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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Conversor de analógico a digital desde una tarjeta de sonido. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado Hoy en día, todos los usuarios de PC están familiarizados con el término "multimedia". Para muchos, se asocia con sonido de alta calidad, animación, etc. Sin embargo, la tarjeta de sonido Sound Blaster se puede utilizar como convertidor de analógico a digital y de digital a analógico con capacidades de procesamiento excepcionales. Una computadora con una tarjeta de este tipo se puede usar como osciloscopio, generador o analizador de señales. El hecho es que su "corazón" es un procesador de señal digital DSP (Digital Signal Processor). Para usar sus capacidades, es necesario tener acceso directo a los búferes que contienen los datos de audio y el modo de control del DSP, es decir. utilice la interfaz de bajo nivel. En este artículo, consideraremos el dispositivo de una tarjeta de sonido y el formato de los tipos estándar de archivos de datos en los que los datos obtenidos como resultado de la digitalización de las señales recibidas en la entrada de una tarjeta de sonido se almacenan en la memoria de la computadora. Los mismos archivos se pueden sintetizar programáticamente para obtener señales de una forma determinada. Como regla general, una tarjeta de sonido (Fig. 1) tiene dos entradas duales (estéreo) y dos salidas idénticas. La primera entrada (línea) está diseñada para señales de entrada con una amplitud de aproximadamente 1 V, la segunda, micrófono, para señales más débiles. Cuando utilice una tarjeta de sonido como convertidor de analógico a digital, puede utilizar cualquiera de estas entradas, según el nivel de la señal que se esté procesando.
Los datos relacionados con multimedia se almacenan en archivos en el llamado formato RIFF (Resource Interchange File Format - formato de archivo para el intercambio de recursos) [1]. Un archivo RIFF contiene fragmentos anidados (chunk's). El fragmento exterior consiste en un encabezado y un área de datos (Fig. 2). La primera palabra doble del encabezado contiene un código de cuatro caracteres que identifica los datos almacenados en el fragmento.
El segundo dword del encabezado es el tamaño del área de datos en bytes (excluyendo el tamaño del encabezado mismo). El área de datos tiene una longitud variable con la condición de su alineación en un límite de palabra y relleno al final con un byte cero a un número entero de palabras, si es necesario. El formato RIFF no describe el formato de datos. En la práctica, un archivo RIFF puede contener cualquier dato para multimedia y el formato de los datos depende del tipo de datos. El área etiquetada como "Datos" en la Figura 2 puede contener otros fragmentos dentro de ella. Para un archivo que almacena datos de sonido (un archivo wav), esta área contiene el identificador de datos "WAVE", un fragmento del formato de datos de sonido "fmt" (tres caracteres "fmt" y un espacio al final), así como un fragmento de datos de sonido (Fig. 2). El archivo también puede contener fragmentos de otros tipos, por lo que no debe pensar que el encabezado del archivo wav tiene un formato fijo. Por ejemplo, el archivo puede contener un fragmento de "LISTA" o "INFO" que contiene información sobre los derechos de copia y otra información adicional. Veamos cómo se escriben los datos. Primero, debe abrir el dispositivo de entrada, especificando el formato de datos de audio para él. Luego, uno o más bloques de memoria deben ordenarse y prepararse para la entrada llamando a una función especial. Después de eso, los bloques preparados deben pasarse según sea necesario al controlador del dispositivo de entrada, que los llena con datos de audio grabados. Para guardar los datos grabados en un archivo wav, la aplicación debe generar y escribir en el archivo de la aplicación un archivo wav y datos de sonido de los bloques de memoria preparados que llenan los dispositivos de entrada del controlador. A continuación se muestra un fragmento de programa que le permite escribir un bloque de datos en un archivo, lo cual es necesario cuando se utiliza una tarjeta de sonido como convertidor de analógico a digital: utiliza SysUtils, MMSystem; type TWaveData = array[0..0) of word ;const Discret = 22050;WaveHdr:TWaveHdr=( lpData: nil;(dirección del búfer de forma de onda) dwBufferLength: 0;(longitud, en bytes, del búfer) dwBytesRecorded: 0;(Cuántos datos hay en el búfer) dwUser: 0; dwFlags: 0; dwLoops: 0; IpMext: nil; Reserved: 0 ) ec : Discret; nBllockAlign: 1; wBitsPerSample: 1; csSize: 8 ) ;var WaveDate : ^TWaveDate; Dispositivo de sonido H: entrada de onda H; hfile: HMMIO; res: MMResult;comience con WaveHdr do begindwBufferLehgth : =round(Discret/0);dwBytesRecorded: =round(Discret/10);GetMem(WaveData, dwBytesRecorded);lpData : =PChar(WaveData); fin; res : =waveInOpen (@HSoundDevice, WAVE_MAPPER, @WaveFormat, 10); res : =waveInPrepareHeader(HSoundDevice, @WaveHdr, SizeOf(WaveHdr)); res : =waveInUnprepareHeader (HSoundDevice, @WaveHdr,SizeOf(WaveHdr)) ; FreeMem (datos de onda); res:=waveInStart(HSoundDevice) ; hfile:=mmio0,0,0pen("d: \trabajo\datos_0.txt", nil, MMIO_CREATE o MMIO_READWRITE); mmioWrite(hfile,WaveHdr.IpData, WaveHdr,dwBytesRecorded); mmioClose(hfile,1); waveInReset(HSonidoDispositivo) ; waveInClose(HSoundDevice) ;fin. A diferencia de la interfaz MCI, donde muchos parámetros se toman de forma predeterminada, la interfaz de bajo nivel requiere una consideración cuidadosa y exhaustiva de todos los detalles del proceso de escritura y lectura. Como compensación por el esfuerzo adicional, obtiene más flexibilidad y la capacidad de trabajar no solo con audio, sino también con señales arbitrarias en tiempo real. Literatura 1. Frolov A.V., Frolov G.V. Multimedios para Windows. Guía del programador. - M, "DIÁLOGO-MEPhI", 1994, 284 p. (Biblioteca del programador de sistemas; V. 15). Autor: O. Baranovsky, Minsk; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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