Трекбол (Trackball)


Също като своя адаш, гризачът мишка, компютърната мишка има нужда от място, в което да се “скита”. Истинската мишка не може да стои на едно място, защото движението е в нейната природа – по същия начин работи и компютърната.

Проблем възниква, когато някой човек няма място на бюрото си за движението на мишката или се изморява от движението във всички посоки с дясната си ръка. Тогава на помощ идва главната алтернатива на компютърната мишка, трекбола или trackball (track – следя и ball - топка), който елиминира тези проблеми. Изглеждайки като мишка, обърната наобратно трекбола е това, като което звучи името му – често голямо топче, което при завъртане кара курсора на екрана да проследява неговите движения. Трекболът се върти на място и изисква много малко място на бюрото, за разлика от мишката, около 2-3 квадратни инча. Голяма част са вградени в самата клавиатура.

Както при мишките, трекбола също изисква бутони, с които да се индикирате, че курсора сочи точно това, което искате (да може да обявите избора си когато стигнете до желаното място). Повечето трекболи имат два или три бутона, които изпълняват същите функции като тези на мишката. Не съществува стандарт за местоположението на бутоните върху трекболите, защото още не е постигнат консенсус как точно да се управлява трекбола. Някои са проектирани, така че да въртите топчето с четири пръста. Други са направени така че палеца да извършва тази дейност. Кое е по-добре зависи от това на коя фирма ще се доверите и какъв е вашия стил на работа с трекбол. Поради това, че трекболите, както и мишките събират прах, набират популярност оптичните трекболи. Повечето от тях работят като добрите стари оптични мишки, с тази разлика, че метода, използван за разпознаване е част от самото топче. Трекболите понякога са асиметрични. Това само по себе си може да е добре. Асиметричен трекбол може да се “слее” с ръката по-добре. Произвеждат се подобни трекболи за лява и дясна ръка.

Някъде, погребана в спецификациите на трекбола е и резолюцията, както и номера на графи за инч (counts per inch - CPI) на движението или DPI(както и при мишката). Резолюцията на трекбола показва колко може да се върти топчето, за да се задвижва курсора на екрана – по-високите резолюции изискват повече завъртане на топчето, за да се задвижи и курсора.

За да комуникират с програмите, трекболите трябва да изпращат трасираща информация към компютъра по същия начин, по който това правят и мишките. Тъй като мишките са измислени преди трекбола и имат вече определени работещи протоколи, производителите на тракболи присвояват същите стандарти за комуникация. Следователно повечето тракболи копират мишката на Microsoft, като използват протокол напълно еднакъв с нейния.

Светлинна писалка (Light Pen)


Светлинната писалка (Light Pen), оформена като обикновенна писалка с проточващ се от нея кабел, позволява на компютъра да регистрира позиции на екрана, които са посочени с писалката. Светлинната писалка използва светлочувствителни фотоелементи. На нейния връх е поставен фотодетектор, откриващ промени в яркостта на светлината. Когато докоснем с писалката екрана на монитора и натиснем бутона на писалката, тя съобщава на компютъра координатите на точката в които е станало това. Екранът на монитора се осветява от сканиращ лъч електрони, който осветява малки части от екрана, като ги обхожда съответно от ляво на дясно и отгоре надолу. Когато дадена част от екрана попадне в обсега на електронния лъч, тя присветва краткотрайно. Лъчът повтаря сканирането на екрана с честота 70 пъти в секунда, така че за нашето око екранът изглежда непрекъснато осветен. Светлинната писалка регистриа момента, в който дадена част от екрана се осветява и сигнализира на компютъра в същия момент. Компютърът може точно да определи къде посочва писалката, тъй като през цялото време знае координатите на сканиращия електронен лъч. С информацията подадена от писалката, компютърът може да определи точно коя точка от екрана е посочена.

Например в програма за рисуване можете да рисувате по екрана на монитора със светлинната писалка така, както бихте правили това с обикновенна писалка върху лист хартия. Светлинната писалка се използва в графичното редактиране и дизайн, като от вас се иска само да посочите или оградите елементите, които искате да бъдат променени или преместени.

Специален софтуер обработва сигналите получавани от светлинната писалка.

Можем да кажем, че светлинната писалка е устройство, подобно на touch screen, но е улеснено от използването на специална светлинно-чувствителна писалка вместо от пръст. Предимството на използването на писалка е, че тя е по-прецизно входно устройство от touch screen-а, освен това светлинната писалка няма нужда от специален монитор, а може да работи с всеки CRT-базиран монитор. Както и да е, светлинните писалки не могат да работят с LCD монитори, проектори и т.н.

Светлинната писалка е доста проста за използване, но е доста по-различна от видео хардуера, който ръководи дисплея. Това е една от причините за излизането и от употреба – тя може да изисква специален порт за всяка различна видео карта, докато мишката може да бъде използвана единствено в софтуера. Като добавка, ергономическите фактори са в полза на мишката – може да се окаже изморително да се използва светлинна писалка за по-дълги периоди от време. Тя работи чрез усет за внезапната смяна в яркостта на точка от екрана, където т.н. electron gun, refresh-ва тази точка. Чрез отбелязване къде точно сканирането е достигнало до този момент се установява позицията X, Y на писалката. Позицията на писалката се обновява при всяко refresh-ване на екрана. Светлинните писалки действат най-добре при сравнително бавно-refresh-ващи дисплеи на ниска резолюция, като телевизионния екран.

    Светлинната писалка става много известна през ранните 1980 години на миналия век. Тя става забележителна заради използването и в FairLight CMI и BBC Micro. Въпреки това използването и доста е намаляло поради алтернативата й в Windows интерфейса, мишката, и промените в технологията на правене на мониторите. Трябва да се отбележи, че първата светлинна писалка е използвана около 1957 г. на компютъра Lincoln TX-0 в MIT Lincoln лабораторията.

Сензитивен екран (Touch Screen)


При сензитивните екрани не са необходими нито мишки, нито светлинни писалки. Тук всичко се посочва с пръст. Екранът е разделен на малки квадратчета (около 1х1см.), всяко от които има съответни координати. Когато се докосне с пръст, молив или химикалка, някое от квадратчетата, то към компютъра се изпраща сигнал и той реагира по съответния начин, заложен в управляващата програма. Ако на екрна се появи меню, програмата знае кои координати отговарят на дадена точка от менюто. Най-малко два са методите, които се използват при този процес. Единият от тях разчита на действителен контакт с повърхността на екрана, за да регистрира по капацитивен начин присъствието на пръста на ръката. Другият метод, използван от системите на Hewlett Packard, ползва специална рамка поставена около екрана. В две перпендикулярни посоки от едната страна на рамката са наредени излъчващи невидима светлина фотодиоди, а от другата страна на рамката има фотодетектори. Пръстът, приближаващ се към екрана, нарушава постоянния поток и това позволява на компютъра да засече точното му местоположение.

За разлика от мишките и светлинните писалки, които са евтини устройства, сензитивния екран е доста скъп. Той се използва в технологични компютри, управляващи технологични процеси в заводи, които често изпълняват само една програма и обикновенно нямат клавиатура.

И така Тъч-скрийна или Touch Screen е входно устройство, което позволява на потребителя да взаимодейства с компютъра чрез докосване на компютърния екран. Често това става чрез използване на лъчи от инфрачервена светлина, които са прожектирани през повърхността на екрана. Прекъсването на тези лъчи генерира електронен сигнал, идентифициращ местонахождението на екрана. Софтуера интерпретира сигнала и извършва изискваната операция. HP-150 е един от най-ранно комерсиализираните тъч-скрийн компютри. Той всъщност няма тъч-скрийн погледнато сериозно, а 9-инчов Sony CRT, заобиколен от инфрачервени предаватели и приемници, които засичат позицията на всеки непрозрачен обект на екрана. В момента най-големия производител на тъч-скрийнове е Elo TouchSystems.

    През 1971 г., първият “тъч-сензор” е измислен от д-р Сам Хърст (основателя на Elographics), докато той е бил учител в Университета в Кентъки. Този сензор, наречен Elograph е патентован в Университета на фондацията за проучвания на Кентъки. Елографът не е бил прозрачен, както модерните тъч-скрийнове, въпреки това, той е бил забележително явление в историята на тъч-скрийн технологията.

    През 1974 г., първият истински тъч-скрийн, използващ прозрачна повърхност се появява на голямата компютърна сцена. Той е бил създаден отново от Сам Хърст и Elographics. През 1977 г., Elographics развиват и патентоват 5-жичната резисторна технология, най-популярната технология, която се използва в днешно време.

 

Микрофон


По своята същност, микрофона, представлява миниатюрен електрогенератор. Динамическите микрофони представляват бобина от проводник, поставена в магнитно поле. Бобината е свързана с мембраната. Звуковите вълни предизвикват колебания в мембраната, която е здраво свързана с бобината намираща се в постоянно магнитно поле и ( да си спомним от физиката ), което предизвиква електричество.

         Електричеството се получава по пътя на преобразуване на звуковото налягане, и за да се обезпечи приемлива величина на сигнала, това налягане  трябва да бъде достатъчно високо. Динамическите микрофони не са толкова  чувствителни, но са се наложили благодарение на простата си механическа конструкция, голямата си здравина, малката им зависимост от колебанието на температурата и въздействието на влагата, прякото преобразуване на звука – което означава липса на изкривяване и електронен шум.

Динамическия микрофон по своето устройство много прилича на обикновенна телефонна слушалка, която в аварийни случай може да използва за микрофон.

Кондензаторните микрофони се използват в кино- и видеопроизводството. На тях не са им нужни големи магнити, което означава, че те са леки и компактни. При сравнение с динамическите,  висококачественните кондензаторни микрофони са по-чувствителни към слаби звуци, те са по евтини, поради което често се използват в нескъпи комплексни системи. В кондензаторния микрофон звука не се преобразува в електричество, а модулират  напряжение, изработено от отделен източник.

Метализираната електрически заредена мембрана се установява близо до  твърда пластина. Когато под действието на звука мембраната се колебае, от нея на пластината постъпва променлив поток от електрони. Понеже този сигнал е много слаб, за да се изпрати за запис, в самия микрофон се установява миниатюрен предусилвател.

 Всички  кондензаторни микрофони се нуждаят от захранване за предусилвателя, но способите за подаване на това захранване са различни и несъвместими един с друг. Ако камерата има микрофонен вход във вид на мини-гнездо, то низкото постоянно напрежение може да се подава непосредствено на звуковата мембрана. При това може да възникнат изкривявания на сигнала от микрофона. В такъв случай е необходим адаптер  - с блокиращ капацитет или трансформаторен тип. Студийните микрофони се захранват обикновенно от вградена батерия, като низкото постоянно напряжение се подава едновременно по симетричния  звуков кабел, а втория полюс се подвключва към неговата екранища оплетка. 

За запис на дикторски текст понякога може да се използва лентов микрофон. Той е построен на същия принцип, както и динамическия, но няма мембрана. Благодарение на своята конструкция лентовите микрофони точно предават звуци, особенно не много слаби, такива като речта, и затова добре подхождат  за  речево входно устройство.

В пиезоелектрическия микрофон на мембраната е закрепена кристална или керамична пластинка, която изработва електрическо напрежение. Тези два типа микрофони се отличават с невисока точност на предаване на звука и високо ниво на шума, затова те почти са излезли от употреба.

   С цел повишаване ефективността на работа с компютъра се полагат големи усилия и той да може да разпознава глас. Системите за разпознаване на глас конвентират изговорените думи в електрически сигнали чрез микрофон и след това ги конвентират в цифров вид. Накрая ги сравняват с предварително записани звукови матрици, като се стараят да разпознават отделни словоформи. Затруднението идва от индивидуалността на всеки говор – интонация, тембър и др. Тези системи се стремят от звукова информация, каквато е говорът да, да съставят съответстващ текст. Работи се по създаването на системи, които се стремят да идентифицират много точно гласа на отделен човек. Такива системи могат много успешно да се използват в пропускателни системи на секретни обекти, за удостоверяване на самоличност по телефона и др..

         Друг вид системи за звуков вход просто прекодират звука в цифрови данни, запомнят го и след това могат да го възпроизведат с голяма точност. На този принцип работят музикалните компакт дискови устройства.

 

 

Литература :

1.      Людмила Иванова – „Въведение в РС” – учебно помагало по информатика за 11 клас   СИЕЛА-София 2004