Автоматическим устройством является телевизор

Обновлено: 18.05.2024

Телевизор состоит из устройства отображения визуальной информации (кинескопа, жидкокристаллической или плазменной панели); шасси — платы, которая содержит основные электронные блоки телевизора (телетюнер, декодер с усилителем аудио- и видеосигналов и др.), корпуса с расположенными на нем разъемами, кнопками управления и громкоговорителями.

Телевизионные радиосигналы, принятые антенной, подаются на радиочастотный (антенный) вход телевизора. Далее они поступают в радиочастотный модуль, называемый также тюнером, где из них выделяется и усиливается сигнал именно того канала, на который в этот момент настроен телевизор. В тюнере также происходит преобразование радиочастотного сигнала в низкочастотные видео- и аудиосигналы.

Видеосигнал после усиления подается в модуль цветности (только в телевизорах цветного изображения), содержащий декодер цветности, а затем на устройство отображения визуальной информации. Декодер цветности предназначен для декодирования сигналов цветности той или иной системы (PAL, SEC AM, NTSC).

Аудиосоставляющая подается в канал звукового сопровождения, где происходит выделение звукового сигнала и его необходимое усиление. После усиления аудиосигнал подается на громкоговоритель (динамик), преобразующий электрический сигнал в слышимый звук. Если телевизор рассчитан на воспроизведение стерео или многоканального звука, в составе его канала звукового сопровождения имеется соответствующий декодер многоканального звука, который разделяет звуковую составляющую на каналы.

Кинескопы бывают черно-белого изображения и цветного изображения, отличаются они по конструкции.

Экран кинескопа черно-белого изображения изнутри покрыт сплошным слоем люминофора, обладающего свойством светиться белым цветом под воздействием потока электронов. Тонкий электронный луч формируется электронным прожектором, размещенным в горловине кинескопа. Управление электронным лучом осуществляется электромагнитным способом, в результате чего он последовательно в ходе развертки сканирует экран по строкам, вызывая свечение люминофора. Интенсивность (яркость) свечения люминофора в ходе сканирования изменяется в соответствии с электрическим сигналом (видеосигналом), несущим информацию об изображении.

Экран кинескопа цветного изображения изнутри покрыт дискретным слоем люминофоров (в форме кружков или штрихов), светящихся красным, зеленым и синим цветом под действием трех электронных пучков, формируемых тремя электронными прожекторами. Все кинескопы цветного изображения перед экраном имеют цветоделительную теневую маску. Она служит для того, чтобы каждый из трех электронных лучей, одновременно проходящих через многочисленные отверстия маски в ходе сканирования, точно попадал на "свой" люминофор (первый — на зерна люминофора, светящиеся красным цветом, второй — на зерна люминофора, светящиеся зеленым цветом, третий — на зерна люминофора, светящиеся синим цветом).

Каждый электронный луч модулируется "своим" видеосигналом, что соответствует трем составляющим цветного изображения. Поступая на кинескоп, видеосигналы управляют интенсивностью электронных пучков и, следовательно, яркостью свечения люминофоров (красного, зеленого и синего). В результате на экране цветного кинескопа воспроизводятся одновременно 3 одноцветных изображения, создающих в совокупности цветное изображение.

К современным средствам отображения визуальной информации относят жидкокристаллические экраны, проекционные системы, плазменные панели.

В жидкокристаллических телевизорах LCD (Liquid Crystal Display) изображение формируется системой из жидких кристаллов и поляризационых фильтров. С тыльной стороны жидкокристаллическая панель равномерно освещается источником света. Управление ячейками (пикселями) жидких кристаллов осуществляется матрицей электродов, на которую подается управляющее напряжение. Под действием напряжения жидкие кристаллы разворачиваются, образуя активный поляризатор. При изменении степени поляризации светового потока, изменяется его яркость. Если плоскости поляризации жидкокристаллического пикселя и пассивного поляризационного фильтра отличаются на 90°, то через такую систему свет не проходит.

Цветное изображение получается в результате использования матрицы цветных фильтров, которые выделяют из излучения источника белого цвета три основных цвета, комбинация которых дает возможность воспроизвести любой цвет. Жидкокристаллические телевизоры отличаются компактностью, отсутствием геометрических искажений, вредных электромагнитных излучений, малой массой и потребляемой мощностью, но в то же время имеют малый угол обзора изображения.

В проекционных телевизорах изображение получается в результате оптической проекции на просветный или отражающий экран телевизора яркого светового изображения, создаваемого проектором. Проекторы, используемые в проекционных телевизорах, могут быть построены на электроннолучевых кинескопах, жидкокристаллических матричных полупроводниковых элементах, а также лазерных проекционных трубках.

Основными недостатками проекционных телевизоров являются их громоздкость, высокая потребляемая мощность, низкая четкость увеличенного изображения и узкая зона размещения зрителей перед экраном телевизора.

В основу работы плазменного телевизора положен принцип управления разрядом инертного газа, находящегося в ионизированном состоянии между двумя расположенными на небольшом расстоянии друг от друга плоскопараллельными стеклами ячеистой структуры. Рабочим элементом (пикселем), формирующим отдельную точку изображения, является группа из трех пикселей, ответственных, соответственно, за три основных цвета. Каждый пиксель представляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находится флюоресцирующее вещество одного из основных цветов. Пиксели находятся в точках пересечения прозрачных управляющих электродов, образующих прямоугольную сетку. При разряде в толще инертного газа возбуждается ультрафиолетовое излучение, которое, воздействуя на люминофоры первичных цветов, вызывает их свечение. Изображение последовательно, точка за точкой, по строкам и кадрам развертывается на экране.

Яркость каждого элемента изображения на панели определяется временем его свечения. Если на экране обычного кинескопа свечение каждого люминофорного пятна непрерывно пульсирует с частотой 25 раз в секунду, то на плазменных панелях самые яркие элементы светятся постоянно ровным светом, не мерцая. Плазменные панели выпускается форматом изображения 16:9. Толщина панели размером экрана в 1 м не превышает 10-15 см, что позволяет использовать их в настенном варианте. Надежность плазменных панелей превышает надежность традиционных кинескопов.

Устройство телевизора: описание, принцип работы, виды

Сегодня телевизоры стали неотъемлемой частью каждой семьи. Придя домой после работы, каждый хочет привести себя в порядок, насытиться и ненадолго отключиться от реальности при помощи зрелищного преставления. Телевизор на протяжении десятилетий успешно справляется с этой человеческой потребностью, представляя вниманию домочадцев различные развлекательные программы и просмотр понравившихся кинолент. Телевизор стал обыденным предметом для всех без исключения людей.

Различия современных телевизоров по типу

Сегодня телевизор является обязательным устройством, которое можно встретить в каждом доме.

Во всем мире можно найти достаточно людей, которые до такой степени привязаны к телевизионным программам, что просто не представляют свою жизнь без телевидения.

Современные устройства телевизоров различают по следующим типам:

кинескопные;

плазменные;

проекционные;

жидкокристаллические.

Устройство работы телевизора

Кинескопный

Телевизионный кинескоп имеет вид стеклянной колбы, на одной ее стороне расположена электронная трубка, на другой - экран. Экран кинескопа обеспечивают специальным фосфорсодержащим покрытием. По нему электронная трубка выстреливает потоком электронов. При достижении электроном фосфорной панели, начинает светиться задействованный пиксель. В первых черно-белых кинескопах ставили одну трубку, после в цветных приемниках установили сразу три, разделенные по цвету. Одна из них была красная, другая – синяя, а третья – зеленая.

Электронный луч, перемещаясь слева направо, очерчивает линию, состоящую из пикселей, а затем движется вниз, создавая вертикальную линию. Происходит это непрерывно с большой скоростью, а тем временем глаз видит цельную картинку. Частоту колебаний измеряют в специальных единицах, называющихся герцы. Первые кинескопы всегда имели выпуклую поверхность, позже стали выпускать более удобные модели с совершенно плоским экраном. Таким образом, устройство экрана телевизора всегда считалось сложным и важным элементом. А модели, обладающие плоским экраном, ценились дороже.

Плазменный

Каков принцип работы и устройство телевизора данного типа? Принцип действия плазменной панели заключается в воздействии ультрафиолетового излучения на заряженные частицы под названием люминофоры. При движении электрического разряда сквозь поле разряженного газа, появляется ультрафиолет и открывается проводящий коридор, который состоит из плазмы.

При помощи проводников, одни из которых расположены вертикально, а другие - горизонтально, с внутренней части панели производится кадровая, а также строчная развертка. Телевизионный процессор способен корректировать раздачу кадров на небывалых скоростях. Благодаря этому свойству с внешней стороны экрана глаза видят цельное изображение.

Проекционный

В основу принципа действия проекционных телевизоров заложен алгоритм передачи качественного изображения с минимизированного передатчика на большой экран. Передаваемое изображение формируется внутри самого проекционного телевизора, при посредстве небольшого источника, составленного из электрических трубок или жидкокристаллического дисплея. Дальше при помощи зеркал и оптических приспособлений его проецируют на подготовленный экран.

Каково устройство телевизора? Вся конструкция состоит из звуковой системы, проектора, панели управления и экрана. В моделях, предназначенных для домашнего использования, все составляющие заключены в общем корпусе. По этой причине они получаются габаритными. Проекционный способ передачи изображения позволяет совмещать мягкость и сочность полученной картинки, а также широкие возможности цветового разрешения. В дополнении изображение, передаваемое проекционными телевизорами, совершенно избавлено от зернистости, которая является недостатком кинескопов.

Жидкокристаллический

Устройство ЖК-телевизоров создано по принципу поляризации заданного светового потока, проходящего через кристаллы. LCD-панель представлена в виде двух слоев, состоящих из специального поляризованного стекла, которые соединяют вместе. Первый слой покрывают нужным полимером, в котором содержатся особые жидкие кристаллы. Затем ток электричества проходит через них, заставляя все кристаллы вращаться по определенной траектории. Тем временем, подвижные кристаллы пропускают сквозь следующий слой стекла необходимое количество света.

Для прохождения света сквозь жидкие кристаллы нужен внешний источник. Его располагают за пределами поляризованного стекла. Жидкие кристаллы пропускают сквозь себя свет ламп, а так как они находятся в определенном положении, то появляется изображение при помощи фильтра.

LED-телевизоры устроены иначе. Для подсветки жидкокристаллической матрицы здесь применяют светодиоды. Они потребляют намного меньше энергии, а также выдают большую яркость. Эти устройства обладают более качественной цветопередачей и более четкой контрастностью. А также у них увеличен срок службы и работа сопровождается меньшим тепловыделением. По ошибке некоторые люди считают эту систему устройством цифрового телевизора, однако, цифровое ТВ – это лишь способ передачи сигнала.

Некоторые особенности

Контраст. Современные технологии, за счёт поляризации пикселя, позволяют плавно в широком диапазоне 0-90º менять яркость. Поэтому в ЖК-телевизорах тёмные оттенки хорошо отображены и их легко отличить.
Яркость. Как было уже отмечено ранее – поляризация не может измениться мгновенно – для этого нужно некоторое время. Поэтому в телевизорах этой системы возникает проблема отображения быстро изменяющейся, динамической картинки.
Ограничениеугла обзора. За счёт конструкции ЖК-дисплея, который имеет вид многослойного бутерброда, происходит ограничение угла обзора. Так, при некотором отклонении глаз от экрана, меняется угол поляризации и, соответственно, яркость кристалла. Падает цветопередача и контрастность изображения.
Битыепиксели. Кристаллы не ломаются, поэтому выход из строя управляющего транзистора – влечёт за собой битый пиксель. Кристалл, в зависимости от технологии, может повести себя по-разному – если при отсутствии напряжения свет сквозь него не проходит, то точка будет чёрной, при прохождении максимума потока – будет гореть.

Принципы телевидения

Для телевидения, как и для радиосвязи, также нужны передатчик и приёмник. Принцип их действия таков же, как и радиопередатчиков и приёмников, однако вместо микрофона и громкоговорителя используются видеокамера и видеомонитор. В XX веке они были, главным образом, вакуумными (электронно-лучевыми), а в настоящее время они полупроводниковые.

В этих приборах электронные лучи сканируют экраны синхронно с частотой 25 Гц, то есть пробегают их одновременно 25 раз в секунду (строку за строкой, подобно чтению книги). Это позволяет передавать и принимать быстро меняющиеся изображения.

К концу XX века чёрно-белое телевидение было вытеснено цветным. Его основные принципы остались прежними: мозаичный экран в передатчике и приёмнике, последовательное сканирование электронным лучом или микропроцессором элементов мозаики для формирования видеосигнала или светового изображения, передача видеосигнала радиоволнами. Усложнилась лишь мозаика экранов: каждый её элемент был заменён на красно-зелёно-синюю триаду элементов, способную передавать все оттенки цветов.

На срабатывании устройства в тот момент, когда в зоне действия датчиков появляется животное. ; На выдаче корма в соответствии с установленным таймером, через определённое время.

Приоритетный вариант передачи данных в смарт-системах?

Способы передачи управляющего воздействия на смарт-розетку.

При помощи программы на смартфоне.; Через блок контроля с датчиком температуры на самой розетке.

--> -->
Где применима виртуальная реальность?

В качестве тренажёров; В развлекательной сфере: В проведении дистанционного обучения

Аленький цветочек

Особенность виртуальной реальности

Состоит только из виртуальных объектов

Какие свойства отвечают за перемещение объектов?

Поворот ; Масштаб ; Вращение

Не жаль, что время уходит, жаль, что молодость и здоровье за собой уводит

Если бы вы мне сказали одно слово, одно только слово — я бы осталась. Вы его не сказали. Видно, так лучше

Какие из перечисленных свойств объекта можно анимировать?

Все перечисленные свойства можно анимировать

-->
Сферы применения технологии смешанной реальности?

Промышленность.; Образование.; Маркетинг и реклама.; Медицина.

Для чего служат шоры в шлеме виртуальной реальности?

Защищают от попадания внешнего света.

ак наглядная информация проекционной системы дополненной реальности LightGuideSystems, внедренной на производстве, представлена на каждом этапе сборочного процесса?

Анимированная подсветка объектов.; Визуальные подсказки в виде текста, символов, графики.

Проблема унификации оборудования систем виртуальной реальности заключается в том, что игры и другой контент, разработанные для одной гарнитуры, не воспроизводятся.

На гарнитуре другого производителя.

За плавность движения машин по карте; За расчет времени прибытия транспорта на остановку.

Каких результатов позволяют достичь интеллектуальные транспортные системы?

Сократить протяженность дорожных заторов.; Своевременно оповещать водителей и пассажиров о ситуации на дороге.; Оптимизировать маршруты общественного транспорта.

ля какой смарт-технологии вместе используются адаптивные светофоры, средства автоматической фиксации нарушений ПДД, подключенные информационные табло и системы автоматизированного управления освещением?

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Список вопросов теста

Вопрос 1

Найдите соответствие изображений и подрисуночных подписей

Предохранитель
Датчик
Командоаппарат

Вопрос 2

Для чего в системах управления нужды командоаппараты?

Для получения количественных данных и контроля различных величин и параметров состояния или работы управляемого объекта или системы управления
Для подачи от оператора в систему управления различных внешних воздействий и команд
Для выполнения предохранительных функций при нарушениях в режимах работы

Вопрос 3

Какие существуют виды датчиков по принципу действий?

генераторные
оптические
гидравлические
параметрические
электрические

Вопрос 4

Найдите правильные продолжения предложениям.

автоматическое управление функционированием управляемого объекта не зависит от внешних воздействий
устройство автоматического управления, установив величину возмущения, компенсирует в регулируемом объекте то, что в нём изменило возмущающее воздействие
автоматические системы управления воздействуют на управляемый объект только в том случае, если поступила информация об отклонения в состоянии или работе данного объекта

Вопрос 5

Почему в системах управления датчики дополняются усилителями?

Усилители предназначены для выполнения предохранительных функций при нарушениях в режимах работы.
Сигналы, которые дают датчики в системах управления, очень слабые и нуждаются в усилении
Усилители предназначены для получения количественных данных и контроля различных величин и параметров состояния или работы управляемого объекта.

Вопрос 6

Найдите соответствие между названиями уровней автоматизации производства и их характеристикой.

это автоматизация некоторых трудоёмких производственных операций, которые тяжелы для выполнения
включает в себя только один производственный процесс на участке, в цехе, на целом предприятии; при этом все технологические операции автоматизируются
является высшим уровнем автоматизации; функции человека исключены не только из технологии получения или преобразования предмета труда, но и из управления и контроля результатов производства.

Вопрос 7

Какие принципы управления объединяются в принципе комбинированного управления?

ТЕЛЕВИЗОР (от греческого tele — вдаль, далеко и латинского viso — способность зрения, зрение, видение) — специальное электронное устройство, которое преобразовывает сигналы телевизионных программ в звук и изображение.

В основе телевидения лежат три физических процесса:

— преобразование оптического изображения в электрические сигналы,

— передача электросигналов на расстояние по каналам связи;

— прием электросигналов и обратное преобразование их в оптическое изображение.

В телевидении используются две особенности зрения человека — сравнительно низкая разрешающая способность глаза и инерционность зрения.

Инерционность зрения равна приблизительно 0,1 с, поэтому достаточно уменьшить интервал между световыми импульсами и свет будет ощущаться как непрерывный.

В современном телевидении изображение разбивают приблизительно на 500 тыс. элементов, расположенных в 625 строк.

Считывание этих сигналов производится последовательно (по элементам и строкам) электронным лучом. Электронный луч обегает все элементы со скоростью 1/25 с (25 кадров в секунду). Затем изображение уже в виде электрических импульсов направляется в антенну и далее в виде электромагнитных колебаний в пространство.

В телевизоре эти колебания преобразуются в оптическое изображение.

В основе цветного телевидения лежит трехкомпонентная теория цветного зрения.

Весь видимый цветной спектр, в том числе и белый цвет, может быть получен путем смешивания в определенных пропорциях трех основных цветов — зеленого, красного и синего.

Глаз человека содержит три вида рецепторов (колбочек), чувствительных к цвету: одни из них чувствительны к зеленой, другие — к красной, третьи — к синей части спектра.

При равном возбуждении всех трех видов рецепторов человек 3 видит белый цвет; при различном — цветное изображение.

Спектральная чувствительность глаза неодинакова. Наиболее чувствителен он к зеленому цвету, меньше — к красному, еще меньше — к синему.

Важным свойством цветного зрения, которое используется в телевидении, является неспособность глаза различать цвета очень мелких деталей.

Поэтому в цветном телевидении мелкие детали можно передавать в черно-белом виде.

Рис. Общая схема передачи и приема черно-белого телевизионного изображения

Изображение объекта (1) при помощи оптической системы (2) проецируют на передающую трубку (3), где и образуется видеосигнал (оптическое изображение преобразовалось в электрический сигнал) (рис. 33).

Видеоусилитель (4) усиливает сигнал и далее сигнал поступает в модулятор (5). Генератор (6) вырабатывает высокочастотные колебания, которые модулируются сигналом по амплитуде.

Телевизионный сигнал — это амплитудно-модулированные высокочастотные колебания.

В приемной телевизионной антенны электромагнитные колебания преобразуются в электрические и поступают в приемное устройство телевизора (9). Здесь они усиливаются и детектируются; из телевизионного сигнала выделяется видеосигнал.

Видеоусилитель (10) усиливает сигнал и направляет на кинескоп (11), где он преобразуется в оптическое изображение.

Блоки 7 и 13 осуществляют строчную и кадровую развертку гелеизображения по горизонтали и по вертикали.

Для обеспечения синхронизации в движении электронного луча в передающей и приемной трубках используют синхронизатор (8 и 12).

Передачу изображения ведут в УКВ-диапазоне с амплитудной модуляцией, а звукового сопровождения в УКВ-диапазоне с частотной модуляцией.

Согласно действующему стандарту на телевизоры, каждый кадр телевизионного изображения должен содержать 625 строк и состоять из двух полукадров с чересстрочным чередованием.

Кадры меняются с частотой 25 раз в секунду. Формат кадра — 3:4 (отношение высоты к ширине). Разложение изображения по строкам ведется в пятичастотных диапазонах, первые три расположены в области метровых волн, остальные в дециметровых.

Кинескопы черно-белого изображения

В кинескопе видеосигнал преобразуется в оптическое изображение. Кинескоп — это колба из высококачественного тугоплавкого стекла. Для исключения возможного разрушения на кинескоп надет металлический бандаж. Экран кинескопа изнутри покрыт тонким слоем вещества, способного светиться под действием электронной бомбардировки, — люминофором. Прожектор состоит из нескольких электродов: катода подогревного типа, управляющего, ускоряющего электрода, фокусирующего и анода. Сформированный на катоде кинескопа узкий пучок электронов — электронный луч, попадая на малый участок электрона, 1 вызывает свечение люминофора. На анод и катод кинескопа подается большое напряжение 12—18 В. На горловину кинескопа надета отклоняющая система, в результате действия которой 1 электронный луч последовательно пробегает по всему экрану.

Кинескопы цветного изображения

Существующие системы черно-белого и цветного телевидения предусматривают преобразование непрерывных электрических сигналов, являющихся электрическими аналогами передаваемых изображений. На рубеже тысячелетий на смену телевизору классической конструкции с электронно-лучевой трубкой приходит техника с принципиально иными технологиями видеоизображения. В настоящее время прочные позиции в технологии обработки информации занимает цифровая электронная техника.

Сущность цифровой обработки телевизионного сигнала заключается в его дискретизации, т. е. в дроблении непрерывного аналогового сигнала на части. В эфир передаются микроимпульсы, которые передают информацию обо всех параметрах изображения — яркости, контрастности, цветности и др.

Цифровое телевидение обладает высокой надежностью, обеспечивает высокое качество изображения.

К системам видеовоспроизведения предъявляются новые требования: предельная совместимость (телевизоры должны работать с любым видеосигналом), многофункциональность (могут быть использованы как для бизнеса, так и для дома).

Основные параметры телевизоров

Параметры формируют потребительские свойства телевизоров, зависят от конструкции, качества комплектующих деталей, технологии и качества сборки телевизоров. Параметры нормируются стандартами раздельно для стационарных и переносных телевизоров.

Основные параметры: разрешающая способность, количество переключаемых каналов, размер экрана, чувствительность, контрастность, выходная и потребляемая мощность телевизора.

Разрешающая способность характеризуется четкостью изображения мелких деталей.

Размер изображения выражается размером диагонали экрана. Размер диагонали указывается в маркировке кинескопа.

В отечественных типах кинескопов диагональ экрана может иметь длину 16, 23, 25, 31, 32, 40, 50, 51, 61, 67 см. В импортных телевизорах диагональ экрана указывают в дюймах (1 дюйм = = 2,54 см). Для правильного просмотра передач необходимо, чтобы расстояние до экрана равнялось пятикратной длине его диагонали. Количество переключаемых каналов в современных телевизорах может быть 60 и более.

Яркость свечения выражается максимальной яркостью участков телевизионного растра или изображения в канделах на квадратный метр (кд/м 2 ).

Контрастность определяется отношением яркости светлого участка изображения к яркости темного. Частотная характеристика воспроизводимых звуковых частот характеризует качество звучания телевизоров (для цветных телевизоров — 80—12 500 Гц).

Чувствительность — это способность принимать сигналы телецентра на определенном от него расстоянии; выражается в микровольтах (мкВ). Выходная мощность определяется громкостью звучания, составляет от 0,15—5,0 Вт в разных моделях.

Потребляемая мощность зависит от типа телевизора, особенностей схемы, характеризует его экономичность. Для современных телевизоров она составляет 17—250 Вт.

Для цветных телевизоров важными параметрами являются качество воспроизводимых цветов, баланс белого цвета (достоверность воспроизведения белого цвета цветным телевизором), статическое динамическое сведение электронных лучей (характеризуется точностью сведения трех цветных изображений в одно многоцветное).

На потребительские свойства телевизоров оказывают влияние габариты, масса, наличие сервисных функций. Сервисные функции современных телевизоров: экранное меню на русском языке, таймер включения и выключения, игровые функции, калькулятор, автоматическое выключение при отсутствии сигнала, автоматический выбор напряжения и др. Большое значение имеют безотказность, надежность, безопасность, ремонтопригодность телевизора.

телефон – чем громче мы говорим в трубку, тем выше сила тока, проходящего по проводам, тем громче звук, который слышит собеседник.

К дискретным устройствам относятся:

Монитор – яркость луча изменяется не плавно, а скачкообразно (дискретно). Луч либо есть, либо его нет. Если луч есть, то мы видим яркую точку (белую или цветную). Если луча нет, мы видим черную точку. Поэтому изображение на экране монитора получается более четким, чем на экране телевизора;

Проигрыватель аудиокомпакт-дисков – звуковая дорожка представлена участками с разной отражающей способностью;

струйный принтер – изображение состоит из отдельных точек разного цвета.

Человек благодаря своим органам чувств привык иметь дело с аналоговой информацией, а в компьютере информация представлена в цифровом виде. Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного графического изображения или звукового сигнала на отдельные элементы.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.

При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования – на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Первый способ часто называется также модуляцией или аналоговой модуляцией, подчеркивая тот факт, что кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. Второй способ обычно называют цифровым кодированием. Эти способы отличаются шириной спектра результатирующего сигнала и сложностью аппаратуры, необходимой для их реализации.

В настоящее время все чаще данные, изначально имеющие аналоговую форму (речь, телевизионное изображение), передаются по каналам связи в дискретном виде, то есть в виде последовательности единиц и нулей. Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме называется дискретной модуляцией. Аналоговая модуляция применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, типичным представителем которых является канал тональной частоты (телефонная сеть).

В простых вычислительных машинах, в таких, как цифровые электромеханические или аналоговые, перенастройка на различные задачи осуществлялась с помощью изменения системы связей между элементами на специальной коммутационной панели. В современных универсальных компьютерах такие изменения производятся с помощью запоминания в специальном устройстве, накапливающем информацию, той или иной программы ее работы.

В отличие от аналоговых машин, оперирующих непрерывной информацией, современные компьютеры имеют дело с дискретной информацией, на входе и выходе которых в качестве такой информации могут выступать любые последовательности десятичных цифр, букв, знаков препинания и других символов. Внутри системы эта информация кодируется в виде последовательности сигналов, принимающих лишь два различных значения.

В то время как возможности аналоговых машин ограничены преобразованиями строго ограниченных типов сигналов, современные компьютеры обладают свойством универсальности, иными словами, компьютер может производить преобразования любых буквенно-цифровых данных благодаря программе, составленной для выполнения той или иной задачи. Эта способность компьютера достигается за счет универсальности его системы команд, то есть элементарных преобразований информации.

Свойство универсальности компьютера не ограничивается возможностью оперирования одной лишь буквенно-цифровой информацией. В данном виде может быть представлена (закодирована) любая дискретная информация, а также – с любой заданной степенью точности – произвольная непрерывная информация. Таким образом, компьютеры могут рассматриваться как универсальные преобразователи информации. Свойство универсальности современных компьютеров открывает возможность моделирования с их помощью любых других преобразователей информации, в том числе любых мыслительных процессов.

Технологии цифровой обработки акустических сигналов и изображений находят все более широкое применение в различных областях, в частности при идентификации пользователей или для построения многоуровневых систем защиты. Вместе с тем в перечне основных предъявляемым к соответствующим системам требований на первом месте стоит универсальность, быстрота и эффективность выполнения различных процедур обработки на основе использования стандартных недорогих технических средств, входящих в комплект традиционной офисной техники и компьютерной телефонии: ПК, сканера, принтера, звуковой платы, модема. Для реализации таких систем нужны подходы, позволяющие обрабатывать акустический сигнал и речь.

Практически 80% информации человек получает через зрение, что означает доминирование зрительных рецепторов в жизнедеятельности человека. Вся информация в аппарате мышления человека сохраняется в виде образов, причем в этом образе сконцентрирована информация, полученная всеми рецепторами человека. Можно сделать вывод, что информация в памяти человека хранится в виде графических объектов. Развивая гипотезу о том, что любая информация, получаемая человеком извне, проходит стадию преобразования в изображения с последующей их целенаправленной обработкой, можно вывести последовательность процедур, пригодную для реализации в автоматизированных системах обработки данных различного рода, в том числе и в речи:

Предобработка, когда независимо от вида полученной информации осуществляется ее преобразование к общему виду первичных описаний в виде двухмерных матриц данных, имеющих неотрицательные значения, которые можно рассматривать как изображения, образы;

Получение новых знаний и принятие решений основываются на заключении из характера и вида полученной из внешнего мира информации, а также результатов ее обработки для выполнения конкретных действий в соответствии с общей стратегией поведения человека.

Практическая значимость этой гипотезы состоит в том, что интеллектуальные возможности человека по анализу и обработке визуальной информации, а также наработанный научный потенциал в области восстановления, распознавания и обработки изображений можно распространить сегодня на существующие технологии обработки информации иного рода, в том числе на акустические сигналы и речь.

Читайте также: