Содержание

1. Введение

2. Цифровое представление звуковых сигналов

- Отличия цифрового представления сигналов от аналогового

- Способы представления звука в цифровом виде

- АЦП и ЦАП

- Устройство АЦП и ЦАП

- Передискретизация

- Достоинства и недостатки цифрового звука

- Интерфейсы, используемые для передачи цифрового звука

- Обработка цифрового звука

- Методы, используемые для обработки цифрового звука

- Звуковые эффекты

- К вопросу о хранение и передаче цифрового звука

- К вопросу о сохранении качества сигнала при цифровой обработке

- К вопросу о сохранении качества сигнала при цифровом преобразовании форматов

- Компьютерные программы, используемые для обработки звука

- Джиттер

3. Спецификация стандарта MIDI, его реализация на компьютере

- MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов)

- Аппаратная спецификация MIDI

- Програмная спецификация MIDI

- Методы, используемые для синтеза звука

- Подстандарты GM, GS, XG

- MPU-401 и MT-32

- Эффекты Reverb и Chorus

- Эффеуты Polyphony и Multi-timbral

- MIDI-клавиатура

4. Звуковые карты

- Способы получения звука на IBM PC

- Компоненты звуковой карты

- Эффект-процессор

- Характеристики звуковой карты

- Параметры некоторых поделей звуковых карт

- Сравнение Creative Labs Sound Blaster Live! и Diamond Monster MX300 (на Aureal Vortex2)

- Некторые аспекты качественного воспроизведения цифрового звука

- Наводки от аппаратуры компьютера на карту

- Цифровая рабочая станция

5. Обзор современных технологий позиционирования звука в пространстве

- в видении компании Sensaura

- в видении компании Aureal

- в видении компании EAR

- в видении компании Creative

- в видении компании QSound

6. Обзор применяемых форматов хранения цифровых аудиоданных без и с потерей качества

- Методы, используемые для эффективного сжатия цифрового звука

- Форматы, используемые для представления цифрового звука

- Форматы, используемые для представления звука и музыки

- MPEG: общая информация

- Звук в MPEG

- Что такое MP3?

- Описание процесса кодирования

- Декодирование MP3

- Самые известные плееры

- Dolby Digital – общая информация

- TvinVQ – VQF

7. MP3 – время прощаться с ПК

8. Заключение

9. Список используемых материалов

1. Введение

Компьютер – от английского “compute” – вычислять. Т.е., говоря по-русски, – всего-навсего вычислитель. И когда-то, давным-давно, это соответствовало применению компьютеров. Их использовали англичане для взлома кодов и шифров радиопередач Германии во время ВМВ. Их применяют и для прямо противоположной функции – кодирования и шифрования передаваемой информации. Они применялись для расчета сложнейших траекторий полета первых (да и последних) искусственных спутников Земли и других планет. И существует еще большое число ветвей и отраслей науки и промышленности, в которых невозможно обойтись без вычислительных мощностей компьютеров. Однако, изначально Электронно Вычислительную Машину всегда пытались использовать не только по прямому назначению, но и чуточку по другому. Вначале простые крестики-нолики и морской бой. Потом, когда у машины появился дисплей, ее научили рисовать различные «картинки» из символов. Дальше, до движущихся по экрану различных фигурок, оставалось совсем немного. Сейчас уже игры без графики мало кому нужны, кроме фэнов. Но… Присмотримся к этому процессу чуть внимательней: «символы->картинки из значков->статичные картинки->полномасштабное видео». Компьютеры становились меньше, надежнее, долговечнее, быстрее…

Как видим, путь проделан немалый, и все-таки - это эволюция, растянувшаяся на полвека. Масштабное же событие, произошедшее около 10 лет назад назвать другим словом, как революция, вряд ли можно. На персональный компьютер пришел звук. Отголоски этого события продолжают сотрясать комьютерный мир до сих пор. Звук позволил сделать компьютер из принадлежности редкого бизнесмена в суровую необходимость для каждого. Он совершил фурор в индустрии производства музыкальной аппаратуры и звукозаписи. Раньше требовалось иметь проигрыватель виниловых дисков, компакт-кассет, компакт-дисков и прочую технику. Теперь достаточно одного – компьютера. Он уже играет, поет и даже обновленную версию рецепта клубничного пирога с джемом может из интернета скачать и переслать СВСВЧП (Сверх Интеллектуально Сверх Высокочастотной Печке). Только вот кофе пока не варит. Но и это, я думаю, скоро кто-нибудь исправит.

Компьютер потеснил такие традиционные истоники дохода и развлечений как казино, кино, театр. Осталось только научить компьютер работать и делать уборку в квартире, и все… Он действительно будет «везде», и человек не сможет без него обходиться. А вот компьютер без человека?

И все лишь из-за чего? Из-за маленькой платки с несколькими копеечными радиодеталями, кошмарными шумами и огромными амбициями. Sound Blaster так сказать, версии 1.0. Производства фирмы Creative Labs из далекого Сингапура. Не она первой выпустила звуковую карту, но она смогла популяризовать эту идею в массах. Создать имя и завоевать рынок. Словосочетание «Sound Blaster» стало синонимом «звуковой карты». И теперь компьютер без «звука» – это не компьютер. Как же так! Ведь он сможет проиграть при входе в «Windows» бравурное «Та-да!!!» И все – комьютер становится бесполезной грудой никому не нужного хлама.

Мне кажется, что все вышеприведенное должно немного заинтересовать. Ведь именно появление звука стало первым камнем в той лавине, которая обрушивается сейчас на головы несчастных потребителей услуг и товаров из сферы высоких технологий. «Полная 3Д акселерация» кричат одни, «Потрясающее качество воспроизведения ДВД» заявляют третьи, «Только у нас – самый настоящий трехмерный звук» похваляются третьи. И так – до бесконечности.

Вот почему я выбрал в качестве темы для курсовой это направление. Оно весьма обширно и полно обхватить его не позволяет ни скромный объем пояснительной записки, ни требуемое время. Поэтому я постарался ответить на поставленые вопросы, используя свой небольшой опыт в работе на «железном» (аппаратном) обеспечении компьютеров.

2. Цифровое представление звуковых сигналов

Отличия цифрового представления сигналов от аналогового

Традиционное аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических сигналов (изменений тока и напряжения) представленным ими исходным сигналам (звуковому давлению, температуре, скорости и т.п.), а также подобии форм электрических сигналов в различных точках усилительного или передающего тракта. Форма электрической кривой, описывающей (также говорят - переносящей) исходный сигнал, максимально приближена к форме кривой этого сигнала.

Такое представление наиболее точно, однако малейшее искажение формы несущего электрического сигнала неизбежно повлечет за собой такое же искажение формы и сигнала переносимого. В терминах теории информации, количество информации в несущем сигнале в точности равно количеству информации в сигнале исходном, и электрическое представление не содержит избыточности, которая могла бы защитить переносимый сигнал от искажений при хранении, передаче и усилении.