Постановка задачи, выбор аппаратного и программного обеспечения по прайс-листу

ВВЕДЕНИЕ

Программы для работы с аудиоинформацией (звуком) позволяют записывать живой звук и преобразовывать его, изменяя тембр, улучшая качество звучания, добавляя эффекты. Современные программы-секвенсеры имеют возможность записи не только MIDI, но и звуковых дорожек. Однако для серьезной работы со звуковой информацией, как правило, требуется вызвать внешний аудиоредактор, то есть как раз программу для работы со звуком. В отличие от MIDI-секвенсеров, здесь качество программы определяется не только удобством и функциональностью интерфейса, не только наличием дополнительных утилит, но и собственно алгоритмами обработки. При одних и тех же условиях и параметрах на одном и том же звуковом материале разные программы могут дать совершенно непохожие результаты. Вообще говоря, звуковая информация - вещь «неуловимая»: порой незначительное изменение одного из многих параметров обработки может дать совершенно новый на слух результат..

Перспективы развития и использования цифрового аудио видятся авторам статьи очень широкими. Казалось бы, все, что можно было сделать в этой области, уже сделано. Однако это не так. Остается масса еще совсем незатронутых проблем.

В области синтеза звука также есть пространство для изучения. Способов синтеза звука сегодня существует несколько, однако ни один из них не дает возможности синтезировать звук, который нельзя было бы отличить от настоящего. Если, скажем, звуки рояля или тромбона еще более-менее поддаются реализации, до правдоподобного звучания саксофона или электрогитары добиться еще так и не смогли - существует масса нюансов звучания, которые почти невозможно воссоздать искусственно.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ

Постановка задачи

Общие принципы

Цифровой звук - это способ представления электрического сигнала посредством дискретных численных значений его амплитуды.

Аудиоредактор, или волновой редактор — программа для редактирования звуковой информации в цифровом представлении (цифровой аудиозаписи). Аудиоредактор является основным программным компонентом цифровой рабочей станции.

Под обработкой звука следует понимать различные преобразования звуковой информации с целью изменения каких-то характеристик звучания. К обработке звука относятся способы создания различных звуковых эффектов, фильтрация, а также методы очистки звука от нежелательных шумов, изменения тембра и т.д. Все это огромное множество преобразований сводится, в конечном счете, к следующим основным типам:

Амплитудные преобразования. Выполняются над амплитудой сигнала и приводят к ее усилению/ослаблению или изменению по какому-либо закону на определенных участках сигнала.

. Частотные преобразования. Выполняются над частотными составляющими звука: сигнал представляется в виде спектра частот через определенные промежутки времени, производится обработка необходимых частотных составляющих, например, фильтрация, и обратное "сворачивание" сигнала из спектра в волну.

. Фазовые преобразования. Сдвиг фазы сигнала тем или иным способом; например, такие преобразования стерео сигнала, позволяют реализовать эффект вращения или "объёмности" звука.

Дискретизация - преобразование непрерывного информационного множества аналоговых сигналов в дискретное множество называетсядискретизацией.

Квантование - операция преобразования аналогового сигнала в дискретный сигнал.

История развития

Так, в 1877 году Томас Эдисон создал фонограф— прибор для механической записи и воспроизведения звука. А в 1888 году немец Э. Берлинер изобрёл граммофон — началась эра граммофонных пластинок, которые стали первыми массовыми носителями аудиоинформации.

Изучив законы электромагнетизма, человек поставил удачные опыты по преобразованию звуковых колебаний в электромагнитные и сохранению их. Так появилась магнитная лента, получившая широкое распространение в середине ХХ столетия.

Для того чтобы цифровая техника могла хранить, обрабатывать и воспроизводить звук, его преобразовывают в цифровой вид с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), который превращает аналоговый сигнал в последовательность чисел. Это называетсяимпульсно-кодовой модуляцией (ИКП, или по-англйски PCM).

Первым устройством обработки звука был динамик Leslie, который применялся вместе с электрическим органом Хаммонда в 30-40-е года ХХ века и придавал ему «рычащее» звучание.

В 1967 техническим институтом исследований NHK представлен первый цифровой катушечный стереорекордер на 1-дюймовой видеоленте.

Первым кодировщиком в формат MP3 стала программа L3Enc, выпущенная летом 1994 года.

Adobe приобрела последнюю, не-shareware версию (Cool Edit Pro v2.1) у Syntrillium Software в мае 2003 года. Позже она была переименована в Adobe Audition.

С момента появления FL Studio для нее было выпущено 10 крупных обновлений; в марте 2011 года увидела свет FL Studio 10

Способов синтеза звука сегодня существует несколько, однако ни один из них не дает возможности синтезировать звук, который нельзя было бы отличить от настоящего. Но до правдоподобного звучания саксофона или электрогитары добиться еще так и не смогли.

Таким образом, можно смело сказать, что в области обработки, создания и синтеза звука и музыки еще очень далеко до того решающего слова, которое поставит точку на развитии этой отрасли человеческой деятельности.

Современные цели и задачи

Обработка звука обычно направлена на получение новых звуков из уже существующих (например, голос робота), либо придание им дополнительных качеств или устранение существующих (например, добавление эффекта хора, удаление шума или щелчков).

Сегодня анализ звука и речи применяется во многих областях человеческой деятельности. Это биометрия, судебная экспертиза, медицина, обучение, конструкторская деятельность, научные исследования и другие. Голос человека можно использовать как пропуск в системах с ограничением доступа. При производстве судебной экспертизы материалов звукозаписи часто нужно провести идентификацию личности, то есть ответить на вопрос – принадлежит ли голос на двух фонограммах одному и тому же человеку? Можно определять эмоциональное состояние человека (уровень стресса) по параметрам устной речи. Этот способ имеет то преимущество, что человеку не нужно подсоединять датчики. Речевое сопровождение обучающих программ позволяет сделать процесс восприятия учебного материала более полным.

Способы решения

Программное обеспечение было подобрано для обработки аудио:

«Sound Forge Pro 10» - цифровой аудиоредактор позволяет создавать и редактировать звуковые файлы быстро и с высокой точностью, «Audacity» - многоплатформенный аудиоредактор звуковых файлов импортирующий и экспортирующий файлы форматов WAV, MP3 Vorbis, FLAC, «Adobe Audition CS6» - аудиоредактор поддерживающий практически все звуковые форматы файлов, входит в пакет Adobe Creative Suite, «FL Studio 10 Signature Bundle» - цифровая звуковая рабочая станция для написания музыки.

Эти программы являются наиболее актуальными.

К примеру рассмотрим требования программы «Sound Forge Pro 10»:

· Microsoft^® Windows^® XP (SP2 или более поздней версии), Windows Vista^® (SP2 или более поздней версии), или Windows 7

· Процессор 1 GHz

· 350 Мб свободного места для установки

· 512 MB оперативной памяти (рекомендовано 1 ГБ)

· Windows-совместимая звуковая карта

· DVD-ROM привод (для установки)

· Поддержка пишущего CD-привода (для записи CD)

· Microsoft DirectX^® 9.0c или более поздней версии

· Microsoft.NET Framework 2.0

Нужно отметить, что программы для обработки аудио очень требовательны к звуковой карте поэтому нужно внимательно подойти к ее выбору.

Еще рассмотрим требования программы «FL Studio 10 Signature Bundle»:

· 2 ГГц AMD или Intel

· Windows 7, Vista, XP и 2000 (32-и 64-разрядные)

· 1 ГБ ОЗУ (рекомендуется)

· 1 ГБ свободного дискового пространства

· Звуковая карта с DirectSound. ASIO/ASIO2 требуется для записи звука.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Постановка задачи, выбор аппаратного и программного обеспечения по прайс-листу

Для класса по обработке аудио, исходя из современных условий и задач, было подобранно 2 типа ПК – Рабочая станция и Сервер. Конфигурация приведена в таблицах 1,2.

Таблица 1 «Рабочая станция»

	Модель устройства	Краткое описание	Цена (грн)	Магазин
Процессор	CPU s1155 Intel Core i3	CPU s1155 Intel Core i3-3240 Box (BX80637I33240) (3.40GHz, Ivy Bridge, 2 ядра, HT, GPU: HD 2500 (650MHz), L3: 3MB, 22nm, 55W)	977	"МикроЛайн"
Материнская плата	MB s1155 ASUS	MB s1155 ASUS P8H77-M LE, Intel H77, 2xDDR3 DIMM, 1xPCI-E x16, HDA, 7.1, Ethernet: 1000 Мбит/с, DVI, HDMI, USB 3.0, mATX	630	"МикроЛайн"
Оперативная память	RAM DDR3-1333 8GB	RAM DDR3-1333 8GB (2x4GB) PC3-10600 GeIL Enhance Corsa, CL9 (9-9-9-24), box (GEC38GB1333C9DC)	650	"МикроЛайн"
Видеоадаптер	VGA GAINWARD GeForce GT610	VGA GAINWARD GeForce GT610 1GB 64bit GDDR3 (810/1070) D-SUB/DVI/HDMI (4260183362647)	302	"МикроЛайн"
Жеский диск	HDD 3.5"	HDD 3.5" 2.0TB 7200rpm SATAIII 64MB Seagate Barracuda 7200.14 (ST2000DM001)	746	"МикроЛайн"
Продолжение таблицы 1 «Рабочая станция»
Корпус	ZALMAN Z5 Plus	ZALMAN Z5 Plus (Black) Steel/Plastic, ATX, mATX, Midi-Tower, без БП, 3xUSB, 205x460x490 мм	416	"МикроЛайн"
Блок питания	CHIEFTEC CTG-650C	БП 650W (CHIEFTEC) Retail <CTG-650C> ATX 2.3, Active PFC, Full Range, 80Plus, Fan 120mm; Ток: 5V 22A, 3.3V 22A, 12V1 30A, 12V2 30A; Разъёмы: 20+4pin ATX, 8pin+4pin CPU, 2х6+2pin PCIe, 6xSATA, 4xMolex, 2xFDD;	562	"КомТек"
Монитор	LCD 19" LG	LCD 19" LG 19EN33S-B, TN, LED, 16:9, 1366x768, 5 000 000:1, 200 кд/м2, 5мс, 90/65, VGA, черный	778	"МикроЛайн"
Мышь	A4 Tech	Mouse A4 Tech N-708X-1 V-Track USB Black	56	"КомТек"
Клавиатура	A4 Tech	Key A4 Tech KB-750 Black USB	60	"КомТек"
Звуковая карта	ASUS XONAR DGX	ASUS XONAR DGX <90YA00KN-M0UC00>	221	"КомТек"
Наушники	Defender HN-818	Гарнитура Defender HN-818, стерео, с регулятором громкости	153	"МикроЛайн"

Таблица 1.1 «Программное обеспечение»

		Наименование	Кр. Описание	Цена (грн)	Магазин
	ОС	Microsoft Windows 7 Professional	SP1, 64-bit, Russian, DVD, OEM (FQC-04673)	1 279	"МикроЛайн"
	Антивирус	KASPERSKY AntiVirus 2013	(2 ПК/1 год), DVD, BOX (KL1149LUBFS/KL1149LBB)	253	"МикроЛайн"
Продолжение таблицы 1.1
	Архиватор	WinRAR	Архиватор файлов в форматы RAR и ZIP для 32/64-разрядных OC Windows	302	"Softlist"
	Звуковые редакторы	Sound Forge Pro 10	Цифровой аудиоредактор	4 139	"Softkey"
	Audacity	Многоплатформенный аудиоредактор звуковых файлов	Бесплатно	http://audacity.sourceforge.net/download/
	Adobe Audition CS6	Аудиоредактор поддерживающий практически все звуковые форматы файлов	3 175	"Allsoft"
	FL Studio 10 Signature Bundle	Цифровая звуковая рабочая станция для написания музыки	2 391	"Allsoft"

Общая сумма рабочей станции и ПО составляет 17090 грн

Общая сумма 15 рабочих станций и ПО составляет 94804 грн

Таблица 2 «Сервер»

	Модель устройства	Краткое описание	Цена (грн)	Магазин
Процессор	CPU s1155 Intel Celeron G1630	CPU s1155 Intel Celeron G1630 Box (BX80637G1630) (2.80GHz, Ivy Bridge, 2 ядра, GPU: Intel HD (650-1050MHz), L3: 2MB, 22nm, 55W, DDR3-1333)	453	"МикроЛайн"
Продолжение таблицы 2 «Сервер»
Материнская плата	MB s1155 ASUS P8H77-M PRO	MB s1155 ASUS P8H77-M PRO, Intel H77, DDR3 DIMM, 1 x PCIe 3.0, 2xSATA3, 4xSATA2, RAID 0/1/0+1/5/10, 1х1Gb Lan, SB 7.1, mATX, BOX	807	"МикроЛайн"
Оперативная память	RAM 4Gb DDR3-1600MHz	RAM 4Gb DDR3-1600MHz ECC REG (Kingston) <KVR16R11D8/4>	400	"КомТек"
Видеоадаптер	VGA GAINWARD GeForce GT610	VGA GAINWARD GeForce GT610 1GB 64bit GDDR3 (810/1070) D-SUB/DVI/HDMI (4260183362647)	302	"МикроЛайн"
Жесткий диск	HDD 3.5"	HDD 3.5" 2.0TB 5400-7200rpm SATAIII 64MB WD NASware Red (WD20EFRX) 24/7, для NAS, TLER (надёжный RAID)	888	"МикроЛайн"
Жесткий диск	HDD 3.5"	HDD 3.5" 2.0TB 5400-7200rpm SATAIII 64MB WD NASware Red (WD20EFRX) 24/7, для NAS, TLER (надёжный RAID)	888	"МикроЛайн"
CD/DVD Привод	DVD-RW LITE-ON	DVD-RW LITE-ON iHAS124-04 SATA Black	128	"КомТек"
Корпус без БП	ZALMAN Z5 Plus	ZALMAN Z5 Plus (Black) Steel/Plastic, ATX, mATX, Midi-Tower, без БП, 3xUSB, 205x460x490 мм	416	"МикроЛайн"
Продолжение таблицы 2
Блок питания	CHIEFTEC CTG-650C	650W (CHIEFTEC) Retail <CTG-650C> ATX 2.3, Active PFC, Full Range, 80Plus, Fan 120mm; Ток: 5V 22A, 3.3V 22A, 12V1 30A, 12V2 30A; Разъёмы: 20+4pin ATX, 8pin+4pin CPU, 2х6+2pin PCIe, 6xSATA, 4xMolex, 2xFDD;	562	"МикроЛайн"
Монитор	LCD 19"	LCD 19" LG 19EN33S-B, TN, LED, 16:9, 1366x768, 5 000 000:1, 200 кд/м2, 5мс, 90/65, VGA, черный	778	"КомТек"
Клавиатура + Мышь	Key+Mouse Logitech	Key+Mouse Logitech MK120 <920-002561>	144	"КомТек"
ИБП	UPS APC	UPS APC BX650CI-RS	754	"КомТек"

Таблица 2.1 «Программное обеспечение»

	Наименование	Краткое описание	Цена (грн)	Магазин
ОС	Microsoft Windows Server Enterprise 2008	R2, SP1, 64-bit, Russian, 1-8CPU, 10 Clt, DVD, OEM (P72-04478)	20 025	Микролайн
Антивирус	KASPERSKY AntiVirus 2013	(2 ПК/1 год), DVD, BOX (KL1149LUBFS/KL1149LBB)	253	"МикроЛайн"
Архиватор	WinRAR	Архиватор файлов в форматы RAR и ZIP для 32/64-разрядных OC Windows	302	"Softlist"
Резервное копирование	Handy Backup	Программа позволяющая осуществлять резервное копирование, восстановление и синхронизацию данных	135	"Softkey"

Общая Сервера и Программного обеспечения составляет 27235 грн

2.2 Расшифровка характеристик выбранных комплектующих

Рабочая станция

Таблица 3 Процессор

Наличие	Описание
s1155	Процессорный разъем (Socket 1155)
Intel	Фирма производитель
Core i3-3240	Серия
BE Box	Наличие куллера в комплекте
3.40GHz	Тактовая частота 3.40Ггц
Ivy Bridge	Наименование ядра
2 ядра	Количество ядер 2
HT	Не поддерживается разгон
GPU: HD 2500 (650MHz)	Интегрированный видеоадаптер
L3: 3MB	Объем кэша 3МБ
22nm	Техпроцесс 22нм
55W	Типичное тепловыделение

Таблица 4 Материнская плата

Наличие	Описание
s1155	Процессорный разъем (Socket 1155)
Продолжение Таблицы 4
ASUS	Фирма производитель
P8H77-M LE	Модель
Intel H77	Чипсет
2xDDR3 DIMM	2 разъема под память DDR3
1xPCI-E x16	Слоты расширения
HDA 7.1	Наличие звуковая карта
Ethernet: 1000 Мбит/с	Встроенный сетевой адаптер
DVI	Цифровой выход
HDMI	Цифровой разъем для подключения TV
USB 3.0	разъем USB версии 3.0
mATX	Форм-фактор

Таблица 5 Оперативная память

Наличие	Описание
DDR3	Память DDR третьего поколения
1333MHz	Частота памяти
8GB (2x4GB)	Объём памяти 8Гб (2х4Гб)
PC3-10600	Эффективная пропускная способность
GeIL Enhance Corsa	Фирма производитель
CL9 (9-9-9-24)	Схема таймингов памяти
box	Подается в коробке

Таблица 6 Видеоадаптер

Наличие	Описание
GAINWARD	Фирма производитель
PCI-Express x16 2.х	Интерфейс
GeForce GT610	Графический чип
1GB	Объем памяти 1Гб
64bit	Разрядность шины памяти
GDDR3	Тип памяти
	Частота ядра 810 МГц
	Частота памяти 1070 МГц
D-SUB	Аналоговый выход (DVI)
DVI	Цифровой выход
HDMI	Цифровой разъем для подключения TV

Таблица 7 Жесткий диск

Наличие	Описание
3.5" HDD	Форм-фактор 3.5"
2Tb	Объем памяти 2Тб
Seagate	Фирма производитель
Barracuda 7200.14	Линейка
SATA-III	Последовательный интерфейс 3 поколения
64 Mb	Объем буфера
7200rpm	Скорость вращения шпинделя 7200 об/мин

Таблица 8 Корпус

Наличие	Описание
ZALMAN	Фирма производитель
Z5 Plus	Модель корпуса
Black	Цвет черный
Steel/Plastic	Материал корпуса сталь/пластмасса
ATX, mATX	Форм-фактор
Midi-Tower	Тип корпуса
без БП	Блок питания отсутствует
3xUSB	3 разъем на лицевой панели
205x460x490 мм	Габариты (ШхВхГ)

Таблица 9 Блок питания

Наличие	Описание
CHIEFTEC	Фирма производитель
CTG-650C	Модель
Retail	Кабель питания в комплекте, коробка
650W	Мощность 650Вт
ATX 2.3	Форм-фактор
Active PFC	Активный модуль питания
Full Range
80Plus	Допустимый нагрев
Продолжение таблицы 9
Fan 120mm	Вентилятор 120мм
5V 22A, 3.3V 22A, 12V1 30A, 12V2 30A	Максимальная нагрузка
20+4pin ATX	Коннектор питания мат.платы
8pin+4pin CPU	Коннектор питания процессора
2х6+2pin PCIe	Коннектор питания видеокарт
6xSATA	6 Разъемов питания SATA
4xMolex	4 разъема для подключения Molex
2xFDD	2 разъема для подключения FDD

Таблица 10 Монитор

Наличие	Описание
19''	Размер дисплея
LG	Фирма производитель
19EN33S-B	Код производителя
TN	Тип матрицы
LED	Тип подсветки
16:9	Отношение сторон
1366x768	Максимальное разрешение дисплея
5 000 000:1	Контрастность дисплея
200 кд/м2, 5мс	Яркость дисплея
90x65	горизонтальный/ вертикальный Угол обзора
VGA	Интерфейс
Черный	Цвет черный

 

 

Таблица 11 Звуковая карта

Наличие	Описание
ASUS	Фирма производитель
XONAR DGX	Модель

Сервер

 

Таблица 12 Процессор

Наличие	Описание
s1155	Процессорный разъем (Socket 1155)
Intel	Фирма производитель
Celeron G1630	Серия
Box	Наличие куллера в комплекте
2.80GHz	Тактовая частота 3.40Ггц
Ivy Bridge	Наименование ядра
2 ядра	Количество ядер 2
HT	Не поддерживается разгон
GPU: Intel HD (650-1050MHz)	Интегрированный видеоадаптер
L3: 2MB	Объем кэша 2МБ
22nm	Техпроцесс 22нм
55W	Типичное тепловыделение

Таблица 13 Материнская плата

Наличие	Описание
s1155	Процессорный разъем (Socket 1155)
ASUS	Фирма производитель
P8H77-M PRO	Модель
Intel H77	Чипсет
DDR3 DIMM	1 разъем под память DDR3
1 x PCIe 3.0, 2xSATA3, 4xSATA2	Слоты расширения
RAID 0/1/0+1/5/10	Контроллер RAID
1х1Gb Lan	Встроенный сетевой адаптер 1Гб
SB 7.1	Наличие звуковая карта
mATX	Форм-фактор
BOX	Подается в коробке

Таблица 14 Оперативная память

Наличие	Описание
DDR3	Память DDR третьего поколения
1600MHz	Частота памяти
4GB	Объём памяти 4Гб
ECC	Наличие поддержки ECC
REG	Буферизованная (Register)
Kingston	Фирма производитель

Таблица 15 Жесткий диск

Наличие	Описание
3.5"	Форм-фактор
2.0TB	Объем памяти 2Тб
5400-7200rpm	Скорость вращения шпинделя 5400-7200 об/мин
SATAIII	Последовательный интерфейс 3 поколения
64MB	Объем буфера
WD (Western Digital)	Фирма производитель
NASware Red	Серия

Таблица 16 CD/DVD Оптические приводы

Наличие	Описание
DVD-RW LITE-ON	Тип дискового накопителя
iHAS124-04	Код производителя
SATA	Интерфейс
Black	Цвет черный

Таблица 17 ИБП (источник бесперебойного питания)

Наличие	Описание
APC (American Power Conversion)	Фирма производитель
BX650CI-RS	Код производителя
390 Вт/650 VA	Максимальная выходная мощность
230V	Номинальное выходное напряжение
Продолжение таблицы 17
47-63Hz	Выходная частота (синхронизированная с электросетью)
140-300V	Диапазон входного напряжения при работе от сети
200x115x257 мм	Габариты (ВхШхГ)
6,2 кг	Вес