Устройства мультимедиа

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Устройства ввода

Графический планшет (дигитайзер) - устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.

В современных планшетах основной рабочей частью является сеть из проводов (или печатных проводников). Эта сетка имеет достаточно большой шаг (3-6 мм), но механизм регистрации положения пера позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 200 линий на мм).

По принципу работы и технологии существуют различные типы планшетов. В электростатических планшетах регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электромагнитных - перо излучает электромагнитные волны, а сетка служит приёмником. В обоих случаях на перо должно быть подано питание.

Характеристики:

Разрешение планшета - шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом линий на дюйм (lpi). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч lpi.

Число степеней свободы - количество степеней свободы описывает число квазинепрерывных характеристик взаимного положения планшета и пера. Минимальное число степеней свободы -- 2 (X и Y положения проекции чувствительного центра пера), дополнительные степени свободы могут включатьдавление, наклон пера относительно плоскости планшета, вращение (положение пера относительно своей вертикальной оси).

Графические планшеты применяются как для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге, так и для обычной работы с интерфейсами, не требующими относительного ввода. Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

Рис. 1. Графический планшет WACOM Intuos3 A5 и его применение

Веб-камера - малоразмерная цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет.

Веб-камеры, доставляющие изображения через Интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры. Некоторые современные модели обладают аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет камере самостоятельно работать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и (или) отсылать изображения электронной почтой.

Модели камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными устройствами и функциями (такими, как детекторы движения, подключение внешних датчиков и т. п.).

Первая в истории веб-камера была запущена в 1991 году и показывала кофеварку в Троянской комнате Кембриджского университета. Сейчас она не работает, поскольку была отключена 22 августа 2001 года. Последний фотоснимок, сделанный этой камерой, ещё можно видеть на её домашней странице в Интернете.

Подобно многим сетевым технологиям, веб-камеры и видеочаты приобрели массовую популярность. Необходимость в «живых» видеоизображениях породила вебкамеры, способные вещать через Интернет в формате видеопотока, не требующего от зрителя необходимости вручную обновлять изображение.

Рис. 2. Веб-камера Microsoft Life Cam Cinema

Микрофон - электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления.

Любой микрофон состоит из двух систем: акустико-механической и механоэлектрической. Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы или на обе стороны. От того, симметрично ли это воздействие или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую - прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени. Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

К характеристикам микрофонов, которые определяют условия для их эксплуатации, можно отнести следующие:

· Чувствительность. Характеризует восприимчивость к мощности производимого сигнала.

· Надежность.

· Чувствительность к ветру.

· Соответствие волновых сопротивлений.

· Чувствительность к изменениям, температуры и влажности.

· Изменение частотного восприятия.

Рис. 3. Микрофон ОКТАВА МК-101

планшет микрофон звуковой графический

2. Устройства вывода

Проектор - световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объёме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора - экран. Появление проекционных аппаратов обусловило возникновение кинематографа, относящегося к проекционному искусству.

Название «цифровой проектор» связано, прежде всего, с обычным ныне применением в таких проекторах цифровых технологий обработки информации и формирования изображения. До появления цифровых технологий телевизионный аналоговый сигнал проецировался с помощью аналоговых проекторов телевизионного сигнала:

· CRT проектор - аналоговое устройство, в котором изображение создаётся на экране трёх электронно-лучевых трубок, затем проецируется на экран тремя объективами.

· Проектор с модуляцией света на масляной пленке - аналоговое электронно-лучевое и оптическое устройство, рассчитанное на управление мощным световым потоком для создания изображения на экране большого размера.

Принцип действия проектора с модуляцией света заключается в том, что поток света падает последовательно на два поглощающих свет растра, между которыми находится масляная плёнка на зеркальной поверхности. Если масляная плёнка не возмущена, свет задерживается обоими растрами и экран совершенно чёрный.

Преимущество проектора такого типа состоит в практическом отсутствии ограничения на мощность светового потока. Недостатком является то, что наибольший достижимый световой поток составляет менее половины светового потока лампы, даже при максимальной яркости кадра.

Рис. 4. Проектор AIPTEK Pocket Cinema

Принтер - устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера.

Принтеры бывают струйные, лазерные, матричные и сублимационные. По цвету, печати принтеры делят на чёрно-белые (монохромные) и цветные. Иногда из лазерных принтеров выделяют в отдельный вид светодиодные принтеры.

Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены принтер, сканер, копир и факс. Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда неверно называют плоттерами.

В последнее время принтеры всё чаще стали использоваться не только для печати на бумаге. Радиолюбители используют лазерные принтеры в «лазерно-утюжной» технологии изготовления плат, нанося маску для травления с помощью лазерного принтера. Та же технология используется для нанесения надписей или изображений, в том числе цветных, на корпуса радиоприборов и иные объёмные предметы, которые штатным образом не помещаются в принтер. Для этого достаточно распечатать зеркально отражённый текст на вощёной бумаге и перенести плоским нагревателем под давлением на горячий предмет.

Рис. 5. Струйный принтер EPSON Stylus C82

Акустическая система - устройство для воспроизведения звука.

Акустическая система бывает однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две или более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе).

Акустическая система состоит из акустического оформления (например, «закрытый ящик» или «система с фазоинвертором» и др.) и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Однополосные системы не получили широкого распространения ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. В многополосных акустических системах спектр слышимых человеком звуковых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов посредством фильтров. Таких как: комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне. Таким образом, достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20--20 000 Гц).

Акустические системы подразделяются на пассивные (состоят только из излучателя и кроссовера) и активные (содержат также усилитель мощности). Активные акустические системы обычно используются для персональных компьютеров, озвучивания небольших концертных площадок, дискотек, в студийных мониторах. Пассивные чаще встречаются в домашних акустических системах, а также при озвучивании больших площадок.

Рис. 6. Акустическая система BBKMA-900S

3. Устройства хранения

Жесткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках или жёсткий диск--запоминающее устройство (устройство хранения информации)произвольного доступа, основанное на принципемагнитной записи. Является основным накопителем данных в большинствекомпьютеров.

Характеристики:

Интерфейс -- техническое средство взаимодействия 2-х разнородных устройств, что в случае с жёсткими дисками является совокупностью линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии (контроллеры интерфейсов), и правил (протокола) обмена.

Ёмкость -- количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (сформ-фактором 3,5 дюйма) на сентябрь 2011 года достигает 4000 Гб (4 терабайт) и близится к 5 Тб.

Время произвольного доступа -- среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра -- от 2,5 до 16мс. Как правило, минимальным временем обладают диски для серверов, самым большим из актуальных -- диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3--12,5 мс). Для сравнения, у SSD-накопителейэтот параметр меньше 1 мс.

Скорость вращения шпинделя -- количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 5900, 7200 и 10000 (персональные компьютеры), 10000 и 15000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствуетгироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.

Надёжность -- определяется каксреднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.

Количество операций ввода-вывода в секунду -- у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

Скорость передачи данных при последовательном доступе:

· внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;

· внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.

Объём буфера -- буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.

Рис. 7. Внешний жесткий диск 3Q (320 ГБ)

USB-флеш-накопитель

USB-флеш-накопитель -- запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флеш-памяти и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсуUSB.

USB-флешки обычно съёмные и перезаписываемые. Размер -- 3--5см, вес -- меньше 60 г. Получили большую популярность в 2000-е годы из-за компактности, лёгкости перезаписывания файлов и большого объёма памяти (от 32МБ до 1ТБ). Основное назначение USB-накопителей -- хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузкаоперационных системи др.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

· Малый вес, бесшумность работы и портативность.

· Универсальность: современные компьютеры, телевизоры и DVD-проигрыватели имеют USB-разъёмы.

· Низкое энергопотребление (так как не является механизмом в отличие от CD, DVD и жёстких дисков)

· Работоспособность в широком диапазоне температур.

· Более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению сжёсткими дисками.

· Не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.

· Способны хранить данные полностью автономно до 5 лет. Наиболее перспективные образцы -- до 10 лет.

Недостатки:

· Ограниченное число циклов записи-стирания перед выходом из строя.

· Скорость записи и чтения ограничены пропускной способностью USB.

· В отличие откомпакт-дисков, имеют недостатки, свойственные любой электронике:

o чувствительны к электростатическому разряду -- обычное явление в быту, особенно зимой;

o чувствительны крадиации.

· Несимметричность интерфейса при симметрично выглядящем разъёме, отчего подключить сразу получается не всегда. Недостаток многих разъёмов, проявившийся для USB вообще, а для флешек особенно -- из-за частого подключения-отключения.

Рис. 8. Память USB 2.0 Flash 16 GbApacer

4. Устройства обработки

Видеокарта (известна также как графическая плата, графический ускоритель, графическая карта, видеоадаптер) - устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и интегрированной в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ).

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты NVIDIA и AMD (ATi) поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные способности графического процессора для решения неграфических задач.

Современная видеокарта состоит из следующих частей:

· Графический процессор.

· Видеоконтроллер.

· Видеопамять.

· Цифро-аналоговый преобразователь.

· Видео-ПЗУ.

· Система охлаждения.

Правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера, который выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.

Рис. 9. Видеокарта n Vidia Ge Force 7950 GX2

Звуковая плата (также называемая звуковая карта или музыкальная плата) - это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами.

AC'97 (Audio Codec '97) - это стандарт для аудиокодеков, разработанный подразделением Intel Architecture Labs компании Intel в 1997 г. Этот стандарт используется в основном в системных платах, модемах, звуковых картах и корпусах с аудиорешением передней панели. AC'97 поддерживает частоту дискретизации 96 кГц при использовании 20ти-разрядного стерео-разрешения и 48 кГц при использовании 20ти-разрядного стерео для многоканальной записи и воспроизведения.

HD Audio (High Definition Audio - звук высокой четкости) - является эволюционным продолжением спецификации AC'97, предложенным компанией Intelв 2004 году, обеспечивающей воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством звука, чем обеспечивалось при использовании интегрированных аудиокодеков, как AC'97. Аппаратные средства, основанные на HD Audio, поддерживают 192 кГц/24-разрядное качество звучания в двухканальном и 96 кГц/24-разрядное в многоканальном режимах (до 8 каналов).

Звуковые карты используются многими радиолюбителями для анализа низкочастотных электрических сигналов, другими словами - в качестве простейшего осциллографа.

Допускается «горячее подключение» наушников и микрофона к звуковой карте. Тем не менее при «горячем подключении» на некоторых звуковых картах наблюдается эффект временного пропадания звука - после перезагрузки компьютера звук восстанавливается.

Размещено на Allbest.ru