Микрофон это устройство ввода: Устройства ввода информации и их функции — урок. Информатика, 5 класс.

основные приборы для ввода текста, звука, фото и видео

Информатика

12.11.21

12 мин.

Устройства ввода — аппаратные средства, предназначенные для преобразования букв, чисел, изображений и команд в цифровой код, воспринимаемый компьютерными устройствами. Они могут обрабатывать текст, рисунки, звук и видео. Изучается тема «Устройства ввода информации в компьютер» в 5 классе на уроках информатики.

Оглавление:

• Классификация устройств ввода
• Клавиатура и компьютерная мышь
• Тачпад и тачскрин
• Сканер бумажных листов
• Микрофон и диктофон
• Графический планшет и веб-камера

Классификация устройств ввода

Устройства ввода данных классифицируются по назначению и сфере применения. Они отличаются конструкцией и техническими характеристиками. В следующей таблице перечислены основные категории аппаратных средств для ввода информации:

Категория	Представители
Устройства для ввода текстовой и графической информации	Клавиатура, веб-камера, цифровой фотоаппарат, карта захвата, сканер.
Аппаратные средства для ввода звуковой информации	Микрофон, диктофон.
Приборы для указания координат	Компьютерная мышь, трекбол, тачпад, тачскрин, графический планшет, световое перо.
Аппаратные средства, использующиеся в игровых проектах	Геймпад, компьютерный руль, платформа для танцев, лучевой пистолет

В отдельную категорию выделяют управляющие блоки, адаптеры и кабели, предназначенные для переноса данных. Стабильная работа всех категорий приборов для ввода информации осуществляется при помощи специализированного программного обеспечения — драйверов.

Клавиатура и компьютерная мышь

Клавиатура является стандартным аппаратным средством для ввода текстовой информации, числовых данных и последовательности команд. Это устройство состоит из 103 клавиш для написания букв, цифр и специальных символов. В зависимости от способа нажатия клавиш выделяют следующие разновидности компьютерных мышей:

1. Сенсорные: кнопки нажимаются при помощи полупроводников.
2. Механические: нажатие клавиш осуществляется при помощи замыкания контактов.
3. Мембранные: кнопки нажимаются с помощью упругих мембран.

На клавиши алфавитного поля наносятся разметки букв, соответствующие национальному алфавиту. Важно, чтобы на персональном компьютере была установлена нелокализованная версия операционной системы. В противном случае пользователь не сможет ввести данные с клавиатуры на разных языках.

Современные клавиатуры оснащены мультимедийными клавишами. Они позволяют перемещать курсор на мониторе, выключать компьютер, настраивать громкость встроенных динамиков и настраивать подсветку. Дополнительные символы, не обозначенные на клавиатуре, можно ввести с помощью комбинаций клавиш Shift, Ctrl и Alt .

Компьютерная мышь является координатным устройством ввода информации. Она относится к группе манипуляторов — приборов, предназначенных для указания координат курсора на рабочем столе компьютера. Этот гаджет можно назвать непрерывным устройством ввода информации, что обусловлено постоянной сменой местоположения курсора. Существует 3 разновидности компьютерных мышей:

1. Механические: местоположение курсора определяется при помощи металлического шара.
2. Оптические: указание координат осуществляется при помощи светодиода и сенсора.
3. Лазерные: расположение курсора определяется инфракрасным лучом.

Качество мыши характеризуется ее разрешающей способностью. Она измеряется в количестве точек на дюйм (DPI). Этот параметр определяет точность движение курсора. Разрешающая способность современных мышей составляет не более 800 DPI.

Трекбол является усовершенствованной моделью мыши. Он оборудован дополнительным шаром, предназначенным для позиционирования курсора на экране. Его диаметр составляет 6 см.

Трекбол может указать местоположение нескольких курсоров. Главным преимуществом этого гаджета является эргономичность. При работе с этим прибором снижается нагрузка на плечи и предплечья. Трекбол можно закрепить на ровной поверхности. Он не занимает большое количество свободного пространства.

На шаре трекбола отсутствует защитное покрытие, отталкивающее от него частицы пыли и жира. По этой причине пользователю необходимо часто очищать прибор от грязи. В противном случае чувствительность трекбола снизится. Это приведет к частичной или полной поломке устройства.

Тачпад и тачскрин

Тачпад — сенсорная панель, использующаяся для перемещения курсора на рабочем столе при помощи движений пальца. Он устанавливается на ноутбуках и нетбуках. При помощи технологии Multitouch пользователь может отметить на тачпаде несколько тактильных комбинаций. Эта функция позволит пользователю мгновенно открывать специальные приложения или программы при помощи нескольких пальцев. Список тактильных комбинаций тачпада, установленных по умолчанию, указан в инструкции к компьютерному устройству.

Тачскрин представляет собой сенсорный экран с жидкокристаллической поверхностью. Он устанавливается на планшетах, смартфонах и иных мобильных устройствах. Тачскрин также может использоваться для ввода текстовой информации. В мобильных устройствах встроена сенсорная клавиатура. Ее клавиши можно нажимать при помощи сенсорного экрана.

Сканер бумажных листов

Сканер — прибор для ввода графических изображений и текстов. Он считывает информацию с бумажных носителей и выводит ее на экран персонального компьютера. Сохранение электронной копии текстового документа или изображения осуществляется при помощи специальных программных утилит и сторонних программ. Сканеры характеризуются следующими параметрами:

1. Глубина распознавания цветовой гаммы: черно-белые, полутоновые, цветные.
2. Точность сканирования: число точек, различаемых сканером при обработке бумажного листа.
3. Время сканирования: количество точек, сканируемых устройством за определенный временной промежуток.

Чтобы правильно выбрать сканер, нужно знать, какой формат листа необходимо сканировать. В противном случае устройство не распознает информацию, написанную на бумаге.

Микрофон и диктофон

Микрофон — устройство, преобразующее звуковую информацию в цифровой код. Обработка звука осуществляется при помощи звуковой карты, встроенной в материнскую плату персонального компьютера. Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

1. Чувствительность: отношения напряжения к звуковому давлению.
2. Частота: степень восприятия акустических колебаний.
3. Электрическое сопротивление: свойство препятствовать прохождению электротока.
4. Уровень шума: значение напряжения, развиваемое микрофоном при нагрузках с определенным давлением.
5. Динамический диапазон: интервал сигналов, воспроизводимых устройством.

Микрофоны используются в звукозаписывающих студиях, в сфере развлечений и журналистике (для проведения интервью). Они могут устанавливаться на рукоятки или специальные подставки. Сценические и репортерские микрофоны является беспроводными.

Диктофон — устройство для записи устной речи и иных звуков. Он позволяет записывать звуковую информацию в течение длительного периода времени. Запись звука осуществляется при помощи механизмом импульсно-кодовой модуляции. Недостатком диктофона является короткий диапазон частот и низкая чувствительность. Эти устройства не могут подавлять дополнительные шумы, влияющие на качество воспроизводимого звука. Диктофоны используются для записи лекций, диспетчерских переговоров публичных речей.

Графический планшет и веб-камера

Графический планшет — устройство для ввода рисунков. Этот прибор также называется дигитайзером. Он позволяет пользователю создавать графические изображения на экране персонального компьютера в ручном режиме. Графический планшет состоит из следующих элементов:

1. Стилус: ручка для определения координат пикселей.
2. Плоскость с сенсорными индикаторами: считывает координаты стилуса, меняя местоположение курсора.

Графический планшет подключается к персональному компьютеру при помощи USB-кабеля. Прибор питается от электросети.

Веб-камера служит для записи и ввода видеороликов. Она фиксирует видеоизображения в реальном времени и преобразует их в двоичный код, считываемый компьютером. Веб-камера состоит из следующих элементов:

• фикс-фокус;
• оптический фильтр;
• КМОП-матрица;
• прибор с зарядовой связью.

Запись видео осуществляется при помощи схем цифровой обработки изображения. Современные устройства могут транслировать видеоролики через глобальную сеть. По этой причине веб-камеры часто используются при проведении прямых трансляций.

История развития устройств ввода и вывода: Устройства ввода звука

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький и φωνη — звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока. Устройство ввода. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления.

Классификация микрофонов

Типы микрофонов по принципу действия

• Динамический микрофон
  • Катушечный
  • Ленточный

• Конденсаторный микрофон
  • Электретный микрофон — разновидность конденсаторного микрофона.

• Угольный микрофон
• Пьезомикрофон

Функциональные виды микрофонов

• Студийный микрофон
• Измерительный микрофон («искусственное ухо»)
• Микрофонный капсюль для телефонных аппаратов
• Микрофон для применения в радиогарнитурах
• Микрофон для скрытного ношения
• Ларингофон
• Гидрофон

Устройство микрофона

Любой микрофон состоит из двух систем: акустико-механической и механоэлектрической.
Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).
Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

История

Вначале наибольшее распространение получил угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Махальский в 1878 и П. М. Голубицкий в 1883. Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.
Конденсаторный микрофон был изобретён американским учёным Э. Венте в 1917 году. В нём звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Тем самым образуемый мембраной и корпусом конденсатор меняет ёмкость. Если подвести к пластинам постоянное напряжение, изменение ёмкости вызовет ток через конденсатор, тем самым образуя электрический сигнал во внешней цепи.
Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами.
Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (ок. 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной записи благодаря чрезвычайно высоким частотным характеристикам, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли Ома), что значительно осложняло проектирование усилителей. Кроме того, достаточная чувствительность достижима только при значительной площади ленточки (а значит, и размерах магнита), в результате такие микрофоны имеют большие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.
Пьезоэлектрический микрофон, сконструированный советскими учёными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925 году, имеет в качестве датчика звукового давления пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Работа в качестве датчика давления позволила создать первые гидрофоны и записать сверхнизкочастотные звуки, характерные для морских обитателей.
В 1931 году американские учёные Э. Венте и А. Терас изобрели динамический микрофон с катушкой, приклееной к тонкой мембране из полистирола или фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое выходное сопротивление (десятки Ом и сотни кило Ом), мог быть изготовлен в меньших размерах и является обратимым.
Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуры, позволило развиться индустрии звукозаписи. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).
Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.
Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 20-х гг. XX века по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета. Долгое время такие микрофоны были относительно дороги, а их очень высокое выходное сопротивление (как и конденсаторных, единицы мегаОм и выше) заставляло применять исключительно ламповые схемы.
Создание полевых транзисторов привело к появлению чрезвычайно эффективных, миниатюрных и лёгких электретных микрофонов, совмещённых с собранным в том же корпусе предусилителем на полевом транзисторе.

Моде́м (акроним, составленный из слов модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации (то есть переносе его на несущую с модуляцией), и выполняющее функцию модуляции и демодуляции этого сигнала (чаще всего в речевом диапазоне).
Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор — осуществляет обратный процесс. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработку принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).
Модемы широко применяются для связи компьютеров (одно из их периферийых устройств), позволяющее одному из них связываться с другим (также оборудованным модемом) через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем). Также модемы ранее применялись в сотовых телефонах (пока не были вытеснены цифровыми способами передачи данных).

Типы компьютерных модемов

Внешний аппаратный модем

Внутренний модем для шины PCI

Ещё один внутренний модем

По исполнению:

• внешние — подключаются через COM или LPT, USB порт или стандартный разъем в сетевой карте RJ-45, обычно имеют отдельный блок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).
• внутренние — дополнительно устанавливаются внутрь аппарата (в слот ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR)
• встроенные — являются частью аппарата, куда встроены (например ноутбука или док-станции).

По принципу работы:

• аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным в модем вычислителем (например с использованием DSP, контроллера). Так же в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.
• программные (софт-модемы, Host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, проверке на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находится только входные аналоговые цепи и преобразователи (ЦАП и АЦП), также контроллер интерфейса (например USB).
• полупрограммные (Controller based soft-modem) — модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.

По виду соединения:

• Модемы для коммутируемых телефонных линий — наиболее распространённый тип модемов
• ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий
• DSL — используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии в обычном порядке.
• Кабельные — используются для обмена данными по специализированным кабелям — к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS.
• Радио — работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы.
• Сотовые — работают по протоколам сотовой связи — GPRS, EDGE, и т.  п. Часто имеют исполнения в виде USB-брелка. В качестве таких модемов также часто используют терминалы мобильной связи.
• Спутниковые
• PLC — используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети.

Наиболее распространены в настоящее время:

• внутренний программный модем
• внешний аппаратный модем
• встроенные в ноутбуки модемы.

Дополнительные функции

Факс-модем — позволяет компьютеру, к которому он присоединён, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину.
Голосовой модем — с функцией оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведения произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон. Такой модем позволяет осуществить:

• передачу голосовых сообщений в режиме реального времени на другой удалённый голосовой модем, приём сообщений от него и воспроизведение их через внутренний динамик;
• использование в режиме автоответчика и для организации голосовой почты.

История

Акустический модем

Компания AT&T Dataphone Modems в Соединённых Штатах была частью SAGE (ПВО системы) в 50-х годах. Она соединяла терминалы на различных воздушных базах, радарах и контрольных центрах с командными центрами SAGE, разбросанными по США и Канаде. SAGE использовала выделенные линии связи, но устройства на каждом из концов этих линий были такими же по принципу как современные модемы.
Первым модемом для персональных компьютеров стало устройство компании Hayes Microcomputer Products, которая в 1979 году выпустила Micromodem II для персонального компьютера Apple II. Модем стоил 380 долл. и работал со скоростью 110/300 б/сек.
В 1981 году фирма Hayes выпустила модем Smartmodem 300 б/сек, система команд которого стала стандартом де-факто.

Что такое микрофон — javatpoint

Микрофоны являются устройствами ввода или вывода? – Мой новый микрофон

Чтобы полностью понять микрофоны, очень важно понять, как работает звук с точки зрения входов, выходов и прохождения сигнала. При работе с компьютерным звуком очень важно понимать устройства ввода и вывода системы.

Микрофоны являются устройствами ввода или вывода? Когда микрофон подключен к компьютеру (через аудиоинтерфейс или другой аналого-цифровой преобразователь), он отправляет/вводит информацию в компьютер. Это означает, что микрофоны являются устройствами ввода. Цифровые микрофоны со встроенными усилителями для наушников, получающие информацию с компьютеров, являются устройствами ввода/вывода.

Это может немного сбить с толку, поэтому мы рассмотрим полные определения того, что на самом деле представляют собой устройства ввода и вывода. Мы также поговорим о возможных входах и выходах микрофона вне рамок компьютерной системы.

Обязательно ознакомьтесь со статьей My New Microphone Как работают микрофоны? (Полное иллюстрированное руководство)!

Статьи по теме:
• Наушники являются устройствами ввода или вывода?
• Динамики (и студийные мониторы) являются устройствами ввода или вывода?

Что такое устройства ввода и вывода и почему микрофоны считаются устройствами ввода?

Прежде чем мы углубимся в подробности относительно микрофонов как устройств ввода, давайте определим, что такое устройства ввода и вывода.

В чем разница между устройством ввода и устройством вывода? Устройство ввода отправляет/вводит информацию в компьютерную систему, а устройство вывода получает/воспроизводит информацию, выводимую компьютерной системой. Подумайте о компьютерном вводе-выводе (вводе-выводе) при определении того, является ли устройство устройством ввода или вывода.

С этим определением мы понимаем, что микрофоны являются устройствами ввода. Микрофон преобразует звуковые волны в аудиосигналы, которые затем преобразуются в цифровые аудиоданные и отправляются/вводятся в компьютер.

Микрофоны обычно выводят аналоговые аудиосигналы (напряжения переменного тока), которые требуют преобразования в цифровые данные для совместимости с компьютером. Это означает, что, согласно нашему определению устройства ввода, сигнал микрофона должен быть преобразован в цифровые данные, прежде чем этот микрофон можно будет действительно считать устройством ввода.

Analog-to-digital conversion of a microphone signal may happen in a variety of ways:

• Audio interface (hub)
• Audio interface (adapter)
• Digital microphone

Аудиоинтерфейс (концентратор)

Аудиоинтерфейс (концентратор): Аудиоинтерфейсы типа концентратора являются наиболее популярным типом аудиоинтерфейса и наиболее распространенным методом подключения микрофона к компьютеру.
В аудиоинтерфейс можно подключить один или несколько микрофонов (в зависимости от исполнения). Внутренний аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговые сигналы в цифровые данные, которые затем передаются на подключенный компьютер через USB, FireWire, Thunderbolt и т. д.

Пример аудиоинтерфейса типа Hub: Focusrite Scarlett 2i2 (ссылка, проверьте цену на Amazon):

Аудиоинтерфейс Focusrite Scarlett 2i2

Focusrite представлен в следующих статьях My New Microphone:
• Лучшие бренды аудиоинтерфейсов в мире
• Топ лучших брендов панелей управления DAW в мире
• Топ лучших брендов микрофонных предусилителей в мире

Аудиоинтерфейс (адаптер)

Аудиоинтерфейс (адаптер): Адаптер Аудиоинтерфейсы в стиле кантри — гораздо менее распространенный способ подключения микрофона к компьютеру.
Эти интерфейсы обычно имеют один вход (аналоговый микрофонный сигнал), простой АЦП и один выход (цифровые аудиоданные). Эти адаптеры обычно подключаются к компьютеру через USB.

Пример аудиоинтерфейса в стиле адаптера: Shure X2U (ссылка для проверки цены на Amazon):

Shure X2U

Shure упоминается в следующих статьях My New Microphone:
• Лучшие бренды микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• Топ лучших брендов наушников в мире
• Топ лучших брендов наушников в мире

Чтобы узнать больше об аудиоинтерфейсах и микрофонах, ознакомьтесь со следующими статьями My New Microphone:
• Что такое аудиоинтерфейсы и почему Нужен ли микрофон?
• Лучшие микрофонные аудиоинтерфейсы

Цифровой микрофон

Цифровой микрофон: Цифровые микрофоны (продаются как USB-микрофоны) имеют встроенные АЦП и выводят цифровые данные непосредственно из корпуса микрофона. Эти микрофоны подключаются напрямую к компьютеру через USB.

Пример цифрового USB-микрофона: Blue Yeti (ссылка для проверки цены на Blue Microphones):

Blue Yeti

Blue Yeti представлен в следующих статьях My New Microphone:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• Лучшие USB-микрофоны (потоковые, аудио с ПК и т. д.)
• Лучшие микрофоны для подкастинга (все бюджеты)
• Лучшие микрофоны до 150 долларов для записи Vocals
• Лучшие студийные микрофоны для записи пения
• Лучшие USB-микрофоны для записи подкастов
• Лучшие стереомикрофоны/микрофонные пары ASMR

Blue Microphones представлены в списке My New Microphone лучших брендов микрофонов, которые вы должны знать и использовать .

Для получения дополнительной информации о USB-микрофонах, аналоговых и цифровых микрофонах ознакомьтесь со следующими статьями My New Microphone:
• Как работают USB-микрофоны и как их использовать
• Являются ли микрофоны аналоговыми или цифровыми устройствами? (Конструкции микрофонных выходов)

Все это говорит о том, что микрофоны изначально предназначены для устройств ввода. Тем не менее, их сигналы необходимо сначала преобразовать в цифровые данные, чтобы они действительно стали устройствами ввода в компьютерные системы.

Дополнительную информацию о подключении микрофонов к компьютерам см. в моей статье Как подключить микрофон к компьютеру.

Вход и выход автономного микрофона

Итак, мы обсудили, что такое устройства ввода и вывода и что делает микрофон устройством ввода. Теперь поговорим о входах и выходах самого микрофона (не думая о компьютерной системе).

Начнем с определения микрофона. Микрофон действует как преобразователь, преобразующий энергию механических волн (звуковые волны) в электрическую энергию (аудиосигналы). Существует много типов микрофонов с множеством методов преобразования звуковых волн в аудиосигналы, но это основная цель микрофона, и она подходит для нашего обсуждения.

С точки зрения электротехники, микрофоны предназначены только для вывода электрических аудиосигналов (в форме переменного напряжения, также называемых аудиосигналами). Микрофоны не предназначены для приема каких-либо аудиосигналов (подробнее об этом позже).

Для получения дополнительной информации об аудиосигналах микрофона ознакомьтесь с моей статьей Что такое аудиосигналы микрофона с точки зрения электричества?

При этом некоторым микрофонам для правильной работы требуется электричество. Обратите внимание, что это не означает, что им требуются звуковые сигналы. Это просто означает, что им требуется электричество (в виде постоянного напряжения) для питания их внутренних схем или для поляризации микрофонных капсюлей. Опять же, это не часть потока сигналов или входов/выходов, но стоит упомянуть в стороне.

Для получения дополнительной информации о микрофонах, микрофонных сигналах и электричестве ознакомьтесь с моей статьей Микрофоны являются устройствами переменного или постоянного тока?

Что касается входов, микрофоны не предназначены для приема каких-либо аналоговых (напряжение переменного тока) или цифровых аудиосигналов.

Вместо этого микрофоны реагируют на звуковые волны (изменение уровня звукового давления) вокруг их диафрагм. Эта механическая волновая энергия является «вводимой информацией» микрофона. Опять же, эта механическая энергия волны не является ни аналоговым, ни цифровым сигналом.

Таким образом, с точки зрения прохождения сигнала, микрофоны (в их предполагаемой конструкции) можно суммировать в следующих двух пунктах:

• Микрофоны только выходной сигнал: Микрофоны преобразуют звуковые волны в электрические аудиосигналы, которые затем выводятся от выходного разъема микрофона. Предупреждение здесь заключается в том, что цифровые USB-микрофоны имеют внутренние АЦП, поэтому они выводят цифровые аудиоданные, а не аналоговые аудиосигналы. Микрофоны — это начало линии прохождения сигнала.
• Микрофоны являются устройствами ввода: Микрофоны отправляют/вводят данные в компьютерную систему для обработки. Конечно, аудиосигналы микрофона должны быть сначала преобразованы в цифровой звук, прежде чем вводиться в компьютер.

Обратите внимание, что до сих пор я говорил о предполагаемом дизайне микрофона. В следующем разделе я буду обсуждать возможность реверсирования потока сигнала микрофона.

Микрофоны в качестве динамиков

Конструкция микрофона на самом деле очень похожа на конструкцию громкоговорителя, особенно конструкция динамических микрофонов с подвижной катушкой.

Капсула динамического микрофона с подвижной катушкой имеет диафрагму, к задней части которой прикреплена цилиндрическая катушка из проводящего провода. Эта катушка находится в цилиндрическом пространстве, не касаясь магнитов внутри и снаружи. Поскольку диафрагма движется в ответ на звуковые волны, то же самое происходит и с проводящей катушкой. Когда катушка движется через магнитное поле, электрический звуковой сигнал создается посредством электромагнитной индукции.

Подавляющее большинство громкоговорителей спроектированы одинаково, только наоборот и в большем масштабе.

Громкоговоритель имеет большую катушку проводящего провода, который принимает электрические звуковые сигналы. Эта катушка прикреплена к большой диафрагме и находится в цилиндрическом пространстве внутри большего магнита (предназначенного для того, чтобы занимать пространство внутри и снаружи катушки). Когда переменное напряжение проходит через проводящую катушку, электромагнитная индукция заставляет катушку колебаться в магнитном поле, толкая и притягивая диафрагму громкоговорителя и излучая звуковые волны.

Так что же мешает нам использовать громкоговорители в качестве микрофонов и наоборот?

• Динамика с подвижной катушкой: В случае с микрофонами и громкоговорителями с подвижной катушкой все, что нам нужно сделать, это изменить направление потока сигнала.
• Конденсатор: В случае конденсаторных микрофонов и электростатических громкоговорителей нам потребуется изменить направление потока сигнала, сохраняя при этом постоянный поляризующий заряд на конденсаторном капсюле/диафрагме.
• Ленточный динамический: В случае ленточных микрофонов и ленточных громкоговорителей нам потребуется только реверсировать поток сигнала. Ленточные конструкции также являются динамическими и работают на электромагнитной индукции. Диафрагмы ленточных микрофонов очень чувствительны, поэтому я бы не советовал пытаться посылать аудиосигнал на ленточный микрофон.

Руководство по превращению динамика в микрофон см. в моей статье Как превратить громкоговоритель в микрофон за 2 простых шага .

Дело в том, что микрофоны могут быть устройствами вывода, если этого требует поток сигнала. Конечно, микрофоны не предназначены для использования в качестве громкоговорителей, и результат будет тусклым. Однако вполне возможно заставить микрофон быть устройством вывода!

Являются ли наушники без микрофонов устройствами ввода или вывода? Говоря о компьютерных вводах/выводах, наушники без микрофонов являются устройствами вывода. При подключении к компьютеру наушники получают информацию, которая была выведена с компьютера.

Являются ли наушники с микрофонами устройствами ввода или вывода? Говоря о компьютерных устройствах ввода-вывода, наушники со встроенными микрофонами являются одновременно устройствами ввода и вывода.