Какие способы сохранения звуковой информации вам известны? На каких физических законах они основаны? - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Потоковая (data flow) обработка информации и соответствующие способы... 3 739.77kb.
Тип программы: государственная 1 87.07kb.
Заданий вступительной работы по биологии 1 317.51kb.
«Физические основы аудиометрии» 1 24.67kb.
Задумайтесь на секунду о том, кем бы вы хотели на самом деле стать... 1 29.99kb.
О фундаментальных физических законах и принципах; наиболее важных... 1 79.75kb.
Вопросы к зачету по дисциплине «основы информатики и вычислительной... 1 19.23kb.
Учебные вопросы: Технологии распределенных вычислений (РВ) 1 234.58kb.
На кружок отводится 35 часов в год из расчета 1 час в неделю 1 47.54kb.
Ограничения в питании, спорт, мотивация Базовые способы сбросить... 1 56.5kb.
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Методы и средства защиты... 2 685.85kb.
Задачи курса исследовать основные этапы и национальные особенности... 1 207.2kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Какие способы сохранения звуковой информации вам известны? На каких физических законах - страница №1/1


9f1525

Старатели

МОУ Островская средняя общеобразовательная школа

Островское

Теоретическая часть:

  • Какие способы сохранения звуковой информации вам известны? На каких физических законах они основаны?

Грампластинка ( винил или просто пластинка, ) — аналоговый аудио носитель, представляющий собой двусторонний (реже односторонний) диск, изготовленный из синтетических материалов (первоначально из шеллака), на поверхности или поверхностях которого отштампована непрерывная, извилистая канавка или дорожка, представляющей из себя отражение звуковых волн. Слова «грампластинка» и «грамзапись» являются сокращениями от «граммофонная пластинка» и «граммофонная запись», но поскольку граммофоны давно уже никто не использует, то эти сокращённые термины стали существовать независимо друг от друга. В конце XIX и на протяжении XX века грампластинка была важнейшим аудионосителем, часто недорогим и доступным. Главным преимуществом грампластинки было удобство массового тиражирования путём горячей штамповки; кроме того, грампластинки не подвержены действию электрических и магнитных полей. Недостатками грампластинки всегда останутся подверженность температурным изменениям и влажности, а так же способность пластинок при постоянном использовании терять свои аудио характеристики.

Принцип действия: звуки из грампластинки извлекаются с помощью игл специально созданных для этой цели аппаратов - сначала граммофонов, затем электрофонов или электропроигрывателей. При движении по извилинам дорожки грампластинки игла начинает вибрировать. Эта вибрация, в свою очередь, приводит к образованию небольшого электрического сигнала — идентичного сигналу, уловленному микрофоном в студии звукозаписи. В современных аудио устройствах этот сигнал проходит через усилитель и становится слышным через динамики.

Компакт-кассета — носитель информации на магнитной ленте, во второй половине XX века — распространённый медиа носитель для звукозаписи. Применялся для записи цифровой и аудиоинформации. Впервые компакт-кассета была представлена в 1964 году компанией Philips. По причине своей относительной дешевизны долгое время (с начала 1970-х по 1990-е годы) компакт-кассета была самым популярным записываемым аудио носителем, однако, начиная с 1990-х годов, была вытеснена компакт-дисками. Запись производится на магнитную ленту шириной 3,81 мм и толщиной 11—27 микрон, которая поделена на две (моно) или четыре (стерео) звуковых дорожки (у кассеты 2 стороны — с каждой доступна одна или две дорожки). Скорость воспроизведения в кассете при прослушивании или записи (нормальная) равна 4,76 сантиметров в секунду. Во многих двухкассетных устройствах предусмотрено копирование на удвоенной скорости.



Шарманка (от нем. Charmante Katharine — «Прекрасная Катарина», название песни) — механический музыкальный инструмент, в котором вращающийся металлический валик с выступающими из него шипами (штифтами) управляет многочисленными органными трубками, куда поступает воздух из воздушной камеры. В Голландии 15 в. подобные инструменты представляли собой сложную стационарную конструкцию, действующую с помощью гидравлики, гирь или заводного механизма. В 18-19 вв. разнообразные шарманки часто использовались в английских церквах, где играли гимны и псалмы. Обычно шарманкой называют механический орган бродячих музыкантов, переносной инструмент, при вращении рукоятки исполняющий 6-8 мелодий.

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытого тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.) и защитным слоем лака, на котором обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку был принят, поскольку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет ~15,7 гр. Вес диска в обычной джуэл-коробке («jewel», не «slim») равен ~74 гр.



Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм. Принцип считывания информации лазером для всех типов носителей заключается в регистрации изменения интенсивности отражённого света. Лазерный луч фокусируется на информационном слое в пятно диаметром ~1,2 мкм. Если свет сфокусировался между питами (на ленде), то фотодиод регистрирует максимальный сигнал. В случае, если свет попадает на пит, фотодиод регистрирует меньшую интенсивность света. Различие между дисками «только для чтения» и дисками однократной/многократной записи заключается в способе формирования питов. В случае диска «только для чтения» питы представляют собой некую рельефную структуру (фазовую дифракционную решетку), причём оптическая глубина каждого пита чуть меньше четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице фаз в половину длины волны между светом, отражённым от пита и светом, отражённым от ленда. В результате в плоскости фотоприёмника наблюдается эффект деструктивной интерференции и регистрируется снижение уровня сигнала. В случае CD-R/RW, пит представляет собой область с большим поглощением света, нежели ленд (амплитудная дифракционная решетка). В результате фотодиод также регистрирует снижение интенсивности отражённого от диска света. Длина пита изменяет как амплитуду, так и длительность регистрируемого сигнала.



  • Кто из ученых внес наибольший вклад в совершенствование способов звукозаписи?

Грампластинка. В 1877 французский учёный Ш. Кро впервые научно обосновал принципы записи звука на барабан (или диск) и её последующего воспроизведения.

В этом же году, а именно - в середине 1877 года молодой американский изобретатель Томас Эдисон изобрёл и запатентовал прибор фонограф, звук записывается на цилиндрическом валике, обёрнутом оловянной фольгой (или бумажной лентой, покрытой слоем воска) при помощи иглы (резца), связанной с мембраной, игла вычерчивает на поверхности фольги винтовую канавку переменной глубины. Его фонограф с восковым валиком не получил широкого распространения ввиду сложности копирования записи, быстрого изнашивания валиков и плохого качества воспроизведения.

В 1887 году немецкий инженер Эмиль Берлинер предложил использовать для записи носитель в форме диска. Работая над своей идеей, Берлинер сначала построил и опробовал прибор Шарля Кро, предложенный 20 лет назад, применив вместо хромовой, пластинку из цинка. Эмиль Берлинер заменил валики дисками — металлическими матрицами, с которых можно было тиражировать копии. С их помощью и прессовались граммофонные пластинки. Одна матрица давала возможность напечатать целый тираж — не менее 500 пластинок, что значительно снижало расходы на изготовление, а соответственно на стоимость продукции. В отличие от фонографа Эдисона, Берлинер для записи звука разработал специальный аппарат — рекордер, а для воспроизведения звука другой — граммофон, на который и был получен патент 26 сентября 1887 года. В XX веке мембрана была заменена микрофонами, преобразующими звуковые колебания в электрические, и электронными усилителями.

Позднее технология записи и способы воспроизведения звука на грампластинку совершенствовались, но наибольший вклад в этот способ звукозаписи внесли именно эти ученые.



Компакт-кассета. Первый кассетный формат, использовавший ленту, склеенную в бесконечную петлю, был запатентован в 1952 году. В 1962 Эрл Мюнц начал выпуск 4-дорожечных кассет (картриджей) Stereo-Pak для автомобильных магнитол GM.

В 1963 году компания Philips представила новый формат кассеты для звукозаписи, вышедший на рынок под названием «компакт-кассета» (англ. Compact Cassette).



Компакт-диск. Существует версия о том, что компакт-диск изобрел американский физик Джеймс Рассел, работавший в компании Optical Recording. Уже в 1971 году он продемонстрировал своё изобретение для хранения данных. Делал он это для «личных» целей, желая предотвратить царапание своих виниловых пластинок иглами звукоснимателей. Спустя восемь лет подобное устройство было «независимо» изобретено компаниями Philips и Sony.



  • Какие эпизоды из жизни барона Мюнхаузена противоречат законам физики. (Э. Распэ «Приключения барона Мюнхаузена»). Описание и доказательство противоречивости.

«Привязал» верёвку к Луне, спускался по ней на землю.

Доказательство:

- движение барона нельзя назвать спуском;

- нет такой верёвки, которая позволила бы сделать это;

- всё находится во взаимном движении - Луна вращается относительно Земли;

- в космическом пространстве отсутствует воздух, в безвоздушном пространстве

тело находится в состоянии невесомости, т.е. в состоянии свободного падения

на Землю.

Рассказ барона, как он вытащил себя за волосы во время войны с турками, когда завяз в болоте, он «рванул» себя за волосы и таким образом вытащил из болота себя и коня, на котором он увяз, сжимая его обеими ногами, как щупальцами.



Доказательство:

- слово «сила» обыденно, и, тем не менее, любая сила имеет направление,

величину и точку приложения,

- сила - мера взаимодействия тел, т. е. участвует, как минимум два тела, волосы и рука – одно тело.



3. История, когда барон перепрыгнул с одного летящего ядра в воздухе на

летящее в противоположную сторону такое же ядро, потом полетел на нём обратно.



Доказательство:

- это противоречит закону импульса и явлению инерции, барон не мог приобрести так быстро, скорость летящего ядра, и поменять направление движения, когда он совершал прыжок с одного ядра на другое. -



4. История, когда барон выстрелил из пушки, и его ядро столкнулось с вражеским ядром, и неприятельское ядро полетело назад и оторвало голову вражескому пушкарю и 16 солдатам, сбило мачты у 3 кораблей, пролетело ещё 214 миль и упало, а ядро барона попало в военный корабль противника.

Доказательство:

- по закону сохранения импульсов при столкновении ядер, их скорость

гасится под действием силы тяжести.

5. История, когда барон уснул внутри пушки, а из неё случайно выстрелили,

Барон вылетел из пушки, и перелетев на другой берег реки, упал на

сено.

Доказательство:

- этого не могло быть, т.к. барон является неупругим телом и его просто бы

«разнесло» при выстреле за счёт неупругой деформации.

6. История, когда барона, путешествующего на корабле, подняло ветром

вместе с кораблём над водой и унесло на Луну.



Доказательство:

- ветер не мог оторвать корабль от воды, т.к. корабль имеет большую силу

тяжести, в лучшем случае ветер просто оборвал бы паруса.

- ветер не мог донести корабль до Луны, т.к. корабль находился в



безвоздушном пространстве.