Кіріспе

Кейбір (ескі) IBM PC-ге үйлесімді компьютерлерге орнатылған ішкі динамик. Компьютерлік динамик – кейбір IBM PC-ге үйлесімді компьютерлерге орнатылған динамик. IBM-нің алғашқы жеке компьютері, 5150 моделі, стандартты 2,25 дюймдік магниттік (динамикалық) динамикті пайдаланған. Жаңа модельдерде кішкентай жылжымалы темір немесе пьезодинамик динамиктері қолданылады. Бұл динамик бағдарламалық жасақтама мен микрокодқа пайдаланушыға дыбыстық хабар беруге мүмкіндік береді, мысалы, аппараттық қате туралы хабарлау үшін. Компьютерлік динамик бағдарламаланатын интервалдық таймер, Intel 8253 немесе 8254 чипі арқылы толқын пішіндерін жасайды.

BIOS/UEFI қате кодтары

Компьютерлік динамик жүктеу процесінде қателерді көрсету үшін автоматты өзін-өзі тексеру (POST) кезеңінде қолданылады. Ол графикалық картадан бұрын қосылғандықтан, графикалық картаның күрделірек инициализациясына кедерес келтіретін мәселелерге қатысты "сигнал кодтарын" беруге пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, бейне BIOS әдетте жүйеде жұмыс жасайтын RAM болмаса графикалық картаны қоса алмайды, ал динамикпен сигнал беру тек ROM және CPU тіркелгіштері арқылы ғана мүмкін. Әдетте, әртүрлі қате кодтары нақты сигнал үлгілерімен көрсетіледі, мысалы: "бір сигнал; үзіліс; үш сигнал; үзіліс; қайталау". Бұл үлгілер BIOS/UEFI өндірушісіне тән және әдетте аналық платаның техникалық құжатында сипатталған.

Бағдарламалық жасақтама

Көптеген бағдарламалар, оның ішінде музыкалық бағдарламалық жасақтама, операциялық жүйелер немесе ойындар, арнайы Импульс ені модуляциясы (Pulse Width Modulation) техникаларын қолданып, ПК динамигі арқылы импульстік код модуляциясы (PCM) дыбысын шығаруға мүмкіндік берді. Бұл техникалар осы мақалада кейінірек түсіндіріледі.

Ойындар

Компьютерлік динамик жиі өте жаңашыл тәсілдермен қолданылды, мысалы, сол дәуірдегі LucasArts компаниясының оқиғалық ойындары сияқты, жылдам арпеджиоларды пайдаланып полифониялық музыка немесе дыбыс эффекттерін жасау үшін. Space Hulk және Pinball Fantasies сияқты бірнеше ойындар күрделі дыбыс эффекттерімен ерекшеленді; әсіресе Space Hulk толыққанды сөйлеу мүмкіндігіне ие болды. Дегенмен, PCM-ді қайта өндіру әдісі уақытқа өте сезімтал болғандықтан, бұл эффекттер баяу компьютерлерде айқын тежелуге немесе кейде жылдам компьютерлерде жұмыс істемеуге алып келді (яғни, бағдарлама бастапқыда жасалғаннан әлдеқайда жылдам). Сонымен қатар, бағдарламалар мұндай дыбыстар ойнатылып жатқанда басқа да көп нәрсе жасауға, тіпті дисплейді жаңартуға да қиындық тапты. Сондықтан, 1990 жылдан кейін дыбыс карталары (бір рет іске қосылғаннан кейін процессордан тәуелсіз күрделі дыбыстарды шығара алады) компьютер нарығында кең таралған кезде, олар дыбыс эффекттері үшін басымды шығару құрылғысы ретінде компьютерлік динамикті жылдам алмастырды. 1990-шы жылдардың екінші жартысында жаңа шыққан көптеген компьютерлік ойындар динамикті қолдауды тоқтатты.

Басқа бағдарламалар

Бірнеше бағдарлама, соның ішінде MP (Module Player, 1989), Scream Tracker, Fast Tracker, Impulse Tracker және тіпті Linux және Microsoft Windows жүйелері үшін құрылғы драйверлері, компьютерлік динамик арқылы PCM дыбысын ойната алатын. Қазіргі Microsoft Windows жүйелері компьютерлік динамиктерді ерекше мүмкіндіктері бар жеке құрылғы ретінде қолдайды, яғни оны әдеттегі аудио шығару құрылғысы ретінде конфигурациялауға болмайды. Кейбір бағдарламалық жасақтама осы арнайы дыбыс арнасын дыбыс шығару үшін пайдаланады. Мысалы, Skype оны негізгі аудио шығару құрылғысы естілмей қалған жағдайда (мысалы, дыбыс деңгейі ең төменгі деңгейге орнатылғанда, күшейткіш өшірілгенде немесе құлаққап қосылғанда) қосалқы шақыру сигналы құрылғысы ретінде қолдана алады. 1990 жылдары Microsoft DOS үшін "Techno" деп аталатын компьютерлік вирус пайда болды, ол компьютерлік динамик арқылы әуен ойнап, экранды "TECHNO" сөзімен толтырғанша басып шығарды.

Импульс енін модуляциялау

PC динамигі әдетте квадрат толқынды тек 2 шығу деңгейі (екі кернеу деңгейі, әдетте 0 В және 5 В) арқылы, Intel 8253 (PC, XT) немесе 8254 (AT және одан кейінгі) бағдарламаланатын интервалдық таймердің 3-режимде жұмыс істейтін 2-арнауы арқылы қайта жаңғыртуға арналған (квадратты толқын сигналы). Динамик аппараттық құралының өзі тікелей ПК I/O порты 61H (61 гексадецимал) арқылы 1-бит арқылы қолжетімді және 2 деңгейлі шығыс үшін (яғни 1 бит дыбыс) физикалық түрде басқарылуы мүмкін. Алайда, қысқа импульсті мұқият уақыттап (яғни бір шығыс деңгейінен екіншісіне өтіп, содан кейін біріншіге оралу) және динамиктің физикалық сүзгілеу қасиеттеріне (шектеулі жиілік диапазоны, өзіндік индукция және т.б.) сүйену арқылы, динамикті әр түрлі аралық шығыс деңгейлеріне жетеуге болады, ол шикі сандық-аналогтық түрлендіргіш ретінде жұмыс істейді. Бұл әдіс импульс енінің модуляциясы (PWM) деп аталады және ПКМ аудиосын шамамен ойнатуға мүмкіндік береді. (Бұл техниканың жетілдірілген нұсқасы D класындағы дыбыс күшейткіштерінде қолданылады.) PC динамигімен бұл әдіс шектеулі сапалы ойнатуды қамтамасыз етеді, бірақ RealSound деп аталатын коммерциялық шешім оны бірнеше ойындарда дыбысты жақсарту үшін пайдаланған. Бұл әдісті қолдану арқылы жоғары сапалы дыбыс шығаруды алу үшін аудио жиіліктерінен әлдеқайда жоғары коммутациялық жиілік қажет (әдетте 10:1 немесе одан да көп қатынаспен), сондай-ақ шығу кернеуінің екіполярлы болуы керек, осылайша шығу құрылғыларының динамикалық диапазоны мен қуатын жақсырақ пайдалану үшін. Алайда, PC динамигінде шығу кернеуі нөлге тең немесе транзисторлық-транзисторлық логика (TTL) деңгейінде (бірполярлы) болады. Сапа PWM тасымалдаушы жиілігі (нақты үлгі алу жылдамдығы) мен шығыс деңгейлерінің саны (нақты бит тереңдігі) арасындағы компромиске байланысты. Дауысты іске қосатын PC-ның бағдарламаланатын интервалдық таймерінің сағаттық жиілігі 1,193,180 Гц болып белгіленеді, ең жоғары мәні 63 18,939.4 Гц үлгілік жиілікте қолданылады, бұл нашар, бірақ танылатын дыбыс шығарады. Бұл техниканың дыбыс сапасы, әсіресе қазіргі заманғы құрылымдарда және әсіресе ноутбуктерде, шағын жылжымалы темір динамикті (көбінесе пьезоэлектрлікпен шатастырылады) пайдалану арқасында, дұрыс өлшемделген динамикалық динамиктің болмауынан төмендейді. Мұның себебі - PWM арқылы шығарылған дыбыс соңғы шығармас бұрын қосқыштардың шуын және жоғары гармоникаларды басу үшін төмен өткіргіш сүзгіні қажет етеді. Қалыпты динамикалық динамик мұны табиғи түрде жасайды, бірақ жылжымалы темір динамиктің кішкентай металл диафрагмасы көптеген тікелей байланыстар сияқты қосқыштардың шуын өткізеді (бірақ бұл жағдайдан ерекшеліктер бар, мысалы, кейбір негізгі тақталар мен дыбыс карталарындағы сүзгіленген "динамик" порттары). PC динамигін күрделі аудио шығару үшін қолдану Sound Blaster және басқа да дыбыс карталарының пайда болуымен азайды.