنظمة التشغيل Windows 9x و Windows Me ، بالإضافة إلى مستوى جودة التسجيل الصوتي بخصائص 48 كيلو هرتز وستيريو 16 بت و 188 كيلو بايت / ثانية. تم تصميم هذا المستوى لدعم تشغيل الصوت من مصادر مثل DVD و Dolby AC-3.

لتحقيق حل وسط بين جودة الصوت العالية وصغر حجم الملف ، يمكنك تحويل ملفات .wav إلى تنسيق mp3.

ضغط البيانات الصوتية.هناك مجالان رئيسيان يتم تطبيق ضغط الصوت فيهما:

استخدام المقاطع الصوتية على مواقع الويب ؛
تقليل حجم ملفات الموسيقى عالية الجودة.

برامج مخصصة لتحرير الصوت مثل RealProducer من Real أو Microsoft ويندوز ميديايسمح لك Encoder 7 بتقليل حجم المقاطع الصوتية مع الحد الأدنى من فقدان الجودة.

تنسيق ملف الصوت الأكثر شيوعًا هو .mp3. هذه الملفات قريبة من جودة صوت القرص المضغوط وهي أصغر بكثير من ملفات .wav العادية. على سبيل المثال ، يبلغ حجم ملف صوت .wav مدته 5 دقائق بجودة القرص المضغوط حوالي 50 ميجا بايت ، بينما يبلغ حجم ملف صوت mp3 نفسه حوالي 4 ميجا بايت.

العيب الوحيد لملفات mp3 هو عدم وجود حماية ضد الاستخدام غير المصرح به ، أي أنه يمكن لأي شخص تنزيل مثل هذا الملف بحرية من الإنترنت (هناك عدد كبير من مواقع الويب التي تقدم هذه التسجيلات "المقرصنة"). أصبح تنسيق الملف الموصوف ، على الرغم من أوجه القصور ، واسع الانتشار للغاية وأدى إلى الإنتاج الضخم لمشغلات TR3.

ملفات MIDI.يختلف ملف صوت MIDI عن تنسيق .wav بنفس الطريقة التي يختلف بها الرسم المتجه عن البيانات النقطية. تحتوي ملفات MIDI على الامتداد .mid أو .rmi وهي ملفات رقمية بالكامل ، ولا تحتوي على تسجيل صوتي ، ولكنها تحتوي على الأوامر التي يستخدمها جهاز الصوت لإنشائه. تمامًا كما تستخدم محولات الفيديو أوامر لإنشاء صور لكائنات ثلاثية الأبعاد ، تعمل بطاقات صوت MIDI مع ملفات MIDI لتجميع الموسيقى.

MIDI هي لغة برمجة قوية انتشرت في الثمانينيات. وهو مصمم خصيصًا للآلات الموسيقية الإلكترونية. أصبح معيار MIDI كلمة جديدة في مجال الموسيقى الإلكترونية. باستخدام MIDI ، يمكنك إنشاء ملفات الموسيقى وتسجيلها وتحريرها وتشغيلها على جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك أو على آلة موسيقية إلكترونية متوافقة مع MIDI متصلة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تتطلب ملفات MIDI ، بخلاف الأنواع الأخرى من ملفات الصوت ، مقدارًا صغيرًا نسبيًا من مساحة القرص. يتطلب تسجيل ساعة واحدة من موسيقى الاستريو المخزنة بتنسيق MIDI أقل من 500 كيلو بايت. تستخدم العديد من الألعاب تسجيل MIDI بدلاً من تسجيل عينات تمثيلية.

ملف MIDI هو في الواقع عرض رقمي لنتيجة موسيقية تتكون من عدة قنوات مخصصة ، كل منها يمثل مستندًا موسيقيًا مختلفًا أو نوعًا من الصوت. يتم تحديد ترددات ومدة النغمات في كل قناة: ونتيجة لذلك ، يحتوي ملف MIDI ، على سبيل المثال ، للرباعية الوترية ، على أربع قنوات ، والتي تمثل كمانين ، ألتو والتشيلو.

توفر جميع مواصفات MPC الثلاثة بالإضافة إلى PC9x دعمًا لـ MIDI في جميع بطاقات الصوت. يسمح معيار MIDI العام لمعظم بطاقات الصوت بما يصل إلى 16 قناة في ملف MIDI واحد ، ولكن هذا لا يقصر بالضرورة الصوت على 16 آلة. قناة واحدة قادرة على تمثيل صوت مجموعة من الآلات ؛ لذلك يمكن تصنيع أوركسترا كاملة.

نظرًا لأن ملف MIDI يتكون من أوامر رقمية ، فإن التحرير أسهل بكثير من ملف صوت بتنسيق .wav. يتيح لك البرنامج المقابل تحديد أي قناة MIDI وتسجيل الملاحظات وإضافة تأثيرات. تم تصميم حزم برامج معينة لتسجيل الموسيقى في ملف MIDI باستخدام نظام تدوين الموسيقى القياسي. نتيجة لذلك ، يكتب الملحن الموسيقى مباشرة على الكمبيوتر ، ويحررها حسب الحاجة ، ثم يطبع ورقة الموسيقى لفناني الأداء. هذا مناسب جدًا للموسيقيين المحترفين الذين يتعين عليهم قضاء الكثير من الوقت في إعادة كتابة الملاحظات.

تشغيل ملفات MIDI.لا يعني تشغيل ملف MIDI على جهاز كمبيوتر شخصي إعادة تشغيل التسجيل. يقوم الكمبيوتر بالفعل بإنشاء الموسيقى وفقًا للأوامر المسجلة: يقرأ النظام ملف MIDI ، ويولد جهاز المزج أصواتًا لكل قناة وفقًا للأوامر الموجودة في الملف لإعطاء النغمة والمدة المطلوبة لصوت الملاحظات. لإنتاج صوت آلة موسيقية معينة ، يستخدم المركب نمطًا محددًا مسبقًا ، أي مجموعة من الأوامر التي تخلق صوتًا مشابهًا لذلك الذي يتم تشغيله بواسطة آلة معينة.

المُركِّب الموجود على بطاقة الصوت يشبه مُركِّب لوحة المفاتيح الإلكترونية ، ولكن بقدرات محدودة. وفقًا لمواصفات MPC ، يجب أن تحتوي بطاقة الصوت على مُركب تردد يمكنه تشغيل ما لا يقل عن ست نغمات موسيقية وطبلين في نفس الوقت.

توليف التردد.تصدر معظم بطاقات الصوت أصواتًا باستخدام مُركِّب تردد ؛ تم تطوير هذه التقنية مرة أخرى في عام 1976. باستخدام موجة جيبية واحدة لتغيير أخرى ، يخلق مُركِّب التردد صوتًا اصطناعيًا يشبه آلة معينة. يحدد معيار MIDI مجموعة من الأصوات المبرمجة مسبقًا التي يمكن تشغيلها باستخدام معظم الآلات.

تستخدم بعض أجهزة توليف التردد أربع موجات ، وتكون الأصوات المُعاد إنتاجها طبيعية تمامًا ، وإن كانت مصطنعة إلى حد ما. على سبيل المثال ، لا شك أن الصوت المركب للبوق يشبه صوته ، لكن لن يتعرف عليه أحد أبدًا على أنه صوت بوق حقيقي.

توليف موجة الجدول.تكمن خصوصية تركيب التردد في أن الصوت المُعاد إنتاجه ، حتى في أحسن الأحوال ، لا يتطابق تمامًا مع الصوت الحقيقي لآلة موسيقية. تم تطوير تقنية غير مكلفة لسبر طبيعي أكثر بواسطة Ensoniq في عام 1984. وهي تتيح لك تسجيل صوت أي آلة (بما في ذلك البيانو والكمان والجيتار والناي والبوق والطبل) وتخزين الصوت الرقمي في طاولة خاصة. تمت كتابة هذا الجدول إما على شرائح ROM أو إلى قرص ، ويمكن لبطاقة الصوت استخراج الصوت الرقمي للأداة المطلوبة من الجدول.

بمساعدة جهاز توليف موجة الجدول ، يمكنك تحديد أداة ، وإصدار صوت النوتة الضرورية فقط ، وتغيير ترددها إذا لزم الأمر (أي ، تشغيل نغمة معينة من الأوكتاف المقابل). تستخدم بعض المحولات نغمات متعددة من نفس الآلة لتحسين استنساخ الصوت. تختلف أعلى نغمة على البيانو عن أقل نغمة ، لذلك للحصول على صوت أكثر طبيعية ، حدد العينة الأقرب (في طبقة الصوت) إلى النغمة المركبة.

وبالتالي ، فإن جودة وتنوع الأصوات التي يمكن أن ينتجها المركب يعتمد إلى حد كبير على حجم الجدول. عادةً ما تحتوي محولات Wavetable ذات الجودة الأفضل على عدة ميغا بايت من الذاكرة على متنها لتخزين العينات. يوفر بعضها القدرة على توصيل بطاقات إضافية لتركيب ذاكرة إضافية وتسجيل عينات الصوت في طاولة.

قم بتوصيل الأجهزة الأخرى بموصل MIDI.تُستخدم واجهة MIDI لبطاقة الصوت أيضًا لتوصيل الأدوات الإلكترونية ومولدات الصوت والطبول وأجهزة MIDI الأخرى بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. نتيجة لذلك ، يتم تشغيل ملفات MIDI بواسطة مُركب موسيقي عالي الجودة بدلاً من مُركب بطاقة الصوت ، ويمكنك إنشاء ملفات MIDI الخاصة بك عن طريق تشغيل الملاحظات على لوحة مفاتيح مخصصة. سيسمح لك البرنامج المناسب بتأليف سيمفونية على جهاز كمبيوتر عن طريق تسجيل ملاحظات كل آلة على حدة في قناتها الخاصة ، ثم السماح لجميع القنوات بالصوت في وقت واحد. يستخدم العديد من الموسيقيين والملحنين المحترفين أجهزة MIDI لتأليف الموسيقى مباشرة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم ، بدون الآلات التقليدية.

هناك أيضًا بطاقات MIDI عالية الجودة تعمل في وضع ثنائي الاتجاه ، أي أنها تقوم بتشغيل المسارات الصوتية المسجلة مسبقًا أثناء تسجيل مسار جديد إلى نفس ملف MIDI. قبل بضع سنوات ، لم يكن من الممكن القيام بذلك إلا في استوديو باستخدام معدات احترافية تكلف مئات الآلاف من الدولارات.

تتصل أجهزة MIDI بموصلي DIN الدائريين المكونين من 5 سنون والمستخدمين لإشارات الإدخال (MIDI-IN) والإخراج (MIDI-OUT). تحتوي العديد من الأجهزة أيضًا على منفذ MIDI-THRU الذي ينقل الإشارات من إدخال الجهاز مباشرةً إلى مخرجاته ، لكن بطاقات الصوت لا تفعل ذلك عادةً. ومن المثير للاهتمام ، وفقًا لمعيار MIDI ، أن البيانات تنتقل فقط من خلال الدبابيس 1 و 3 من الموصلات. الدبوس 2 محمي ولا يتم استخدام السنون 4 و 5.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لواجهة MIDI لبطاقة الصوت في تحويل (تحويل) دفق من البايتات (أي 8 بتات متوازية) من البيانات التي يتم إرسالها بواسطة ناقل نظام الكمبيوتر إلى دفق بيانات تسلسلي بتنسيق MIDI. أجهزة MIDI مجهزة بمنافذ تسلسلية غير متزامنة تعمل بسرعة 31.25 كيلوبايت. عند تبادل البيانات وفقًا لمعيار MIDI ، يتم استخدام ثماني بتات للمعلومات مع بت تشغيل واحد وبت توقف واحد ، ويستغرق الإرسال التسلسلي البالغ 1 بايت 320 مللي ثانية.

وفقًا لمعيار MIDI ، يتم إرسال الإشارات عبر كبل زوج مجدول خاص غير محمي ، والذي يمكن أن يصل طوله إلى 15 مترًا (على الرغم من أن معظم الكابلات المباعة يبلغ طولها 3 أو 6 أمتار). يمكنك أيضًا إجراء سلسلة ديزي لأجهزة MIDI متعددة للجمع بين قدراتها. الطول الإجمالي لسلسلة جهاز MIDI غير محدود ، ولكن يجب ألا يتجاوز طول كل كابل على حدة 15 مترًا.

لا تحتوي الأنظمة الخالية من الإصدارات القديمة على موصل منفذ ألعاب (منفذ MIDI) - جميع الأجهزة متصلة بناقل من نوع USB.

برنامج لأجهزة MIDI.تأتي أنظمة التشغيل Windows 9x و Windows Me و Windows 2000 مع برنامج Media Player الذي يقوم بتشغيل ملفات MIDI. من أجل استخدام جميع إمكانيات MIDI ، يوصى بشراء برامج متخصصة لأداء عمليات مختلفة لتحرير ملفات MIDI (ضبط وتيرة التشغيل ، والقطع ، وإدخال العديد من الموسيقى المسجلة مسبقًا).

يأتي عدد من بطاقات الصوت مع البرامج التي توفر إمكانيات التحرير لملفات MIDI. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توزيع العديد من أدوات (البرامج) المجانية والتجريبية مجانًا عبر الإنترنت ، ولكن يجب شراء البرامج القوية حقًا التي تسمح لك بإنشاء ملفات MIDI وتحريرها بشكل منفصل.

تسجيل.تم تجهيز جميع بطاقات الصوت تقريبًا بموصل إدخال ، عن طريق توصيل ميكروفون يمكنك تسجيل صوتك به. باستخدام برنامج مسجل الصوت في Windows ، يمكنك تشغيل ملف صوت وتحريره وتسجيله بتنسيق .wav خاص.

فيما يلي الاستخدامات الرئيسية لملفات .wav:

صيانة بعض الأحداث في نظام Windows. للقيام بذلك ، استخدم خيار الأصوات في لوحة تحكم Windows ؛
إضافة التعليقات التوضيحية للكلام باستخدام عناصر تحكم Windows OLEو ActiveX للمستندات من مختلف الأنواع ؛
إدخال نص مصاحب في العروض التقديمية التي تم إنشاؤها باستخدام PowerPoint أو Freelance Graphics أو Corel Presentations أو أكثر.

لتقليل الحجم والاستخدام الإضافي على الإنترنت ، يتم تحويل ملفات .wav إلى ملفات mp3 أو .wma.

أقراص صوتية مضغوطة.باستخدام محرك قرص مضغوطيمكنك الاستماع إلى الأقراص المضغوطة الصوتية ليس فقط من خلال مكبرات الصوت ، ولكن أيضًا من خلال سماعات الرأس ، أثناء العمل مع البرامج الأخرى. يأتي عدد من بطاقات الصوت مع برامج لتشغيل الأقراص المضغوطة ، وغالبًا ما يتم تنزيل هذه البرامج من الإنترنت مجانًا. تحتوي هذه البرامج عادةً على شاشة عرض مرئية تحاكي اللوحة الأمامية لمشغل الأقراص المضغوطة للتحكم في لوحة المفاتيح أو الماوس.

خلاط صوت (خلاط).إذا كان لديك العديد من مصادر الصوت وسماعة واحدة فقط ، فيجب عليك استخدام جهاز مزج الصوت. تم تجهيز معظم بطاقات الصوت بخلاط صوتي مدمج (جهاز مزج) يسمح لك بمزج الصوت من مصادر الصوت و MIDI و WAV و line-in ومشغل الأقراص المضغوطة وتشغيله على سطر خرج واحد. عادةً ما تبدو واجهات برامج خلط الصوت على الشاشة وكأنها لوحة خلط صوت قياسية. هذا يجعل من السهل التحكم في مستوى الصوت لكل مصدر.

بطاقات الصوت: المفاهيم والمصطلحات الأساسية.لفهم ماهية بطاقات الصوت ، عليك أولاً فهم المصطلحات. الصوت هو اهتزازات (موجات) تنتشر في الهواء أو وسط آخر من مصدر اهتزازات في كل الاتجاهات. عندما تصل الموجات إلى الأذن ، فإن عناصر الاستشعار الموجودة فيها تدرك الاهتزاز ويسمع الصوت.

يتميز كل صوت بالتردد والشدة (جهارة الصوت).

تكرر -هذا هو عدد اهتزازات الصوت في الثانية ؛ يقاس بالهرتز (هرتز). دورة واحدة (فترة) هي حركة واحدة لمصدر التذبذب (ذهابًا وإيابًا). كلما زاد التردد ، زادت النغمة.

لا ترى الأذن البشرية إلا نطاقًا صغيرًا من الترددات. قلة قليلة من الناس يسمعون الأصوات أقل من 16 هرتز وأكثر من 20 كيلوهرتز (1 كيلوهرتز = 1000 هرتز). أدنى نغمة على البيانو الكبير هي 27 هرتز وأعلىها تزيد قليلاً عن 4 كيلو هرتز. أعلى تردد صوت يمكن لمحطات FM إرساله هو 15 كيلو هرتز.

الصوتيتم تحديد الصوت من خلال سعة الاهتزازات ، والتي تعتمد بشكل أساسي على قوة مصدر الصوت. على سبيل المثال ، تبدو وتر البيانو ناعمًا عندما يتم ضربها برفق ، لأن نطاق اهتزازها صغير. إذا قمت بضغط المفتاح بقوة أكبر ، فسوف تزداد سعة اهتزاز السلسلة. يقاس ارتفاع الصوت بالديسيبل (ديسيبل). حفيف الأوراق ، على سبيل المثال ، يبلغ ارتفاعه حوالي 20 ديسيبل ، وضوضاء الشوارع العادية حوالي 70 ديسيبل ، وقصف الرعد القريب 120 ديسيبل.

تقييم جودة محول الصوت.تُستخدم ثلاث معلمات لتقييم جودة محول الصوت:

نطاق الترددات؛
معامل التشويه غير الخطي.
إشارة إلى نسبة الضوضاء.

تحدد استجابة التردد نطاق التردد الذي يظل فيه مستوى الاتساع المسجل والمستنسخ ثابتًا. بالنسبة لمعظم بطاقات الصوت ، يكون النطاق من 30 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. كلما كان هذا النطاق أوسع ، كانت اللوحة أفضل.

يميز معامل التشويه غير الخطي اللاخطية لبطاقة الصوت ، أي الفرق بين المنحنى الحقيقي لاستجابة التردد والخط المستقيم المثالي ، أو بشكل أكثر بساطة ، المعامل يميز نقاء إعادة إنتاج الصوت. كل عنصر غير خطي يسبب تشويه. كلما انخفضت هذه النسبة ، زادت جودة الصوت.

تؤدي النسب العالية للإشارة إلى الضوضاء (بالديسيبل) إلى إنتاج صوت أفضل.

أخذ العينات.إذا كان الكمبيوتر يحتوي على بطاقة صوت ، فمن الممكن تسجيل الصوت في شكل رقمي (يسمى أيضًا منفصل) ، وفي هذه الحالة يتم استخدام الكمبيوتر كجهاز تسجيل. تشتمل بطاقة الصوت على دائرة كهربائية صغيرة - محول تناظري إلى رقمي ، أو ADC (محول تناظري إلى رقمي - ADC) ، والذي يقوم ، عند التسجيل ، بتحويل الإشارة التناظرية إلى شكل رقمي يمكن للكمبيوتر فهمه. وبالمثل ، عند التشغيل ، يقوم المحول الرقمي إلى التناظري (DAC) بتحويل الصوت إلى صوت يمكن أن تسمعه آذاننا.

تسمى عملية تحويل الإشارة الصوتية الأصلية إلى شكل رقمي (الشكل 5.5) ، حيث يتم تخزينها للتشغيل اللاحق ، بأخذ العينات أو الرقمنة. في الوقت نفسه ، يتم تخزين القيم اللحظية للإشارة الصوتية في نقاط زمنية معينة ، تسمى الاختيار

أرز. 5.5 دائرة تحويل الصوت إلى رقمي كامي. كلما تم أخذ عينات أكثر ، كلما زادت مطابقة النسخة الرقمية للصوت مع الأصل.

تم توفير أول معيار MPC للصوت 8 بت. يميز عمق البت عدد البتات المستخدمة لتمثيل كل عينة رقميًا.

تحدد ثماني بتات 256 مستوى منفصل للإشارة الصوتية ، وإذا كنت تستخدم 16 بتًا ، فسيصل عددها إلى 65536 (بالطبع ، تم تحسين جودة الصوت بشكل ملحوظ). يعد تمثيل 8 بت كافيًا لتسجيل الصوت وتشغيله ، بينما يلزم تمثيل 16 بت للموسيقى. تدعم معظم اللوحات القديمة صوت 8 بت فقط ، وجميع اللوحات الحديثة تدعم 16 بت أو أكثر.

يتم تحديد جودة الصوت المسجل والمستنسخ جنبًا إلى جنب مع الدقة من خلال معدل أخذ العينات (عدد العينات في الثانية). من الناحية النظرية ، يجب أن يكون أعلى بمرتين من الحد الأقصى لتردد الإشارة (أي الحد الأعلى للتردد) ، بالإضافة إلى هامش بنسبة 10٪. عتبة السمع للأذن البشرية هي 20 كيلو هرتز. تتوافق تسجيلات القرص المضغوط مع 44.1 كيلو هرتز.

عينات الصوت عند 11 كيلوهرتز (11000 عينة في الثانية) هي أكثر غسولاً من عينات الصوت عند 22 كيلوهرتز. سيكون مقدار مساحة القرص المطلوبة لتسجيل صوت 16 بت بمعدل عينات 44.1 كيلو هرتز لمدة دقيقة واحدة 10.5 ميجا بايت. مع عرض تقديمي 8 بت وصوت أحادي ومعدل أخذ العينات 11 كيلو هرتز ، يتم تقليل مساحة القرص المطلوبة بمقدار 16 مرة. يمكن التحقق من هذه البيانات باستخدام برنامج "Sound Recorder": قم بتسجيل مقطع صوتي بمعدلات أخذ عينات مختلفة وانظر إلى حجم الملفات الناتجة.

صوت ثلاثي الأبعاد.يعد التعامل مع مهام الصوت ثلاثي الأبعاد أحد أكثر التحديات التي تواجه بطاقات الصوت في نظام الألعاب. هناك عدة عوامل تعقد حل مثل هذه المشاكل:

معايير تحديد المواقع الصوتية المختلفة ؛
الأجهزة والبرامج المستخدمة لمعالجة الصوت ثلاثي الأبعاد ؛
مشكلات دعم DirectX.

صوت موضعي.يعد تحديد موضع الصوت تقنية شائعة لجميع بطاقات الصوت 3b ويتضمن ضبط معلمات معينة مثل الصدى أو الانعكاس والتوازن (التوازن) والإشارة إلى "موقع" مصدر الصوت. كل هذه المكونات تخلق وهمًا للأصوات القادمة من أمام المستخدم أو إلى يمينه أو يساره أو حتى خلف ظهره. أهم عنصر في الصوت الموضعي هو وظيفة التحويل ذات الصلة بالرأس (HRTF) ، والتي تحدد التغيير في إدراك الصوت اعتمادًا على شكل الأذن وزاوية دوران رأس المستمع. تصف معلمات هذه الوظيفة الظروف التي يُنظر فيها إلى الصوت "الواقعي" بشكل مختلف تمامًا عندما يتحول رأس المستمع إلى جانب أو آخر. إن استخدام الأنظمة متعددة السماعات التي تحيط بالمستخدم من جميع الاتجاهات ، بالإضافة إلى خوارزميات الصوت المتطورة التي تكمل الصوت المعاد إنتاجه بصدى محكوم ، يجعل الصوت المركب بواسطة الكمبيوتر أكثر واقعية.

معالجة الصوت ثلاثي الأبعاد.من العوامل المهمة في الصوت عالي الجودة الطرق المختلفة لمعالجة الصوت ثلاثي الأبعاد في بطاقات الصوت ، وعلى وجه الخصوص:

مركزي (يستخدم المعالج المركزي لمعالجة الصوت ثلاثي الأبعاد ، مما يؤدي إلى انخفاض في الأداء العام للنظام) ؛
معالجة بطاقة الصوت (تسريع ثلاثي الأبعاد) مع معالج إشارة رقمي قوي (DSP) معالجة مباشرة في بطاقة الصوت.

يمكن أن تكون بطاقات الصوت التي توفر معالجة مركزية للصوت ثلاثي الأبعاد سببًا رئيسيًا لانخفاض معدل الإطارات (عدد إطارات الرسوم المتحركة في الثانية) عند استخدام الصوت ثلاثي الأبعاد. في بطاقات الصوت التي تحتوي على معالج صوتي مدمج ، يظل معدل الإطارات دون تغيير تقريبًا عند تشغيل الصوت ثلاثي الأبعاد أو إيقاف تشغيله.

كما تبين الممارسة ، يجب أن يكون متوسط معدل الإطارات للعبة الكمبيوتر الواقعية 30 إطارًا في الثانية على الأقل (إطارات في الثانية). مع معالج عالي السرعة ، على سبيل المثال ، Pentium III 800 MHz ، وأي بطاقة ZE-sound حديثة ، يمكن تحقيق هذا التردد بسهولة تامة. إذا كنت تستخدم معالجًا أبطأ ، على سبيل المثال ، معالج Celeron 300A يعمل بسرعة 300 ميجاهرتز ، ولوحة مزودة بمعالجة صوتية مركزية ثلاثية الأبعاد ، فسيكون معدل الإطارات أقل بكثير من 30 إطارًا في الثانية. لمعرفة كيفية تأثير معالجة الصوت ثلاثي الأبعاد على سرعة ألعاب الكمبيوتر ، توجد ميزة تتبع معدل الإطارات المضمنة في معظم الألعاب. معدل الإطارات مرتبط بشكل مباشر باستخدام المعالج ؛ سيؤدي ارتفاع متطلبات الموارد للمعالج إلى انخفاض معدل الإطارات.

تعد تقنيات الصوت ثلاثي الأبعاد وصور الفيديو ثلاثية الأبعاد ذات أهمية قصوى في المقام الأول لمطوري ألعاب الكمبيوتر ، ولكن استخدامها في بيئة تجارية ليس بعيدًا أيضًا.

توصيل نظام استريو ببطاقة صوت.تتمثل عملية توصيل نظام استريو ببطاقة صوت في توصيلهم بكبل. إذا كانت بطاقة الصوت بها مخرج لنظام مكبرات صوت أو سماعات رأس وخرج استريو ، فمن الأفضل استخدام الأخير لتوصيل نظام استريو. في هذه الحالة ، يتم الحصول على صوت أفضل ، حيث تصل الإشارة إلى خرج الخط دون المرور عبر دائرة التضخيم ، وبالتالي فهي لا تخضع عمليًا للتشويه ، ولن يقوم سوى نظام الاستريو بتضخيم الإشارة.

قم بتوصيل هذا الإخراج بالمدخل الإضافي لنظام الاستريو الخاص بك. إذا كان جهاز الاستريو الخاص بك لا يحتوي على مدخلات إضافية ، فيجب عليك استخدام مدخلات أخرى ، مثل الإدخال الخاص بمشغل الأقراص المضغوطة. لا يلزم وضع مكبر الصوت الاستريو والكمبيوتر جنبًا إلى جنب ، لذلك يمكن أن يصل طول كابل التوصيل إلى عدة أمتار.

يحتوي عدد من أجهزة استقبال الراديو والستيريو على موصل لوحة خلفية للموالف ومسجل الشريط ومشغل الأقراص المدمجة. باستخدام هذا الموصل ، بالإضافة إلى الخط داخل وخارج بطاقة الصوت ، يمكنك الاستماع إلى الصوت الصادر من الكمبيوتر ، وكذلك البث الإذاعي عبر نظام مكبرات الصوت الاستريو.

القاعدة 2. قبل توصيل الجهاز بالشبكة ، انظر إلى ما هو مكتوب على ظهر الجهاز.

تحقق من الجهد عند خرج المحول التلقائي بسرعة الخمول قبل توصيل الجهاز به.

تحقق من الجهد الموفر للجهاز أثناء عمل النسخ.

بعد الانتهاء من العمل ، افصل قابس المحول التلقائي عن الشبكة. لا تترك المحول التلقائي نشطًا!

القاعدة 3. من المهم جدًا مراعاة متطلبات تركيب آلة التصوير. يجب تركيب الجهاز على سطح أفقي مسطح. يؤدي الميل من الوضع الأفقي إلى إعادة توزيع مسحوق الحبر والوسائط الموجودة في خرطوشة الماكينة باتجاه منحدر. وفقًا لذلك ، يصبح خلطهم أمرًا صعبًا ويحدث اضطراب في توحيد تغطية الأسطوانة المغناطيسية بالحبر.

العمل المخبري. تعلم كيف تعمل أجهزة معالجة الصوت

الغرض من العمل

افحص الرسم التخطيطي لنظام صوت الكمبيوتر الذي يتكون منه نظام الصوت.

7.2 تقدم العمل:

1) تعرف على الرسم التخطيطي لنظام صوت الكمبيوتر.

2) دراسة المكونات (الوحدات) الرئيسية للنظام الصوتي.

3) تعرف على مبدأ تشغيل وحدة المزج.

4) تعرف على مبدأ تشغيل وحدة الواجهة.

5) التعرف على مبدأ تشغيل وحدة الخلاط.

1) الموضوع والغرض وسير العمل ؛

2) صياغة ووصف المهمة الفردية ؛

7.4 أسئلة الاختبار

1) ما هي الوحدات الرئيسية لنظام الصوت الكلاسيكي؟

2) ما هو جوهر التوليف.

3) قم بتسمية مراحل الإشارة الصوتية.

4) ما هي طرق تخليق الصوت التي تعرفها؟

5) سرد الواجهات الحديثة لأجهزة الصوت.

تعليمات منهجية.

هيكل نظام صوت الكمبيوتر

نظام صوت الكمبيوتر الشخصي عبارة عن بطاقات صوت بناءة ، إما مثبتة في فتحة اللوحة الأم ، أو مدمجة على اللوحة الأم أو بطاقة التوسعة لنظام فرعي آخر للكمبيوتر الشخصي.

يحتوي نظام الصوت الكلاسيكي ، كما هو موضح في الشكل 23 ، على:

1. وحدة لتسجيل وتشغيل الصوت.

2. وحدة المزج.

3. وحدة واجهة.

4. وحدة خلاط.

5. نظام مكبرات الصوت.

الشكل 23 - هيكل النظام الصوتي للكمبيوتر الشخصي

وحدة المزج

يسمح لك جهاز المزج الرقمي للموسيقى الإلكترونية لنظام الصوت بتوليد أي صوت تقريبًا ، بما في ذلك صوت الآلات الموسيقية الحقيقية. يوضح الشكل 24 مبدأ تشغيل المركب.

التوليف هو عملية إعادة تكوين بنية النغمة الموسيقية (ملاحظة). الإشارة الصوتية لأي آلة موسيقية لها عدة مراحل زمنية. في الشكل 24 ، أيوضح مراحل الإشارة الصوتية التي تحدث عند الضغط على مل من البيانو الكبير. لكل آلة موسيقية ، سيكون نوع الإشارة فريدًا ، ولكن يمكن تمييز ثلاث مراحل فيها: الهجوم ، والدعم ، والانحلال. مزيج من هذه المراحل يسمى مغلف السعةيعتمد شكلها على نوع الآلة الموسيقية. تختلف مدة الهجوم على الآلات الموسيقية المختلفة من وحدات إلى عدة عشرات أو حتى مئات الميلي ثانية. في مرحلة تسمى الدعم ، يظل اتساع الإشارة دون تغيير تقريبًا ، ويتم تشكيل نغمة النغمة الموسيقية أثناء الدعم. المرحلة الأخيرة ، التوهين ، تتوافق مع قسم من الانخفاض السريع إلى حد ما في اتساع الإشارة.

في المركِّبات الحديثة ، يتم إنشاء الصوت بالطريقة التالية. يولد الجهاز الرقمي الذي يستخدم إحدى طرق التوليف ما يسمى بإشارة الإثارة بنبرة معينة (ملاحظة) ، والتي يجب أن تكون لها خصائص طيفية أقرب ما يمكن إلى خصائص الآلة الموسيقية المحاكية في مرحلة الدعم ، كما هو موضح في الشكل 24. ب.بعد ذلك ، يتم تغذية إشارة الإثارة إلى مرشح يحاكي استجابة التردد لآلة موسيقية حقيقية. يتم تغذية إشارة غلاف الاتساع لنفس الأداة إلى المدخلات الأخرى للمرشح. علاوة على ذلك ، تتم معالجة مجموعة الإشارات من أجل الحصول على مؤثرات صوتية خاصة ، على سبيل المثال ، صدى (صدى) ، أداء كورالي. بعد ذلك ، يتم إجراء التحويل من رقمي إلى تمثيلي وتصفية الإشارة باستخدام مرشح تمرير منخفض (LPF).

الملامح الرئيسية لوحدة المزج:

طريقة تركيب الصوت

ذاكرة؛

إمكانية معالجة إشارات الأجهزة لإنشاء مؤثرات صوتية ؛

تعدد الأصوات - أقصى عدد من عناصر الصوت التي يتم إنتاجها في وقت واحد.

طريقة تركيب الصوت ،المستخدم في نظام صوت الكمبيوتر الشخصي لا يحدد جودة الصوت فحسب ، بل يحدد أيضًا تكوين النظام. في الممارسة العملية ، يتم تثبيت أجهزة المزج على بطاقات الصوت التي تولد الصوت باستخدام الطرق التالية.

الشكل 24 - مبدأ تشغيل المركب الحديث: أ - مراحل الإشارة الصوتية ؛ ب - دارة المركب

طريقة تركيب FM ( توليف تعديل التردد - FM synthesis) يتضمن استخدام مولدين للإشارة على الأقل بأشكال معقدة لتوليد صوت آلة موسيقية. يولد مولد تردد الموجة الحاملة إشارة نغمة أساسية ، يتم تعديل التردد بواسطة إشارة التوافقيات الإضافية ، النغمات التي تحدد جرس جهاز معين. يتحكم مولد الأظرف في اتساع الإشارة الناتجة ، ويوفر مولد FM جودة صوت مقبولة ، وهو غير مكلف ، لكنه لا يوفر مؤثرات صوتية. لذلك ، لا يوصى باستخدام بطاقات الصوت التي تستخدم هذه الطريقة وفقًا لمعيار PC99.

توليف الصوت على أساس جدول الموجة (توليف جدول الموجة - WT-synthesis) باستخدام عينات صوتية مُرقمنة مسبقًا من آلات موسيقية حقيقية وأصوات أخرى مخزنة في ذاكرة القراءة فقط الخاصة ، والتي يتم تصنيعها على شكل شريحة ذاكرة أو مدمجة في شريحة ذاكرة منشئ WT. يوفر مُركب WT توليد صوت عالي الجودة. يتم تطبيق طريقة التجميع هذه في بطاقات الصوت الحديثة.

ذاكرةعلى بطاقات الصوت المزودة بمركب WT ، يمكن زيادتها عن طريق تثبيت عناصر ذاكرة إضافية (ROM) لتخزين البنوك بالأدوات.

مؤثرات صوتيةيتم تشكيلها باستخدام معالج تأثير خاص ، والذي يمكن أن يكون إما عنصرًا مستقلاً (دائرة متناهية الصغر) ، أو يتم دمجه في مركب WT. بالنسبة للغالبية العظمى من البطاقات المزودة بتركيب WT ، أصبحت تأثيرات الصدى والكورس قياسية.

تركيب الصوت على أساس النمذجة الفيزيائية ينطوي على استخدام النماذج الرياضيةإنتاج صوتي لآلات موسيقية حقيقية للتوليد في شكل رقمي ولتحويلها إلى إشارة صوتية باستخدام DAC. بطاقات الصوت التي تستخدم النمذجة المادية لم يتم استخدامها على نطاق واسع بعد لأنها تتطلب جهاز كمبيوتر قويًا للتشغيل.

وحدة واجهة

توفر وحدة الواجهة تبادل البيانات بين نظام الصوت والأجهزة الخارجية والداخلية الأخرى.

واجهة ISAفي عام 1998 تم استبداله في بطاقات الصوت بواجهة PCI.

واجهة PCIيوفر نطاقًا تردديًا عريضًا (على سبيل المثال ، الإصدار 2.1 - أكثر من 260 ميجابت في الثانية) ، مما يسمح بنقل تدفقات الصوت بشكل متوازٍ. يتيح لك استخدام ناقل PCI تحسين جودة الصوت ، مما يوفر نسبة إشارة إلى ضوضاء تزيد عن 90 ديسيبل. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح ناقل PCI بالمعالجة التعاونية للبيانات الصوتية ، حيث تتم مشاركة مهام المعالجة والنقل بين نظام الصوت ووحدة المعالجة المركزية.

MIDI (الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية- الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية) ينظمها معيار خاص يحتوي على مواصفات لواجهة الأجهزة: أنواع القنوات ، والكابلات ، والمنافذ التي يتم من خلالها توصيل أجهزة MIDI ببعضها البعض ، بالإضافة إلى وصف لإجراء تبادل البيانات - بروتوكول التبادل المعلومات بين أجهزة MIDI. على وجه الخصوص ، باستخدام أوامر MIDI ، يمكنك التحكم في معدات الإضاءة ومعدات الفيديو أثناء أداء مجموعة موسيقية على خشبة المسرح. يتم توصيل الأجهزة ذات واجهة MIDI في سلسلة ، وتشكل نوعًا من شبكة MIDI ، والتي تتضمن وحدة تحكم - جهاز تحكم ، يمكن استخدامه كجهاز كمبيوتر ومركب لوحة مفاتيح موسيقية ، بالإضافة إلى أجهزة تابعة (أجهزة استقبال) تنقل المعلومات إلى وحدة التحكم عبر طلبها. الطول الإجمالي لسلسلة MIDI غير محدود ، ولكن يجب ألا يتجاوز طول الكابل الأقصى بين جهازي MIDI 15 مترًا.

يتم توصيل جهاز كمبيوتر بشبكة MIDI باستخدام محول MIDI خاص ، والذي يحتوي على ثلاثة منافذ MIDI: الإدخال والإخراج والمرور ، بالإضافة إلى موصلين لتوصيل عصا التحكم.

تتضمن بطاقة الصوت واجهة لتوصيل محركات الأقراص المضغوطة.

7.5.4 وحدة الخلاط

تؤدي وحدة خلاط بطاقة الصوت:

تبديل (توصيل / فصل) مصادر ومستقبلات الإشارات الصوتية ، وكذلك تنظيم مستواها ؛

خلط (خلط) عدة إشارات صوتية وضبط مستوى الإشارة الناتجة.

الميزات الرئيسية لوحدة الخلاط هي:

عدد الإشارات المختلطة على قناة التشغيل ؛

تنظيم مستوى الإشارة في كل إشارة مختلطة ؛

تنظيم مستوى الإشارة الإجمالي ؛

قوة خرج مكبر للصوت.

وجود موصلات لتوصيل أجهزة الاستقبال الخارجية والداخلية / مصادر الإشارات الصوتية.

يتم توصيل مصادر ومستقبلات الإشارة الصوتية بواسطة وحدة مازج الصوت عبر موصلات خارجية أو داخلية. توجد موصلات الصوت الخارجية عادةً في الجزء الخلفي من الهيكل المعدني. وحدة النظام: جويستيك / ميدي- لتوصيل عصا التحكم أو محول MIDI ؛ مدخل ميكروفون- لتوصيل ميكروفون ؛ في الخط- خط لتوصيل أي مصادر للإشارات الصوتية ؛ خرج الخط- خرج خط لتوصيل أي مستقبلات للإشارات الصوتية ؛ مكبر الصوتلتوصيل سماعات الرأس (سماعات الأذن) أو نظام مكبر صوت سلبي.

يتم التحكم في برنامج الخلاط إما عن طريق Windows أو باستخدام برنامج Mixer المزود مع برنامج بطاقة الصوت

يعني توافق نظام الصوت مع أحد معايير بطاقة الصوت أن نظام الصوت سيوفر استنساخًا صوتيًا عالي الجودة. تعتبر مشكلات التوافق مهمة بشكل خاص لتطبيقات DOS. يحتوي كل منها على قائمة ببطاقات الصوت التي تم تصميم تطبيق DOS للعمل معها.

معيار مكبر الصوتدعم تطبيقات ألعاب DOS حيث تتم برمجة مسار الصوت لعائلة Sound Blaster لبطاقات الصوت.

معيار نظام صوت Windows (WSS)تتضمن Microsoft بطاقة صوت وحزمة برامج تركز بشكل أساسي على تطبيقات الأعمال.

أمثلة على التخصيصات الفردية

الطراز 1 - بطاقة الصوت SB PCI CMI 8738

الشكل 25 - منظر خارجي لبطاقة الصوت SB PCI CMI 8738

الوصف: بطاقة صوت مع إمكانية تشغيل الصوت بتنسيق 5.1

نوع الجهاز: كارت صوت متعدد الوسائط

الرقاقة: C-Media 8738

المدخلات التناظرية: 2

المخرجات التناظرية: 3

الموصلات: خارجي: دخل خط ، مدخل ميكروفون ، مخرج مكبر صوت أمامي ، مخرج مكبر صوت خلفي ، مخرج مكبر صوت وسطي ؛ داخلي: دخل ، قرص مضغوط

القدرة على توصيل 4 مكبرات صوت: نعم

دعم Dolby Digital 5.1: نعم

دعم EAX: EAX 1.0 و 2.0

الواجهة: PCI

القدرة على توصيل 6 مكبرات صوت: نعم

الطراز 2 - بطاقة الصوت SB PCI Terratec Aureon 5.1 PCI

الشكل 26 - منظر خارجي لبطاقة الصوت SB PCI Terratec Aureon 5.1 PCI

الوصف: بطاقة صوت ذات 6 قنوات.

صوت ثلاثي الأبعاد: EAX 1.0 و EAX 2.0 و Sensaura و Aureal A3D 1.0 و Environment FX و Multi Drive و Zoom FX و I3DL2 و DirectSound 3D

الرقاقة: С-media CMI8738 / PCI-6ch-MX

DAC: 16 بت / 48 كيلو هرتز

ADC: 16 بت / 48 كيلو هرتز

عدد المتحدثين: 5.1

المداخل التناظرية: 1x موصل miniJack غير متوازن ، إدخال ميكروفون miniJack ، موصلات داخلية: AUX ، CD-in.

المخرجات التناظرية: مخرجات صوت MiniJack لتوصيل مكبرات صوت 5.1 (أمامي للخارج ، وخلف ، وخرج فرعي / مخرج مركزي).

S / PDIF: 16 بت / 48 كيلوهرتز

الإدخال / الإخراج الرقمي: خرج بصري (TOSLINK) ، إدخال بصري (TOSLINK).

معدل أخذ العينات: 44.1 ، 48 كيلو هرتز

متطلبات النظام (الحد الأدنى): ذاكرة Intel PentiumIII و AMD K6-III 500 ميجاهرتز و 64 ميجابايت

الواجهة: PCI 2.1، 2.2