Преобразование
звука из
цифрового
вида в аналоговый. Как
после
оцифровки
прослушивать
звук? То есть,
как преобразовывать
его обратно
из цифрового
вида в аналоговый? Для
преобразования
дискретизованного
сигнала в
аналоговый
вид,
пригодный
для обработки
аналоговым
устройствам
(усилителями
и фильтрами)
и
последующего
воспроизведения
через
акустические
системы,
служит
цифроаналоговый
преобразователь
(ЦАП). Процесс
преобразования
представляет
собой
обратный
процесс
дискретизации:
имея
информацию о
величине
отчетов
(амплитуды
сигнала) и
беря
определенное
количество
отчетов в
единицу
времени, путем
интерполирования
происходит
восстановление
исходного
сигнала. Еще
совсем
недавно
воспроизведения
звука в
домашних
компьютерах
было
проблемой,
так как
компьютеры не
оснащались
специальными
ЦАП. Сначала
в качестве
простейшего
звукового
устройства в
компьютере
использовался
встроенный
динамик (PC Speaker). Вообще
говоря, этот
динамик до
сих пор почти
во всех РС, но
никто уже не
помнит как
его «раскачать»,
чтоб он
заиграл. Если
вкратце, то
этот динамик
к порту на
материнской
плате, у
которого
есть два
положения 1 и 0.
Так вот, если
этот порт
быстро
включать и
выключать, то
из динамика
можно
извлечь более-менее
правдоподобные
звуки. Воспроизведения
различных
частот
достигается
за счет того,
что диффузор
динамика
обладает
конечной
реакцией и не
способен
мгновенно
перескакивать
с места на
место, таким
образом он
«плавно
раскачивается»
вследствие
скачкообразного
изменения
напряжения
на нем. И если
колебать его
с разной
скоростью, то
можно
получить
колебания
воздуха на разных
частотах.
Естественной
альтернативой
динамику
стал так
называемый Covox – это
простейший
ЦАП,
выполненный
на нескольких
подобранных
сопротивлениях
(или готовой
микросхеме),
которые
обеспечивают
перевод
цифрового
представления
сигнала в
аналоговый –
то есть в
реальные
значения
амплитуды. Covox прост в
изготовлении
и поэтому он
пользовался
успехом у
любителей
вплоть до
того времени,
когда
звуковая
карта стала
доступной
всем. В
современном
компьютере
звук
воспроизводится
и
записывается
с помощью
звуковой карты,
подключаемой
либо
встроенной в
материнскую
плату
компьютера.
Задача
звуковой карты
в компьютере
– ввод и вывод
аудио. Практически
это означает,
что звуковая
карта является
тем
преобразователем,
который переводит
аналоговый
звук в
цифровой и
обратно. Если
описывать
упрощенно, то
работа
звуковой
карты может
быть
пояснена
следующим образом.
Предположим,
что она на
вход звуковой
карты подан
аналоговый
сигнал и
карта включена
(программно)
в режим
записи.
Сначала входной
аналоговый
сигнал попадает
в аналоговый
микшер,
который
занимается
смешением
сигналов и
регулировкой
громкости и
баланса.
Микшер
необходим, в
частности,
для
предоставления
возможности
пользователю
управлять
уровнями
записи. Затем
отрегулированный
и сбалансированный
сигнал
попадает в
аналогово-цифровой
преобразователь,
где сигнал
дискретизируется
и квантуется,
в результате
чего в
компьютер по
шине данных
направляется
бит-поток,
который и
представляет
собой оцифрованный
аудио сигнал.
Вывод аудио
информации
почти
аналогичен
вводу, только
происходит в
обратную
строну. Поток
данных, направлениях
в звуковую
карту,
преодолевает
цифро-аналоговый
преобразователь,
который образует
из чисел,
описывающих
амплитуду сигнала,
электрический
сигнал;
полученный
аналоговый
сигнал может
быть попущен
через любые аналоговые
тракты для
дальнейших
преобразований,
в том числе и
для
воспроизведения.
Надо
отметить, что
если
звуковая
карта оборудована
интерфейсом
для обмена
цифровыми данными,
то при работе
с цифровым
аудио никаких
аналоговые
блоки карты
не
задействуются.
