Компьютер под управлением windows в роли цифрового источника

Тактильные голограммы

Наука также работает над другим творением «Звездного пути» — голодеком. Хотя в технологии голограммы нет ничего нового, на данный момент нам доступны не такие хитроумные ее проявления, как показывают фантастические фильмы. Правда, важнейшей чертой, отделяющей фантастические голограммы от реальных, остаются тактильные ощущения. Оставались, если быть точным. Инженеры из Университета Бристоля разработали так называемую технологию UltraHaptics, которая в состоянии передавать тактильные ощущения.

Изначально технология разрабатывалась для оказания силы на вашу кожу, чтобы облегчить жестовое управление определенными устройствами. Механик с грязными руками, например, мог бы пролистать руководство по эксплуатации. Технология должна была придать сенсорным экранам ощущение физической страницы.

Поскольку эта технология использует звук для производства вибраций, которые воспроизводят ощущение прикосновения, уровень чувствительности можно изменять. 4-герцевые вибрации похожи на тяжелые капли дождя, а 125-герцевые напоминают прикосновения к пене. Единственным недостатком на данный момент остается то, что эти частоты могут быть услышаны собаками, но дизайнеры говорят, что это поправимо.

Сейчас же они дорабатывают свое устройство для производства виртуальных форм вроде сфер и пирамид. Правда, это не совсем виртуальные формы. В основе их работы лежат сенсоры, которые следуют за вашей рукой и соответственно образуют звуковые волны. В настоящее время этим объектам не хватает детализации и некоторой точности, но дизайнеры говорят, что однажды технология будет совместима с видимой голограммой, а человеческий мозг будет в состоянии сложить их в одну картинку.

По материалам listverse.com

Явление резонанса

У большинства твёрдых тел имеется собственная частота резонанса. Понять этот эффект достаточно просто на примере обычной трубы, открытой только с одного конца. Представим ситуацию, что с другого конца трубы подсоединяется динамик, который может играть какую-то одну постоянную частоту, её также впоследствии можно менять. Так вот, у трубы имеется собственная частота резонанса, говоря простым языком — это частота, на которой труба «резонирует» или издаёт свой собственный звук. Если частота динамика (в результате регулировки) совпадёт с частотой резонанса трубы, то возникнет эффект увеличения громкости в несколько раз. Это происходит потому, что громкоговоритель возбуждает колебания воздушного столба в трубе со значительной амплитудой до тех пор, пока не найдётся та самая «резонансная частота» и произойдёт эффект сложения. Возникшее явление можно описать следующим образом: труба в этом примере «помогает» динамику, резонируя на конкретной частоте, их усилия складываются и «выливаются» в слышимый громкий эффект. На примере музыкальных инструментов легко прослеживается это явление, поскольку в конструкции большинства присутствуют элементы, называемые резонаторами. Нетрудно догадаться, что резонатор служит цели усилить определённую частоту или музыкальный тон. Для примера: корпус гитары с резонатором ввиде отверстия, сопрягаемого с объёмом; Конструкция трубки у флейты (и все трубы вообще); Циллиндрическая форма корпуса барабана, который сам по себе является резонатором определённой частоты.

Измерение шума

Показатели измерений позволяют определить шумовое влияние на работающего человека. Существуют нормы шума, необходимые для производственных и бытовых условий. Свои правила действуют и в многоквартирных домах, по которым определено, что этот показатель не должен быть больше 30 дБ.

Когда соседи проводят ремонт, то уровень шума может быть больше допустимого значения. Тем более что некоторые проводят такие работы и ночью, что незаконно. Тогда необходимо правильно измерить его, чтобы привлечь нарушителей к ответственности.

Измерение уровня шума выполняется профессионалами, которые имеют специальное устройство. У прибора есть чувствительный микрофон, с помощью которого происходит запись звуков, после чего они переносятся на монитор. Этот метод позволяет определить уровень в децибелах.

Чтобы самостоятельно выполнить замер шума, нужно использовать компьютер, планшет, айфон и другую технику. Потребуется установить специальное приложение. Оно может быть платным и бесплатным. Поскольку знать точные показатели необязательно, то выполненный замер позволит определить примерные характеристики.

Измерение уровня шума требуется и на рабочих местах в производственном помещении. При выполнении этой операции должно быть включено оборудовании вентиляции, кондиционирования воздуха и другие приборы.

Зачем нужна фонетика

Чтобы преподавать язык иностранцам. Без объяснения фонетических правил нельзя научить человека правильно произносить иностранные звуки. Вспомните, как вы в школе учились произносить английское «r» в слове «rabbit» (кролик) или немецкое «r» в слове «warum» (почему).

Да что там говорить, дети русское-то «р» не всегда выговаривают.

Чтобы определить норму произношения. Фонетисты определяют, что является нормой в произношении звуков, а что нет. Например, мы не произносим слово «молоко» как бабушка с окающим диалектом – . И мы не произносим его как дедушка с акающим диалектом – .

Произнесите это слово и вслушайтесь в него. Вы между «м» и «л» произносите какой-то очень-очень короткий звук. Это и не О, и не А, и не Э. Поэтому в транскрипции для него придумали специальный значок – «ъ». Перед «л» и «к» вы произнесете звук, который уже больше похож на А, а под ударением произнесете то, что пишете, то есть О. Ваше произношение транскрибируется так: [мъл/\ко]. Точно так же вы будете произносить слова «борода» и «караван».

Про Лободу

Лободу, кстати, вы называете так же: [лъб/\да]. Вы не окаете, поэтому она у вас не , и не акаете, поэтому она не .

Чтобы грамотно писать. В орфографии есть куча правил, которые связаны с произношением. Например, приставки на -з и -с всегда пишутся так, как слышатся, то есть перед звонкими согласными пишется «з», а перед глухими – «с»: раздавить, рассмешить, разгневать, расписать.

Распайка звуковых кабелей

Большинство звуковых кабелей при инсталляциях используются готовыми. Но всего предусмотреть трудно, да часто и лень предусматривать. Обычно на объекты приходит просто катушка микрофонного кабеля и горсть разъёмов, и часто даже не тех, которые нужны.

Тут рассмотрим наиболее часто встречающиеся варианты соединения аналогового звукового сигнала и то, как их правильно спаивать (в смысле соединять).

XLR — XLR

У разъёмов XLR принято на первой ножке паять землю, на второй — «горячий» сигнал, на третьей — «холодный».

Если кабель с двух сторон имеет разъёмы XLR, то соединение очень простое — первая ножка с первой, вторая со второй, третья с третьей. Ну и хорошо бы провода по цветам не перепутать.

Когда разъёмы обозначают по-английски, то «папа» пишется как male, а «мама» как female. Не перепутай!

Кабели с разъёмами XLR могут быть только «папа» — «мама», никак по-другому. Ну и зная правило направления звука в кабелях с разъёмами XLR легко вычислить, что выход у микрофонов всегда может быть только «папа».

Феникс — Феникс

Соединение очень простое, соответствующие контакты соединяются друг с другом. В отличие от кабеля с разъёмами XLR этот кабель может работать в обе стороны.

На контакт «+» подключается «горячий» провод, чаще всего красного цвета, а на контакт «-» подключается «холодный» провод, то есть чаще всего синего цвета.

Тут показано примерное расположение сигналов «+», «-» и земли в разъёме Феникс. Каждый производитель делает это расположение по-своему. Перед изготовлением кабеля внимательно посмотри документацию или маркировку разъёма на приборе!

XLR — Тюльпан

Такой кабель имеет на одной стороне балансный сигнал, а на другой небалансный. Вообще то просто так переходить с балансного на небалансный сигнал и обратно не очень правильно, нужен хотя бы балун (сам найди кто это!). Но обычно в инсталляциях всё упрощают и вроде никто не жалуется. Правильно спаять такой кабель, где на одной стороне XLR, а на другой RCA, можно только зная направление звука.

При переходах с балансного сигнала на небалансный и наоборот очень важно помнить, когда ставится перемычка между неиспользуемым «холодным» (минусовым) сигналом и землёй. Если балансный сигнал выходной, то перемычку ставить нельзя, иначе получается, что выход усилителя просто закорачивается и он может сгореть

Если балансный сигнал выходной, то перемычку ставить нельзя, иначе получается, что выход усилителя просто закорачивается и он может сгореть.

Если балансный сигнал входной, то перемычка нужна обязательно, иначе мостовая входная схема не сможет правильно принять сигнал.

Кстати, если звук идёт из балансного выхода XLR на небалансный RCA, то он получается в 2 раза тише. Попробуй самостоятельно понять, почему это происходит.

Феникс — Тюльпан

Разделка идёт по тем же правилам, что и у кабеля с разъёмом XLR. Единственно, так как сам феникс одинаков и на входе, и на выходе сигнала, надо внимательно следить за установкой перемычки.

XLR — Jack 6 mm

Данный кабель может иметь вариант как с балансным сигналом, так и с небалансным. Тут надо смотреть на разъем Jack — он моно или стерео.

При балансном сигнале используется разъём TRS и минусовой сигнал распаивается на колечко возле торцевого контакта.

При распайке небалансного варианта используется разъём типа TS и не забудь сделать перемычку у разъёма XLR «папа».

Феникс — Jack 6 mm

Разделка при балансном сигнале аналогична разделке кабеля с разъёмом XLR. Но подключать готовый кабель можно будет в любом направлении.

При изготовлении небалансного кабеля необходимо внимательно следить за наличием перемычки.

Как всегда, перемычка должна монтироваться если разъём Феникс втыкается в балансный вход звука на устройстве, и её не должно быть если Феникс стоит на выходе звука.

Mini-Jack 3.5 mm — Феникс (стерео)

Часто используемый вариант кабеля для подключения выхода аналогового звука из ноутбука или компьютера. У этих устройств звуковой выход имеет вид мини-Джека 3,5 мм. В разъёме присутствует небалансный стереосигнал — левый и правый каналы.

Ни в коем случае нельзя распаивать этот кабель по-другому, например, как балансный. Нормального звука точно не будет.

Немного о мобильных динамиках

Динамики для телефона отличаются от «взрослых» моделей конструктивно. Расположить такой сложный механизм в мобильном корпусе нереально, поэтому инженеры пошли на хитрость и заменили ряд элементов. Например, катушки стали неподвижными, а вместо диффузора используется мембрана. Динамики для телефона сильно упрощены, посему ожидать от них высокого качества звучания не стоит.

Диапазон частот, который способен охватить такой элемент, значительно сужен. По своему звучанию он ближе именно к высокочастотным устройствам, так как в корпусе телефона нет дополнительного пространства для установки толстых магнитопроводов.

Устройство динамика в мобильном телефоне отличается не только размерами, но и отсутствием независимости. Возможности устройства ограничиваются программным обеспечением. Это сделано для защиты конструкции динамиков. Многие снимают этот лимит вручную, а потом задаются вопросом: «Почему хрипят динамики?»

В среднестатистическом смартфоне устанавливают два таких элемента. Один разговорный, другой музыкальный. Иногда их объединяют для достижения эффекта стерео. Так или иначе, достичь глубины и насыщенности в звучании можно лишь с полноценной стереосистемой.

Притягивающий луч

Сосредоточив два ультразвуковых луча на цели, объект можно подтолкнуть по направлению к источнику луча, рассеивая волны в противоположном направлении (объект будет словно подпрыгивать на волнах). Хотя ученым пока не удалось создать лучший вид волны для своей техники, они продолжают работу. В будущем эту технологию можно будет использовать непосредственно для управления объектами и жидкостями в теле человека. Для медицины она может оказаться незаменимой. К сожалению, в космическом вакууме звук не распространяется, поэтому едва ли технология будет применима для управления космическими кораблями.

Волновая природа звука

Чтобы лучше понять систему возникновения звуковой волны, представим классический динамик, находящийся в трубе, наполненной воздухом. Если динамик совершит резкое движение вперёд, то воздух, находящийся в непосредственной близости диффузора на мгновение сжимается. После этого воздух расширится, толкая тем самым сжатую воздушную область вдоль по трубе. Вот это волновое движение и будет впоследствии звуком, когда достигнет слухового органа и «возбудит» барабанную перепонку. При возникновении звуковой волны в газе создаётся избыточное давление, избыточная плотность и происходит перемещение частиц с постоянной скоростью

Про звуковые волны важно помнить то обстоятельство, что вещество не перемещается вместе со звуковой волной, а возникает лишь временное возмущение воздушных масс

Если представить поршень, подвешенный в свободном пространстве на пружине и совершающий повторяющиеся движения «вперёд-назад», то такие колебания будут называться гармоническими или синусоидальными (если представить волну в виде графика, то получим в этом случае чистейшую синусойду с повторяющимися спадами и подъёмами). Если представить динамик в трубе (как и в примере, описанном выше), совершающий гармонические колебания, то в момент движения динамика «вперёд» получается известный уже эффект сжатия воздуха, а при движении динамика «назад» обратный эффект разряжения. В этом случае по трубе будет распространяться волна чередующихся сжатий и разрежений. Расстояние вдоль трубы между соседними максимумами или минимумами (фазами) будет называться длиной волны. Если частицы колеблются параллельно направлению распространения волны, то волна называется продольной. Если же они колеблются перпендикулярно направлению распространения, то волна называется поперечной. Обычно звуковые волны в газах и жидкостях – продольные, в твердых же телах возможно возникновение волн обоих типов. Поперечные волны в твердых телах возникают благодаря сопротивлению к изменению формы. Основная разница между этими двумя типами волн заключается в том, что поперечная волна обладает свойством поляризации (колебания происходят в определенной плоскости), а продольная – нет.

Применение звуковых волн

Эхолокация. Это способ определения местоположения тел
по отраженным от них ультразвуковым сигналам. Широко применяется
в мореплавании. На судах устанавливают гидролокаторы —
приборы для распознавания подводных объектов и определения
глубины и рельефа дна. На дне судна помещают излучатель и
приемник звука. Излучатель дает короткие сигналы. Анализируя
время задержки и направление возвращающихся сигналов, компьютер
определяет положение и размер объекта отразившего звук.

Ультразвук используется для обнаружения и определения
различных повреждений в деталях машин (пустоты, трещины и др.).
Прибор, используемый для этой цели называется ультразвуковым
дефектоскопом. На исследуемую деталь направляется поток
коротких ультразвуковых сигналов, которые отражаются от
находящихся внутри нее неоднородностей и, возвращаясь, попадают
в приемник. В тех местах, где дефектов нет, сигналы проходят
сквозь деталь без существенного отражения и не регистрируются
приемником.

Ультразвук широко используется в медицине для постановки
диагноза и лечения некоторых заболеваний. В отличие от
рентгеновских лучей его волны не оказывают вредного влияния на
ткани. Диагностические ультразвуковые исследования (УЗИ)
позволяют без хирургического вмешательства распознать
патологические изменения органов и тканей. Специальное
устройство направляет ультразвуковые волны с частотой от 0,5 до
15МГц на определенную часть тела, они отражаются от исследуемого
органа и компьютер выводит на экран его изображение.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах
вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и земной
коре могут распространятся на очень далекие расстояния. Это
явление находит практическое применение при определении мест
сильных взрывов или положения стреляющего оружия.
Распространение инфразвука на большие расстояния в море дает
возможность предсказания стихийного бедствия — цунами.
Медузы, ракообразные и др. способны воспринимать инфразвуки и
задолго до наступления шторма чувствуют его приближение.

Вопросы и ответы по аудиоинтерфейсам

Для всех тех, кто пропустил эту статью, и для тех, кто дочитал до конца, мы предлагаем ответы на некоторые распространенные вопросы об интерфейсе…

Является ли микшер аудиоинтерфейсом?

Можно. Некоторые микшеры действительно имеют возможность подключения к компьютеру, но на них будет специально указано, что они являются одновременно микшером и аудиоинтерфейсом. Примером может служить Behringer
Xenyx Q502
.

Стоит ли приобретать аудиоинтерфейс?

Если вы хотите записывать аудио производственного качества, то, безусловно, да. Да, есть истории о том, как люди записывали вокал на iPhone и использовали эту запись для создания трека. Но на определенном этапе вашего музыкального пути вы, вероятно, захотите вложить деньги в интерфейс. И модели начального уровня специально разработаны для того, чтобы не разорять банк.

Нужен ли мне аудиоинтерфейс, если я не записываюсь?

Если вся ваша музыка основана на программном обеспечении, и вы умеете микшировать в наушниках, то технически он вам не нужен. Но если вы хотите услышать, как звучит ваша последняя мелодия на мониторах, вам понадобится аудиоинтерфейс с выходами на динамики.

Для чего нужны выходы на аудиоинтерфейсе?

В самых простых моделях эти выходы используются для подключения к студийным мониторам, чтобы вы могли слышать, над чем работаете. По мере продвижения по пищевой цепочке аудиосистемы у вас может появиться больше возможностей, например, направить сигнал на набор колонок в отдельной кабине мониторинга или на внешнее оборудование для внешней обработки.

Можно ли подключить аудиоинтерфейс к телевизору?

Технически вы можете подключить выход телевизора к входу вашего интерфейса. Но опять же, зачем это делать? Перестаньте смотреть телевизор и делайте музыку!

Можно ли подключить аудиоинтерфейс к телефону?

Еще несколько лет назад ответ был бы отрицательным. Но сегодня существует множество специализированных интерфейсов, которые подключаются к iPad и iPhone. У пользователей Android меньше возможностей, но они все же есть, например,
IK Multimedia iRig PRO I/O
.

Можете ли вы использовать DAW без аудиоинтерфейса?

Конечно! Вы можете использовать разъем для наушников на вашем ноутбуке или Mac/PC для мониторинга того, что вы делаете. Если вам нужно записать внешние источники, вы можете использовать для этого USB-микрофон. И почти все специализированные миди-контроллеры могут напрямую подключаться к вашей DAW через USB-порт.

Можно ли использовать усилитель в качестве аудиоинтерфейса?

Я отвечу «нет», потому что в данный момент нельзя. Но кто знает, что ждет нас в будущем? Возможно, через несколько лет появится усилитель, который сможет общаться с вашей DAW и работать с несколькими входными каналами.

Что можно использовать вместо аудиоинтерфейса?

Для прослушивания выходного сигнала вашей DAW можно просто использовать встроенный выход компьютера, хотя я настоятельно рекомендую использовать наушники, а не полагаться на внутренние динамики. Для записи внешнего звука можно использовать USB-микрофон — есть несколько отличных вариантов, например,
конденсорный микрофон Rhode NT-USB.

Влияет ли интерфейс на качество звука?

Одним словом, да. Как на входе, так и на выходе. Даже самый простой интерфейс будет большим улучшением по сравнению с внутренней звуковой картой вашего компьютера. Чем больше ценник (как правило), тем лучше микрофонные предусилители и преобразователи для преобразования аналогового сигнала в цифровой и наоборот, и тем выше качество звука.

В чем разница между дешевым и дорогим аудиоинтерфейсом?

Во-первых, давайте скажем «бюджетный», а не дешевый… Модели более низкого класса имеют меньше входных и выходных опций и записывают с более низкой частотой дискретизации. Они также могут не иметь балансных линейных входов (что может привести к раздражающим петлям заземления) или мониторинга с нулевой задержкой. Более дорогие интерфейсы больше ориентированы на профессиональную запись, поэтому могут записывать несколько инструментов одновременно, могут включать встроенный dsp или два, или иметь возможность программного микширования перед тем, как попасть в DAW.

Что такое соотношение сигнал/шум?

Как мы говорили ранее, высокочастотные звуки отрицательно влияют не только на организм человека, но и на электронные приборы. Мало кому известно, но высокие звуковые волны могут стать причиной плохой телефонной связи или интернета. Чтобы понять, почему это происходит, давайте разберем, что такое соотношение сигнал/шум, более подробно.

Соответствие сигнал/шум (его зачастую обозначают как S/N или SNR) устанавливает мощность сигнала передачи данных. В случае, если степень звука на канале достаточно высока, это может стать причиной уменьшения быстроты интернета или качества связи.

Мало кому известно, почему в самолете запрещают пользоваться мобильными телефонами. Это связано именно с взаимодействием звука и сигнала. Работающий мобильный телефон может образовать лишнее количество шума, который спровоцирует неработоспособность самолета. Средство связи может стать причиной авиакатастрофы. Рекомендуем всегда выключать гаджеты на борту самолета, чтобы не ставить под угрозу свою жизнь.

Источники шума и сравнительные уровни шума

Современный технологичный мир содержит множество источников шума. Это: различные виды транспорта, звуки работы каких либо устройств или оборудования, звуковая аппаратура и так далее.

Все звуки, услышанные нами за день, сливаются в какофонию, которую мы и воспринимаем как шум. В домашних условиях шум в разы меньше, чем на производстве (даже если ваш сосед – поклонник неудобоваримых громких звуков, которые он называет песнями). Промышленные источники на сегодняшний день являются главными «виновниками»» шумового засорения земли. Среди основных «злодеев» – металлургическая, горноперерабатывающая, угольная, нефтехимическая, оборонная промышленность. Меньше всего звуков слышат работники, обслуживающие пищевую промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, испытательных полигонах или стрельбищах, космодромах, могут являться источниками шума, доходящего до 120 дБА.

Допустимый уровень шума определяется стандартами ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Нормирование шумового загрязнения проводится по допустимому спектру уровней шума и дБа. Данный метод помогает установить предельно допустимый уровень шумового воздействия в девяти октавных полосах.

Скорость звука

Скорость света одинакова при всех условиях, насколько это можно было изучить. А скорость звука изменяется в значительной степени с изменением условий, при которых он распространяется в воздухе. Большое счастье для музыкального искусства заключается в том, что скорость звука изменяется только в незначительной степени с изменением высоты его или силы.

Было бы очень затруднительно слушать издали музыку, если бы звуки различных инструментов оркестра доходили до нашего слуха в разное время, в то время как композитор имел в виду, что они будут слышаться одновременно. Или, если бы мотив, разыгрываемый одной частью оркестра, доходил до нашего слуха раньше того, что играет другая часть оркестра, или позже.

1. Скорость звука в воздухе

Обычная скорость звука в воздухе считается около 331 метра (То есть около трети километра) в секунду. Когда температура воздуха поднимается, он становится более упругим и тогда прохождение звука через него совершается быстрее.

Самолет преодолевает скорость звука

Скорость звука увеличивается с повышением температуры воздуха, если плотность его остается той же самой.

Если мы примем во внимание зависимость скорости звука от упругости проводящей его среды, то нам будет понятно, почему звук проходит значительно быстрее в жидкостях, чем в газах, и еще быстрее в твердых телах

2. Скорость звуковых волн в твёрдых телах

Звуковые волны распространяются в твёрдых телах быстрее, чем в воздухе. Железо, когда оно в твердом состоянии, обладает большею упругостью, чем воздух, и звук проходит в нем почти в семнадцать раз быстрее, чем в воздухе

Нельзя смешивать скорость распространения звука в воздухе или в какой-либо другой среде с высотой тона. Она у музыкального звука зависит от числа колебаний в секунду, и чем их больше, тем выше тон.

Звук, как мы сказали, проходя через железо, достигает нашего уха в семнадцать раз быстрее, чем когда он проходит через воздух; высота же его тона остается той же самой в обоих случаях, потому что число колебаний в секунду остается одно и то же, хотя звук через железо проходит значительно быстрее.

3. Скорость звука в разных средах

Газ:

Хлор – 206 м/сек
Углекислый газ – 259 м/сек
Кислород – 316 м/сек
Водород – 1 284 м/сек
Неон – 435 м/сек
Метан – 430 м/сек
Воздух – 331 м/сек

Жидкость:

Вода – 1 483 м/сек
Ртуть – 1 383 м/сек

Твёрдые тела:

Стекло – 4 800 м/сек
Литий – 6 000 м/сек
Алмаз – 12 000 м/сек
Железо – 5 950 м/сек
Золото – 3 240 м/сек