Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed), которая определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных. Единицей измерения этого параметра является количество бит в секунду (бит/с). Скорость модуляции не следует путать с пропускной способностью канала (throughput), которая может быть меньше или больше скорости модуляции в зависимости от качества линии, применения коррекции ошибок и сжатия передаваемых данных. Поскольку скорость передачи данных может измеряться как в битах в секунду, так и в бодах, то следует отметить, что это, вообще говоря, — единицы разные. Дело в том, что бод определяет число изменений (модуляций) сигнала в секунду. Однако в зависимости от способа модуляции каждое изменение сигнала может соответствовать не только одному, но и большему количеству бит.
1.17.8 Факс-модемы
Заметим, что сама идея передачи изображений по линиям проводной связи ненова и впервые была предложена еще в 1842 году, а первая работающая факсимильная машина появилась на свет спустя 12 лет. Правда, затем эта идея была забыта почти на столетие.
Система, должна обеспечивать сканирование документа на передающей стороне, преобразование информации в форму, пригодную для передачи по имеющемуся каналу связи, и формирование на бумажном носителе на приемной стороне дубликата — факсимиле — исходного документа. Факсимильные машины стали популярны во второй половине 60-х годов, когда МККТТ принял набор стандартов для телефаксов, названных Group 1 и Group 2 (или Gl, G2). Однако телефаксы, отвечающие требованиям G1 или G2, были исключительно аналоговыми и страдали неточностью передачи информации. Существенный скачок в развитии факсимильной связи произошел в 1980 году, когда ССITТ ввел стандарт Group 3 (G3), который определял методы цифрового сканирования и сжатия информации. Иными словами, избыточность информации в сигнале снижалась еще до ее передачи (модуляции). В отличие от первых аналоговых телефаксов, работающих со скоростью 300 бит/с, аппарат, отвечающий стандарту G3, передает информацию со скоростью 9600 бит/с, что позволяет отправлять страницу документа менее чем за минуту (обычно за 15—20 секунд). Сам процесс модуляции-демодуляции сигнала определяется стандартом V.29.
Эффективные методы сжатия позволяют в некоторых случаях сократить количество, передаваемой информации на 70—80%.
1.17.9 Звуковые карты
Как явствует из названия, звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может использовать да обычно и использует несколько способов для воспроизведения звука. Одним из простейших способов является преобразование ранее оцифрованного непрерывного (аналогового) сигнала снова в аналоговый. Для этого используются микросхемы ЦАП (цифро-аналоговых преобразователей). Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов) и преобразуются в аналоговый сигнал через ЦАП по мере необходимости. Кстати, для записи сигнала применяются микросхемы аналого-цифровых преобразователей (АЦП), то есть устройства, способные формировать из аналогового эквивалентный цифровой сигнал.
Качество записываемого и воспроизводимого сигналов зависит от разрядности (бит) и частоты преобразования (кГц) применяемых АЦП и ЦАП. В зависимости от разрядности АЦП-ЦАП карты условно подразделяются на 8- и 16-разрядные (вообще говоря, АЦП-ЦАП бывают также 10- и 12-разрядными). 8-разрядное преобразование может обеспечить качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное ассоциируется обычно с качеством аудио компакт-диска. Аппаратные средства, необходимые для прямой записи и воспроизведения сигнала, часто называют цифровым аудиоканалом (digital audio channel).
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала. Это синтез с использованием частотной модуляции, или FM-синтез, и синтез с применением таблицы волн (WaveTable) — так называемый табличный, или WT-синтез. Разумеется, поскольку синтез в звуковых картах может быть только цифровой, то для преобразования выходной информации в непрерывный сигнал также используются микросхемы ЦАП. Совокупность микросхемы синтезатора и ЦАП называют набором. Так, если набор OPL 3 обеспечивает только FM-синтез, то OPL 4 поддерживает как FM-, так и WT-синтез. В последнем случае звучание наиболее приближено к естественному.
Кстати, управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например MIDI-, устройства. Собственно MIDI (musical instruments digital interface) определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. Вообще говоря, MIDI-сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными "интеллектуальными" музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.
Отдельные узлы звуковой карты (фильтры, выходной усилитель) могут использоваться при воспроизведении звука с аудио-компакт-диска, при этом интерфейс соответствующего привода CD-ROM может располагаться также на звуковой карте.
Некоторые звуковые карты оснащают сигнальными процессорами DSP (Digital Signal Processor). Это обеспечивает существенное увеличение скорости работы при компрессии и декомпрессии звуковых файлов для звукового аудиоканала, так как они обычно занимают много места. Небесполезным оказывается использование DSP и при WT-синтезе. Как правило, настоящий DSP — достаточно дорогое устройство, поэтому сразу устанавливается только на профессиональных музыкальных картах. Большинство пользователей пока могут спокойно обходиться без DSP таким же образом, как масса людей, не использующих в своей работе математического сопроцессора в компьютере
Стереозвучание —, далеко не предел в стремлении к естественному звучанию. Одним из путей реализаций этого стремления стала технология так называемого объемного, или трехмерного звучания (иначе, 3D-звучания), названного так по аналогии с трехмерным изображением. Например, карты серии Sound Blaster 16 ASP (со встроенным довольно специализированным DSP) могут загружать специальное программное обеспечение (по лицензии фирмы Q-Sound), которое и позволяет получить объемное 3D-звучание. Стоит отметить, что программные приложения должны быть специально ориентированы на Q-Sound. В последнее время стали появляться звуковые карты, оснащаемые дочерними платами, которые обеспечивают для большинства приложений так называемый псевдо ЗD-эффект.
Акустические системы (динамики или колонки) являются, вообще говоря, неотъемлемой частью звуковой карты, за исключением того случая, когда вы предпочитаете слушать музыку через головные телефоны (наушники). В настоящее время существуют две основные разновидности акустических систем: со встроенным выходным усилителем (так называемые активные системы) и без оного (пассивные системы). Если пассивные системы подключаются только к соответствующему выходу звуковой карты, то для активных необходим дополнительный источник энергии. В качестве такого источника может выступать либо батарея гальванических элементов, либо блок питания, который в свою очередь может быть как встраиваемым, так и внешним. Кроме регулировки громкости активные системы имеют обычно 3-полосный эквалайзер. Вместе с компьютером необходимо использовать только экранированные (shielded) колонки — они могут быть расположены непосредственно рядом с монитором и не приведут к постепенному размагничиванию ЭЛТ. Как мы уже отмечали, существуют не только мониторы со встроенными акустическими системами, но даже и клавиатуры. Разумеется, для получения высококачественного звучания стереосистемы должны быть внешними.
2 Физическое окружение вычислительной техники.
К сожалению, при эксплуатации вычислительной техники, ее физическому окружению уделяется, как правило, мало внимания. Тем не менее, исследования доказали, что подавляющее большинство поломок или сбоев в работе вычислительных систем происходит именно из-за проблем, возникающих в ее физическом окружении.
Классифицировать их можно следующим образом:
климатические (окружающая среда)
проблемы электропитания
электромагнитные
электростатические
Рассмотрим каждый из пунктов более подробно.
Большинство компонентов, составляющих современную вычислительную технику, рассчитаны для работы в нормальных климатических условиях (температура окружающего воздуха 15-40° С, влажность и т.д.), за исключением устройств, специально разработанных для работы в других условиях. Несоблюдение этих требований может привести как к выходу из строя всей системы в целом, так и отдельных ее компонентов.
Кроме того, ряд устройств, имеющих повышенную теплоотдачу, в настоящее время снабжается специальными системами охлаждения. Выход из строя этих систем может привести к перегреву устройства, и возможно, его поломке. Даже если этого не произойдет, велика опасность повышения температуры внутри корпуса всего устройства, что может создать эффект ”chip creep”, когда микросхемы, или другие компоненты самодемонтируются, либо потеряют контакт с разъемом.
В качестве рекомендаций по предотвращению подобных проблем необходимо указать следующее: