Звуковая система ПК - комплекс программно-аппаратных средств, выполняющих следующие функции: ■ запись звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например микрофона или магнитофона, путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов в цифровые и последующего сохранения на жестком диске; ■ воспроизведение записанных звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников); ■ воспроизведение звуковых компакт-дисков; ■ микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников; ■ одновременная запись и воспроизведение звуковых сигналов (режим Full Duplex) ; ■ обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрация, изменение его уровня; ■ обработка звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного - 3D-Sound) звучания; ■ генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и других звуков; ■ управление работой внешних электронных музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI.
Звуковая система ПК конструктивно представляет собой звуковые карты либо устанавливаемые в слот материнской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК. Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.
МОДУЛЬ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ Модуль записи и воспроизведения звуковой системы осуществляет аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи звуковых данных или передачи их по каналам DMA (Direct Memory Access - канал прямого доступа к памяти). Если при записи звука пользуются микрофоном, который преобразует непрерывный во времени звуковой сигнал в непрерывный во времени электрический сигнал, получают звуковой сигнал в аналоговой форме. Поскольку амплитуда звуковой волны определяет громкость звука, а ее частота - высоту звукового тона, постольку для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна соответствовать частоте колебаний звукового давления.
Дискретизация сигнала заключается в выборке отсчетов аналогового сигнала с заданной периодичностью и определяется частотой дискретизации. Причем частота дискретизации должна быть не менее удвоенной частоты наивысшей гармоники (частотной составляющей) исходного звукового сигнала. Поскольку человек способен слышать звуки в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, максимальная частота дискретизации исходного звукового сигнала должна составлять не менее 40 кГц, т. е. отсчеты требуется проводить 40 000 раз в секунду. В связи с этим в большинстве современных звуковых систем ПК максимальная частота дискретизации звукового сигнала составляет 44,1 или 48 кГц.
Кодирование заключается в преобразовании в цифровой код квантованного сигнала. При этом точность измерения при квантовании зависит от числа разрядов кодового слова. Если значения амплитуды записать с помощью двоичных чисел и задать длину кодового слова N разрядов, число возможных значений кодовых слов будет равно 2N. Столько же может быть и уровней квантования амплитуды отсчета.
МОДУЛЬ СИНТЕЗАТОРА Электромузыкальный цифровой синтезатор звуковой системы позволяет генерировать практически любые звуки, в том числе и звучание реальных музыкальных инструментов. Принцип действия синтезатора иллюстрирует рис. 5.5. Синтезирование представляет собой процесс воссоздания структуры музыкального тона (ноты). Звуковой сигнал любого музыкального инструмента имеет несколько временных фаз.
Для каждого музыкального инструмента вид сигнала будет своеобразным, но в нем можно выделить три фазы: атаку, поддержку и затухание. Совокупность этих фаз называется амплитудной огибающей, форма которой зависит от типа музыкального инструмента. Длительность атаки для разных музыкальных инструментов изменяется от единиц до нескольких десятков или даже до сотен миллисекунд. В фазе, называемой поддержкой, амплитуда сигнала почти не изменяется, а высота музыкального тона формируется во время поддержки. Последней фазе, затуханию, соответствует участок достаточно быстрого уменьшения амплитуды сигнала.
В современных синтезаторах звук создается следующим образом. Цифровое устройство, использующее один из методов синтеза, генерирует так называемый сигнал возбуждения с заданной высотой звука - ноту, которая должна иметь спектральные характеристики, максимально близкие к характеристикам имитируемого музыкального инструмента в фазе поддержки, как показано на рис. 5.5, б. Далее сигнал возбуждения подается на фильтр, имитирующий амплитудно-частотную характеристику реального музыкального инструмента. На другой вход фильтра подается сигнал амплитудной огибающей того же инструмента. Далее совокупность сигналов обрабатывается с целью получения специальных звуковых эффектов, например эха (реверберация), хорового исполнения (хорус).
МОДУЛЬ МИКШЕРА Модуль микшера звуковой карты выполняет: ■ коммутацию (подключение/отключение) источников и приемников звуковых сигналов, а также регулирование, их уровня; ■микширование (смешивание) нескольких звуковых сигналов и регулирование уровня результирующего сигнала. К числу основных характеристик модуля микшера относятся: ■ число микшируемых сигналов на канале воспроизведения; ■ регулирование уровня сигнала в каждом микшируемом канале; ■ регулирование уровня суммарного сигнала; ■ выходная мощность усилителя; ■ наличие разъемов для подключения внешних и внутренних приемников/источников звуковых сигналов. Источники и приемники звукового сигнала соединяются с модулем микшера через внешние или внутренние разъемы. Внешние разъемы звуковой системы: Joystick/MIDI - для подключения джойстика или MIDI-адаптера; М/с In - для подключения микрофона; Line In - линейный вход для подключения любых источников звуковых сигналов; Line Out - линейный выход для подключения любых приемников звуковых сигналов; Speaker - для подключения головных телефонов (наушников) или пассивной акустической системы. Программное управление микшером осуществляется либо средствами Windows, либо с помощью программы-микшера, поставляемой в комплекте с программным обеспечением звуковой карты. Стандарт Sound Blaster поддерживает приложения в виде игр для DOS, в которых звуковое сопровождение запрограммировано с ориентацией на звуковые карты семейства Sound Blaster. Стандарт Windows Sound System (WSS) фирмы Microsoft включает звуковую карту и пакет программ, ориентированный в основном на бизнес-приложения.
АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Акустическая система (АС) непосредственно преобразует звуковой электрический сигнал в акустические колебания и является последним звеном звуковоспроизводящего тракта В состав АС, как правило, входят несколько звуковых колонок, каждая из которых может иметь один или несколько динамиков. Число колонок в АС зависит от числа компонентов, составляющих звуковой сигнал и образующих отдельные звуковые каналы.
Для воспроизведения низких и сверхнизких частот с высоким Качеством в АС помимо двух колонок используется третий звуковой агрегат - сабвуфер (Subwoofer).
Отличительная особенность АС для ПК - возможность наличия собственного встроенного усилителя мощности. АС со встроенным усилителем называется активной. Пассивная АС усилителя не имеет. Главное преимущество активной АС состоит в возможности подключения к линейному выходу звуковой карты. Питание активной АС осуществляется либо от батареек (аккумуляторов), либо от электрической сети через специальный адаптер, выполненный в виде отдельного внешнего блока или модуля питания, устанавливаемого в корпус одной из колонок.
С развитием технологий и стандартов 3D-звука распространение приобрели многоколоночные АС. Первые многоканальные акустические системы имели обозначение 4.0, в состав которых соответственно входят четыре колонки: две фронтальные и две тыловые. Подобная акустика дает неплохие эффекты в играх, создавая трехмерный звук.
Surround EX, как в кинотеатрах. Во многих качественных системах 5.1., 7.1 и 7.2 можно встретить звуковые процессоры, которые декодируют многоканальный звук в соответствии с определенными форматами: для акустики 5.1 - это Dolby Digital, DTS и Dolby prologic, а для 7.1 и 7.2 - Dolby Digital Surround EX и DTS Surround gX. Именно наличие этого компонента позволяет использовать компьютерную акустику для домашнего кинотеатра. Основные характеристики АС: ■ полоса воспроизводимых частот; ■ чувствительность; ■ коэффициент гармоник; ■ мощность.
Чувствительность звуковой колонки (Sensitivity) характеризуется звуковым давлением, которое она создает на расстоянии 1 м при подаче на ее вход электрического сигнала мощностью 1 Вт. В соответствии с требованиями стандартов чувствительность определяется как среднее звуковое давление в определенной полосе частот. Чем выше значение этой характеристики, тем лучше АС передает динамический диапазон музыкальной программы.
УСТРОЙСТВА ПОДГОТОВКИ И ВВОДА ИНФОРМАЦИИ Клавиатура Для обработки информации с помощью ПК пользователь должен ввести информацию в компьютер. Основными устройствами ввода данных и управления системой являются клавиатура, мышь, джойстик. Широкое распространение получили такие устройства ввода информации, как сканер, цифровая камера, дигитайзер, сенсорная панель. Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода информации в ПК, хотя мышь все больше берет на себя выполнение функций управления. Принцип действия клавиатуры представлен на рис. 6.1, а. Основным элементом клавиатуры являются клавиши. Сигнал при нажатии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и передается в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату. Скэн-код - это однобайтовое число, младшие 7 бит которого пред-ставляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. На материнской плате ПК для подключения клавиатуры также используется специальный контроллер. Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры, инициализируется аппаратное прерывание, процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скэн-код. Скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет установку клавишей и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код (например, «ф» или «Ф»). Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводимых символов. Контроллер кла-виатуры выполняет функции самоконтроля в процессе загрузки системы. Процесс самоконтроля при загрузке отображается однократным миганием трех индикаторов клавиатуры.
Оптико-механическая мышь состоит из следующих основных элементов. В нижней плоскости корпуса мыши находится отверстие, которое открывается поворотом пластмассовой шайбы. Под шайбой находится шарик диаметром 1,5...2 см, изготовленный из металла с резиновым покрытием (рис. 6.2). В непосредственном контакте с шариком находятся валики. Причем только один из валиков служит для управления шариком, а два других валика регистрируют механические передвижения
мыши. При перемещении мыши по коврику шарик приходит в движение и вращает соприкасающиеся с ним валики. Оси вращения валиков взаимно-перпендикулярны. На этих осях установлены диски с прорезями, которые вращаются между двумя пластмассовыми цоколями. На одном цоколе находится источник света, а на другом - фоточувствительный элемент (фотодиод, фоторезистор или фототранзистор). С помо-щью такого фотодатчика растрового типа точно определяется относительное перемещение мыши. С помощью двух растровых датчиков устанавливается направление перемещения мыши (по последовательности освещения фоточувствительных элементов) и скорость перемещения в зависимости от частоты импульсов. Импульсы с выхода фоточувствительных элементов при помощи микроконтроллера преобразуются в совместимые с ПК данные и передаются на материнскую плату. Оптическая мышь функционирует аналогично оптико-механической мыши, отличаясь тем, что ее перемещение регистрируется оптическим датчиком. Такой способ регистрации перемещения заключается в том, что оптическая мышь посылает луч на специальный коврик.
Отраженный от коврика луч поступает на оптоэлектронное устройство, расположенное в корпусе мыши. Направление движения мыши определяется типом полученного сигнала. Конструктивно оптическая мышь устроена так, что внутри ее корпуса расположены две пары светодиододов и фотоэлементов. Один светодиод обычно излучает в красной области спектра, а другой - в инфракрасной. При этом каждый фотоэлемент регистрирует отраженный от коврика луч в своей области спектра. Коврик для перемещения мыши серебристого цвета состоит из цветных горизонтальных (синих) и вертикальных (серых) линий. Если мышь находится между линиями сетки, то от серебристой поверхности одинаково отражаются лучи красного и инфракрасного светодиодов. При перемещении мыши на синюю линию излучение красного света поглащается и сигнала с соответствующего фотоэлемента не поступает. Аналогично не поступает сигнал с фотоэлемента, регистрирующего отраженный сигнал в инфракрасной линии спектра, при перемещении мыши на серую линию. При перемещении мыши по коврику фотоэлементы поочередно вырабатывают сигналы, отражающие перемещение в двух координатах. Эти сигналы передаются в ПК, где с помощью драйвера преобразуются с целью управления движением курсора на экране. Преимуществами оптической мыши являются высокая точность определения позиционирования и надежность. По принципу подключения к компьютеру мыши можно подразделить на проводные, связанные с компьютером электрическим кабелем («хвостатые» мыши),и бесконтактные (беспроводные, «бесхвостые»). Беспроводные мыши - это инфра-красные или радиомыши.
Трэкбол (Trackball) по конструкции напоминает мышь, у которой шар расположен не внутри корпуса, а на верхней его части. Принцип действия и способ передачи данных трэкбола такой же, как у мыши. Обычно трэкбол использует оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Большинство трэкболов управляются через последовательный порт, причем назначение выводов аналогично разъему мыши. Основные отличия трэкбола от мыши в том, что трэкбол обладает стабильностью за счет тяжелого корпуса и не требует специальной площадки для движения. Для пользователей первых поколений ПК типа Notebook и Laptop предлагались внешние или встроенные трэкболы. Джойстик Джойстик (joy stick) - устройство ввода в области компьютерных игр. Создавался джойстик для использования на специальных военных тренажерах и обычно имитировал устройство управления какой-либо военной техникой. Цифровые джойстики, как правило, применяются в игровых приставках и в игровых компьютерах. Любой джойстик состоит из двух элементов: координатной части - ручки или руля, перемещение которой изменяет положение виртуального объекта в пространстве, и функциональных кнопок. Число кнопок может быть от трех до восьми, и большинству из них, кроме главной кнопки «Огонь» или гашетки, можно в зависимости от игры присваивать разные значения: смена оружия, коробка скоростей и т. д.
СКАНЕРЫ Сканер (Scanner) - устройство ввода в ЭВМ информации в виде текстов, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объемных объектов небольших размеров. Метод сканирования использовался при передаче фотографических изображений по телеграфу еще в 1850 г. Первый черно-белый сканер был создан в 1863 г., а цветной - в 1937 г. Принцип действия и классификация сканеров Сканер как оптоэлектронный прибор включает следующие функциональные компоненты: датчик, содержащий источник света, оптическую систему, фотоприемник, механизм перемещения датчика (или оптической системы) относительно оригинала. Электронное устройство обеспечивает преобразование информации в цифровую форму. Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму.
В процессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные. Отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК.
Типы сканеров В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы - настольные (Desktop) и ручные (Hand-held). К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet-feed) , барабанные (Drum) и проекционные (Overhead/Camera) сканеры. Планшетные сканеры, или сканеры плоскостного типа, используются для ввода графики и текста с носителей формата А4 или A3. Однако при этом планшетные сканеры - наиболее популярные устройства ввода текстовой и графической информации. Они обеспечивают необходимое качество изображений, используемых как в деловой корреспонденции, так и в высокохудожественных изданиях
Сканирующий элемент на основе технологии VAROS дополнен стеклянной пластиной, расположенной между линзами и ПЗС. Вначале осуществляется сканирование аналогично традиционной технологии. Затем стеклянная пластина поворачивается, и процесс сканирования повторяется. Подобное устройство дает сканеру возможность считать данные со смещением в полпиксела. Программное обеспечение, объединяющее результаты первого и второго этапов сканирования, позволяет получить вдвое больше данных, а реальное разрешение возрастает вдвое.
Характеристики сканеров При выборе типа и модели сканера следует принимать во внимание следующие основные характеристики. Разрешающая способность определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpi - dot per inch). Сканеры имеют два параметра разрешающей способности: оптическое разрешение и программное. Оптическое разрешение - показатель первичного сканирования. Программными методами можно в дальнейшем повысить разрешение. Например, оптическое разрешение сканера может быть 300х600 dpi, а программное - до 4800х4800 dpi. Оптическое разрешение имеет более важное значение для пользователя. Оптическое разрешение зависит от размера элемента ПЗС-датчика и характеризует плотность, с которой производится выборка информации в заданной области оригинала. Область сканирования - максимальный размер оригинала для данного сканера. Метод сканирования определяет одно- или трехпроходный способ считывания информации в цветных сканерах. Скорость сканирования - число страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением сканера. Разрядность сканера измеряется в битах и определяет то количество информации, которое необходимо для оцифровки каждой точки изображения, а также количество цветов, которое способен распознать сканер. 24 бит соответствуют 16,7 млн цветов, а 30 бит - миллиарду. Как правило, человеческий глаз не в состоянии отличить 16-битный цвет от 24-битного.
ЦИФРОВЫЕ КАМЕРЫ Цифровая камера - устройство для фото- или видеосъемки, в котором изображение регистрируется на систему матриц и сохраняется в цифровом виде.
Цифровая фотокамера имеет не только внешнее, но и функциональное сходство с обычной фотокамерой, применяемой в галогенно-серебряной (пленочной) фотографии, и 21
содержит в светонепроницаемом корпусе матрицу, объектив, затвор, видоискатель, процессор, карту памяти
Web-КАМЕРЫ Web-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу по компьютерной сети видеоизображения. Информация о Web-камере как новом периферийном устройстве ПК появилась в печати в 1992 г. В настоящее время они стали вполне штатными техническими средствами информационно-коммуникационных технологий.
ДИГИТАЙЗЕРЫ И ЭЛЕКТРОННЫЕ ПЛАНШЕТЫ Дигитайзер (Digitazer), шли графический планшет, -устройство для оцифровки графических изображений, позволяющее преобразовывать в векторный формат изображение, полученное в результате движения руки оператора. Дигитайзеры используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) для ввода в компьютер графической информации в виде чертежей и рисунков: проектировщик водит пером-курсором по планшету, а изображение фиксируется в виде графического файла.
СЕНСОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА Сенсорное устройство ввода основано на введении информации в ПК при прикосновении к экрану. Основными компонентами сенсорного экрана являются: ■ сенсорная панель, выполняющая функцию датчика, генерирующего сигналы, указывающие, к какому участку произведено прикосновение; контроллер, обрабатывающий сигналы датчика и транслирующий их в данные, которые передаются в процессор ПК через интерфейсы RS232 или USB; ■ программный драйвер, обеспечивающий интерфейс с операционной системой ПК. В этих устройствах используются четыре базовые сенсорные технологии - резистивная, емкостная, акустическая и инфракрасная
Похожая информация.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1 СУЩНОСТЬ АКУСТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ПК…………………………….4
1.1 Система ввода/вывода
звука – аудио адаптер……………………… ……..4
1.2 Воспроизведение звука
– акустическая стереосистема…… ……………...5
2 ПАРАМЕТРЫ И НАЗНАЧЕНИЯ
АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПК……. ..9
2.1Назначение…………………………………………… ………………………9
2.2 Классификация…………………………………………… ………………....9
2.3.Основные принципы
работы………………………………………………12
2.4 Основные характеристики………………… ………………………………14
2.5 Основные фирмы производители…… …………………………………….14
Заключение…………………………………………………… ………………...16
Список литературы............. .............................. .............................. .......................17
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наша
жизнь уже абсолютно не мыслима
без каждодневного применения технологий,
в частности, компьютерных. Компьютерные
технологии сочетают в себе сотни
различных функций являя собой
пример неограниченной работоспособности,
направленности и, конечно, практичности.
Современный мультимедиа-ПК
в полном “вооружении” напоминает
домашний стереофонический Hi-Fi комплекс,
объединенный с дисплеем-телевизором.
Он укомплектован активными стереофоническими
колонками, микрофоном и дисководом
для оптических компакт-дисков. Кроме
того, внутри компьютера укрыто новое
для ПК устройство – аудиоадаптер,
позволивший перейти к прослушиванию
чистых стереофонических звуков через
акустические колонки с встроенными
усилителями.
Появление систем мультимедиа,
безусловно, производит революционные
изменения в таких областях, как
образование, компьютерный тренинг, во
многих сферах профессиональной деятельности,
науки, искусства, в компьютерных играх
и т.д.
Качественное «железо»
и, безусловно, хорошая акустическая
система для ПК нужна любому пользователю.
Фирм-производителей акустики на данный
момент очень много. У каждой фирмы
есть как преимущества, так и недостатки.
Поэтому выбрать хорошую акустическую
систему для компьютера часто
бывает трудновато. Если нужно хорошее
качество звука при прослушивании
музыки, просмотре фильмов, или же
при прохождении какой-либо трехмерной
игры, то относиться к покупке акустики
стоит более серьезно. С приобретением
качественной акустики для музыки,
игр и фильмов придется немного
повозиться! Объясняется это тем,
что качество звучания зависит от
многих факторов, которые будут рассмотрены
далее.
Современные акустические
системы являются готовым удобным
решением для создания домашнего
кинотеатра. Идеально подходят для
небольших помещений, где важно
рационально использовать имеющееся
пространство. Отличительные достоинства
- качественный звук и легкость использования.
1 СУЩНОСТЬ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ПК.
Акустическая система
ПК – это устройство, предназначенное
для вывода обрабатываемой на компьютере
звуковой информации. Под акустической
системой в широком смысле слова
будем понимать электромеханический
преобразователь электрических
звуковых сигналов в акустические.
Мы все уже привыкли
к тому, что современный персональный
компьютер может издавать весьма
разнообразные звуки. Вначале они
могли только гудеть и пищать на
разные лады, затем появились программы,
произносящие вполне отчетливые слова
и играющие отдаленное подобие музыки,
слушаемой через водосточную
трубу; компьютерные игры довольно быстро
научились даже при помощи встроенного
громкоговорителя издавать что-то вроде
выстрелов и взрывов. А теперь
повсеместное распространение недорогих
звуковых карт позволило воспроизводить
с их помощью любые теоретически
возможные звуки. Однако, в большинстве
случаев, мы с вами слышим только те
звуки, которые были заложены при
разработке той или иной программы,
а между тем многим хочется
гораздо большего. Все это вполне
возможно – при наличии требуемых
аппаратных средств и/или программ,
а главное – знаний о способах
извлечения нужных звуков из такого вроде
бы немузыкального устройства, как
компьютер, так как компьютер
по первоначальному определению
это устройство для хранения, обработки
и передачи информации.
С течением времени перечень
задач выполняемых на ПК вышел
за рамки просто использования электронных
таблиц или текстовых редакторов.
Персональный компьютер становится
мультимедийным комплексом.
Мультимедиа – это сумма
технологий, позволяющих компьютеру
вводить, обрабатывать, хранить, передавать
и отображать (выводить) такие типы
данных как текст, графика, анимация,
оцифрованные неподвижные изображения,
видео, звук и речь.
Компакт-диски со звуковыми
файлами, подготовка мультимедиа презентаций,
проведение видео конференций и
телефонные средства, а также игры
и прослушивание аудио CD – для
всего этого необходимо, чтобы
звук стал неотъемлемой частью ПК. Для
этого необходима звуковая карта
и акустическая система.
1.1 Система ввода/вывода звука
– аудио адаптер
Микрофон используется для
ввода звука в компьютер. Непрерывные
электрические колебания, идущие от микрофона,
преобразуются в числовую последовательность.
Эту работу выполняет устройство, подключаемое
к компьютеру, которое называется аудио
адаптером, или звуковой картой. Воспроизведение
звука, записанного в компьютерную память,
также происходит с помощью аудио адаптера,
преобразующего оцифрованный звук в аналоговый
электрический сигнал звуковой частоты,
поступающий на акустические колонки
или стереонаушники.
Аудио адаптер имеет
аналогово-цифровой преобразователь (АЦП),
периодически определяющий уровень
звукового сигнала и превращающий
этот отсчет в цифровой код. Он и
записывается на внешний носитель уже
как цифровой сигнал.
Цифровые выборки реального
звукового сигнала хранятся в
памяти компьютера (например, в виде
WAV–файлов). Считанный с диска цифровой
сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь
(ЦАП), который преобразует цифровые сигналы
в аналоговые. После фильтрации их можно
усилить и подать на акустические колонки
для воспроизведения. Важными параметрами
аудио адаптера являются частота квантования
звуковых сигналов и разрядность квантования.
Из сказанного следует,
что звуковая карта совмещает
в себе функции ЦАП и АЦП (рисунок
1).
Рисунок 1 - Преобразование звука при вводе и выводе
Аудио адаптер – достаточно сложное техническое устройство, построенное на основе использования последних достижений в аналоговой и цифровой аудиотехнике.
1.2 Воспроизведение звука – акустическая
стереосистема.
Какой бы современной ни
была электронная система записи
и воспроизведения звука, сколько
бы форматов записи она ни обслуживала,
объединенная в одном агрегате, в
конце ее, на выходе будет "динамик"
- так называли его раньше. И был
он сначала один, ну два – для
воспроизведения высоких и низких
звуковых частот в одной коробке-ящике.
С появлением в 1950-х годах стереофонических
грампластинок ящиков стало два
- отдельно для правого и левого
звукового канала.
Известный давний опыт трансляции
звуковой передачи был предпринят французом
Клементом Адлером еще в 1881 году
на Парижской электрической выставке.
Восемьдесят пар телефонных проводов
были протянуты со сцены Парижской
оперы в четыре комнаты отеля,
расположенного поблизости. Посетителям
выставки таким образом демонстрировалась
возможность слушать оперный
спектакль на расстоянии. Музыкальные
образы воздействовали на слушателя
с помощью двух отдельно стоящих
микрофонов, расположенных на театральных
подмостках.
Спустя 50 лет в исследовательских
подразделениях BELL Labs Харви Флетчер
(Harvey Fletcher), знаменитый американский ученый-теоретик
и практик, основатель и руководитель
Акустического общества и президент Физического
общества США, в соавторстве с Артуром
Келлером (Arthur C. Keller) и в содружестве с
именитым дирижером симфонического оркестра
Леопольдом Стоковским (Leopold Stokowski) провели
первые опыты по моно- и бинауральной звукозаписи.
В Англии в то же время аналогичными исследованиями
занимался инженер звукозаписывающей
компании EMI Алан Блумлейн (Alan D. Blumlein), который
14 декабря 1931 года оформил документы на
патентование пространственно-ощущаемой
звукозаписи, также названной бинауральной.
В разработках и производстве
современных широко применяемых
электродинамических громкоговорителей
до сих пор повторяются нововведения,
известные еще с середины 1920-х
годов. Идеи и реализующие их технические
решения, положенные в основу акустического
устройства, преобразующего электрические
колебания в звуковые, были изложены
инженерами американской компании GENERAL
ELECTRIC Честером Райсом (Chester W. Rice) и Эдвардом
Келлогом (Edward W. Kellog) в трудах американского
института инженеров-электриков в 1925
году. Занимавшийся электроакустикой
параллельно с ними и независимо
от них в том же году инженер
Эдвард Вент (Edward Wente) из американской компании
BELL Laboratories также подал заявку на
патентование аналогичного излучателя
звуковых колебаний.
Однако Ч. Райс и Э. Келлог
привели в статье еще и описание
усилителя мощностью 1 Вт для своего
громкоговорителя. И уже в 1926 году
по их предложению американская фирма
RCA (Radio Corporation of America) разработала и
сделала громкозвучащий радиоприемник
в одном корпусе. Помимо акустической
головки он содержал входные контуры
настройки, ламповый усилитель и
выпрямитель питания электросети.
Радиоприемник получил ставшее
популярным наименование "радиола",
а громкоговоритель динамического
типа стали называть просто: "динамик".
Громкоговоритель –
прибор для преобразования электрических
колебаний в акустические колебания
воздушной среды, является последним
и одним из наиболее важных звеньев
любого акустического тракта, так
как его свойства оказывают чрезвычайно
большое влияние на качество работы
этого тракта в целом.
По способу преобразования
колебаний громкоговорители подразделяются
на электродинамические катушечные
(подавляющее число современных
типов громкоговорителей), электромагнитные,
электростатические, пьезоэлектрические
и некоторые другие; по виду излучения
– на громкоговорители непосредственного
излучения, диффузорные и рупорные;
по воспроизводимому диапазону –
на широкополосные, низко-, средне- и
высокочастотные; по потребляемой электрической
мощности – на мощные и маломощные.
В подавляющем большинстве
современных акустических систем (более
90%) преобразование электрических звуковых
сигналов в акустические осуществляется
при помощи электродинамических головок,
принцип действия которых основан на взаимодействии
магнитного поля постоянного магнита
с проводом звуковой катушки. При протекании
токов звуковой частоты по проводу под
влиянием электродинамической силы катушка
громкоговорителя попеременно втягивается
и выталкивается из кольцевого зазора
магнита в зависимости от направления
электрического тока. Ну, а дальше все
просто: звуковая катушка механически
соединена с излучателем - диффузором,
который, собственно, и создает в пространстве
сгущения и разрежения воздуха, т.е. акустические
волны. Так как звуковая волна, излучаемая
передней (фронтальной) поверхностью диффузора,
находится в противофазе с акустической
волной, излучаемой тыльной стороной диффузора,
обе эти волны при работе динамической
головки в открытом пространстве могут
гасить друг друга, что носит название
«акустическое короткое замыкание» (по
аналогии с коротким замыканием в электрических
сетях). Чтобы избежать этой неприятности,
головки помещают в корпус, основным назначением
которого и является исключить это самое
взаимодействие звуковых волн от фронтальной
и тыловой поверхностей диффузора. Динамики,
установленные в корпус вместе с разделительными
фильтрами, образуют акустическую систему,
называемую иногда звуковой колонкой
или попросту громкоговорителем.
В относительно небольшом
количестве акустических систем используются
излучатели, основанные на других физических
принципах (электростатические, пьезоэлектрические,
изодинамические, плазменные излучатели),
но эти типы «экзотических» громкоговорителей
практически не применяются в
массовых акустических системах.
Чувствительность (эффективность
излучения) громкоговорителя на высоких
частотах повышают, уменьшая индуктивность
звуковой катушки, например, с помощью
вихревых токов Фуко; уменьшение индуктивности
снижает ее электрическое сопротивление
и приводит к возрастанию тока
на высоких частотах. На низких частотах
чувствительность громкоговорителя повышают,
применяя специальные акустические
оформления.
В подавляющем большинстве
современные звуковые колонки представляют
собой набор из двух-трех электродинамических
громкоговорителей, помещенных внутрь
корпуса прямоугольной формы
шириной 20-30 см.
Важным параметром, характеризующим
звуковые колонки, является диаграмма
направленности. При узкой диаграмме
непосредственно в сторону слушателя
направляется больше звуковых сигналов
акустического излучателя, и звуковые
образы проявляются более отчетливо.
Как и в реальном концертном
зале, в домашних условиях исполнителям
произведений искусства положено находиться
перед слушателем. Этому условию
вполне удовлетворяют две звуковые
колонки (левая и правая), установленные
на определенном расстоянии от слушателя
и одна от другой.
Как можно использовать
колонки для воспроизведения
бинаурального звука (т.е. звука, предназначенного
для прослушивания в наушниках,
когда часть сигнала предназначена
для одного уха, а другая часть
для другого уха)? Как только мы
подключим вместо наушников колонки,
наше правое ухо начнет слышать не
только звук, предназначенный для
него, но и часть звука, предназначенную
для левого уха. Одним из решений
такой проблемы является использование
техники cross-talk-cancelled stereo или transaural stereo,
чаще называемой просто алгоритм crosstalk
cancellation (для краткости CC).
Идея CC просто выражается
в терминах частот. На рисунке 2 сигналы
S1 и S2 воспроизводятся колонками. Сигнал
Y1 достигающий левого уха представляет
собой смесь из S1 и "crosstalk" (части)
сигнала S2.
Рисунок 2 – Схема воспроизведения бинаурального звука колонками
Если мы решим использовать
наушники, то мы явно будем знать
искомые сигналы Y1 и Y2 воспринимаемые
ушами. Проблема в том, что необходимо
правильно определить сигналы S1 и S2,
чтобы получить искомый результат.
При грамотном использовании
алгоритмов CC получаются весьма хорошие
результаты, обеспечивающие воспроизведение
звука, источники которого расположены
в вертикальной и горизонтальной
плоскости. Фантомный источник звука
может располагаться далеко вне
пределов линейного сегмента между
двумя колонками.
Давно известно, что для
создания убедительного 3D звучания достаточно
двух звуковых каналов. Главное это
воссоздать давление звука на барабанные
перепонки в левом и правом
ушах таким же, как если бы слушатель
находился в реальной звуковой среде.
2 ПАРАМЕТРЫ И НАЗНАЧЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПК.
2.1Назначение
Предназначается для воспроизведения
звука и мелодий. Если компьютер
оборудован звуковыми колонками
и звуковой картой его называют мультимедийным.
Звуковая плата (также
называемая звуковая карта или музыкальная
плата) (англ. sound card) - 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.
Сегодня звуковые карты
– это целый класс устройств,
многие из которых служат гораздо
более высоким целям, чем простой
вывод MP3-файлов в колонки. Они становятся
центрами домашних кинотеатров, Hi-Fi систем,
домашних и профессиональных студий.
Кстати, платы называли
платами собственно потому что они
представляли из себя печатную плату,
вставляемую в ISA или PCI-слот. Сегодня
же звукокарты подключают и через USB,
FireWire, PCMCIA
Активные колонки используются
как устройство воспроизведения
и усиления музыки, речи и звуковых
эффектов.
2.2 Классификация
Встроенные
звуковые карты.
Куда они встроены? В
материнские платы. Прямо на «мать»
напаивают входы/выходы и кодеки,
а всю вычислительную обработку
на себя берет центральный процессор.
Подобное звуковое решение почти
бесплатно, потому и для непритязательных
пользователей более чем приемлемо
– несмотря на отвратительное качество
звучания.
Мультимедийные
звуковые карты.
Это наиболее древняя категория
плат: именно они появились первыми
и сделали компьютер средством
воспроизведения и записи музыки.
Эти карты, в отличие от встроенных,
обладают собственным звуковым процессором,
который занимается обработкой звука,
расчетом трехмерных звуковых эффектов
используемых в играх, микшированием
звуковых потоков и т.п., что позволяет
разгрузить центральный процессор
компьютера для обработки более
важных задач.
Как правило, качество звука
в отдельных мультимедиа-картах
действительно выше оного у встроенных.
К ним можно не стесняясь подключать
не самые плохие компьютерные колонки
и наборы акустики – хотя до уровня
Hi-Fi тут еще очень далеко. Домашний
кинотеатр будет звучать уже
более-менее пристойно в сочетании
с комплектами 5.1-акустики, сделанными
специально для компьютерного применения.
Более того, записывать звук
с помощью мультимедийных карт уже
кое-как можно: на уровень караоке
вполне потянет. Да и несложные программы
для работы со звуком будут нормально
функционировать.
Несколько лет назад
рынок мультимедийных плат был весьма
насыщенным, велись бои производителей
и их продуктов. Самыми яркими конкурентами
были Aureal и Creative. Карты этих компаний использовали
разные алгоритмы работы с 3D-звуком –
у каждой были свои поклонники.
С приходом материнских
плат со встроенным аудио конфликты
разрешились сами собой: все производители
дешевых звуковых карт умерли. На плаву
осталась только Creative со своей линейкой
Sound Blaster Audigy/Audigy2, считающейся топовым
уровнем в мультимедиа.
Полупрофессиональные
звуковые карты
Собственно называть эти
платы можно по-разному – либо
полупрофессиональные, либо топовые мультимедийные.
Но скорее это все же полупрофессиональные
платы. Как правило их выпускают производители
профессионального оборудования, ориентируясь
не на музыкантов, а на любителей хорошего
звука. Иными словами – карты для аудиофилов.
Они отличаются от мультимедийных
в первую очередь профессиональными
схемотехническими решениями и
высоким качеством воспроизведения
звука. При этом в них, как правило,
не используются серьезные звуковые
процессоры, и опять же всю тяжесть
обработки 3D-звука взваливает на себя
центральный процессор.
Зато для прослушивания
музыки эти карты подходят идеально.
При наличии хорошей акустики,
лишенной позорного определения
«компьютерная», или приличных наушников
вы сможете получить звучание, близкое
к недорогой Hi-Fi системе. Вы наконец-то
сможете отличить MP3-файлы от нормальных
записей… И начнете бояться низкокачественных
«эмпэтришек» как огня.
В качестве основы для
кинотеатрального звука такие карты
также вполне сгодятся. Звук будет
чистым, не искаженным – вобщем, очень
приличным.
Как правило, карты от производителей
профессионального оборудования комплектуются
драйверами для профессиональных же
программ для работы с музыкой
и звуком. Так что такая плата
станет отличным стартом для начинающего
музыканта. Впрочем, многие из этих карт
непригодны для профессиональной записи
звука и в этом плане ничуть
не лучше своих мультимедийных коллег.
Профессиональные
звуковые карты
Эти карты рассчитаны на
профессиональных музыкантов, аранжировщиков,
музыкальных продюсеров. Всех, кто занимается
производством и записью музыки. В соответствии
с задачами – и особенности: высочайшее
качество воспроизведения и записи звука,
минимум искажений, максимум возможностей
для работы с профессиональным ПО и подключения
профессионального оборудования.
У профессиональных карт
как правило нет мультимедийных
драйверов и поддержки DirectX, что
делает многие из них бесполезными
в играх. Они не поддерживают даже
стандартные системные регулировки
громкости – каждый канал регулируется
в специальной контрольной панели,
показывающей уровень сигнала в
децибеллах.
Входы/выходы вместо стандартного
«миниджека» выполнены либо на «тюльпанах»
RCA, либо на «больших джеках», либо в
виде разъемов XLR, выведенных с помощью
специальных интерфейсных кабелей.
Многие карты располагают внешним
блоками, куда выводятся все разъемы
для удобства подключения. Компьютерные
колонки здесь просто некуда воткнуть…
Эти карты рассчитаны на подключение
профессиональных студийных акустических
мониторов, микшерных пультов, предусилителей
и прочих «серьезных» устройств.
Впрочем, недорогие профессиональные
карты могут стать лучшим выбором
для настоящего ценителя качественного
звука. Карты с разъемами на RCA
очень удобны для подключения Hi-Fi
аппаратуры и станут хорошим источником
звука для приличной аудиосистемы.
Карты с выходами «стереоджек» позволят
подключать дорогие наушники без
переходников и сопутствующих искажений.
Впрочем, как основа для домашнего
кинотеатра подойдут лишь немногие из
профессиональных плат, количество выходов
которых позволит подключить все
шесть АС. Ведь здесь главное не
количество каналов, а качество звучания
каждого из них.
Внешние звуковые
карты
Это относительно свежая
тенденция в мире звуковых плат,
получившая свое развитие лишь за последний
год. Внешние звуковые платы подключаются
к компьютеру с помощью интерфейсов
USB, USB 2.0 или FireWire.
Для чего делают эти устройства?
Во-первых, вынос карты
за пределы корпуса PC позволяет легко
решить некоторые проблемы, связанные
с наводками и помехами, идущими
от других компонентов компьютера и
влияющих на качество звука. Производители
дорогих плат решают эти проблемы
с помощью качествнных элементов,
специальной изоляции и т.п., что
повышает стоимость устройства.
Во-вторых, все большую
популярность набирают barebone-системы
– небольшие системные блоки
с большим количеством интерфейсных
разъемов и, как правило, не более
чем одним PCI-слотом, занять который,
возможно, придется чем-то более нужным
для пользователя чем звукокарта.
В-третьих, портативная
профессиональная звуковая плата, подключаемая
«на лету» к любому компьютеру
– это готовая портативная
студия!
Но есть и проблемы.
Первые выпущенные для USB устройства не
обрели должной популярности из-за
невысокой пропускной способности
этого интерфейса. Вводились ограничения
на количество и качество передаваемых
сигналов. Тем не менее на рынке еще достаточно
мультимедийных USB-карт, предоставляющих
пристойное звучание и небольшое количество
вводных/выводных каналов.
Сегодня наблюдается настоящий
бум на профессиональные карты, подключаемые
по шине FireWire: за счет высокой пропускной
способности интерфейса не возникает
практически никаких проблем
с количеством каналов и качеством
сигнала.
Классификация колонок.
-Активные (встроенный усилитель,
требуют дополнительных источников питания,
регулятор громкости и тембра);
-Пассивные (маленькая мощность).
2.3.Основные принципы работы
Принципы работы обычных
звуковых карт
Кроме обычного канала звука
на встроенный динамик компьютера,
фактическим стандартом создания
звуков на обычном компьютере
являются звуковые карты, разработанные
фирмой Creative Technology. Все остальные
производители звуковых карт
стараются сохранить совместимость
с этими картами либо аппаратными,
либо программными способами.
Звуковые карты ранее чаще
всего использовали 16-битную шину
ISA, 8-ми разрядные карты уже
несколько лет не выпускаются.
С середины 1996 года все новые
модели звуковых карт поддерживают
режим Plug&Play. Начиная с осени
1998 года активно начали распространяться
аудио карты с шиной PCI.
Звуковые
карты состоят из двух основных
частей: синтезатора для обработки
MIDI команд и блока аналогово- цифрового
(АЦП - Analog Digital Converter - ADC) и цифроаналогового
(ЦАП - Digital Analog Converter - DAC) преобразователя.
Кроме этого, на звуковой карте,
как правило, расположен контроллер
джойстика.
С
помощью АЦП и ЦАП обеспечивается
возможность моно- или стереофонической
записи и воспроизведения аудиофайлов
с уровнем качества от кассетного
магнитофона до аудио-CD. Разрядность
АЦП и ЦАП (аналого-цифровых
и цифроаналоговых преобразователей)
сейчас, как правило, 16 бит, частота
дискретизации от 5 до 44, 1 кГц, возможна
компрессия звука (например, по
методу ADPCM), позволяющая уменьшать
объем создаваемых звуковых файлов.
В ISA картах используется также
8- и/или 16-битный канал DMA, прерывание
и порты ввода-вывода. При использовании
двух каналов DMA возможны одновременная
запись и воспроизведение аудиосигналов,
что реализуется только в Full- Duplex
картах. Наиболее часто используется
5 прерывание (IRQ 5) и 1-й и 5-й каналы
DMA. Возможность двунаправленной
работы многих звуковых карт
сейчас активно используется
для общения через Internet, поэтому
рекомендуется приобретать звуковые
карты, поддерживающие этот режим.
PCI аудиокарты за счет намного более высокой
скорости работы шины всегда поддерживают
полный дуплекс
Синтезатор обеспечивает
имитацию звучания музыкальных инструментов
и воспроизведение различных
звуков при выполнении команд MIDI. Синтезатор
может быть выполнен как на основе
FM синтеза, так и на основе таблицы
волн. При FM синтезе возможно одновременное
звучание до 20 инструментов, а с использованием
таблицы волн - до 512 и более. Очень
часто путают количество одновременно
звучащих инструментов и разрядность
звуковой карты. Еще раз обращаем
внимание на то, что 32-х и 64-х разрядных
классических звуковых карт НЕ БЫВАЕТ.
Цифра 32 или 64 (например, Sound Blaster 32 или Sound
Blaster AWE64) означает максимальное количество
одновременно звучащих инструментов и
не более того. Звуковые карты на
PCI, как правило, не имеют встроенной
таблицы волн. Для уменьшения их
стоимости таблица (таблицы) загружаются
в обычную память компьютера, что
позволяет даже с самыми недорогими
аудиокартами использовать волновые таблицы
большого объема и, соответственно, с
большим количеством инструментов
(до 512) и более высоким качеством
звучания.
Звуковые карты PCI имеют
32-разрядную шину для обмена данными,
но процедуры цифровой обработки
звука и приема/передачи результатов
обработки могут быть с разрядностью
64 и более.
В программное обеспечение
к звуковой карте, как правило, входит
программа-микшер, которая обеспечивает
регулировку уровней входных
и выходных сигналов, регулировку
тембра по низким и высоким частотам
(не во всех моделях). В таких операционных
системах, как Windows 95 и Windows NT, микшер входит
в состав системы, но, как правило,
своя программа-микшер прилагается
к каждой звуковой карте.
Звуковая карта имеет
набор разъемов для подключения
внешних аналоговых и цифровых сигналов:
-
входные - микрофон, линейный вход, CD-ROM аналоговый (разъем для его подключения обычно размещен на самой карте для присоединения аудиовыхода CD-ROM привода), CD-ROM цифровой вход (на некоторых новых PCI картах);
выходные - линейный выход, выход на колонки или наушники). Встроенный усилитель имеет мощность до 4 Вт на канал, большинство звуковых карт с 1999 года имеют усилитель с выходной мощностью, достаточной только для наушников.
2.4 Основные характеристики
Чувствительность громкоговорителя
- величина, характеризующая звуковое
давление, создаваемое громкоговорителем
при подаче на него сигнала с определенной
электрической мощностью. Чувствительность
громкоговорителя определяется путем
измерения звукового давления на
расстоянии 1 м от головки по основной
оси при поданном на вход громкоговорителя
сигнале мощностью 1 Вт.
Мощность - номинальная,
программная (длительная), либо пиковая
(краткосрочная) подводимая мощность,
которую выдерживает головка
до своего разрушения. Головка может
быть разрушена и гораздо меньшей
мощностью, если динамик нагружается
сверх своих механических возможностей
на очень низких частотах (например,
электронная музыка с большим
количеством баса или органная музыка),
также разрушение может быть вызвано
перегрузкой («клипированием») усилителя
мощности.
Импеданс (номинальное
сопротивление) - как правило, динамические
головки имеют импеданс 2Ом, 4Ом, 8Ом,
16Ом.
Частотная характеристика
- Измеренная, либо заявленная, выходная
характеристика на заданном диапазоне
и т.д.................
1.3 Оснащение рабочего места………………………….
1.4 Правила техники безопасности при работе с СВТ и компьютерной сетью………………………………….
2 Выполнение индивидуального задания…………....
2.2 Описание и технические характеристики аудио-системы……………………………………………………
2.3 Принцип работы Звуковой системы ПК………..
2.4 Этапы настройки и конфигурирования
звуковой системы ПК………………………………………….
2.5 Инструменты для диагностики и ремонта Звуко-вой системы………………………………………………
2.6 Виды неисправностей звуковой системы ПК и их устранение……………………………………………………
3 Работа с компьютерной сетью…………………….
3.1 Описание места прокладки сети и
имеющегося оборудования…………………………………….
3.2 Проектирование компьютерной сети и выбор оборудования……………………………………………………..
3.3 Этапы монтажа и настройки компьютерной се-ти…………………………………………………………………………
3.4Способы и инструменты тестирования сети
Список литературы……………………………………..
Приложение A Устройство и принцип работы Звуко-вой системы ПК………………………………………………
Приложение Б Анализ финансовых затрат на
ремонт аудиосистемы…………………..…………………….
Приложение В Проект компьютерной сети в
программе компас………………………………………………
Приложение Г Анализ финансовых затрат на
создание компьютерной сети………………………………..
Приложение Д Скриншот схемы сети и листинг ко-манд настройки рабочих станций в программе CiscoPacket-Tracer……………………………………………………..
Приложение Е Листинг команд настройки
активного сетевого оборудования в программе CiscoPack-etTracer……………………………………………………..
Приложение Ж Скриншот схемы виртуальных сетей и листинг команд настройки VLAN в программе CiscoPack-etTracer. …………………………………………….
Введение
Производственная практика проходит по модулю ПМ 03 « Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов».
Местом прохождение практики является предприятие «ОООТелКом». Практика проходит в подразделении монтажа и прокладки оптоволоконных сетей.
Целью прохождения практики является приобретение практических навыков в процессе прокладки сети, обслужива-нии ПК и периферийных устройств.
Задачи практики:
изучение структуры предприятия идолжностной инст-рукции по правилам распорядка;
ознакомление с оснащением рабочего места и прави-лами техники безопасности при работе с СВТ и компьютер-ной сетью;
выполнение индивидуального задания;
развитие практических навыков по прокладке сетей и обслуживании ПК.
Тема индивидуального задания - Звуковая система ПК.
Эта тема актуальна потому что, это устройство ис-пользуется на всех ПК, и служит для воспроизведения звука. Как и все другие устройства звуковая система может выхо-дить из строя. На предприятии «ООО ТЕЛКОМ» потребуется исправить неисправности звуковой системы, если таковые имеются.
Методы выполнения практики:
наблюдение за процессомработы звуковой системы ПК;
анализ неисправностей звуковой системы ПК;
прогнозирование возможных неисправностей;
практическая работа по устранению неисправностей в звуковой системе ПК;
проектирование сети;
эксперимент по прокладке оптоволоконных сетей.
1 Общая часть
1.1 Структура предприятия
1.2 Должностная инструкция и правила техника- программиста.
1.2.1 Техник-программист должен знать:
Рабочие программы, инструкции, макеты и другие руко-водящие материалы, определяющие последовательность и технику выполнения расчетных операций;
- технологию механизированной и автоматизированной обработки информации;
- методы проектирования механизированной и автома-тизированной обработки информации;
- средства вычислительной техники, сбора, передачи и обработки информации и правила их эксплуатации;
- виды технических носителей информации, правила их хранения и эксплуатации;
- действующие системы счислений, шифров и кодов;
- методы проведения расчетов и вычислительных работ, а так же расчета выполненных работ;
- правила и нормы охраны труда;
- правила внутреннего трудового распорядка;
- основные формализованные языки программирования;
- основы программирования.
1.2.2 Техник-программист исполняет следующие должно-стные обязанности:
Выполнение подготовительных операций, связанных с осуществлением вычислительного процесса, ведение наблю-дения за работой машин;
-выполнение работы по подготовке технических носите-лей информации, обеспечивающих автоматический ввод дан-ных в вычислительную машину, по накоплению и систематиза-ции показателей нормативного и справочного фонда, разра-ботке форм исходящих документов, внесению необходимых изменений и своевременному корректированию рабочих про-грамм;
-ведение учета использования машинного времени, объе-мов выполненных работ;
-выполнение отдельных служебных поручений своего не-посредственного руководителя;
-участие в проектировании систем обработки данных и систем математического обеспечения машины;
-участие в выполнении различных операций технологиче-ского процесса обработки информации (прием и контроль входной информации, подготовка исходных данных, обработка информации, выпуск исходящей документации и передача ее заказчику);
-составление простых схем технологического процесса обработки информации, алгоритм решения задач, схем комму-тации, макетов, рабочих инструкций и необходимые пояснения к ним;
-разработка программ по решению простых задач, прове-дение их отладки и экспериментальной проверки отдельных этапов работ.
1.2.3 Техник-сетевик имеет право обращаться к руково-дству предприятия:
С требованиями оказания содействия в исполнении сво-их должностных обязанностей и прав;
- с предложениями по совершенствованию работы, свя-занной с обязанностями, предусмотренными настоящей инст-рукцией;
- с сообщениями в пределах своей компетенции о всех вы-явленных в процессе осуществления своих должностных обя-занностей недостатках в деятельности центра (его струк-турных подразделениях) и вносить предложения по их устра-нению.
Запрашивать лично или по поручению непосредственного руководителя от руководителей подразделений центра и спе-циалистов информацию и документы, необходимые для выпол-нения своих должностных обязанностей.
Привлекать специалистов всех (отдельных) структур-ных подразделений к решению возложенных на него задач (если это предусмотрено положениями о структурных подразделе-ниях, если нет - с разрешения начальника ВЦ (ИВЦ).
1.2.4 Рабочее время и время отдыха
Нормальная продолжительность рабочего времени рабо-чих и служащих не может превышать 40 часов в неделю. По мере создания экономических и других необходимых условий бу-дет осуществляется переход к более сокращенной рабочей недели.
Для рабочих и служащих устанавливается пятидневная рабочая неделя с двумя выходными. При пятидневной рабочей недели продолжительность ежедневной работы определяется правилами внутреннего распорядка труда. На нашем предпри-ятии рабочий день с 8-00 до 17-00 – для работников и ИТР.
Рабочим и служащим предоставляется перерыв на обед для отдыха и питания продолжительностью не менее 1 часа. Перерыв не включается в рабочее время.
Накануне праздничных дней продолжительность работы рабочих, служащих сокращается на один час. Сверхурочные ра-боты, как правило, не допускаются.
1.3 Программное Оснащение рабочего места
Компания ООО «ТелКом» предоставляет каждому сту-денту на производственной практике свою собственную ма-шину, за которой выполняется своеобразная работа для каж-дого человека.
На данном предприятии ООО «ТелКом» используются ряд программ, например такие как:
Рисунок 1 – Общий вид программы ООО «ТелКом»
(по абонентам города Коркино)
В данной программе, мы видим, что на каждый день со-ставляется оператором «открытые наряды», которые рабо-чие должны выполнить в течении дня.
В каждом окошке содержится общая информация:
- время, в которое было оговорено прибыть на место подключения;
- ФИО подключаемого абонента;
- место жительства;
- сотовый номер.
С помощью данной информации, монтажники должны вы-полнить в договоренное время подключение.
Следующая программа, которая используется на пред-приятии, связана с главным сервером ООО «ТЕЛКОМ» осуще-ствляет постоянный мониторинг доступности и быстродей-ствия серверов. В случае ошибок и сбоев в работе сервера, HostMonitor предупреждает администратора (или же пытает-ся исправить проблему самостоятельно). В программе исполь-зуются 60 методов тестирования, присутствует большое ко-личество настроек. Кроме того, HostMonitor позволяет созда-вать детализированные логи в различных форматах (Text, HTML, DBF и ODBC), имеется встроенный редактор отчетов, удобный и понятный интерфейс и т.д. В новой версии улучше-на работа HostMonitor, LogAnalyzer, RemoteControlConsole, RMA Manager, WebService и MIB Browser
Рисунок 2 – Общий вид программы KS-HostMonitor
В программе KS-HostMonitor, для того чтобы осуществ-лять постоянный мониторинг доступности и быстродействия серверов, необходимо создать базу для каждого района, и внести с помощью IPадреса доступ к каждому коммутатору, который будет именоваться как адрес его нахождения (напри-мер «Терешковой 12», «Калинина 14», и т.д).
Следующая программа, подключается к главной базе дан-ных по IPадресу, и содержит информацию о абонентах, кото-рые подключены.
Рисунок 3 – Общий вид программы «Korkino2»
В программе содержится полностью вся информация о подключенных абонентах, такая как: логин, ФИО, № лицевого счёта, личный IPадрес, баланс и т.д.
1.4 Правила техники безопасности при работе с СВТ и компьютерной сетью
1.4.1 Требования безопасности перед началом работы
Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, наличии заземления компьютера, его работоспособности. В случае неисправностей сообщить начальнику организации.
1.4.2 Требования безопасности во время работы
Для снижения или предотвращения влияния опасных и вредных факторов необходимо соблюдать санитарные прави-ла и нормы. Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается: вешать что-либо на провода, закрашивать и белить шнуры и провода, закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы, выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур, усилие должно быть приложено к корпусу вилки.
Для исключения поражения электрическим током запре-щается: часто включать и выключать компьютер без необхо-димости, прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании мокрыми руками, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудо-вании, имеющих нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения пита-ния, с признаками электрического напряжения на корпусе, класть на средства вычислительной техники и периферийном оборудовании посторонние предметы.
Запрещается под напряжением очищать от пыли и за-грязнения электрооборудование.
Запрещается проверять работоспособность электро-оборудования в неприспособленных для эксплуатации помеще-ниях с токопроводящими полами, сырых, не позволяющих за-землить доступные металлические части.
Недопустимо под напряжением проводить ремонт средств вычислительной техники и периферийного оборудова-ния. Ремонт электроаппаратуры производится только спе-циалистами-техниками с соблюдением необходимых техниче-ских требований.
Во избежание поражения электрическим током, при поль-зовании электроприборами нельзя касаться одновременно ка-ких-либо трубопроводов, батарей отопления, металлических конструкций, соединенных с землей.
При пользовании электроэнергией в сырых помещениях соблюдать особую осторожность.
1.4.3 Требования безопасности в аварийных ситуациях
При обнаружении неисправности немедленно обесточить электрооборудование, оповестить администрацию. Продол-жение работы возможно только после устранения неисправно-сти.
При обнаружении оборвавшегося провода необходимо не-медленно сообщить об этом администрации, принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к проводу опасно для жизни.
Во всех случаях поражения человека электрическим то-ком немедленно вызывают врача. До прибытия врача нужно, не теряя времени, приступить к оказанию первой помощи по-страдавшему.
Искусственное дыхание пораженному электрическим то-ком производится вплоть до прибытия врача.
На рабочем месте запрещается иметь огнеопасные ве-щества
В помещениях запрещается:
зажигать огонь;
включать электрооборудование, если в помещении пах-нет газом;
курить;
сушить что-либо на отопительных приборах;
закрывать вентиляционные отверстия в электроаппа-ратуре.
Источниками воспламенения являются:
искра при разряде статического электричества;
искры от электрооборудования;
искры от удара и трения;
открытое пламя.
При возникновении пожароопасной ситуации или пожара персонал должен немедленно принять необходимые меры для его ликвидации, одновременно оповестить о пожаре админи-страцию.
1.4.4 Требования безопасности по окончании работы
После окончания работы необходимо обесточить все средства вычислительной техники и периферийное оборудо-вание. В случае непрерывного производственного процесса не-обходимо оставить включенными только необходимое обору-дование.
2Выполнение индивидуального
задания
2.1 Понятие и компоненты звуковой системы ПК
Звуковая система ПК конструктивно представляет со-бой звуковые карты, либо устанавливаемые в слот материн-ской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК. Отдельные функ-циональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.
Звуковая система персонального компьютера служит для воспроизведения звуковых эффектов и речи, сопровождающей воспроизводимую видеоинформацию.
Включает в себя:
модуль записи/воспроизведения;
синтезатор;
модуль интерфейсов;
микшер;
акустическую систему.
Рисунок 4 -Структура звуковой системы ПК
Компоненты звуковой системы (исключая акустическую систему) конструктивно оформляются в виде отдельной зву-ковой платы или частично реализуются в виде микросхем на материнской плате компьютера.
1. Модуль записи и воспроизведения звуковой системы осуществляет аналого-цифровое и цифроаналоговое преобра-зования в режиме программной передачи звуковых данных или передачи их по каналам DMA (DirectMemoryAccess- канал прямо-го доступа к памяти).
2. Электромузыкальный цифровой синтезатор звуковой системы позволяет генерировать практически любые звуки, в том числе звучание реальных музыкальных инструментов.
3. Модуль интерфейсов обеспечивает обмен данными ме-жду звуковой системой и другими внешними и внутренними устройствами.
Подключение ПК в MIDI-сеть осуществляется с помощью специального MIDI-адаптера, который имеет три MIDI-порта: ввода, вывода и сквозной передачи данных, а также два разъе-ма для Подключения джойстиков.
4. Модуль микшера звуковой карты выполняет:
коммутацию (подключение/отключение) источников и приемников звуковых сигналов, а также регулирование их уров-ня;
микширование (смешивание) нескольких звуковых сигна-лов и регулирование уровня результирующего сигнала.
Программное управление микшером осуществляется ли-бо средствами Windows, либо с помощью программы-микшера, поставляемой в комплекте с программным обеспечением зву-ковой карты.
5. Акустическая система (АС) непосредственно преобра-зует звуковой электрический сигнал в акустические колебания и является последним звеном звуковоспроизводящего трак-та.В состав АС, как правило, входят несколько звуковых коло-нок, каждая из которых может иметь один или несколько дина-миков.
Количество колонок в АС зависит от числа компонентов, составляющих звуковой сигнал и образующих отдельные зву-ковые каналы.
2.2 Описание и технические характеристики звуко-вой системы ПК
Рисунок 5 – Звуковая карта Creative SB 5.1 VX
Характеристики звуковой карты:
Общие характеристики.
Тип – внутренняя;
Тип подключения – PCI;
Необходимость дополнительного питания – нет;
Возможность вывода многоканального звука – есть;
Звуковые характеристики.
Разрядность ЦАП – 24 бит;
Максимальная частота ЦАП (стерео)- 96 кГц;
Аналоговые входы.
Входных аналоговых каналов – 2;
Входных разъемов jack 3.5 мм – 1;
Микрофонных входов – 1;
Аналоговые выходы.
Выходных аналоговых каналов – 6;
Выходных аналоговых разъемов – 3;
Поддержка стандартов.
Поддержка EAX - v. 2;
Поддержка ASIO – нет.
Рисунок 6 – Акустическая система
Ritmix SP-2025
Характеристики.
Управление - регулятор громкости, кнопка вкл./выкл. Питания;
Диапазон воспроизводимых частот - 210 - 20 000 Гц;
Мощность звука (динамики) - 5 Вт (RMS);
Диаметр излучателя - 51 x 102 мм;
Питание - сеть 220 В;
Выходы - 3,5 мм (на наушники);
Размеры - 79 x 86 x 210 мм;
Вес - 673 г
2.3 Принцип работы звуковой системы ПК
Принцип работы звуковой системы ПК заключается в следующих этапах.
1. Модуль записи и воспроизведения звука.
Звуковой сигнал может быть представлен в аналоговой или цифровой форме.
Если при записи звука пользуются микрофоном, который преобразует непрерывный во времени звуковой сигнал в непре-рывный во времени электрический сигнал, получают звуковой сигнал в аналоговой форме. Поскольку амплитуда звуковой волны определяет громкость звука, а ее частота - высоту звукового тона, постольку для сохранения достоверной ин-формации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна соответствовать частоте колебаний звукового дав-ления.
На вход звуковой карты ПК в большинстве случаев звуко-вой сигнал подается в аналоговой форме. В связи с тем, что ПК оперирует только цифровыми сигналами, аналоговый сиг-нал должен быть преобразован в цифровой. Вместе с тем аку-стическая система, установленная на выходе звуковой карты ПК, воспринимает только аналоговые электрические сигналы, поэтому после обработки сигнала с помощью ПК необходимо обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый.
Аналого-цифровое преобразование осуществляется спе-циальным электронным устройством - аналого-цифровым преобразователем (АЦП), в котором дискретные отсчеты сигнала преобразуются в последовательность чисел. Полу-ченный поток цифровых данных, т.е. сигнал, включает как по-лезные, так и нежелательные высокочастотные помехи, для фильтрации которых полученные цифровые данные пропуска-ются через цифровой фильтр.
Цифроаналоговое преобразование в общем случае проис-ходит в два этапа. На первом этапе из потока цифровых дан-ных с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) вы-деляют отсчеты сигнала, следующие с частотой дискрети-зации. На втором этапе из дискретных отсчетов путем сгла-живания (интерполяции) формируется непрерывный аналого-вый сигнал с помощью фильтра низкой частоты, который по-давляет периодические составляющие спектра дискретного сигнала.
2. Синтез - компьютер посылает в звуковую карту нот-ную информацию, а карта преобразует ее в аналоговый сигнал (музыку). Существует два способа синтеза:
а) FrequencyModulation (FM) synthesis , при котором звук воспроизводит специальный синтезатор, который оперирует математическим представлением звуковой волны (частота, амплитуда, etc) и из совокупности таких искусственных звуков создается практически любое необходимое звучание.
Большинство систем, оснащенных FM-синтезом показы-вают очень неплохие результаты на проигрывании "компью-терной" музыки, но попытка симулировать звучание живых ин-струментов не очень хорошо удается. Ущербность FM-синтеза состоит в том, что с его помощью очень сложно (практически невозможно) создать действительно реалисти-ческую инструментальную музыку, с большим наличием высо-ких тонов (флейта, гитара, etc). Первой звуковой картой, ко-торая стала использовать эту технологию, был легендарный Adlib, который для этой целей использовал чип из синтеза Yamaha YM3812FM. Большинство Adlib-совместимых карт (SoundBlaster, ProAudioSpectrum) также используют эту тех-нологию, только на других более современных типах микро-схем, таких как Yamaha YMF262 (OPL-3) FM.
б) синтез по таблице волн (Wavetablesynthesis), при этом методе синтеза заданный звук "набирается" не из синусов ма-тематических волн, а из набора реально озвученных инстру-ментов - самплов. Самплы сохраняются в RAM или ROM звуко-вой карты. Специальный звуковой процессор выполняет опера-ции над самлами (с помощью различного рода математических преобразований изменяется высота звука, тембр, звук допол-няется спецэффектами).
Так как самплы - оцифровки реальных инструментов, они делают звук крайне реалистичным. До не давнего времени по-добная техника использовалась только в hi-end инструментах, но она становится все более популярной теперь. Пример попу-лярной карты, использующей WS GravisUltraSound(GUS).
3. MIDI. Компьютер посылает на MIDI-интерфейс специ-альные коды, каждый из которых обозначает действие, кото-рое должен произ вести MIDI-устройство (обычно это синте-затор) (General) MIDI - это основной стандарт большинства звуковых плат. Звуковая плата, самостоятельно интерпре-тирует, посылаемые коды и приводит им в соответствие зву-ковые самлы(илипатчи), хранящиеся в памяти карты. Количе-ство этих патчей в стандарте GM равно 128. На PC - совмес-тимых компьютерах исторически сложились два MIDI-интерфейса: UART MIDI и MPU-401. Первый рализован в SoundBlasters картах, второй использовался в ранних моделях Roland.
4. Блок интерфейса ISAили PCI
Интерфейс ISA в 1998 г. был вытеснен в звуковых картах интерфейсом PCI.
Интерфейс PCI обеспечивает широкую полосу пропуска-ния (например, версия 2.1 - более 260 Мбит/с), что позволяет передавать потоки звуковых данных параллельно. Использова-ние шины PCI позволяет повысить качество звука, обеспечив отношение сигнал/шум свыше 90 дБ. Кроме того, шина PCI обеспечивает возможность кооперативной обработки звуко-вых данных, когда задачи обработки и передачи данных распре-деляются между звуковой системой и CPU.
Рисунок 7 - Устройство и принцип работы.
2.4 Этапы настройки и конфигурирования Звуковой системы ПК
Звуковая карта может быть встроена в материнскую плату или отдельно устанавливаться в отдельный слот на мп.Настройка звуковой картыбудет произведена в 2 этапа.
1. Установка ПО.
Прежде всего надо установить драйвера. Конечно, скорее всего ОС Windows уже сама нашла и установила драйвера для звукового устройства, однако для получения доступа ко всему функционалу, а также для душевного спокойствия, установим пакет драйверов непосредственно от Realtek, Указанные здесь настройки проверялись на версии драйверов R2.67.Скачиваем драйвера, производим несложную процедуру установки (запус-тив HD_Audio/Setup.exe), перезагружаем компьютер. После за-грузки ОС в системном трее должен появиться коричневый значок динамика.
2. Настройка драйверов
Панель Управления Windows->Оборудование и звук->Звуки, убедившись, что наши наушники или динамики подключены в зеленое гнездо звуковой карты, отключаем все ненужные устройства, а наше подключенное устройство делаем устройством по умолчанию.
Когда настройка звуковой карты завершена можно под-ключать акустическую систему.
2.5 Инструменты для диагностики и ремонта
Звуковой системы ПК
Звуковая система ПК как и все другие компоненты ком-пьютера со временем выходят из строя. Для диагностики и ремонта Звуковой системы ПК необходимы следующие инст-рументы:
электрический паяльник;
Рисунок 8 – электрический паяльник
Паяльник - ручной инструмент, применяемый при луже-нии и пайке для нагрева деталей, флюса, расплавления припоя и внесения его в место контакта спаиваемых деталей. Рабо-чая часть паяльника, обычно называемая жалом, нагревается пламенем (например от паяльной лампы) или электрическим током.
С помощью паяльника можно припаивать неисправные компоненты на звуковой карте или припаивать проводки кабе-ля к штекеру.
Изолента -предназначенная для электрической изоля-ции токоведущих частей.
Изолентой обматывают кабель где проходила пайка.
Рисунок 9 - изолента
Отвертки – служат для демонтажа и монтажа звуковой карты, и акустической системы.
Рисунок 10 – отвертки
BIOS – базовая система вводавывода. Можно настро-ить подключение звуковой карты.
провода и штекеры – служат для замены неисправных проводов и штекеров.
Рисунок 11 – провода и штекеры
мультиметр;
Рисунок 9 – Мультиметр
Мультиметр служит для измерения контрольных пара-метров.
2.6 Виды неисправностей звуковой системы и их устранение
1. Неисправности звуковой картыочень распространен-ное явления, эта поломка возникает очень легко, но устранить ее очень не просто, так как причина возникновения в от-сутствии звука может скрываться в самых неожиданных мес-тах компьютера.
a) При включении системного блока, отсутствуют звуковых сигналы. Причины поломки и как устранить:
проверить правильность подключения колонок к разъе-му звуковой карты и подключения к сети питания самих коло-нок.
отсутствие драйверов и аппаратная не совмести-мость программ может привести к программной ошибке или сбою в работе звуковой карты, здесь необходимо проверить программное и аппаратную совместимость звуковой карты с остальным оборудованием в диспетчере устройств системы и при необходимости удалить конфликтные программы и ус-тановить необходимые драйвера.
неисправность звуковой карты может сопровождаться вышедшими из строя элементами и деталями звуковой карты, например сам выход звуковой карты или отошла пайка на са-мой дорожке, которые необходимо пропаять.
звуковая карта, тем более если она встроенная, может попросту отключена в Биосе, которую необходимо включить.
очень часто встроенная звуковая карта попросту вы-горает, и ее заменяют на внешнюю или внутреннюю, при их подключении необходимо отключить встроенную звуковую карту в БИОСе, это необходимо для того чтобы не было ап-паратной ошибки в работе системного блока.
б)От колонок идет гул и непонятный фон - неисправны штекера подключения, которые необходимо пропаять или за-менить, со временем теряется емкость конденсаторов на звуковой карте и в блоке предварительного усиления сигнала самих колонок.
в) От колонок идут не понятные прерывистые звуки и посторонние шумы - в этом случае, отсутствуют необходи-мые звуковые кодеки. Которые, необходимо заменить или об-новить через необходимое программное обеспечение.
2.Неисправности акустических систем.
Акустические системы, особенно недорогие и от неиз-вестных производителей, не выдерживают длительной экс-плуатации на предельной мощности, так как их встроенный блок питания рассчитан на номинальную нагрузку, а такая на-грузка создается при громкости звука около 80% от макси-мальной. Поэтому, естественно, что при эксплуатации сис-темы на максимальной громкости, блок питания испытывает повышенные нагрузки, а это вызывает перегрев элементов схемы, и, как следствие, их повреждение.
Довольно часто причиной искажений звука становятся механические регуляторы громкости. "Вычислить" такой ре-гулятор просто, достаточно прибавить или убавить гром-кость звука, возникающие в это время хрипы и трески будут свидетельством того, что рабочая часть регулятора изно-шена, такой регулятор необходимо заменить аналогичным.
При эксплуатации на максимальной громкости может пе-регореть обмотка катушки динамика, такой громкоговори-тель придется заменить, также подлежат замене динамики со значительными повреждениями диффузора, если повреждение небольшое и диффузор из бумаги, можно попытаться его за-клеить кусочком ватмана.
При эксплуатации динамиков на большой мощности про-исходит обрыв проводника соединяющего внешнюю клемму громкоговорителя с клеммой его диффузора, в этом случае все ремонтируется обычной пайкой.
Часто причиной неисправности становятся обрывы про-водов возле штекеров подключения, причем изоляция этих про-водов в большинстве случаев остается цела, что затрудняет диагностику. "Вызвонить" такое повреждение можно при по-мощи мультиметра, если он у вас отсутствует, то можно воспользоваться батарейкой и обычной лампочкой из фонари-ка, для этого один контакт лампочки соединяется с батарей-кой напрямую, а второй контакт присоединяется к батарейке через проверяемый кабель, ну а дальше все понятно - лампочка загорелась кабель целый не загорелась - поврежден. В случае повреждения желательно такой кабель заменить, ведь как мы знаем повреждение кабелей наиболее часто происходит очень близко к разъему, хотя можно попытаться исправить и это. Для этого потребуется очистить штекер от покрывающей его пластмассы, припаять к нему проводки кабеля заново, за-тем все это тщательно замотать изолентой.
3 Работа с компьютерной сетью
3.1 Описание места прокладки компьютерной сети и имеющегося оборудования
Место прокладки сети 2 этаж здания суши-бар «Саму-рай» по ул. Цвилинга 21.
Данный этаж содержит одну комнату, размер комнаты: длина комнаты 5,10 метров. Ширина комнаты 3 метра. Высо-та комнаты 3,1 метра. Площадь комнаты составляет 20 квадратных метра.
В комнате имеется: одно окно, одна дверь, 4 лампы уста-новленных в навесном потолке, две батареи, один стула, шкаф, диван, холодильник, компьютерный стол.
Имеющееся оборудование:
- коммутаторD-LinkDES-1210-28/ME;
- кабельNETLANEC-UU002-5-PVC-GY,2 пары, Кат.5, внутренний;
- сетевые розетки для подключения кабеля RJ-45;
- кабель канал.
3.2 Проектирование компьютерной сети и выбор оборудования
При проектировании компьютерной сети использовалась топология сети – звезда, т.к.все компьютеры сети присоеди-нены к центральному узлу(коммутатору), образуя физический сегмент сети.
Тип кабеля, используемый при проектировании сети - эк-ранированная витая пара категории 5, обеспечивают пропуск-ную способность 100Мбит/с, предназначена для прокладки внутри помещения. К достоинствам данного кабеля можно от-нести его недорогую стоимость, однако при этом полностью соответствуя стандартам и доступностью.
Для защиты кабелейиспользовались кабель каналы, а также устанавливались боксы TDM на 6 модулей. Преимуще-ством данных боксов является:
- удобство монтажа на боковых и задней стенке корпуса выштампованы легко удаляемые вводы для кабеля, а разметка с указанием установочных размеров на задней стенке сделает монтаж более точным;
- специальный замок-защёлка позволяет фиксировать дверцу бокса в открытом положении;
- все шурупы, входящие в состав бокса, имеют универ-сальную шляпку. Она подходит как под крестовую, так и под плоскую отвёртку.
Коммутатор используемый при проектировании сети, был выбран D-LinkDES-1210-28/ME. Так как данный коммутатор обладает расширенным функционалом, и к тому же являются недорогим решением по созданию безопасной и высокопроизво-дительной сети.Отличительными особенностями данного коммутатора являются высокая плотность портов, оснащен 24 портами FastEthernet, а также 4 портами GigabitEthernet, включая 2 комбо-порта 1000Base-T/SFP, которые поддержива-ют как трансиверы SFP Gigabit, так и 100BASE-FX.
К преимуществам можно отнести: функцию управления широковещательным штормом, которая сводит к минимуму вероятность вирусных атак в сети, а так же функциюзерка-лирования портов, которая упрощает диагностику трафика, а также помогает администраторам следить за производи-тельностью коммутатора и изменять ее в случае необходи-мости.
Приложение В
3.3 Этапы монтажа и настройки компьютерной сети
При монтаже использовался Кабель NikoLan NKL 4700B-BK, который является качественным экранированным 4-х пар-ным кабелем со сплошной жилой и предназначен для внешней прокладки. Жесткая полиэтиленовая оболочка не боится ультрафиолета, устойчива к холоду вплоть до минус 60 гра-дусов, и внешним воздействиям.
При креплении кабеля, необходимо канцелярским ножом снять слой оплётки, под которой находится многожильный стальной трос. Далее с помощью шуруповерта и болта с шестигранной головкой наматываем на болт стальной трос, который при закручивании стянет основой кабеля, на этом монтаж закончен.
Далее необходимо обжать экранированную витую пару по стандарту, который используется на предприятии. Он выгля-дит вот так:
1 –белооранжевый;
2 – оранжевый;
3 –белосиний;
4 – зеленый;
5 – белозеленый;
6 – синий;
7 –белокоричневый;
8 – коричневый.
Перед обжатием кабеля, необходимо его подготовить. Для начала снимаем оплетку, аккуратно надрезая кабель. После удаляем экранированную пленку. И заключительным этапом будет расправить каждую жилу, чтобы она выглядела как струна, и по стандарту вставить в коннектор RJ-45, и об-жать обжимным инструментом.
После всех манипуляций с кабелем, необходимо настро-ить его на компьютере. Для того чтобы настроить необхо-димо задать свой личный IPадрес, маску подсети, основной шлюз, предпочитаемый шлюз, и альтернативный шлюз кото-рый у каждого абонента отличается от другого абонента, так как на каждого абонента выдается свой личный договор, в котором и содержится вся необходимая информация по на-стройке.
После выполненных шагов, замеряем скорость и пинг с помощью сайта www.speedtest.net, чтобы примерно всё соот-ветствовало заявленному тарифу.
3.4 Способы и инструменты тестирования компь-ютерной сети
3.4. 1 Использование тестеров
Наиболее объективным и простым способом тестирова-ния всех особенностей локальной сети является использова-ние разного рода тестеров. Они позволяют максимально ав-томатизировать и упростить процесс тестирования, поэто-му, если есть такая возможность, желательно применять именно этот способ.
Существуют разные варианты тестеров, отличающихся методами тестирования, количеством разнообразных тестов, а также способом выдачи результатов. От этих функций напрямую зависит стоимость тестирующего оборудования. На рынке существует достаточно много тестирующего обо-рудования от разных производителей, стоимость которого колеблется в широком диапазоне: от $50 до $20 000. По по-нятным причинам использовать дорогостоящее оборудование может себе позволить лишь серьезная фирма, предоставляю-щая профессиональные услуги по монтажу СКС. На практике при тестировании большей части создаваемых локальных се-тей с 30–50 компьютерами применяются простейшие тесте-ры, которые позволяют только проверять состояние кабель-ного сегмента, чего в 90 % случаев вполне достаточно.
Различают два основных вида тестеров: для тестирова-ния физических линий и сетевые анализаторы.
Тестеры для тестирования физических линий получили наибольшее распространение благодаря своей цене. Такой тестер способен определять неисправность кабельного сег-мента на физическом уровне, вплоть до определения места обрыва проводников. Кроме того, он может, например, про-тестировать волновое сопротивление линии или измерить скорость передачи данных, что позволяет определить исполь-зуемый сетевой стандарт или соответствие определенному стандарту. Покупку такого тестера может позволить себе даже небольшая фирма, что даст возможность быстро опре-делять и устранять неисправность в процессе эксплуатации локальной сети.
Сетевые анализаторы – дорогостоящее оборудование, приобретение которого могут себе позволить только сете-вые интеграторы. С помощью такого сетевого анализатора можно не только исследовать характеристики кабельной структуры, но и получить полную информацию о процессе, происходящем при прохождении сигнала от любого узла к лю-бому узлу, с определением проблемных сегментов и «узких мест». Кроме того, можно даже прогнозировать состояние сети в ближайшем будущем и пути решения или предотвраще-ния будущих проблем.
Внешний вид тестера, позволяющего оценить физиче-скую целостность кабельного сегмента любой длины, показан на рисунке 13.
Рисунок 13 - кабельный тестер с набором переходников
Хороший тестер позволяет оценить максимальное коли-чество параметров кабеля, для чего в комплекте с тестером часто идут разного рода переходники и вспомогательные ин-струменты. Например, используя соответствующие переход-ники, можно производить тестирование как коаксиальных сег-ментов, так и сегментов кабеля «витая пара». Что касается оптоволоконных линий, то оборудование для их тестирования имеет более сложную конструкцию и часто ориентировано только на тестирование оптоволокна.
Тестирование кабельного сегмента происходит разными способами, которые зависят от наличия доступа к кабелю. Один из способов заключается в следующем: конец обжатого кабеля подключается к разъему на тестере, а на второй конец устанавливается специальная заглушка. В результате тес-тер может проверить сопротивление каждого проводника, а также соответствие их подключению одному из стандартов. Использование данных о сопротивлении позволяет определить технические характеристики кабеля, а также выяснить расстояние до точки обрыва.
3.4.2 Использование программного способа
Когда возможности приобретения тестера нет, что часто происходит при монтаже офисной или «домашней» се-ти, целостность и качество кабельного сегмента можно про-верить и программным путем, используя, например, систем-ную утилиту ping.
Принцип работы этого метода крайне прост и сводится к тому, чтобы попытаться передать через кабель любые дан-ные.
Например, чтобы проверить сегмент коаксиального пу-ти, необходимо соединить им два компьютера и установить на них терминаторы. Далее нужно настроить IP-адресацию каждого компьютера, присвоив одному, например, IP-адрес 192.168.2.1, а второму – 192.168.2.2 с маской подсети 255.255.255.0. Затем на компьютере с адресом 192.168.2.1 сле-дует запустить командную строку, в которой ввести следую-щую команду: ping 192.168.2.2
Если в результате выполнения этой команды последует ответ "Ответ от 192.168.2.2: число байт=32 время < 1мс TTL=64", значит, кабельный сегмент физически цел.
Если же в результате выполнения команды на экране появится надпись "Превышен интервал ожидания для запроса", это будет свидетельствовать о том, что кабель имеет об-рыв или коннекторы обжаты неправильно.
Подобным образом можно производить тестирование любого кабеля, в том числе и кабеля «витая пара». В случае с кабелем «витая пара» подобного рода подключение возможно только для варианта кроссовер. Если же необходимо протес-тировать работоспособность кабеля типа патч-корд, его не-обходимо подключать к центральному узлу, например, комму-татору, а в паре с ним использовать заведомо рабочий кабель, который подключен ко второму компьютеру.
Заключение
В процессе прохождения производственной практики по ПМ 03. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов» были выполнены следующие задачи:
изучена структура предприятия ООО «ТЕЛКОМ» и ос-новные виды его деятельности;
изучена работа звуковой системы ПК, она заключается в 4 этапах.(Приложение А)
Рассмотрены этапы настройки и конфигурирования звуковой системы ПК, которые заключаются в двух этапах;
перечислены инструменты необходимые для диагно-стики и ремонта Звуковой системы ПК, к ним относятся: на-бор отверток, изолента, мультиметр, паяльник.
изучены виды неисправностей звуковой системы ПК и их устранение.
Таким образом, полученные на практике знания и сфор-мированные умения можно применять в будущей профессио-нальной деятельности
Список литературы
1. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник / В. К. Щербо, В. М. Киреичев, С. И. Самойленко; под ред. С. И. Самойленко. - М.: Радио и связь, 2005.
2. Практическая передача данных: Модемы, сети и про-токолы / Ф. Дженнингс; пер. с англ. - М.: Мир, 2000.
3. Сети ЭВМ: протоколы стандарты, интерфейсы / Ю. Блэк; пер. с англ. - М.: Мир, 1999.
4. Fast Ethernet / Л. Куинн, Р. Рассел. - BHV-Киев, 2007.
5. Коммутация и маршрутизация IP/IPX трафика / М. В. Кульгин, АйТи. - М.: Компьютер-пресс, 2001.
6. Волоконная оптика в локальных и корпоративных се-тях связи / А. Б. Семенов, АйТи. - М.: Компьютер-пресс, 1998.
7. Протоколы Internet. С. Золотов. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 2002.
8. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. Крейг Хант; пер. с англ. - BHV-Киев, 2003.
9. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / Пятибратов и др. - ФИС, 2004.
10. Высокопроизводительные сети. Энциклопедия поль-зователя / А. Марк Спортак и др.; пер. с англ. - Киев: Диа-Софт, 2006.
Приложение А
Устройство и принцип работы звуковой системы ПК
Приложение Б
Анализ финансовых затрат на ремонт аудиосис-темы
Приложение В
Проект компьютерной сети
Приложение Г
Анализ финансовых затрат на создание
компьютерной сети
Приложение Д
Скриншот схемы сети и листинг команд настройки рабочих станций в программе CiscoPacketTracer
Приложение Е
Листинг команд настройки
активного сетевого оборудования в программе Cisco-PacketTracer
Приложение Ж
Листинг команд настройки активного сетевого оборудования в CPT
Звуковая система ПК в виде звуковой карты появилась в 1989 г., существенно расширив возможности ПК как технического средства информатизации.
Звуковая система ПК - комплекс программно-аппаратных средств, выполняющих следующие функции:
· запись звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона, путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов в цифровые и последующего сохранения на жестком диске;
· воспроизведение записанных звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников);
· воспроизведение звуковых компакт-дисков;
· микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;
· одновременная запись и воспроизведение звуковых сигналов (режим Full Duplex);
· обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрация, изменение его уровня;
· обработка звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного - 3D-Sound) звучания;
· генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и других звуков;
· управление работой внешних электронных музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI.
Звуковая система ПК конструктивно представляет собой звуковые карты, либо устанавливаемые в слот материнской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК, а также устройства записи и воспроизведения аудиоинформации (акустическую систему). Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.
Классическая звуковая система, как показано на рис. 4.23, содержит:
Модуль записи и воспроизведения звука;
Модуль синтезатора;
Модуль интерфейсов;
Модуль микшера;
Акустическую систему.
Рис. 4.23. Структура звуковой системы ПК.
Первые четыре модуля, как правило, устанавливаются на звуковой карте. Причем существуют звуковые карты без модуля синтезатора или модуля записи/воспроизведения цифрового звука. Каждый из модулей может быть выполнен либо в виде отдельной микросхемы, либо входить в состав многофункциональной микросхемы. Таким образом, Chipset звуковой системы может содержать как несколько, так и одну микросхему.
Конструктивные исполнения звуковой системы ПК претерпевают существенные изменения; встречаются материнские платы с установленным на них Chipset для обработки звука.
Однако назначение и функции модулей современной звуковой системы (независимо от ее конструктивного исполнения) не меняются. При рассмотрении функциональных модулей звуковой карты принято пользоваться терминами «звуковая система ПК» или «звуковая карта».
Звуковая система ПК в виде звуковой карты появилась в 1989 г., существенно расширив возможности ПК как технического средства информатизации.
Звуковая система ПК - комплекс программно-аппаратных средств, выполняющих следующие функции:
запись звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона, путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов в цифровые и последующего сохранения на жестком диске;
воспроизведение записанных звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников);
воспроизведение звуковых компакт-дисков;
микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;
одновременная запись и воспроизведение звуковых сигналов (режим Full Duplex );
обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрация, изменение его уровня;
обработка звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного - 3 D - Sound ) звучания;
генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и других звуков;
управление работой внешних электронных музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI.
Звуковая система ПК конструктивно представляет собой звуковые карты, либо устанавливаемые в слот материнской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК. Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.
Классическая звуковая система, как показано на рис. 5.1, содержит:
Модуль записи и воспроизведения звука;
модуль синтезатора;
модуль интерфейсов;
модуль микшера;
акустическую систему.
Первые четыре модуля, как правило, устанавливаются на звуковой карте. Причем существуют звуковые карты без модуля синтезатора или модуля записи/воспроизведения цифрового звука. Каждый из модулей может быть выполнен либо в виде отдельной микросхемы, либо входить в состав многофункциональной микросхемы. Таким образом, Chipset звуковой системы может содержать как несколько, так и одну микросхему.
Конструктивные исполнения звуковой системы ПК претерпевают существенные изменения; встречаются материнские платы с установленным на них Chipset для обработки звука.
Однако назначение и функции модулей современной звуковой системы (независимо от ее конструктивного исполнения) не меняются. При рассмотрении функциональных модулей звуковой карты принято пользоваться терминами «звуковая система ПК» или «звуковая карта».
2. Модуль записи и воспроизведения
Модуль записи и воспроизведения звуковой системы осуществляет аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи звуковых данных или передачи их по каналам DMA (Direct Memory Access - канал прямого доступа к памяти).
Звук, как известно, представляет собой продольные волны, свободно распространяющиеся в воздухе или иной среде, поэтому звуковой сигнал непрерывно изменяется во времени и в пространстве.
Запись звука - это сохранение информации о колебаниях звукового давления в момент записи. В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы. Другими словами, звуковой сигнал может быть представлен в аналоговой или цифровой форме.
Если при записи звука пользуются микрофоном, который преобразует непрерывный во времени звуковой сигнал в непрерывный во времени электрический сигнал, получают звуковой сигнал в аналоговой форме. Поскольку амплитуда звуковой волны определяет громкость звука, а ее частота - высоту звукового тона, постольку для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна соответствовать частоте колебаний звукового давления.
На вход звуковой карты ПК в большинстве случаев звуковой сигнал подается в аналоговой форме. В связи с тем что ПК оперирует только цифровыми сигналами, аналоговый сигнал должен быть преобразован в цифровой. Вместе с тем акустическая система, установленная на выходе звуковой карты ПК, воспринимает только аналоговые электрические сигналы, поэтому после обработки сигнала с помощью ПК необходимо обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый.
Аналого-цифровое преобразование представляет собой преобразование аналогового сигнала в цифровой и состоит из следующих основных этапов: дискретизации, квантования и кодирования. Схема аналого-цифрового преобразования звукового сигнала представлена на рис. 5.2.
Предварительно аналоговый звуковой сигнал поступает на аналоговый фильтр, который ограничивает полосу частот сигнала.
Дискретизация сигнала заключается в выборке отсчетов аналогового сигнала с заданной периодичностью и определяется частотой дискретизации. Причем частота дискретизации должна быть не менее удвоенной частоты наивысшей гармоники (частотной составляющей) исходного звукового сигнала. Поскольку человек способен слышать звуки в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, максимальная частота дискретизации исходного звукового сигнала должна составлять не менее 40 кГц, т. е. отсчеты требуется проводить 40 000 раз в секунду. В связи с этим в большинстве современных звуковых систем ПК максимальная частота дискретизации звукового сигнала составляет 44,1 или 48 кГц.
Квантование по амплитуде представляет собой измерение мгновенных значений амплитуды дискретного по времени сигнала и преобразование его в дискретный по времени и амплитуде. На рис. 5.3 показан процесс квантования по уровню аналогового сигнала, причем мгновенные значения амплитуды кодируются 3-разрядными числами.
Аналого-цифровое преобразование осуществляется специальным электронным устройством - аналого-цифровым преобразова телем (АЦП), в котором дискретные отсчеты сигнала преобразуются в последовательность чисел. Полученный поток цифровых данных, т.е. сигнал, включает как полезные, так и нежелательные высокочастотные помехи, для фильтрации которых полученные цифровые данные пропускаются через цифровой фильтр.
Цифроаналоговое преобразование в общем случае происходит в два этапа, как показано на рис. 5.4. На первом этапе из потока цифровых данных с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) выделяют отсчеты сигнала, следующие с частотой дискретизации. На втором этапе из дискретных отсчетов путем сглаживания (интерполяции) формируется непрерывный аналоговый сигнал с помощью фильтра низкой частоты, который подавляет периодические составляющие спектра дискретного сигнала.
Для записи и хранения звукового сигнала в цифровой форме требуется большой объем дискового пространства. Например, стереофонический звуковой сигнал длительностью 60 с, оцифрованный с частотой дискретизации 44,1 кГц при 16-разрядном квантовании для хранения требует на винчестере около 10 Мбайт.
Для уменьшения объема цифровых данных, необходимых для представления звукового сигнала с заданным качеством, используют компрессию (сжатие), заключающуюся в уменьшении (Количества отсчетов и уровней квантования или числа бит, при-I холящихся на один отсчет.
Подобные методы кодирования звуковых данных с использованием специальных кодирующих устройств позволяют сократить объем потока информации почти до 20 % первоначального. Выбор метода кодирования при записи аудиоинформации зависит от набора программ сжатия - кодеков (кодирование-декодирование), поставляемых вместе с программным обеспечением звуковой карты или входящих в состав операционной системы.
Выполняя функции аналого-цифрового и цифроаналогового преобразований сигнала, модуль записи и воспроизведения цифрового звука содержит АЦП, ЦАП и блок управления, которые обычно интегрированы в одну микросхему, также называемую кодеком. Основными характеристиками этого модуля являются: частота дискретизации; тип и разрядность АЦП и ЦАП; способ кодирования аудиоданных; возможность работы в режиме Full Duplex .
Частота дискретизации определяет максимальную частоту записываемого или воспроизводимого сигнала. Для записи и воспроизведения человеческой речи достаточно 6 - 8 кГц; музыки с невысоким качеством - 20 - 25 кГц; для обеспечения высококачественного звучания (аудиокомпакт-диска) частота дискретизации должна быть не менее 44 кГц. Практически все звуковые карты поддерживают запись и воспроизведение стереофонического звукового сигнала с частотой дискретизации 44,1 или 48 кГц.
Разрядность АЦП и ЦАП определяет разрядность представления цифрового сигнала (8, 16 или 18 бит). Подавляющее большинство звуковых карт оснащено 16-разрядными АЦП и ЦАП. Такие звуковые карты теоретически можно отнести к классу Hi-Fi, которые должны обеспечивать студийное качество звучания. Некоторые звуковые карты оснащаются 20- и даже 24-разрядными АЦП и ПАП, что существенно повышает качество записи/воспроизведения звука.
Full Duplex (полный дуплекс) - режим передачи данных по каналу, в соответствии с которым звуковая система может одновременно принимать (записывать) и передавать (воспроизводить) аудиоданные. Однако не все звуковые карты поддерживают этот режим в полном объеме, поскольку не обеспечивают высокое качество звука при интенсивном обмене данными. Такие карты можно использовать для работы с голосовыми данными в Internet, например, при проведении телеконференций, когда высокое качество звука не требуется.
