Аналогово-цифровий перетворювач із звукової карти. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Аналогово-цифровий перетворювач із звукової карти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

Сьогодні кожен користувач ПЕОМ знайомий із терміном "мультимедіа". У багатьох він асоціюється із якісним звуком, анімацією тощо. Однак звукову карту Sound Blaster можна використовувати як аналого-цифровий та цифро-аналоговий перетворювач із виключно широкими можливостями обробки даних. Комп'ютер з такою картою можна використовувати як осцилограф, генератор або аналізатор сигналів. Справа в тому, що її серцем є цифровий сигнальний процесор DSP (Digital Signal Processor). Щоб використовувати його можливості, необхідно мати безпосередній доступ до буферів, що містять звукові дані і керуючим режимом роботи DSP, тобто. Використовувати інтерфейс низького рівня. У цій статті ми розглянемо пристрій звукової карти та формат стандартних типів файлів даних, в яких у пам'яті комп'ютера зберігаються дані, отримані в результаті оцифрування сигналів, що надходять на вхід звукової карти. Такі файли можна синтезувати програмно з метою отримання сигналів заданої форми.

Як правило, звукова карта (рис.1) має два здвоєні (стереофонічні) входи і два такі ж виходи. Перший (лінійний) вхід розрахований на вхідні сигнали з амплітудою близько 1, другий - мікрофонний, для слабкіших сигналів. При використанні звукової карти як аналого-цифрового перетворювача можна використовувати будь-який з цих входів - залежно від рівня сигналу, що обробляється.

Аналогово-цифровий перетворювач із звукової карти

Дані, що стосуються мультимедіа, зберігаються у файлах у так званому форматі RIFF (Resource Interchange File Format - формат файлу для обміну ресурсами) [1]. Файл формату RIFF містить вкладені фрагменти (chunk's). Зовнішній фрагмент складається з заголовка та області даних (рис.2). Перше подвійне слово заголовка містить чотирисимвольний код, що ідентифікує дані, що зберігаються у фрагменті.

Аналогово-цифровий перетворювач із звукової карти

Друге подвійне слово заголовка - розмір області даних у байтах (без урахування розміру самого заголовка). Область даних має змінну довжину з умовою її вирівнювання на межу слова та доповнення наприкінці нульовим байтом до цілого числа слів у разі потреби.

Формат RIFF не визначає формату даних. Практично файл RIFF може містити будь-які дані для мультимедіа, причому формат даних залежить від типу даних.

Область, позначена на рис.2 як "Дані", можуть містити в собі інші фрагменти. Для файлу, в якому зберігаються звукові дані (wav-файл), ця область містить ідентифікатор даних "WAVE", фрагмент формату звукових даних "fmt" (три символи "fmt" та пробіл на кінці), а також фрагмент звукових даних (мал. 2). Файл може додатково містити фрагменти інших типів, тому слід думати, що заголовок wav-файла має фіксований формат. Наприклад, у файлі може бути фрагмент "LIST" або "INFO", що містить інформацію про права .копіювання та іншу додаткову інформацію.

Розглянемо, як відбувається запис даних. Спочатку потрібно відкрити пристрій введення, вказавши формат звукових даних. Потім потрібно замовити один або кілька блоків пам'яті та підготувати їх для введення, викликавши спеціальну функцію. Після цього підготовлені блоки потрібно при необхідності передавати драйверу пристрою введення, який заповнює їх записаними звуковими даними. Для збереження записаних даних у wav-файлі додаток повинен сформувати та записати у файл заяловок wav-файлу та звукові дані з підготовлених заповнених драйвером пристроїв введення блоків пам'яті.

Нижче наведено фрагмент програми, що дозволяє записати блок даних у файл, що необхідно при використанні звукової карти як аналого-цифрового перетворювача:

uses SysUtils, MMSystem; type TWaveData = array[0..0) of word ;const Discret = 22050;WaveHdr:TWaveHdr=( lpData: nil;(address of waveform buffer) dwBufferLength: 0; dwUser: 0; dwFlags: 0; dwLoops: 0; IpMext: nil; reserved: 0 ) ;WaveFormat: BytesPerSec : Discret; nBllockAlign: 0; wBitsPerSample: 1; csSize: 1 ) ;var WaveDate: ^TWaveDate; HSoundDevice: HWaveIn; hfile: HMMIO; res: MMRsult; end; res : =waveInOpen (@HSoundDevice, WAVE_MAPPER, @WaveFormat, 8); res : =waveInPrepareHeader (HSoundDevice, @WaveHdr, SizeOf (WaveHdr)); res : =waveInUnprepareHeader (HSoundDevice, @WaveHdr,SizeOf(WaveHdr)) ; FreeMem (WaveData); res: =waveInStart (HSoundDevice) ; hfile:=mmio0pen ("d: \work\data_10. txt",nil, MMIO_CREATE or MMIO_READWRITE); mmioWrite(hfile, WaveHdr.IpData, WaveHdr, dwBytesRecorded); mmioClose(hfile,10); waveInReset(HSoundDevice) ; waveInClose(HSoundDevice) ;end.

На відміну від інтерфейсу МСI, де багато параметрів приймаються за умовчанням, інтерфейс низького рівня вимагає уважного та ретельного обліку всіх деталей процесу запису та читання. В якості компенсації за додатково витрачені зусилля ви отримуєте велику гнучкість і можливість працювати не тільки зі звуком, але й довільними сигналами в реальному часі.

література

1. Фролов А.В., Фролов Г.В. Мультимедіа для Windows. Посібник для програміста. - М, "ДІАЛОГ-МІФІ", 1994, 284 с. (Бібліотека системного програміста; Т. 15).

Автор: О.Барановський, м.Мінськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ефективний акумулятор з літієвим анодом 10.08.2014

Дослідники зі Стенфордського університету в США змогли створити ефективний і надійний акумулятор з літієвим анодом, вирішивши при цьому проблеми, які раніше ніхто не міг вирішити десятиліттями. Нова розробка дозволить у перспективі створювати більш легкі, компактні та потужні батареї для смартфонів, ноутбуків та електромобілів.

Типова конструкція акумулятора включає три основні елементи: анод (позитивний електрод), електроліт та катод (негативний електрод). Сьогодні найбільшого поширення набули літій-іонні акумулятори, в яких іон літію виступає як переносник заряду. Анод у своїй, зазвичай, виготовляється з графіту. Хоча графіт найбільш популярний матеріал для виробництва анодів, він далеко не найефективніший, говорить І Цуй (Yi Cui), процесор Стенфордського університету з матеріалознавства та керівник проекту. Літій є більш ефективним.

"З усіх матеріалів, які можна застосовувати для виробництва анодів, літій має найбільший потенціал, - пояснює вчений. - Він має невелику вагу та найбільш високу енергетичну щільність. З цим матеріалом можна отримати більше потужності на одиницю ваги та обсягу. Інакше кажучи, можна створювати більш легкі, компактні та потужні акумулятори". Цуй також каже, що, згідно з його припущеннями, літієвий анод теоретично здатний підвищити ємність батареї в 3-4 рази.

Проблема полягає в тому, що, перш за все, літій швидко вступає з електролітом в хімічну реакцію, і, крім того, він значно збільшується в розмірах при осадженні іонів літію на літієвому аноді, через що відбувається деградація акумулятора.

Як розповідає керівник проекту, багато вчених десятиліттями билися над вирішенням цих проблем, які, нарешті, вдалося вирішити його команді, застосувавши один додатковий елемент - свого роду захисний кожух, що закриває анод, і є сіткою з вуглецевих куполів товщиною 20 нм. Така сітка запобігає реакції літію з електролітом і є достатньо гнучкою, щоб у міру розширення анода розтягуватися, не руйнуючись.

Зазвичай батарею можна починати масово виробляти в тому випадку, якщо її кулонівська ефективність (відносний обсяг літію, що зберігається на аноді після циклу заряду-розряду) досягає 99,9% і більше, не знижуючи менше цього значення тривалий час.

Досі батареї з літієвим анодом, створені в умовах лабораторій, показували кулонівську ефективність близько 96%. Причому лише через 100 циклів заряду-розряду вона падала нижче 50%. Вченим зі Стенфордського університету вдалося досягти значення 99%, яке залишалося таким навіть через 150 циклів.

Інші цікаві новини:

▪ Водневе паливо з морської води

▪ Система рідинного охолодження Rosewill PB240-RGB

▪ Сумні очі корови

▪ Здоров'я людини залежить від дерев

▪ Поліпшення чистих метанольних паливних елементів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструкції з експлуатації. Добірка статей

▪ стаття Джон Стейнбек. Знамениті афоризми

▪ стаття Як бджоли роблять мед? Детальна відповідь

▪ стаття Хамемелюм благородний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Реле покажчика поворотів з урахуванням комутатора навантаження. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Норми приймально-здавальних випробувань. Підвісні та опорні ізолятори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт