SCHEDE

Audio e Video

Scheda Audio

In elettronica una scheda audio è una scheda di espansione di un computer che si occupa di trasformare un flusso audio digitale in un segnale analogico (o anche digitale nelle configurazioni più recenti) per essere poi riprodotto da un set di altoparlanti. La maggior parte delle schede audio attuali è anche in grado di ricevere input (da microfoni o strumenti musicali) che invia all'unità di elaborazione centrale.

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Caratteristiche Generali

Una scheda audio tipica include un chip sonoro solitamente equipaggiato con un convertitore digitale-analogico che converte onde sonore registrate o generate in digitale in un segnale analogico. Questo segnale è indirizzato a un connettore al quale può essere connesso un amplificatore o un'apparecchiatura simile.Le architetture più avanzate solitamente includono più di un chip sonoro, e dividono fra sintetizzatore di suoni e riproduzione digitale di suoni.Le schede audio più avanzate possiedono anche un processore (CPU) proprio per migliorare l'elaborazione del suono.

Connessioni

La maggior parte delle schede audio in commercio a partire dal 1999 segue lo standard Microsoft PC 99 per la colorazione delle uscite:

Colore Funzione

Rosa Entrata analogica per il microfono.

Azzurro Entrata analogica(per mixer o altri dispositivi digitali).

Verde Uscita stereo principale(per cuffie o altoparlanti).

Nero Uscita per gli altoparlanti posteriori(nei sistemi surround).

Argento Uscita per gli altoparlanti laterali(nei sistemi surround)

Arancione Uscita digitale S/PDIF

Canali e Polifonia

Due importanti caratteristiche di una scheda audio sono:la sua polifonia, ovvero il numero di suoni e voci distinti che possono essere riprodotti indipendentemente e simultaneamente;il numero di canali, intesi come segnali audio elettrici distinti, corrispondenti alla configurazione degli altoparlanti, come 1 (mono), 2.0 (stereo), 2.1(stereo e subwoofer),5.1.

Tipologie

Possiamo suddividere le schede audio in tre categorie:

• Schede audio integrate: i chip audio integrati delle schede madri attuali, sono sicuramente migliori di quelle di alcuni anni fa, e tutto sommato emettono suoni discreti. Al di là di alcuni limiti tecnici, il problema principale di queste soluzioni sta nella mancanza di ingressi e uscite di un livello qualitativo adeguato per la produzione musicale.

• Interfaccia audio USB e FireWire: molti prodotti in commercio, sia di livello amatoriale che professionale, utilizzano questo tipo di connessioni.

• Schede audio PCI e PCIe: queste schede si connettono alla scheda madre tramite le porte PCI e PCIexpress, rimandando quindi all’interno del case del computer.

Scheda Video

In informatica ed elettronica una scheda video è un componente hardware del computer, sotto forma di scheda elettronica, che ha lo scopo di generare un segnale elettrico in output che possa essere poi inviato in input a video (display) ovvero essere tradotto da quest'ultimo in segnale ottico visivo e mostrato all'utente. A seconda del tipo di computer questo dispositivo può essere più o meno potente. Questi ultimi tipi di scheda provvedono anche ad elaborare e modificare l'immagine nella propria memoria interna.

• Scheda video >

Tipologie e architetture della

scheda video Una tipica scheda video contiene un integrato grafico (o più di uno)

che gestisce una certa quantità di RAM dedicata a memorizzare i dati grafici da visualizzare e che risiede fisicamente sulla scheda stessa.Il funzionamento di una scheda video è, in linea di massima, molto semplice: ogni locazione di RAM grafica contiene il colore di un pixel dello schermo, o di un carattere se la scheda sta visualizzando solo testo; il chip grafico si limita a leggere in sequenza le locazioni necessarie e a pilotare un convertitore digitale-analogico che genera il segnale video che sarà visualizzato dal monitor. Dalla quantità di RAM grafica equipaggiata nella scheda e dalla velocità (frequenza) massima del suo convertitore digitale-analogico dipendono la risoluzione massima raggiungibile e il numero di colori contemporaneamente visibili.L'intero lavoro di calcolo deve essere svolto, pixel per pixel, dalla CPU principale del computer, che viene spesso completamente assorbita da questo compito: una scheda grafica non tridimensionale si limita in pratica a visualizzare una serie di immagini bidimensionali che le vengono inviate dal sistema.

Schema Scheda Video

Modo Testo

Tutte le schede video dispongono almeno del modo di funzionamento detto modalità testo o a caratteri: in questa modalità lo schermo del computer è organizzato come una griglia di caselle rettangolari in ciascuna delle quali viene scritto un carattere tipografico, di stile prefissato da un generatore di caratteri interno alla scheda.

Modalità Grafica

Quasi tutte le schede video (con pochissime eccezioni) possono poi operare anche in modalità grafica, vale a dire senza avvalersi del generatore di caratteri interno ma specificando l'immagine pixel per pixel. In questa modalità il colore di ogni pixel è specificato singolarmente, in genere usando una o più locazioni di memoria video. Questa modalità ha bisogno di molta più memoria RAM del modo testo.

Scheda video con accelerazione 2D

Già da un po' di tempo il chip grafico è in grado di eseguire alcune funzioni grafiche in modo autonomo, senza che il processore principale debba intervenire: le schede grafiche con questi chip sono dette 2D accelerate, perché possono svolgere da sole una parte del lavoro di disegno che altrimenti spetterebbe al processore. Le operazioni più comuni da implementare in hardware sono il tracciamento di linee, di archi e di forme geometriche semplici (rettangoli, poligoni, cerchi, ellissi).

Scheda video con accelerazione 3D

Le schede video con capacità grafiche tridimensionali (o 3D accelerate) hanno le stesse capacità bidimensionali delle precedenti, e in più ne hanno una completamente nuova, la modalità 3D appunto, in cui i pixel dell'immagine da visualizzare vengono calcolati dalla GPU (Graphics Processing Unit), fotogramma per fotogramma, partendo da una serie di dati geometrici forniti dalla CPU.In questa modalità, la RAM video contiene una serie di sottoimmagini, le texture. Ciascuna di queste viene associata ad una particolare superficie bidimensionale di un modello tridimensionale di cui ne costituisce la "pelle": volendo, si possono considerare le varie texture come delle carte da parati elettroniche. Per ogni fotogramma (frame) da visualizzare in modalità 3D, la scheda video riceve dal processore una serie di punti geometrici (vertici) che specificano delle superfici in uno spazio tridimensionale con l'indicazione di quali texture applicare alle varie superfici: la GPU si occupa di calcolare, a partire dai dati ricevuti, se la particolare superficie sia visibile o no, e, se visibile, la sua forma in due dimensioni (coordinate schermo); poi si occupa di applicare la (o le) texture indicate. Il valore di ogni pixel viene quindi calcolato a partire da quali e quanti texel (i pixel delle texture) sono contenuti in esso.Per fare tutto questo, le schede video 3D accelerate sono equipaggiate con una grande quantità di RAM.

Uscite Video

Le connessioni più diffuse tra la scheda video e il monitor (o televisore) sono:

• Video Graphics Array (VGA): standard analogico introdotto nel 1987 ma utilizzato anche da diversi monitor LCD; ha diversi problemi, come il rumore elettrico, la distorsione dell'immagine e alcuni errori nella valutazione dei pixel.

• Digital Visual Interface (DVI): introdotto nei monitor LCD, viene usato anche da TV al plasma e videoproiettori

• S-Video: utilizzato per la connessione a TV, lettori DVD, proiettori e videoregistratori.

• High-Definition Multimedia Interface (HDMI): rilasciato nel 2003, questo standard, che supporta le risoluzioni ad alta definizione, ha come obiettivo la sostituzione di tutti gli altri standard.

Maggiori Produttori

• Intel produce soluzioni integrate nelle quali la GPU è integrata nel chipset direttamente sulla scheda madre esse presentano prestazioni moderate e basso costo.

• AMD con la serie gaming Radeon HD e la serie professionale FirePro

• nVidia Corporation con le serie gaming GeForce e la serie professionali Quadro e Tesla.

• <Nvidia GeForce 6200TC.

ATI Radeon HD 4550>

Tipologia attacchi Audio-Video

<Struttura di un cavo

Tipologia attacchi video>

Collegamenti Audio-Video

<Attacchi prese Audio-Video

Attacchi cavi audio >

Lavoro svolto da:

•Alessandro Guiso •Marcello Pica•Massimiliano Mansi