Karel Johanovský Michal Bílek. Rozšiřující karty PC. Zvukové, síťové a ty další

Karel Johanovský Michal Bílek

Rozšiřující karty PC Zvukové, síťové a ty další

1

OBSAH Zvuková karta Úvod AdLib Music Feature Card Současnost Definice Digitalizace Vzorkování Formáty WAV MP3 Konektory Síťová karta Modem TV Karta SSD Disk Porty

Zvuk na PC, aneb jak to všechno začalo … • Na začátku éry IBM PC moc zvukového projevu nebylo, protože dlouhou dobu kraloval pouze PC Speaker. • Což byl jednoduchý reproduktorek, jenž byl schopen přehrát pouze jeden tón v jeden čas.

2


Zvuk na PC, aneb jak to všechno začalo • Než se ale objevily první zvukové karty, byly tu i jiné pokusy s cílem získat z tehdejších možností osobních počítačů IBM maximum. • Jednou z možností byl paralelní port a jeho schopnost přenášet osm bitů najednou. • Firma Covox tedy přišla se svým zařízením, které využívalo tohoto portu a pomocí jednoduchého plošného spoje jste si mohli za $70 užívat lepšího zvuku. 3


AdLib • V roce 1987 se objevila karta AdLib, která dokázala reprodukovat hudbu pomocí FM syntézy – tedy modulace frekvence.

4


IBM Music Feature Card • IBM spolu s Yamahou založila podnik, který vyvinul kartu s názvem IBM Music Feature Card. • Ta obsahovala čip Yamaha FB-01, jehož vlastnosti také plně využívala. Bylo to osm FM stereo hlasů a rozsáhlá knihovna tří stovek kvalitních elektronických nástrojů. • Úspěchu této karty u široké veřejnosti však bránily dvě podstatné záležitosti. • První z nich je fakt, že neexistovalo moc herních titulů, které by ji podporovaly • Druhá prodejní cena kolem 600USD 5


Současnost

6


Definice • Zvuková karta je rozšiřující karta počítače pro vstup a výstup zvukového signálu, ovládaná softwarově. • Typická zvuková karta obsahuje zvukový čip, který provádí digitálně-analogový převod nahraného nebo vygenerovaného digitálního záznamu. • Zvuková karta tento signál digitalizuje a uloží (pomocí příslušného počítačového programu) do úložiště dat.

7


Digitalizace • Digitalizace se provádí pomocí vzorkování. V každém časovém intervalu se zjistí a zaznamená aktuální stav signálu neboli vzorek. • Čím kratší je interval mezi vzorkováním, tím vyšší je vzorkovací frekvence, tím více vzorků bude pořízeno a tím bude výsledný záznam kvalitnější. • S tímto velmi úzce souvisí tzv. Shannonův–Nyquistův-Kotělnikův teorém.

8


Shannonův-Nyquistův-Kotělnikův teorém „Přesná rekonstrukce spojitého, frekvenčně omezeného, signálu z jeho vzorků je možná tehdy, pokud byl vzorkován frekvencí alespoň dvakrát vyšší, než je maximální frekvence rekonstruovaného signálu.“

9


Vzorkovací frekvence • Nejčastěji frekvence: • • • • •

používané

vzorkovací

11025 Hz (telefonní kvalita) 22050 Hz (rádio kvalita) 44100 Hz (CD kvalita) 48000 Hz 96000 Hz

• Druhý faktor, který určuje kvalitu digitálního signálu, je počet použitých úrovní v každém ze vzorků. • Počet bitů na jeden vzorek je většinou 8, 16 nebo 24. 10


Formáty uložení zvuku • Bezeztrátové • Je možná úplná rekonstrukce původního signálu. • Např. WAV • Ztrátové • Není možná úplná rekonstrukce původního signálu. • Záleží na míře komprese. • Např. MP3 11


Waveform audio file format WAV • Tento zvukový formát vytvořily firmy IBM a Microsoft pro ukládání zvuku na PC. • Přestože je možné ukládat do WAV souboru zvuk komprimovaně, většinou se používá nekomprimovaný zvuk v lineární pulzně kódové modulaci. • Stejným způsobem je uložen zvuk na Audio CD, což umožňuje snadný převod mezi těmito formáty. • Velikost WAV souboru je prý omezena na 4 GB, což by mělo odpovídat asi 6,6 hodinám záznamu v CD kvalitě. 12


MPEG-2 Audio Layer III – MP3 • MP3 je formát ztrátové komprese zvukových souborů, založený na kompresním algoritmu MPEG (Motion Picture Experts Group). • Při zachování poměrně vysoké kvality umožňuje zmenšit velikost hudebních souborů v CD kvalitě přibližně na desetinu. • U mluveného slova však dává výrazně horší výsledky. • Formát MP3 se stal oblíbeným při uchovávání a přehrávání hudby na počítačích. 13


MPEG-2 Audio Layer III – MP3 • MP3 se snaží odstranit redundanci zvukového signálu na základě psychoakustického modelu.

14


MPEG-2 Audio Layer III – MP3 • Výsledná kvalita ovšem závisí na zvoleném datovém toku. • Typické hodnoty: • 32 kbit/s – AM kvalita • 96 kbit/s – FM kvalita • 128 – 192 kbit/s – Standardní kvalita • 224 – 320 kbit/s – Nejvyšší MP3 kvalita • CBR vs. VBR • Konvertor např. LAME

15


Konektory na běžné ZK • Zvukový signál je přiveden na výstup „lineout“ zvukové karty (3.5mm jack). • Zvuková karta také má „line-in“ konektor, do kterého je možné připojit zdroj zvukového signálu. • Třetí konektor, který většina zvukových karet má, se používá k přímému připojení mikrofonu. • Většina zvukových karet mívala také MIDI a GamePort konektor. • Rozhraní GamePort slouží k připojení joysticku nebo jiného herního zařízení. 16


Konektory na běžné ZK • Game-port však se již téměř nevyskytuje, protože byl nahrazen USB.

17


Když klasika nestačí … • Aby bylo možné zapojit i dnešní 7.1 reprosoustavy nevystačí si lepší zvukové karty pouze se třemi konektory, ale mají jich typicky šest a podle své funkce jsou odlišeny barvou.

18

OBSAH Zvuková karta Síťová karta Dělení Rychlost MAC IP Kabeláž Coaxial TP Optika Modem TV Karta SSD Disk Porty

Síťové karty • Síťová karta (Network Interface Controller, zkratka NIC) slouží ke vzájemné komunikaci počítačů v počítačové síti. • Ve stolních počítačích má podobu karty, která se zasune do slotu v základní desce (dříve ISA, dnes nejčastěji PCI), nebo (což je dnes ještě častější varianta) je na základní desce integrovaná.

19


Dělení síťových karet • Síťové karty dále rozlišujeme podle jejich použití na: • Serverové síťové karty • Karty určené do pracovních stanic. • Na serverové karty jsou pochopitelně kladeny daleko větší nároky. • • • • •

Jsou většinou více-portové Zvýšená datová propustnost Větší spolehlivost Rozšířené možnosti komunikace Snížené zatížení procesoru 20


Rychlost síťových karet

Typické rychlosti: 10 Mbit/s - zastaralé 10/100 Mbit/s 10/100/1000 Mbit/s 21


MAC Adresa • Media Access Control je jedinečný 48bitový identifikátor každé ethernetové síťové karty. • Též známé jako fyzická nebo hardwarová adresa. • Může se Vám stát, že pro připojení např. svého notebooku do firemní sítě po Vás bude správce sítě chtít MAC adresu vaší síťové karty. • Tu velmi snadno zjistíte z příkazového řádku zadáním příkazu: ipconfig /all 22

OBSAH Zvuková karta Síťová karta Dělení Rychlost MAC IP Kabeláž Coaxial TP Optika Kabeláž Modem TV Karta SSD Disk Porty

IP Adresa • IP adresa je v informatice číslo, které jednoznačně identifikuje síťové rozhraní v počítačové síti, která používá IP (internetový protokol). • V současné době je nejrozšířenější verze IPv4, která používá 32bitové adresy zapsané dekadicky po jednotlivých oktetech (osmicích bitů), například 74.125.87.104 • Těchto adres existuje tedy 232 ~ 4x109 • Nedostatek adres 23


IP Adresa • Řešení nedostatku IP adres IPv6. • V IPv6 adresa má délku 128 bitů, což znamená 2128 ~ 3x1038 adres – to by mělo stačit ☺ • Adresa IPv6 se zapisuje jako osm skupin po čtyřech hexadecimálních číslicích, například: • 2001:718:1c01:16:214:22ff:fec9:ca5 • Podpora • WinVista, Win7 • Linux – od verze jádra 2.6.12 24 • Solaris – od verze 8.0


IP Adresa • Neveřejné IP adresy. • Nesmí se objevit v internetu, pouze v lokální. • Třída A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 • Celkem: 16 646 144 adres • Třída B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 • Celkem: 1 040 384 adres • Třída C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255 • Celkem 65 024 adres 25


Kabeláž pro propojení PC do sítí • Starší sítě se propojovali pomocí koaxiálního kabelu s charakteristickou impedancí: 50Ω • Síťové karty tedy musely být rovněž vybaveny tímto konektorem.

26


Kabeláž pro propojení PC do sítí • Koaxiální kabel je dnes snad téměř všude vytlačen asi nejrozšířenější způsobem propojování počítačů do sítě a to tzv. kroucenou dvojlinkou. • Kroucená dvojlinka je tvořena páry vodičů, které jsou po své délce pravidelným způsobem zkrouceny a následně jsou do sebe zakrouceny i samy výsledné páry • Odsud také označení twisted pair, či zkráceně „twist", česky též označováno jako "tépéčko"). 27


Kabeláž pro propojení PC do sítí • Oba vodiče jsou v rovnocenné pozici (i v tom smyslu, že žádný z nich není spojován se zemí či s kostrou), a proto kroucená dvojlinka patří mezi tzv. symetrická vedení. • Signál přenášený po kroucené dvojlince je vyjádřen rozdílem potenciálů obou vodičů. • Kabely TP se dělí do několika kategorií podle využití a rychlosti pro kterou jsou dimenzovány. Asi nejčastěji dnes používaná a pro běžné sítě postačující je kategorie 5e. 28


Kroucená dvojlinka • Kroucená dvojlinka se dále ještě dělí na dva typy podle toho jako je zapojena a to na: • Přímá - (Straight-Through) • Křížená - (Crossover)

29


Optické vlákno • Optické vlákno je skleněné nebo plastové vlákno, které prostřednictvím světla přenáší signál. • Používají místo kovových vodičů, protože signály jsou přenášeny s menší ztrátou na větší vzdálenost a typické rychlosti jsou 10 nebo 40 Gb/s.

30

OBSAH Zvuková karta Síťová karta Modem TV Karta SSD Disk Porty

Modem • Modem je zařízení pro převod mezi analogovým a digitálním signálem. • Je to zkratkové slovo z výrazu „modulátor demodulátor“. • Modemy se používají především pro přenos digitálních dat pomocí analogové přenosové trasy. • Přenosová trasa může být telefonní linka, koaxiální kabel, radiový přenos 31 apod.


Televizní karta • Televizní karta (zkráceně také TV karta) je zařízení umožňující sledování televizního signálu na monitoru počítače. • Tato zařízení slouží k příjmu TV signálu jak analogového, tak i digitálního ať už DVB-T, nebo DVB-S. • Většina TV karet funguje jako klasická televize a ještě je možnost záznamu na pevný disk. 32


SSD Disky • Kromě tradičních variant pro připojení SSD disku (SATA), se vyrábějí i SSD disky jako rozšiřující karty do slotů PCIe.

33


Rozšiřující porty USB

Též také: RS232 FireWire a další…

LPT SCSI

SATA

IDE

34

DOTAZY K VĚCI ? POKUD NE, TAK DĚKUJI ZA POZORNOST

35

Karel Johanovský Michal Bílek. Rozšiřující karty PC. Zvukové, síťové a ty další

Recommend Documents