Динамик ПК - PC speaker

Не путать с Компьютерные колонки.
Динамик ПК
Компьютерная колонка IMG 8161 (обрезанная) .JPG
Динамик с 4-контактным разъемом
Дата изобретения1981
ИзобретенныйIBM
Подключается кМатеринская плата
Использоватьгромкоговоритель встроен в большинство Совместимость с IBM PC компьютеры
Общие производителинесколько

А Динамик ПК это громкоговоритель встроенный в некоторые Совместимость с IBM PC компьютеры. Первый Персональный компьютер IBM, модель 5150, использовал стандартный 2,25-дюймовый динамик с магнитным приводом.[1] Более современные компьютеры используют крошечный подвижное железо или пьезо динамик вместо этого.[2] Спикер позволяет программное и прошивка обеспечить слуховой Обратная связь пользователю, например, чтобы сообщить об аппаратной неисправности. Динамик ПК генерирует сигналы с помощью программируемый интервальный таймер, Intel 8253 или 8254 чип.[3]

использование

Коды ошибок BIOS

Смотрите также: Самотестирование при включении питания § Отчет о ходе работы и ошибках

Динамик ПК используется во время самотестирование при включении (POST) для индикации ошибок во время процесс загрузки. Поскольку он активен до видеокарта, его можно использовать для передачи «звуковых кодов», связанных с проблемами, препятствующими более сложной инициализации графической карты. Например, Видео BIOS обычно не удается активировать видеокарту, если в системе нет рабочей ОЗУ, в то время как звуковой сигнал динамика возможен только с ПЗУ и регистрами ЦП. Обычно различные коды ошибок сигнализируются определенными звуковыми сигналами, такими как, например, «один сигнал; пауза; три сигнала; пауза; повтор». Эти шаблоны характерны для BIOS производителя и обычно документируются в техническом руководстве материнской платы.

Игры

Динамик для ПК часто использовался очень новаторски, чтобы создать впечатление полифонический музыка или звуковые эффекты в компьютерных играх той эпохи, например LucasArts серия приключенческих игр середины 1990-х годов с использованием Swift арпеджио.[нужна цитата ] Несколько игр, таких как Космический Халк и Пинбол Фантазии были известны их тщательно продуманными звуковыми эффектами; Космический Халк, в частности, даже имел полную речь.

Однако, поскольку метод, используемый для воспроизведения PCM, был очень чувствителен к проблемам синхронизации, эти эффекты либо вызывали заметную вялость на более медленных ПК, либо иногда полностью выходили из строя на более быстрых ПК (то есть значительно быстрее, чем программа была изначально разработана для). Кроме того, при воспроизведении таких звуков программам было сложно делать что-то еще, даже обновлять дисплей. Таким образом, когда звуковые карты (которые могут выводить сложные звуки независимо от центрального процессора) стали мейнстримом на рынке ПК после 1990 года, они быстро заменили динамик ПК в качестве предпочтительного устройства вывода звуковых эффектов. Большинство недавно выпущенных компьютерных игр перестали поддерживать динамик во второй половине 1990-х годов.

Другие программы

Несколько программ, в том числе MP (Module Player, 1989), Крик трекер, Быстрый трекер, Импульсный трекер, и даже драйверы устройств для Linux[4] и Майкрософт Виндоус, мог играть импульсно-кодовая модуляция (PCM) звук через динамик ПК с помощью специальных приемов, описанных далее в этой статье.

Современные системы Microsoft Windows поддерживают динамики ПК в качестве отдельного устройства со специальными возможностями, то есть его нельзя настроить как обычное устройство вывода звука. Некоторые программы используют этот специальный звуковой канал для создания звуков. Например, Skype можно использовать его в качестве резервного сигнального устройства для вызова в случае, когда основное устройство вывода звука не слышно (например, из-за того, что громкость установлена ​​на минимальный уровень или усилитель выключен).

Распиновка

4-контактный разъем динамика (с маркировкой SPK) на материнской плате
Крошечный подвижное железо Динамик ПК использует 4-контактное 2-проводное соединение.

В некоторых приложениях динамик ПК прикрепляется непосредственно к компьютеру. материнская плата; в других, включая первый персональный компьютер IBM, динамик подсоединяется проводом к разъему на материнской плате. Некоторые корпуса ПК поставляются с предустановленным динамиком. Разъем проводного динамика ПК может иметь двух-, трех- или четырехконтактную конфигурацию, а также двух- или трехжильный. В гнездовой разъем динамика подключается к заголовки контактов на материнской плате, которые иногда маркируются ОРАТОР или СПКР.

Распиновка 4-контактного, 3-проводного динамика ПК[5][6]
Пин кодИмя контактаФункция контакта
1-SPСпикер отрицательный
2GND или KEYЗаземленный или несвязанный ключ
3GNDЗемля
4+ SP5VДинамик положительный + 5 В постоянного тока

Широтно-импульсная модуляция

Динамик ПК обычно предназначен для воспроизведения звука прямоугольная волна только через 2 уровня вывода (динамик управляется только двумя уровнями напряжения, обычно 0 В и 5 В). Однако, если тщательно рассчитать время короткого пульс (т.е. переход от одного выходного уровня к другому, а затем обратно к первому), и, полагаясь на физические свойства фильтрации динамика (ограниченная частотная характеристика, самоиндукция и т. д.), конечный результат соответствует промежуточным уровням звука, функционированию как сырой цифро-аналоговый преобразователь. Эта техника называется широтно-импульсная модуляция (ШИМ) и позволяет приблизительное воспроизведение PCM аудио. (Более усовершенствованная версия этой техники используется в класс D усилители звука.)

С динамиком ПК этот метод обеспечивает воспроизведение с ограниченным качеством; качество зависит от компромисса между ШИМ несущая частота (эффективная частота дискретизации) и количество выходных уровней (эффективная битовая глубина). Тактовая частота ПК программируемый интервальный таймер который управляет динамиком, фиксируется на 1193 180 Гц,[3] и произведение частоты дискретизации звука на максимальное значение ЦАП должно равняться этому. Обычно 6-битный ЦАП[7] с максимальным значением 63 используется при частоте дискретизации 18 939,4 Гц, обеспечивая плохой, но узнаваемый звук.[8]

Точность звука этой техники еще больше снижается из-за отсутствия динамического динамика надлежащего размера, особенно в современных машинах и особенно ноутбуках, которые используют крошечный подвижное железо динамик (часто путают с пьезоэлектрический ). Причина этого в том, что для звука, производимого с помощью ШИМ, перед окончательным выходом требуется фильтр нижних частот, чтобы подавить коммутируемый шум и высокие гармоники, что обычный динамический громкоговоритель может делать сам по себе, в то время как крошечная металлическая диафрагма Динамик с подвижным железом пропускает значительный коммутационный шум, как и многие прямые соединения (хотя есть исключения из этого, например, отфильтрованные порты «входа динамика» на некоторых материнских платах и ​​звуковых картах).

Использование динамика ПК для сложного аудиовыхода стало менее распространенным с появлением Sound Blaster и другие звуковые карты.

Смотрите также

Заметки

  1. ^ «Технические характеристики ПК IBM 5150» (PDF). Архивировано 22 февраля 2012 года.. Получено 4 февраля 2011.CS1 maint: неподходящий URL (ссылка на сайт)[неудачная проверка ]
  2. ^ Розенталь, Моррис (август 2008 г.). Ремонт компьютеров с помощью диагностических схем (Пересмотренная ред.). Foner Books. п. 9. ISBN  978-0-9723801-7-1.
  3. ^ а б "ПИТ: системные часы". Osdever.net. Получено 4 февраля 2011.
  4. ^ Сергеев, Стас. "PC-Speaker PCM driver для Linux". Архивировано 26 октября 2009 года.. Получено 15 февраля 2009.CS1 maint: неподходящий URL (ссылка на сайт)
  5. ^ Огрен, Йоаким. "Аппаратная книга" (PDF).
  6. ^ Руководство материнской платы ASUS P5KPL-AM SE (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 13 октября 2017 г.. Получено 27 февраля 2017.
  7. ^ http://www.oldskool.org/sound/pc/#digitized
  8. ^ Эдвард Шлундер (18 ноября 2006 г.). «ЦАП с резисторной / широтно-импульсной модуляцией». Архивировано из оригинал 17 марта 2017 г.

внешние ссылки