Multimediální prvky pro PC
Popis multimediálních prvků pro PC
Je důležité rozlišovat mezi dvěma základními druhy nosičů multimediální informace. Nosiče informace lze rozdělit na média statická (časově nezávislá) a dynamická (měnící se s časem). Příkladem statických médií mohou být texty, grafika a nepohyblivé obrázky, dynamických naopak obrázky pohyblivé, animace a zvuky.
Multimediální PC (MPC) by mělo mít minimálně tyto výkonnostní parametry:
Je nutno dodat, že tyto požadavky jsou opravdu minimální a že v současné době by člověk asi těžko sháněl takto zastaralý počítač. Pro přijatelnou práci by bylo možná lepší doporučit procesor alespoň Pentium 133 (pro náročné hry až Pentium III nebo AMD K7), pevný disk alespoň 1 GB (spíše více), grafickou kartu s minimálně 4 MB video paměti, CD-ROM alespoň 8x speed, zvukovou kartu, software podporující většinu multimediálních formátů a standardů
Zvuková karta
DAC (Digital-analog conversion)
Jádrem každého digitálního zařízení vyrábějícího analogový signál, v našem případě zvuk, je digitálně-analogový převodník. To je elektronický obvod, jež v pravidelných časových intervalech převádí číslicový údaj na analogový. Jednoduše řečeno z nějakého čísla, které obdrží na vstupu, vyrobí na výstupu napětí, jež je tomuto číslu přiřazeno. Například číslu 255 přiřadí hodnotu napětí
10 V a co je mezi tím se postupně rozdělí, v našem případě každá jednotka bude znamenat zvýšení napětí o 10 V / 255 = 0,0392 V. Uvedený příklad odpovídá převodníku s 8bitovým rozlišením
(8 bitů znamená čísla od 0 do 255).
Pokud budeme mít převodník s rozlišením 16 bitů, budou jim odpovídat čísla od 0 do 65535 a v našem případě napě?ové schůdky budou velké 10 V / 65535 = 0,00015 V.
ADC (Analog-digital conversion)
Je to jen opačný postup než DAC. Je však realizován jiným obvodem, než byl předchozí.
Od jeho rychlosti závisí tzv. frekvence vzorkování, množství odměrů přicházejícího signálu za sekundu během nahrávání.
Chcete-li například převést napětí 4,72 V na nějaké 8bitové číslo, může se to provést tak, že postupně necháte na nějaký pomocný DA převodník posílat čísla od 0 do 255 a to, které se bude po převodu na napětí nejvíce blížit sledované hodnotě, prohlásíte ho za jeho převod. V našem případě to tedy bude číslo 120, protože 120 x 0,0392 = 4,704, což je nejblíže 4,72 V. Z toho je vidět, že jsme na odměření tohoto vzorku potřebovali 120 kroků. Ve skutečnosti je pro převod 8bitového slova potřeba právě jen 8 kroků. Avšak i zde vzniká tzv. kvantovací chyba 4,72 - 4,704 = 0,016 V. Dnešní karty používají AD převodníky, jež pracují s vzorkovací frekvencí až 44,1 kHz při snímání mono, obvykle s 22 nebo 44,1 kHz pro stereo. U PC však není největším problémem rychlost převodníků, ale rychlost DMA přenosu, který je použit pro ukládání nasnímaných dat. To znamená při frekvenci 44,1 kHz, stereo a 16bitové kvalitě se jedná o 172,3 kB/s. Zvuková kvalita se přibližuje nebo dosahuje koncertní kvality.
Starší 8,16bitové karty používají FM syntetizér, který pracuje na principu napodobení reálného tónu pomocí přehrávání jednoho zvuku různou rychlostí.
Novější karty používají Wave Table syntézy - jednotlivé nástroje jsou nasnímány v CD kvalitě a uloženy na disku. Při přehrávání se daný nástroj nahraje do paměti zvukové karty a přehraje se. Tímto způsobem se dá dosáhnout koncertní kvality výsledného zvuku.
Nevýhoda nástroje: zaberou na disku velký prostor (7-10 MB).
MIDI (Musical Instrument Digital Interface)
Označuje standard pro výměnu dat mezi elektronickými hudebními nástroji. Hardwarově je MIDI druh sériového rozhraní, které přenáší data rychlostí 31250 bitů za sekundu. Spojením rozhraní MIDI klávesnice se syntetizátory, skupinou bicích nástrojů a přístrojů vyrábějících efekty, ovládá hudebník nebo skladatel celý orchestr. Vedením MIDI nejsou vysílány žádné hudební signály, ale instrukce pro hraní. Data MIDI jsou rozdělena do tzv. Events (událostí). Nejdůležitější Events se jmenují Note On a Note Off. Není to však nic jiného než příkazy k zahrání určitého tónu určité délky a síly na zadaném kanálu MIDI. Kanály MIDI (je jich 16) si můžeme představit jako rozhlasové kanály. Umožňují přímé adresování určitého zařízení MIDI nebo výběr tónu na syntetizátoru. Pomocí jednoho PC a vhodného programu (sekvenceru) se nahrává hudba po záznamových stopách, přičemž jsou jednotlivé melodické posloupnosti předehrávány počítači nástrojem MIDI, například syntetizátorem. Na rozdíl od magnetofonových snímků se zaznamenaná data skládají z jednotlivých hracích instrukcí, které se dají dodatečně zpracovat až do nejmenších podrobností. Vedle událostí Note On a Note Off existuje celá řada dalších příkazů pro řízení příslušného nástroje. Jedním z nejdůležitějších je program Change. Tento Event vybírá jiný tón nazývaný také Pantch nebo Program), nebo? většina syntetizátorů ovládá podstatně víc než pouhých 16 rozdílných zvuků.
Všechny zvukové karty se v zásadě skládají ze tří víceméně navzájem nezávislých částí:
Digitální část (A/D a D/A převodník) je určena pro digitální nahrávání a reprodukci tónu a zvuku. Uplatní se např. při řízení hlasu nebo při přehrávání souboru .WAV. Nemá jako jediná vůbec nic společného s MIDI.
Druhou částí je zdroj zvuku (syntetizátor), který jen nereprodukuje hrané zvuky, ale podle pokynů pro programování sám uměle vyrábí tóny a hluky. To je hlavně třeba pro napodobování hudebních nástrojů k hudebnímu podmalování počítačových her nebo pro reprodukci souborů MIDI. V syntetizátoru se moderní zvukové karty liší nejvíc. Jednodušší modely pracují s čipem OPL 2 nebo OPL 3 firmy YAMAHA.Oba čipy pracují na základě frekvenční modulace (FM), což znamená, že se zvuky vytvářejí z jednoduchých nebo několikanásobně se překrývajících vlnových tvarů.
Mezi nejznámější patří SoundBlaster, Diamond Monster
Některé karty mají integrované i radio přijímače.
K dobrému zvukovému zážitku patří i reproduktory vybavené pro prostorový zvuk (3D Sound) zvyšující zážitek z multimediálních aplikací a her.
Video karty
umožňují rychlé překreslování obrazovky (a tak zrychlují celý počítač...) a přehrávání videa na obrazovce. Jsou vybaveny videopamětí, která slouží k urychlení karty (čím více paměti, tím lépe). V současné době se prodávají ještě tzv. 3D akcelerátory (Voodoo, TNT), které vedle video karty zrychlují hlavně 3D objekty (nejčastější použití ve hrách). Některé video karty mají integrované i přijímače televizního signálu.