Читайте также:
|
Для оцифровки звука используется преобразование аналогового сигнала в цифровой.
Преобразование звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера:
Звуковая волнаМИКРОФОНпеременный электрический ток АУДИОАДАПТЕР двоичный кодПАМЯТЬ ЭВМ.
Воспроизведение звуковой информации, сохраненной в памяти компьютера:
ПАМЯТЬ ЭВМдвоичный код АУДИОАДАПТЕР Электрический сигнал АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА звуковая волна.
Перевод сигнала из аналоговой формы в цифровую (дискретную) означает замену описывающей его непрерывной функции Z (t) на некотором отрезке [ t 1; t 2] конечным множеством { Zi; ti } i =0.. n, где n – количество точек разбиения временного интервала. Преобразование называется дискретизацией непрерывного сигнала и осуществляется посредством двух операций:
1) развертка по времени – наблюдение за значением величины Z производится в определенные моменты времени с интервалом t.
2) квантование по величине сигнала – отображение вещественных значений параметра сигнала в конечное множество чисел, кратных некоторой постоянной величине – шагу квантования Z.
Совместное выполнение обеих операций эквивалентно нанесению масштабной сетки на график Z (t). В качестве пар значений { Zi; ti } выбираются узлы сетки, расположенные наиболее близко к графику. Полученное множество узлов является дискретным представлением исходной непрерывной функции.
Число уровней квантования сигнала, представленного на рисунке равно 6. Можно провести нумерацию уровней и выразить их в двоичной системе счисления. Для шести уровней достаточно трех двоичных разрядов. Каждое дискретное значение представляется в этом случае двоичным кодом в виде последовательности сигналов двух уровней.
В большинстве устройств связи для передачи используются колебательные и волновые процессы, с определенным, ограниченным спектром частот колебаний. Теорема отсчетов (В.А. Котельников 1933г)
Непрерывный сигнал можно полностью отобразить и точно воссоздать по последовательности измерений или отсчетов величины этого сигнала через одинаковые интервалы времени, меньшие или равные половине периода максимальной частоты, имеющейся в сигнале, т.е.:
, где m – значение верхней границы частоты устройства.
Например, для точной передачи речевого сигнала с частотой до m =4000Гц при дискретной записи должно производиться не менее 8000 отсчетов в секунду; В телевизионном сигнале m ≈ 4 МГц, следовательно, для его точной передачи, потребуется около 8000000 отсчетов в секунду.
Шаг квантования Z определяется чувствительностью приемного устройства. Любой получатель сообщения – человек или устройство – всегда имеют конечную предельную точность распознавания величины сигнала, которая и становится критерием выбора шага квантования. Например, человеческий глаз в состоянии различить около 16 миллионов цветовых оттенков; это означает, что при квантовании цвета нет смысла делать большее число градаций. Примеры устройств оцифровки изображения и звука: сканер, модем, диджитайзер, устройства для цифровой записи звука и изображения, лазерный проигрыватель, графопостроитель.
При цифровой записи звука преобразовании информации происходит следующим образом: Z (t) z (k), где t – время, k – натуральное число, Z (t) – давление воздуха на мембрану микрофона, z (k) – числовое значение Z (t) в момент времени t = k , – период квантования.
Полученные числовые коды хорошо фильтруются, легко обрабатываются и высоконадежны.
3 9.Устройства внешней памяти
Магнитные диски
Данные на магнитном диске запоминаются в виде намагниченных областей, записываемых на окружностях вокруг центра диска. Каждая из концентрических окружностей представляет собой дорожку, а каждая дорожка делится на равные сегменты, называемые секторами. Каждый сектор содержит 512 байт данных. Перед данными располагается преамбула, которая позволяет головке синхронизироваться перед чтением и записью. После данных идет код исправления ошибок. Между соседними секторами находится межсекторный интервал.
Головка чтения-записи движется от внешнего края диска к центру, останавливаясь над дорожкой, которая содержит информацию, необходимую компьютеру, диск продолжает двигаться, когда нужный сектор окажется под головкой она читает или пишет данные по мере продвижения сектора. Диск вращается с постоянной угловой скоростью.
Поверхность диска содержит намагниченные частички металла. Каждая частичка имеет северный и южный полюс. Головка чтения-записи может прикладывать магнитное поле к группе этих частиц, изменяя их полярность (изменение полярности отвечает значению «1», а отсутствие изменения – «0»). В дисководах для гибких дискет головка касается поверхности диска. Минимальная площадь поверхности диска, которая может сохранять такие изменения магнитного потока называется магнитным доменом. При считывании данных домены влияют на магнитное поле головки, электроника дисководов усиливает эти слабые возмущения, превращая их в «0» и «1», которые затем поступают в микросхемы памяти
У жестких дисков более высокая плотность записи данных, что требует меньшую головку чтения-записи, расположенную близко к поверхности диска на воздушной подушке. Диски – твердые алюминиевые (стеклянные) пластины, покрытые оксидным или металлизированным покрытием. Жесткие диски могут иметь 2, 4, 6 и более пластин. Стороны пластин нумеруются, начиная с нуля. Так как головки движутся над поверхностями пластин параллельно, все головки позиционируются на данную дорожку одновременно. Файл записывается на определенную дорожку каждой стороны диска, и как только запишутся дорожки всех дисков, головки переходят на другую дорожку. Объединение всех дорожек с определенным номером на всех сторонах пластин образуют цилиндр того же номера.
Оптические диски
CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – память на компакт диске, используемая только для чтения). Компакт-диск не делится на дорожки, данные записаны по спирали и разбиты на секторы. Каждый сектор начинается с преамбулы из 16 байт, первые 12 из которых одинаковые, и обозначают начало сектора, следующие 3 байта содержат номер сектора, последний байт – тип диска. Затем данные 2048 байт и заканчивается сектор 288 байтами, где находится код исправления ошибок.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 77 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |