Читать онлайн «Электронные самоделки». Страница 32

Во-первых, во время такого просмотра компьютер должен быть включен, а значит — естественно, шумит, во-вторых, даже когда были разработаны внешние ТВ-тюнеры, не требовавшие присутствия включенного компьютера, оставалась проблема звука, ведь монитор (если он не мультимедийный) был молчалив.

ЖК-телевизор-монитор лучший друг студента.

Специальные мультимедийные колонки это опять же дополнительное пространство на столе, и звук от пластмассового «мультимедиа» соответствующий. Тут спасло положение появление телевизоров-мониторов. Даже небольшой 15-дюймовый аппарат этого класса работает гораздо лучше телевизора с той же диагональю, т. к. уже одно только количество точек на матрице «обязывает» разработчиков всерьез относиться к картинке. К тому же в роли монитора к такому телевизору появляется столько требований (иначе его просто не продать), что поневоле подтягивается и телеуровень.

Но студент нынче ушлый, и 15 дюймов для них это что-то вроде Windows 98 для сисадмина, а потому телевизоры-мониторы с диагональю меньше 17 дюймов берут редко. Продажи растут от 17 дюймов. Стоит такой монитор чуть дороже «простого», а удовольствия «три в одном». Почему три, а не два? Да потому что такие устройства, как правило, несут на себе и неплохие колонки, и, подключив портативный МР3 или CD-плеер к такому телевизору, получается готовый медиацентр. Большие телевизоры тоже поддерживают входящий сигнал с МР3-плеера и компьютера, но случаев такого использования домашних кинотеатров практически нет. Как правило, компоненты серьезных систем не страдают от отсутствия контента, да и дефицит пространства их тоже не смущает.

Плазменные и жидкокристаллические экраны больших размеров рассчитаны на телевидение будущего. А что делать со старыми стандартами?

Многие современные HD-модели воспроизводят и SECAM, и тот же PAL не без проблем.

Причиной расхождения в качестве изображения является различие в природе видеосигналов. Если на экране HD-телевизора высокого разрешения показывать изображение повышенной четкости, то сказка о домашнем кинотеатре становится былью. Но если «раздуть» на том же экране изображение с обычным разрешением SECAM или PAL, то или придется очень далеко отойти, чтобы что-то рассмотреть, или через несколько минут начнет рябить в глазах. Производители для такого случая специально указывают, что минимальное расстояние для просмотра должно составлять четырехкратный или пятикратный (см. ранее) размер диагонали экрана. Так, при диагонали телевизора 1 метр, диван придется ставить на балкон.

Однако важен не только формат видеосигнала, но и способ его обработки в телевизоре.

Преобразование разрешения SECAM или PAL в более высокое разрешение жидкокристаллических экранов требует повышенных затрат вычислительной мощности. От этого страдает в первую очередь качество и глубина цветопередачи: например, лица становятся неестественно плоскими, структурные поверхности теряют детализацию.

Видеофильмы становятся похожими на компьютерную анимацию, или же картинка делается более «пиксельной» и, в особенности у движущегося изображения, появляются артефакты.

В отличие от обычных кинескопов, жидкокристаллические и плазменные дисплеи имеют постоянное разрешение экрана, при этом каждый световой пункт воспроизводится автономно.

Этот световой пункт (пиксел), в свою очередь, состоит из трех субпикселов, по одному на три основных цвета: красный (R), зеленый (G) и синий (B). При изменении интенсивности свечения субпикселов образуется определенный цвет основного пиксела.

В жидкокристаллических (ЖК, LCD) дисплеях субпикселы подсвечиваются сзади, и в зависимости от команд управления пропускают больше или меньше света. Конструктивной особенностью ЖК-дисплеев является ограниченный угол обзора, тем не менее в тесте они были ярче и контрастнее, чем плазменные. Кроме того, у них есть один плюс: их поверхность матовая, поэтому на ней не возникает бликов и отражений.

В плазменных дисплеях субпикселы светятся каждый самостоятельно. Это позволяет делать плазменные дисплеи крупнее жидкокристаллических.

Недостаток плазменных дисплеев: воспроизвести полностью черный экран субпикселам пока не по плечу.

Почти в любой области измерений значение предельно различимого слабого сигнала определяется шумом — мешающим сигналом, который забивает полезный сигнал. Даже если измеряемая величина и не мала, шум снижает точность измерения. Некоторые виды шума неустранимы принципиально (например, флуктуации измеряемой величины), и с ними надо бороться только методами усреднения сигнала и сужения полосы. Другие виды шума (например, помехи на радиочастоте и «петли заземления») можно уменьшить или исключить с помощью разных приемов, включая фильтрацию, а также тщательное продумывание расположения проводов и элементов схем. Существует шум, возникающий в процессе усиления, и его можно уменьшить применением малошумящих усилителей.

Одной из форм шумов являются мешающие сигналы или паразитные наводки. Шум в виде сигналов, приходящих по связям с источником питания и путям заземления, на практике может иметь более важное значение, чем рассматриваемый ранее внутренний шум. Например, наводка от сети 50 Гц имеет спектр в виде пика (или ряда пиков) и относительно постоянную амплитуду, а шум зажигания автомобиля, шум грозовых разрядов и другие шумы импульсных источников имеют широкий спектр и всплески амплитуды. Другим источником помех являются радио- и телепередающие станции, окружающее электрооборудование. Иногда от многих из этих источников шума можно отделаться путем тщательного экранирования и фильтрации.

Сигнал помехи может попасть в электронный прибор по входам линий питания или по линиям ввода и вывода сигнала. Помехи могут попасть в схему и через емкостную связь с проводами (электростатическая связь — наиболее серьезный эффект для точек схемы с большим полным сопротивлением), или через магнитную связь с замкнутыми контурами внутри схемы (независимо от уровня полного сопротивления), или электромагнитную связь с проводами, работающими как небольшие антенны для электромагнитных волн. Любой из этих механизмов может передавать сигнал из одной части схемы в другую.

Токи сигнала в одной части могут влиять на другую часть схемы при падении напряжения на путях заземления и линиях питания.

Для решения этих часто встречающихся вопросов борьбы с помехами придумано много эффективных приемов, но в большинстве они направлены на уменьшение сигнала (или сигналов) помехи, редко когда помеха уничтожается совсем. Поэтому имеет смысл повысить уровень сигнала просто для увеличения отношения сигнал/шум. Большое значение также имеют и внешние условия: устройство, безукоризненно работающее в лаборатории, может на практике работать с огромными помехами в ином месте.

Перечислю некоторые внешние условия, которых не следует избегать:

□ соседство радио- и телестанций (РЧ-помехи);

□ соседство линий метро (импульсные помехи и «мусор» в линии питания);

□ близость высоковольтных линий (радиопомехи, шипение);

□ близость лифтов и электромоторов (всплески в линии питания), а также близко расположенные здания с регуляторами освещения и отопления (всплески в линии питания);

□ близость оборудования с большими трансформаторами (магнитные наводки);

□ близость электросварочных аппаратов (наводки всех видов неимоверной силы).

В борьбе с шумами, идущими по линии питания, лучше всего комбинировать линейные РЧ-фильтры и подавители переходных процессов в линии переменного тока. Этим способом можно добиться ослабления помех на 60 дБ при частотах до нескольких сот килогерц, а также эффективного подавления повреждающих всплесков.

С входами и выходами дело сложнее из-за уровней полного сопротивления и из-за того, что надо обеспечить прохождение полезных сигналов, которые могут иметь тот же частотный диапазон, что и помехи. В устройствах типа усилителей звуковых частот можно использовать фильтры нижних частот на входе и на выходе (многие помехи от близлежащих радиостанций попадают в схему через провода громкоговорителя, выполняющего роль антенн). В других ситуациях необходимы, как правило, экранированные провода. Провода с сигналами низкого уровня, в частности при высоком уровне полного сопротивления, всегда нужно экранировать. То же относится к внешнему корпусу прибора.

Внутри прибора сигналы могут проходить всюду путем электростатической связи: в какой-нибудь точке в приборе происходит скачок сигнала напряжением 10 В и на расположенном рядом входе с большим полным сопротивлением произойдет тот же скачок. Что можно сделать?