Str komputer od środka



Pobieranie 143.68 Kb.
Strona3/5
Data28.04.2016
Rozmiar143.68 Kb.
1   2   3   4   5

-Karta dźwiękowa





Karty dźwiękowe

Dwadzieścia lat temu, kiedy pojawił się pierwszy komputer, jedynym dźwiękiem jaki potrafił z siebie wydobyć był elektroniczny pisk. Od tamtej pory sytuacja się zmieniła. Komputer stał się centrum rozrywki, zastępuje telewizję, magnetofon, radio. Każdy nowy komputer zawiera kartę muzyczną albo zintegrowaną z płytą główną albo włożoną oddzielnie w złącze PCI. Karta muzyczna okazuje się bardzo przydatnym urządzeniem o wielorakich zastosowaniach. Może miłym dźwiękiem przywitać nas po włączeniu komputera, lub umilić czas spędzony przy komputerze przyjemną muzyką, lub wygenerować wspaniałe odgłosy zastosowane w grach i filmach DVD. Wszystkie karty dźwiękowe, oprócz odtwarzania cyfrowej muzyki, mają wbudowane syntezatory. Z ich pomocą możemy tworzyć muzykę na swoich komputerach, ale także odtwarzać gotowe utwory. Jeszcze kilka lat temu karty dźwiękowe produkowane były ze złączem ISA. Wszystkie nowe karty muzyczne produkowane są już wyłącznie ze złączem przeznaczonym dla magistrali PCI. PCI zapewnia znacznie wyższy transfer danych, nawet do 132 MB/s (ISA - ok. 6 MB/s). Oznacza to, że karta dźwiękowa PCI może jednocześnie odtwarzać wiele potoków dźwiękowych. Nowe modele kart mają także co najmniej 16-bitowe przetworniki cyfrowo-analogowe (CA) oraz analogowo-cyfrowe (AC). Od czterech lat karty muszą spełniać tzw. specyfikację AC97, która określa minimalny SNR (Signal to Noise Ratio) na poziomie 85 dB, choć w praktyce jest to nieco mniej. Kupując nową kartę muzyczną na magistrali PCI możemy być pewni że szum nie będzie słyszalny. Kolejnym parametrem określającym karty dźwiękowe jest częstotliwość próbkowania. Stare karty Sound Blaster osiągały wartości od 11 do 22 kHz, jednak dzisiejszym minimum jest 44,1 kHz. Chociaż coraz częściej spotyka się jeszcze wyższe wartości - 48, a nawet 52 kHz.

Sampling

Pojęciem sampling określa się digitalizację fragmentów dźwiękowych. Decydujący wpływ na jakość nagrania ma rozdzielczość digitalizacji. Starsze karty zapisują dźwięk w trybie 8 bitowym, co pozwala na rozróżnienie tylko 256 różnych wartości dźwięku. Z uwagi na fakt, że taki zakres jest zbyt mały, by uzyskać dobrą jakość, nowsze karty pracują z rozdzielczością 16 bitową lub 20 bitową. W przypadku nagrań stereofonicznych każdy pojedynczy dźwięk (sample) jest więc zapisywany na 4 bajtach. Takie rozwiązanie pozwala na rozróżnienie 65536 różnych wartości dla każdego kanału stereo, dzięki czemu generowany dźwięk ma już naturalne brzmienie o jakości hi-fi. Równie istotna jest szybkość próbkowania (samplingu), czyli częstotliwość z jaką generowane są kolejne 16 bitowe sekwencje. Im częściej jest próbkowany oryginalny dźwięk, tym wyższa jest jakość uzyskiwanego nagrania. Częstotliwość samplingu rzędu 8 kHz odpowiada w przybliżeniu poziomowi jakości rozmowy telefonicznej natomiast do uzyskania jakości płyty CD potrzebna jest częstotliwość 44 kHz. W przypadku nagrań stereofonicznych objętość zapisywanych danych ulega podwojeniu. Jednominutowe nagranie klasy hi-fi bez kompresji danych zajmuje więc ponad 10 MB (44000 x 4 bajty x 60 sekund). Jeszcze większą objętość mają dane uzyskane w wyniku miksowania (mieszania) próbek. Niektóre gry oferują możliwość definiowania kilku różnych dźwięków. Dzięki temu można na przykład słuchać podczas gry odgłosów kilku przeciwników jednocześnie. Zadania tego nie wykonuje jednak karta dźwiękowa, lecz procesor komputera co negatywnie wpływa na płynność działania samej gry. Maksymalną liczbę dostępnych głosów warto więc wykorzystywać tylko na bardzo szybkich komputerach.

Synteza FM

Karty muzyczne nie tylko nagrywają i odtwarzają gotowe dźwięki, lecz również tworzą je samodzielnie za pomocą syntezy FM (modulacji częstotliwości). Pierwszym chipem muzycznym wykorzystującym syntezę FM był układ OPL2 firmy Yamaha. Chip ten nie był przeznaczony dla komputerów, lecz podobnie jak OPL1 został opracowany pod kątem organów elektronicznych. Gdy jednak model OPL2 odniósł ogromny sukces rynkowy, firma Yamaha skonstruowała specjalnie dla kart dźwiękowych kolejny układ - OPL3. Początkowo na rynku dostępne były tylko dwa chipy FM (OPL 2 i 3), ale w 1995 r patent na syntezę modulacji częstotliwości uległ przedawnieniu. Od tego czasu na kartach dźwiękowych instaluje się różne chipy, w większości kompatybilne z OPL3, a więc również ze standardem Sound Blaster. Wszystkie układy FM działają na tej samej zasadzie: za pomocą prostych funkcji matematycznych generują krzywe drgań, które tylko w przybliżeniu imitują działanie oryginalnych instrumentów muzycznych. W każdym przypadku umożliwiają jednak odtwarzanie plików MIDI. Pliki te - podobnie jak tradycyjna partytura - zawierają bowiem tylko opisy dźwięków instrumentów i efektów, a nie autentyczne dźwięk.

Synteza WT (wavetable)

Z uwagi na sztuczne brzmienie generowanych dźwięków synteza FM nie nadaje się do zastosowań profesjonalnych. Z tego też względu producenci sprzętu opracowali technikę syntezy wavetable (WT), znanej pod nazwą PCM (Pulse Code Modulation) lub AWM (Advanced Wave Memory). Zasada działania syntezy WT jest bardzo prosta. W celu uzyskania na przykład brzmienia gitary chip muzyczny nie generuje sztucznego dźwięku, lecz odtwarza oryginalny dźwięk instrumentu, nagrany wcześniej w studiu. W praktyce nie ma możliwości zapisania w pamięci wszystkich dźwięków generowanych przez 128 instrumentów MIDI. Chip muzyczny musi więc często obliczać wysokość i długość dźwięków na podstawie wzorcowych próbek. Z zadaniem tym poszczególne karty WT radzą sobie bardzo różnie. W niektórych modelach można np. uzyskać lepsze brzmienie instrumentów smyczkowych w innych instrumentów dętych. Naprawdę dobre brzmienie dla wszystkich odmian muzyki oferują jak dotąd tylko drogie karty profesjonalne.

MIDI

Koncepcja cyfrowego złącza instrumentów muzycznych (MIDI), wprowadzona we wczesnych latach 80, zrewolucjonizowała rynek, przerastając z czasem oczekiwania swych twórców. MIDI pozwala na wymianę informacji i synchronizację sprzętu muzycznego za pomocą standardowych komunikatów, tworząc spójny system sterowania zestawem muzycznym. Komunikaty MIDI mogą być proste (np. włącz dźwięk pianina na 5 sekund), lub złożone (np. zwiększyć napięcie wzmacniacza VCA w generatorze 6, aby dopasować częstotliwość do generatora nr 1). Należy tutaj pamiętać, że MIDI nie przesyła dźwięku lecz informacje o nim. Posiadając w komputerze kartę dźwiękową FM czy też WT, mamy, praktycznie rzecz biorąc, do czynienia z modułem brzmieniowym syntezatora muzycznego. Komunikację z owym modułem zapewnia port MIDI oraz programy zwane sekwencerami. Sekwencery umożliwiają też edycję zapisu cyfrowego MIDI w postaci standardowych plików (z rozszerzeniem MID). Specyfikacja MIDI umożliwia sterowanie 16 urządzeniami MIDI jednocześnie. Sekwencer łączy funkcję magnetofonu wielośladowego i pulpitu mikserskiego. Poszczególne partie instrumentów nagrywa się na ścieżkach (może ich być 128 i więcej). Niezaprzeczalną zaletą MIDI jest oszczędność pamięci - skoro przesyłane są tylko dane dotyczące dźwięku, minuta muzyki wymaga zaledwie około 20 KB danych. MIDI ma pod tym względem ogromną przewagę nad cyfrową techniką zapisu dźwięku, przetworzonego przez konwertery analogowo-cyfrowe na twardym dysku. Pierwszą implementacją standardu MIDI na pecetowej platformie był interfejs MPU-401 firmy Roland, później pojawiła się specyfikacja MT32, wreszcie General MIDI, wprowadzający jednolity rozkład brzmień.



DirectSound

Obecnie standardem jest interfejs programowania aplikacji DirectSound oraz DirectSound3D dla Windows 9x. Każda aplikacja pisana pod DirectSound czy DirectSound3D będzie poprawnie działała na każdej karcie muzycznej ze sterownikami dla Windows zgodnymi ze standardem DirectSound. Dzięki temu producenci kart dźwiękowych mogą wyposażać je w dużo innowacji (standard Sound Blaster hamował rozwój kart muzycznych). Nowym trendem w kartach dźwiękowych jest wyposażanie procesorów dźwięku w procesory efektów. Przez efekty rozumie się dodawanie do dźwięku pogłosu (reverb), echa czy opóźnień (delay). Proste procesory dźwiękowe wyposażono w niewielki bufor pamięci, za pomocą którego łatwo uzyskać echo czy pogłos. Jednak najlepsze efekty dają tak naprawdę procesory sygnałowe DSP (Digital Signal Processor). Procesory te charakteryzują się ogromną mocą obliczeniową, więc odpowiednio oprogramowane mogą pełnić wiele różnych zadań. Mogą być odpowiedzialne m.in. za syntezę wavetable.

Systemy dźwięku przestrzennego

A3D


system dźwięku pozycjonowanego opracowany przez firmę Aureal na potrzeby NASA, a potem przeniesiony na platformę PC. A3D wykorzystuje szereg filtrów: HRTF, IID, ITD i symuluje m.in. efekt Dopplera. Umożliwia uzyskanie rewelacyjnych efektów na słuchawkach - precyzyjnie możemy określić źródło dźwięku w przestrzeni. Choć wielu producentów dostarcza bibliotekę A3D.DLL mającą zapewnić ich kartom zgodność z A3D, to najlepsze efekty uzyskuje się na procesorach Vortex (AU8820) firmy Aureal.

A3D 2.0


rozszerzenie systemu A3D o możliwość wykorzystania czterech głośników oraz o technologię śledzenia drogi dźwięku, wavetracing. Wavetracing tworzy wirtualny wygląd otoczenia, w którym słuchamy dźwięku i symuluje odbicia i pochłaniania dźwięku przez przeszkody (np. ściany), z uwzględnieniem materiału, z którego są one zbudowane. Na razie A3D 2.0 wspierany jest tylko przez układ Vortex 2 (AU3380).

C3D


system dźwięku przestrzennego dedykowany dla systemów dwugłośnikowych opracowany przez firmę C-Media na potrzeby jej układów (między innymi CMI8738). Wzorowany na A3D, korzysta z filtrów HRTF, jednak nie jest aż tak dobry.

DirectSound3D

składnik pakietu DirectX. System jest dość stary i mało zaawansowany, jednak gwarantuje dużą zgodność. Obecnie prawie każda karta muzyczna oraz aplikacja (czyli gra) korzysta z DirectSound3D.

EAX


Environmental Audio Extensions (rozszerzenia środowiskowe) to rozszerzenia DirectSound3D opracowane przez firmę Creative Labs. Określają charakterystykę otoczenia, na podstawie której do całego dźwięku dodają odpowiednio modulowany pogłos i echo. Dzięki temu mamy wrażenie, że jesteśmy w jaskini, pod wodą czy w piwnicy.

EAX 2.0


najnowsza wersja EAX, wprowadzona wraz z pakietem Live!Ware 2.0 dla kart Sound Blaster Live!. Poszerza EAX o poprawione filtry HRTF i ITD, dzięki którym lepiej ma symulować pozycjonowanie dźwięku w przestrzeni (zwłaszcza w osi pionowej). Dodatkowo dodaje symulację odbić i pochłaniania, chociaż nie dających tak dobrych efektów, jak A3D 2.0.

FocalPoint3D

system dźwięku trójwymiarowego wykorzystywany w kartach muzycznych Gravis UltraSound, dziś już prawie niespotykany.

Qsound


system dźwięku poszerzający bazę stereo opracowany przez firmę Qsound Labs. Obsługiwany między innymi przez układy ForteMedia, jednak nie znalazł szerszego poparcia w programach czy grach.

SRS


podobnie jak Qsound, SRS poszerza bazę stereo. Obsługiwany przez chip Crystal CX4237 (m.in. na kartach Sound Track 128), jednak bardzo trudno znaleźć aplikację z obsługą dźwięku SRS.

-Karty sieciowe:




Karta sieciowa

Karta sieciowa to urządzenie odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych w sieciach LAN. Każdy komputer, który ma korzystać z dobrodziejstw sieci, powinien być wyposażony w taką kartę. Każda karta jest przystosowana tylko do jednego typu sieci (np. Ethernet) i posiada niepowtarzalny numer, który identyfikuje zawierający ją komputer. Przydziela go międzynarodowa instytucja pod nazwą IEEE. Każdemu producentowi przypisuje ona odpowiedni kod i zakres liczbowy. Wytwórca interfejsu Ethernet tworzy niepowtarzalny adres o długości 48-bitów, zwany często adresem sprzętowym lub adresem fizycznym. Adres ten jest nazywany również adresem sterowania dostępem do medium - Media Access Control (MAC).

Karty sieciowe określane są mianem NIC (ang. Network Interface Card). Na samym początku istnienia sieci NIC była płytą wypełnioną układami scalonymi, połączonymi w taki sposób, by dostarczyć wymagane funkcje. Obecnie interfejs ten jest zazwyczaj umieszczony w pojedynczej kości, zawierającej wszystkie wymagane funkcje, włączając w to protokół MAC. Kości interfejsów są tak zaprojektowane, by umożliwić pracę z pełną prędkością systemu.

Jednak karta sieciowa jest tylko jednym z całej grupy elementów, które muszą współdziałać, aby umożliwić pracę usługom sieciowym. Na to, jak wiele ramek dany komputer może wysłać i odebrać w określonym czasie, mają wpływ różne elementy. Jest to między innymi szybkość, z jaką może odpowiedzieć na sygnał z układu interfejsu sieciowego twój system komputerowy oraz liczba dostępnych buforów do przechowywania ramek. Bardzo istotna jest również wydajność oprogramowania sterownika karty sieciowej.

Zrozumienie tego jest bardzo ważne. Na przykład wszystkie kości interfejsów sieciowych mogą nadawać i odbierać ramki z pełną prędkością ramkową obsługiwanego sytemu medium. Jednak całkowita wydajność sytemu komputerowego, pamięć buforów oraz oprogramowanie współpracujące z kartą sieciową nie są określone w żadnym standardzie. Obecnie duża liczba komputerów ma nawet większą wydajność od tej wymaganej do odbierania i wysyłania stałego strumienia ramek z maksymalną prędkością ramkową systemu Ethernet 10 lub 100 Mbps.

Wolniejsze komputery o mniejszej wydajności interfejsów sieci Ethernet i z niewystarczającymi buforami mogą nie pracować z pełną prędkością ramkową. Kiedy ramki nie są potwierdzane i odczytywane przez komputer, wówczas interfejs po prostu je odrzuca. Jest to dopuszczalne zachowanie, o ile dotyczy standardu, ponieważ nie próbowano zestandaryzować wydajności komputerów.

INTERFEJSY KART SIECIOWYCH

Karta sieciowa to urządzenie łączące komputer z siecią komputerową zawierające dwa interfejsy, jeden do połączenia z siecią:


RJ-45:

AUI:
BNC:


SC:

ST:
i drugi interfejs, do połączenia z komputerem:

ISA:


ISA to rodzaj gniazda rozszerzeń a także rodzaj magistrali danych w komputerach klasy PC. Jest to technologia 16-bitowa (w odróżnieniu od PCI, która może przesyłać dane 32- i 64-bitowe). W związku z tym technologia ta jest obecnie przestarzała, lecz większość płyt głównych nadal jest wyposażona w złącza ISA, gdyż na rynku wciąż istnieje wiele kart rozszerzeń obsługujących ten standard.

PCI:


Karty PCI pozbawione są zworek i przełączników i są konfigurowane programowo

PCMCIA:


Karty PCMCIA, są małymi, peryferyjnymi elementami systemu, które instaluje się w gniazdach PC Card wbudowanych w notebookach. Ponieważ karty tego typu są zbyt małe, by w ich obudowie zmieściło się którekolwiek ze standardowych złączy, gniazda te są umieszczone w osobnej jednostce, zwanej MAU (Media Access Unit).

USB:


Nowością godną uwagi są karty podłączane do magistrali USB. Aby je zainstalować, nie trzeba nawet rozkręcać komputera, wystarczy umieścić je w odpowiednim gnieździe.

BUDOWA KART SIECIOWYCH

Obecnie produkowane karty sieciowe mają wbudowany własny procesor, co umożliwia przetwarzanie niektórych danych bez angażowania głównego procesora oraz własną pamięć RAM, która pełni rolę bufora w przypadku, gdy karta nie jest w stanie przetworzyć napływających z dużą szybkością danych. Niektóre współcześnie produkowane karty posiadają także możliwość podłączenia programowalnej pamięci Remote Boot PROM, pozwalającej na załadowanie systemu operacyjnego z sieciowego serwera. Karta oznaczona przydomkiem Combo posiada równocześnie interfejsy wyjściowe: UTP, BNC i złączem AUI (nigdy nie mogą one działać równocześnie!!!).

Rozróżnia się karty pracujące z prędkościami 10 Mbps, 100 Mbps i 1Gbps, oraz takie które mogą automatycznie wykrywać prędkość sieci i dostosowywać się do niej.

Nowoczesne karty wyposażone są w szereg rozwiązań, zwiększających wydajność i ułatwiających pracę administratorów. Można tu wymienić funkcję Remote Wake-On, umożliwiającą zdalne włączenie komputera.

Choć w zasadzie tego samego typu karty sieciowe można stosować w serwerach, istnieją też specjalne karty serwerowe. Należą do nich na przykład karty wieloportowe, pozwalające zmniejszyć liczbę zajętych złączy PCI.

Widok kart sieciowych dla serwera z dwoma oraz czterema portami.

ROZWIĄZANIA TECHNICZNE STOSOWANE W KARTACH SIECIOWYCH

Głównym zadaniem karty sieciowej jest transmisja i rozszyfrowywanie informacji biegnących łączami komunikacyjnymi. Przesyłanie danych rozpoczyna się od uzgodnienia parametrów transmisji pomiędzy stacjami (np. prędkość, rozmiar pakietów). Następnie dane są przekształcane na sygnały elektryczne, kodowane, kompresowane i wysyłane do odbiorcy. Jego karta dokonuje ich deszyfracji i dekompresji. Tak więc karta odbiera i zamienia pakiety na bajty zrozumiałe dla procesora stacji roboczej.

Poza tym karta sieciowa może pełnić funkcję wspomagającą zarządzanie pracą sieci, o ile posiada możliwość obsługi specjalnego protokołu (np. SNMP 2), służącego do wzajemnego komunikowania się urządzeń sieciowych.

Przesyłanie informacji z karty do systemu może się odbywać na cztery różne sposoby:

Bezpośredni dostęp do pamięci (DMA Direct Memory Access), dane przesyłane są do pamięci za pomocą kontrolera DMA (zainstalowanego na płycie głównej komputera) i nie obciążają procesora,

Bus mastering, ulepszona forma DMA; karta przejmuje kontrolę nad szyną danych komputera i wpisuje dane bezpośrednio do pamięci (karta wykorzystuje w tym momencie własny kontroler DMA) nie obciążając przy tym procesora. Jest to obecnie najszybsze rozwiązanie,

Współdzielona pamięć karty, dane umieszczane są w pamięci karty, którą to pamięć procesor uznaje za część pamięci operacyjnej systemu.

Współdzielona pamięć komputera, dane umieszczane są w wydzielonej części pamięci operacyjnej komputera, którą także wykorzystuje procesor karty sieciowej.

Instalacja złączników modularnych:

Aby zainstalować złącznik modularny należy:

Przyciąć koniec kabla;

Zdjąć około 0,5 cm zewnętrznej izolacji z kabla przy instalowaniu do dwu-, cztero- i sześcioliniowych złączników (RJ-11), a ok. 1 cm przy instalowaniu do ośmioliniowych złączników (RJ-45). Nie należy zdejmować izolacji z poszczególnych przewodów;

Wetknąć kabel do wtyczki tak aby kable dotykały dna;

Wstawić złącznik do szczypiec obciskowych, przytrzymując przewody tak, aby były głęboko wewnątrz złącznika;

Ścisnąć szczypce. Niektóre droższe typy szczypiec stosują mechanizm zapadkowy powodujący zwolnienie uścisku, kiedy połączenie jest gotowe;

Otworzyć szczypce i wyjąć złącznik. Przy niektórych typach szczypiec konieczne może być wciśnięcie klapki blokującej na złączniku, aby umożliwić wyjęcie złącznika;

Sprawdzić, czy końcówki kabla zostały w pełni dociśnięte, czy ściśnięta część plastikowej obudowy złącznika obejmuje zewnętrzną izolację kabla, oraz czy polaryzacja jest prawidłowa.

A teraz wyjaśnienie najważniejsze, mianowicie jak ułożyć przewody skrętki w końcówce. Wewnątrz skrętki znajdują się cztery pary przewodów różnych kolorów. Każda para przewodów jest skręcona ze sobą, a oznaczenie polega na tym, że kolor jednego przewodu jest jednolity, a drugi dodatkowo oznaczony kolorem białym. Zalecana kolejność to:

Sekwencja połączeń T568A (preferowana): 1. biało-zielony 2. zielono-biały 3. biało-pomarańczowy 4. niebiesko-biały 5. biało-niebieski 6. pomarańczowo-biały 7. biało-brązowy 8. brązowo-biały Sekwencja połączeń T568B (opcjonalna): 1. biało-pomarańczowy 2. pomarańczowo-biały 3. biało-zielony 4. niebiesko-biały 5. biało-niebieski 6. zielono-biały 7. biało-brązowy 8. brązowo-biały



1   2   3   4   5


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna