Устройства ввода информации. Аппаратные средства обработки информации

Клавиатура является основным устройством ввода информации в персональный компьютер. В настоящее время существует большое количество видов клавиатур, отличающихся в основном эргономическими качествами. В клавиатуру встраиваются дополнительные устройства, такие как микрофон, акустическая система, тачпад и др. Клавиатура может оснащаться дополнительными клавишами, например Старт, для использования на компьютерах с операционной системой Windows. Несмотря на эти новшества, основное назначение клавиатуры - ввод символьной информации. Клавиатура содержит 101 и более клавиш (у мобильных компьютеров количество клавиш существенно меньше).

Мышь

Мышь - манипулятор, созданный для удобства ввода информации в компьютер. Мышь не заменяет клавиатуру. Мышь получила распространение на компьютеpax, на которых используются графические программные оболочки. Мышь имеет две или три кнопки. Двухкнопочная мыть может иметь специальное колесико между клавишами для быстрого просмотра многостраничной информации. Такое же назначение имеет качающаяся средняя кнопка.
Механические мыши используют шарик, передающий перемещение мыши на специальные датчики. Более точного позиционирования позволяет достичь оптическая мышь, для работы которой используется специальный коврик с мельчайшей сеткой темных и светлых полос.
Мышь может быть подключена к компьютеру через последовательный СОМ-порт, порт PS/2, порт USB. Последний вариант предпочтительней. Используются и беспроводные мыши, работающие в инфракрасном диапазоне или на радиочастотах.

Другие координатные устройства ввода информации

Джойстик (joystick) - рычажный манипулятор для ввода координатной информации. Следующие устройства нашли свое первое применение в мобильных компьютерах. Трекбол (trackball) - перевернутая мышь с увеличенным шариком, который необходимо вращать пальцем. Трекпойнт (trackpoint) - маленький джойстик, который размещается обычно в центре клавиатуры. Управляется нажатием пальца. Тачпад (tonchpad) - площадка, чувствительная к нажатию пальца.

Сканер

Сканер - устройство ввода в компьютер информации с бумажного или другого немашинного носителя. Сканер (рис. 3.15) используется для ввода текста, графических изображений. Отраженный от сканируемого изображения свет попадает на матрицу или линейку светочувствительных элементов на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), которые преобразуют аналоговый сигнал в цифровой. Ручные сканеры необходимо перемещать рукой, стараясь выдерживать определенную скорость и равномерность перемещения. Они имеют небольшую ширину захвата и невысокое разрешение. В планшетных сканерах сканирующая головка перемещается относительно изображения с помощью шагового двигателя. Рулонные сканеры протягивают сканируемые изображения через сканирующее устройство. Барабанные сканеры в качестве светочувствительного элемента используют фотоэлектронный умножитель, что позволяет получать высококачественный результат. В однопроходных сканерах используются три параллельных линейки ПЗС для получения информации о трех основных цветах. В трехпроходных устройствах используется только одна линейка ПЗС. За один проход получается информация об одном цвете.
Оптическое разрешение сканера определяет размер самых мелких деталей, которые сканер может передать без искажения. Разрешение сканера зависит от количества используемых элементов на единицу длины в линейке ПЗС и шага перемещения сканирующего устройства. Измеряется в dpi (dot per inch), количестве точек на дюйм. Разрешение современных сканеров может быть от 200 dpi для ручных сканеров до 1200 dpi для планшетных.
Цветовая разрядность сканера определяется количеством битов, используемых для хранения информации о цвете. Современные сканеры используют не менее 24 бит, но 8 бит на каждый цвет. В высококачественных сканерах используется 30 или 36 бит.
Графическая информация имеет большие объемы. Поэтому для коммутирования с компьютером необходимо отдавать предпочтение быстрым интерфейсам. Наиболее распространенный интерфейс для сканеров - интерфейс SCSI или USB. Важной характеристикой сканера является количество и качество программного обеспечения сканера, которое должно обеспечивать определенный сервис: предварительный просмотр сканируемого изображения с выбором необходимой части, простейшие операции с изображением (поворот, инверсия), автоматическую и ручную коррекцию цветопередачи и контраста, режим копира. Сканер может вводить изображение, в том числе изображение текста, однако оно не может непосредственно использоваться как текст, введенный, например, с клавиатуры. Для распознавания текстов используются специальные программы OCR (Optical Character Recognition) оптического распознавания текста.

Микрофон

Микрофон - это дополнительное устройство, предназначенное для записи и ввода зву-ковой и речевой информации в ПК.

Принцип действия микрофона заключается в преобразовании звуковых колебаний в электрические так, чтобы содержащаяся в звуке информация не претерпевала заметных изменений. Для этого микрофон должен отвечать следующим требованиям:

Микрофоны отличаются по способу преобразования колебаний звукового давления в колебания электрические. С этой точки зрения различают электродинамические, электромагнитные, электростатические, пьезоэлектрические, угольные и полупроводниковые микрофоны.

Электродинамические микрофоны делятся на катушечные и ленточные.

К электростатическим микрофонам относятся конденсаторные и электретные, широко используемые в профессиональных целях.

Электромагнитные и пьезоэлектрические микрофоны не получили распространения в звукозаписи из-за узкого частотного диапазона и неравномерной частотной характеристики.

Последние две группы микрофонов - угольные и полупроводниковые - из дальнейшего рассмотрения можно смело исключить, так как принципы их действия не обеспечивают выполнения ни одного из требований, предъявляемых к микрофонам для звукозаписи.

Принципы действия микрофонов различных типов объединяет способ преобразования звуковых колебаний в электрические: мембрана (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания звукового давления элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал.

На звуковой карте можно обнаружить один разъем для подключения микрофона, который имеет лишь один сигнальный контакт. Значит, к звуковой карте можно подключить только один микрофон. Самое интересное, что подавляющее большинство звуковых карт (за ис-ключением нескольких самых дорогих, специально предназначенных для многоканальной записи) имеют по одному микрофонному входу

Но если вы поставили перед собой цель, используя микрофонный вход звуковой карты, сохранить в стереофонической записи реальную акустическую обстановку концертного зала, то сделать этого не удалось бы, используя только стандартный микрофонный вход. Для такой записи обязательно нужна стереопара микрофонов, которую и используют музыканты и композиторы в стереостудиях, создавая современную компьютерную музыку.

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.