Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 377

В различных синтезаторах важной составляющей является огибающая. Это кривая, параметр звучания ноты. Кривая определяет во времени продолжительность атаки, задержки, спада и затухания.

Различаются синтезаторы по способу синтеза. Раньше широко применялся FM-синтез, название которого расшифровывалось как «принцип частотной модуляции». Чипы такого синтеза в настоящее время устанавливаются только на самые дешевые и непрофессиональные синтезаторы. В подобных устройствах генерируются пилообразные, пульсирующие, синусоидные и другие простейшие волны, а затем они подвергаются взаимной модуляции. Самыми распространенными считаются синтезаторы, которые работают по принципу воспроизведения сэмплов, т. е. уже готовых звуков. Сэмплы могут обрабатываться фильтрами, получать дополнительные эффекты и т. д.

Синтезаторы подразделяются на два класса. К первому классу относятся собственно синтезирующие устройства, которые работают по технологии частотного синтеза. Ко второму классу относятся так называемые синтезаторы Wavetable, синтез которых происходит по таблице волн.

В FM-синтезаторах звук генерируется тон-генераторами из набора простейших волн. Взаимная модуляция реализуется простейшими операциями, такими как деление, умножение, сложение, вычитание волн и т. д. Синтезатор, работающий по технологии частотного синтеза, является мощным инструментом. Качество звучания в нем зависит от числа генераторов и количества параметров обработки, т. е. от качества аппаратной реализации. В звуковых адаптерах компьютеров работают FM-синтезаторы с двумя и четырьмя операторами, генераторами, которые снабжены схемой управления амплитудой и частотой сигналов.

Среди достоинств частотного синтеза то, что в нем не требуется память для хранения, потому что отсутствует заранее записанный комплект звуков. Частотный синтез поставляет большое количество различных звуков, гарантирует повтор тембров на звуковых платах. При помощи такого синтезатора можно синтезировать практически любой звук. Для этого необходимо определенное количество операторов и четкое математическое описание. Создать математическую модель естественного звучания инструментов довольно сложно, поэтому частотный синтезатор не эффективно применять при имитации «живого» звучания различных музыкальных инструментов. Из-за этого в звуковых контроллерах синтезатора применяется простая схема с небольшим диапазоном возможных звучаний.

У синтезаторов, которые работают по технологии синтеза на базе таблицы волн, в памяти хранятся сэмплы. В переводе с английского sample переводится как «образец». По своей сути сэмплы являются оцифрованными образцами звучания определенного инструмента. Звук создается на основе преобразований нескольких сэмплов. Подобные устройства называются сэмплирующими синтезаторами, или просто сэмплерами. В зависимости от сложности воспроизводимого инструмента изменяются количество и размеры образцов. Возможности синтезатора позволяют записывать выбранные ноты или даже только начало и конец звука, т. е. использовать не все сэмплы спектра звучания инструментов. Чтобы изменить высоту звука, достаточно воспроизвести определенный сэмпл с отличной от первоначальной скоростью. В новейших моделях сэмплирующих синтезаторов на одну ноту применяются по несколько сэмплов, которые проигрываются поочередно или параллельно. В сэмплерах применяются дополнительные обработки звуков, такие как хорус, модуляция, ревербация и т. д.

В подобных синтезаторах звучание определенного инструмента воссоздается реалистично. Такое звучание зависит от качества и количества записанных сэмплов. Недостатком сэмплеров являются небольшой объем памяти и ограниченность объема размещаемых в ней сэмплов. Но в последнее время в синтезаторах сэмплы или загружаются с жесткого диска в память звукового контроллера, или для подобной работы используется системная память, что весьма облегчает загрузку объемов памяти.

Синхронизирующая приставка – устройство, синхронизирующее работу кинопроекционного аппарата и магнитофона во время демонстрации звукового фильма, имеющего отдельную фонограмму, дающее синхронное воспроизведение звука и изображения, регулирующее скорость воспроизведения звука или проецирование изображения. Синхронность изображения и звука достигается воздействием на лентопротяжный механизм магнитофона или кинопроектора. Синхронизирующее устройство бывает электромеханическое или же электронное автоматическое, обеспечивающее большую синхронность работы магнитофона или кинопроектора, корректирующее движение лентопротяжного механизма при помощи записанных на магнитную ленту сигналов.

Скачковый механизм – устройство, обеспечивающее периодическое, прерывистое перемещение киноленты в фильмовом канале во время проецирования фильма или его съемки и печати. Скачковый механизм – это устройство киносъемочного, кинопроекционного аппарата или кинокопирующей техники. Способ работы устройства состоит в перемещении киноленты на шаг кадра, но в то время, когда лента в покое, осуществляется проецирование изображения при демонстрации фильма или экспонирование светочувствительной кинопленки при съемке фильма или его печати. Вспомогательное устройство, обтюратор (светозатвор), перекрывает поток света при смене кадра. Скачковые механизмы разделяются на два типа по конструкции: мальтийский механизм и грейферный механизм. В мальтийском механизме перемещает киноленту зубчатый барабан, расположенный на валу креста. В грейферном механизме киноленту перемещают лентопротяжные зубья, совершающие движение по замкнутой траектории, которым сообщают это движение кулачковые или кривошипные механизмы. Основные технические показатели скачковых механизмов – это кинематические характеристики (скорость, ускорение лентопротяжного устройства); динамические характеристики (стабильность последовательных кадров в фильмовом канале, световые потери, временная зависимость усилий на лентопродвижение). При проецировании кинофильма разброс последовательности кадров составляет 0,025—0,03 мм, при киносъемке этот показатель 0,01—0,01 мм.

Скиатрон – это электронно-лучевой прибор. Экран скиатрона при изготовлении покрывается кристаллическим слоем содалита или галогенида щелочного металла.

Скиатрон происходит от греческого слова skia, что в переводе означает «тень». Электронный луч скиатрона оставляет светящийся след на кристаллическом экране. След луча остается на экране и сохраняется некоторое время, примерно несколько суток или даже месяцев. Стирается записанное изображение за счет прогрева экрана в течение нескольких минут. Скиатрон применяется при записи радиолокационных сигналов.

В 1959 г. скиатрон использовался на космическом аппарате «Луна-3», который изучал Луну и космическое пространство. 4 октября автоматическая межпланетная станция была запущена. Уже 7 октября «Луна-3» обогнул Луну и на расстоянии 6200 км начал сеанс фотографирования объекта. Половину поверхности Луны засняли двумя фотографическими аппаратами с коротко– и длиннофокусными объективами. На борту космического аппарата проявили пленки, после чего изображение стало передаваться фототелевизионной системой на Землю. Изображение передавалось аналоговым методом камерой бегущего луча. На Земле принимали изображение несколькими способами: снимали на кинопленку камерой бегущего луча, записывали на магнитную пленку, выводили изображение на термобумагу и фотографировали с экрана скиатрона. Изображение на скиатроне позволило оценить сюжет объекта.

Смеситель – это устройство, смешивающее и коммутирующее водные потоки или фазы сигналов, в зависимости от области применения.

Есть еще одна разновидность смесителей – это устройства, которые используются радиолюбителями. В последнее время они активно модернизируются, разрабатываются смесители с большими динамическими диапазонами, они становятся технологичными и экономичными. По механизму работы смесители представляют собой коммутаторы фаз входного сигнала с определенной частотой сигнала гетеродина. Коммутирующими элементами выступают электронные ключи, диоды или транзисторы. Активные смесители работают только на транзисторах. Смесители делятся на гладкие, ключевые, активные и пассивные. Гладкие смесители зависят от вида сигнала гетеродина, который может быть синусоидальным или прямоугольным. В отличие от пассивных смесителей активные приборы усиливают генерируемый сигнал.

Механизм действия смесителя можно понять, рассмотрев схему работы диодного кольцевого балансного смесителя. Когда полярность двух точек гетеродина положительна, его напряжение открывает диоды. Появляется сигнал, который движется от входа смесителя к его выходу через открытые диоды. Движение продолжается некоторое время, пока напряжение гетеродина не станет отрицательным. После этого открытые диоды закрываются, а до тех пор закрытые, наоборот, открываются. Тот же самый сигнал проходит через другие диоды, на выходе смесителя его фаза изменяется на обратную. В обмотках трансформаторов токи гетеродина направляются в разные стороны, уничтожая друг друга. Остаток сигнала с частотой гетеродина проходит на выход смесителя. Для балансировки смесителя используется переменный резистор, который включается в разрыв обмотки трансформатора. Если функцию диодов выполняют электронные ключи-коммутаторы, то последние весь механизм работы будут выполнять быстрее. Их взаимному проникновению мешают разделенные цепи прохождения и управления.