Устройства ввода-вывода звуковой информации

2

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ

2. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА

3. МОНИТОРЫ

3. ПРИНТЕР

3.1. Матричный (игольчатый) принтер

3.2. Струйный принтер

3.3. Лазерный принтер

4. ПЛОТТЕР

5. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

2

1. ВВЕДЕНИЕ

Устройства вывода предназначены для преобразования информации из вида, удобного для компьютера в вид, удобный для пользователя. Внутри компьютера информация хранится в цифровом виде, а пользователь привык к представлению информации в виде текста, изображения, звука.

До пятидесятых годов компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства. В то время компьютеры часто оснащали осциллографами, которые, однако использовались не для вывода информации, а для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка осциллографа была использована для вывода графической информации на компьютере EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Через полтора года английский ученый Кристофер Стретчи написал для компьютера «Марк 1»  программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на экран. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране монитора произошел в Америке в рамках военного проекта на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США. Первая демонстрация «Вихря» прошла 20 апреля 1951 года – радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая изображалась в виде точки и буквы T (target). Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической  информации.

Целью данной работы является изучить устройства вывода информации. Исходя из поставленной цели, следует решить следующие задачи:

      классифицировать устройства вывода;

      дать характеристику устройствам вывода информации

2. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА

Классификация устройств вывода, их и основные характеристики, тип информации, котрая выводится кратко представлены в таблице 1:

Таблица 1. Классификация устройств вывода информации [1]

Далее я рассмотрю каждое устройство более подробно. Начну с самого важного устройства вывода – монитора.

3. МОНИТОРЫ

С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам. Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений. Также он должен обеспечивать возможность комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение.

Я рассмотрю следующую классификацию мониторов:

По виду выводимой информации:

1)  алфавитно-цифровые

   дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию

   дисплеи, отображающие псевдографические символы

   интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных

2)  графические

   векторные

   растровые

По строению:

   ЭЛТ – на основе электронно-лучевой трубки

   ЖК – жидкокристаллические мониторы

   Плазменный – на основе плазменной панели

Существующие мониторы отличаются устройством, размером диагонали экрана, частотой обновления картинки, стандартами защиты и многим другим.

Для электронно-лучевых мониторов существуют свои характеристики, которые либо улучшают работу с компьютером, либо ухудшают ее. Одной из основных характеристик такого монитора является частота обновления экрана. Для электронно-лучевых мониторов достаточной частотой обновления экрана считается 85Гц. Эта величина показывает сколько раз в секунду будет обновляться картинка на экране. Если эта скорость маленькая, то глаза начинают улавливать мерцание экрана и из-за этого быстро устают. Самой лучшей частотой обновления экрана считается 100Гц, если она больше, то человеческий глаз уже не воспринимает разницы между 100Гц и 200Гц. Еще для работы с компьютером очень важно разрешение экрана. Ведь если разрешение слишком мало, то значки на экране очень большие и не умещаются на дисплее, а если слишком большое разрешение, то иконки и знаки слишком маленькие. Из-за этого глаза быстро устают.

Разрешение показывает, сколько точек располагается по вертикали и сколько по горизонтали. Здесь по горизонтали располагается 800 точек, а по вертикали – 600.

Так же существует еще один параметр монитора – это «шаг маски» или «зерно». Дело в том, что в цветных мониторах и телевизорах экран изнутри покрыт мельчайшими частицами люминофора трех цветов – красного, зеленого и синего свечения. Размер этих «зерен» отвечает за то, насколько четким будет изображение – чем меньше «зерно», тем изображение четче и наоборот.

Еще одна характеристика ЭЛТ-мониторов – это несведение лучей. Этот термин означает отклонение электронных лучей красного и синего цвета от центрирующего зеленого. Такое отклонение препятствует получению чистых цветов и четкого изображения. Различают статическое и динамическое несведение.

Следующий тип мониторов – жидко-кристалические (LCD). Первые жидкокристаллические материалы были открыты более 100 лет назад австрийским ученым Ф. Ренитцером.

Технология LCD-дисплеев основана на уникальных свойствах жидких кристаллов, которые одновременно обладают определенными свойствами как жидкости (например, текучестью), так и твердых кристаллов (в частности анизотропией (от греч. anisos - неравный и tropos - направление - зависимость свойств среды от направления) В LCD-панелях используют так называемые нематические кристаллы, молекулы которых имеют форму продолговатых пластин, объединенных в скрученные спирали. LCD-элемент, помимо кристаллов, включает в себя прозрачные электроды и поляризаторы.

Экран LCD-дисплея состоит из матрицы LCD-элементов. Для того чтобы получить изображение, нужно адресовать отдельные LCD-элементы. Различают два основных метода адресации и соответственно два вида матриц: пассивную и активную. В пассивной матрице точка изображения активируется подачей напряжения на проводники-электроды строки и столбца. В активной матрице каждой точкой изображения управляет свой электронный переключатель, что обеспечивает высокий уровень контрастности. Обычно активные матрицы реализованы на основе тонкопленочных полевых транзисторов (Thin Film Transistor, TFT). TFT-экраны, иначе называемые экранами с активной матрицей, обладают самым высоким среди плоскопанельных устройств разрешением, широко используются в ноутбуках, автомобильных навигационных устройствах и разнообразных цифровых приставках.

LCD-дисплей не излучает, а работает как оптический затвор. Поэтому для воспроизведения изображения ему требуется источник света, который располагается позади LCD-панели. Время жизни внутреннего источника света TFT LCD-монитора зависит от его типа. Как правило, источники света для 15-дюймовых мониторов теряют около 50% первоначальной яркости за 20 000 часов.

Газоразрядные или плазменные панели (PDP) – еще один вид монитров. Принцип действия плазменной панели основан на свечении специальных люминофоров (фосфоресцирующие вещества) при воздействии на них ультрафиолетового излучения. В свою очередь это излучение возникает при электрическом разряде в среде сильно разреженного газа.

Плазменные панели создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом. Все пространство разделяется на множество пикселей (элементов изображения), каждый из которых состоит из трех подпикселей, соответствующих одному из трех цветов (красный, зеленый и синий). Комбинируя эти три цвета можно воспроизвести любой другой цвет. В каждом подпикселе расположены маленькие прозрачные электроды, на которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напряжения возникает электрический разряд. При взаимодействии плазмы газового разряда с частицами фосфора в каждом подпикселе возникает излучение соответствующего цвета (красного, зеленого или синего). Работа каждого подпикселя полностью контролируется электроникой, что позволяет каждому пикселю воспроизводить до 16 млн. различных цветов.

Далее я перечислю основных производителей мониторов. Это:

      Acer Inc (Тайвань)

      AppleComputer (Америка)

      BenQ (Тайвань)

      Dell, Inc (Америка)

      Hitachi (Япония)

      LG Electronics (Корея)

      Philips (Франция)

      Samsung (Корея)

2

3. ПРИНТЕР

Принтер – устройство, осуществляющее вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики.

Предлагается классифицировать принтеры по трем основным позициям: принципу работы печатающего механизма, использованию цветной печати, по рекомендуемой месячной нагрузке, которая, как правило, коррелирует со скоростью печати.

По гамме воспроизводимых цветов принтеры делятся на черно-белые, черно-белые с опцией цветной печати (такие модели есть среди матричных и струйных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. В результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чернил нескольких основных цветов. В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы - весьма высокой.

По скорости печати можно выделить четыре группы: матричные принтеры без автоподачи; принтеры, обеспечивающие скорость печати до 4 стр./мин. и предназначенные для индивидуального применения; принтеры со скоростью печати до 12 стр./мин., обслуживающие рабочие группы; мощные сетевые принтеры с производительностью более 12 стр./мин. Производительность принтера - существенный фактор для организаций, где одним принтером пользуются сразу несколько человек, и практически не влияющий на потребительские предпочтения показатель, если речь заходит об индивидуальной эксплуатации печатающего устройства. Скорость при цветной печати, как правило, значительно ниже, чем при печати одним черным цветом. Я рассмотрю скорость печати  документов трех моделей принтеров. Данные приведены в таблице 2:

Таблица 2. Скорость печати документов на принтерах [2]

На основании таблицы, я построила диаграмму (рис.1), на которой наглядно представлено, что преимущество в быстродействии при цветной и черно-белой печати у принтера Canon PIXMA iP1600, почти в полтора раза медленнее печатает модель HP DeskJet 3940, а результаты Epson Stylus C48 абсолютно не впечатляют, особенно печать цветного документа.

Рисунок 1. Скорость печати цветных и черно-белых документов на примере трех моделей принтеров [3]

По принципу печати различаются матричные, струйные и лазерные (страничные) принтеры. Далее я расскажу об этом более подробно.

3.1. Матричный (игольчатый) принтер

Игольчатый принтер (Dot-Matrix-Printer) долгое время являлся стандартным устройством вывода для РС. В то время, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, игольчатые принтеры повсеместно использовались с компьютерами. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь, скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати.

Существуют 4 вида матричного принтера: 9- , 18- и 24-игольчатые принтеры и строчный принтер.

При выборе принтера всегда необходимо исходить из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходим принтер, который должен целый день без перерыва печатать различные формуляры, или скорость печати важнее, чем качество, то альтернативы игольчатому принтеру в настоящий момент нет.

Вообще игольчатый принтер является существенно более универсальным принтером при работе с бумагой, чем лазерный или струйный, для которых, как правило, отсутствует возможность использования бумаги в рулоне.

К параметру «скорость печати» надо относиться осторожно. Изготовители всегда указывают теоретическую скорость печати, т.е. максимально возможную скорость чернового режима, при этом качество печати не играет роли. LQ-печать для игольчатых принтеров длиться, конечно же, дольше.

Матричный принтер является механическим устройством, а работа механических узлов всегда сопровождается шумом.

3.2. Струйный принтер

Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной и относительно дешевой, была технология «сухих чернил». Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя расплавлялись и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор применяется в калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время, однако, появилось интересное развитие этого метода, получившее название «сублимационной печати».