jueves, 25 de febrero de 2016

Tarjetas de multimedia

Tarjetas de multimedia

1) Tarjetas de sonido
  • Operaciones básicas
Las operaciones más usuales que ejecuta una tarjeta de sonido son: 

Grabación. El sonido que se recoge normalmente a través de un micrófono llega a la tarjeta a través de los conectores. Esta señal se recoge, se procesa y se almacena en el formato seleccionado. 

Reproducción. La señal digitalizada de un sonido se envía a la tarjeta que la procesa y la manda a través de los conectores de salida hacia los altavoces, auriculares, etcétera. 

Síntesis. Es el procedimiento mediante el cual estas tarjetas reproducen sonidos a partir de datos o representaciones simbólicas, como pueden ser los códigos MIDI. Podemos distinguir diferentes tipos de síntesis, pero su utilización dependerá del diseño de la tarjeta de sonido. Algunos de los más importantes son: 

– Síntesis FM: la más antigua de estas operaciones, imita el sonido de un instrumento musical manipulando la onda, su amplitud y frecuencia. 

– Síntesis por tabla de ondas: (WaveTable) la tarjeta de sonido alberga en la memoria una colección completa de notas de instrumentos en forma de secuencias sonoras reales muy cortas previamente digitalizadas. Cuando el archivo sonoro se va reproduciendo, la tarjeta busca en la tabla y escoge el sonido que corresponde a cada caso. 

– Síntesis de modelado físico: se simula el sonido de un instrumento musical mediante el cálculo numérico de las ondas de sonido, es decir, se tienen en cuenta pará- metros como la vibración del sonido en un tubo, una cuerda, una membrana en percusión, etc. 

  • MIDI
MIDI es el acrónimo de Music Instrument Digital Interface (Interfaz digital para instrumentos musicales); es un estándar industrial adoptado por prácticamente toda la industria musical y por el mundo informático, que regula la forma en que se conectan instrumentos y ordenadores, a través de qué cables y el formato de los mensajes que se intercambian. De este modo, MIDI permite a los instrumentos electrónicos musicales (teclados, guitarras, etc.) comunicarse bidireccionalmente con el ordenador. Los códigos MIDI no transmiten música, sino órdenes musicales. 

Un mensaje MIDI consta de un byte de estado seguido de un cero o más bytes de datos; cada mensaje corresponde a un evento musical del tipo de la pulsación de una tecla o un pedal, el giro o desplazamiento de un control, etc. A cada instrumento musical se le asigna un código MIDI de un total de 128 disponibles; por ejemplo, el número 0 corresponde a un piano de cola.

  • Componentes de una tarjeta de sonido
ADC. Al proceso de convertir una señal de ondas analógica en su equivalente digital se denomina modulación digital, para ello se captura el sonido almacenando en los valores de amplitud de una onda a intervalos regulares de tiempo. La amplitud de la onda de sonido determina su volumen, la frecuencia (medida en hercios) determina su escala (en el rango de más grave a más aguda). El componente de la tarjeta de sonido que se encarga de esta tarea es el ADC (Analog to Digital Converter, Convertidor de analógico a digital).

DSP. El procesador de señal digital es un pequeño microprocesador que efectúa los calculos necesarios para gestionar el sonido, con tareas como la compresión y la descompresión de su señal. Asimismo, realiza otras tareas, como producir efectos de sonido, ecos, reverberaciones, coros, etc., empleando para ello varios tipos de algoritmos.

Buffer. Es una pequeña memoria que almacena temporalmente los datos que se envían entre el ordenador y la tarjeta. Permite una gestión de ajustes de tiempo.

El mezclador. Este componente se encarga de mezclar los distintos tipos de sonidos que le llegan o que envía al exterior, por ejemplo, puede emitir sonido sintetizado y reproducido a la vez. Normalmente se controla por software.

DAC (Digital to Analog Converter, Conversor digital a analógico). Realiza la desmodulación digital, y permite reproducir el sonido tras convertir las señales digitales en analógicas.

Interfaz con la placa madre. Permite transmitir la información entre la tarjeta y el ordenador. Actualmente, en este tipo de tarjetas de expansión, es a través del PCI.

  • Conectores
Los conectores más utilizados a nivel de usuario son los mini-jack, que tienen menos calidad que los RCA (ya que tienen un conector por canal), pero son más económicos. En la Figura 5.17 se muestran el mini-jack a la izquierda y los RCA a la derecha. 

A nivel profesional se utilizan los conectores digitales SPDIF que, al trabajar íntegramente en formato digital, evitan las pérdidas de calidad en las conversiones. 

En cuanto a las salidas de la tarjeta de sonido, casi todos los fabricantes han adoptado el modelo que propuso Microsoft, asignando un color a cada tipo de conector: rosa para micrófono, azul claro para Line-In, verde para salida principal (normalmente los altavoces frontales), negro para altavoces traseros, plateado para altavoces laterales y naranja para la salida digital SPDIF. 

Asimismo, también algunas tarjetas de sonido disponen de un conector MIDI para poder unir el ordenador con instrumentos MIDI, como pueden ser los pianos/teclados/sintetizadores electrónicos. 

Otro conector que pueden llegar a tener las tarjetas de sonido es el del puerto de juegos, o game port, también llamado DA-15, que permite la conexión del ordenador con gamepads y joysticks.

2) Tarjetas capturadoras de video
Son tarjetas de expansión diseñadas con el objetivo de capturar y codificar el vídeo analógico para convertirlo en formatos digitales. Mediante software especializado pueden editar vídeos y añadir efectos, sonidos, música de fondo, subtítulos, etc.
Normalmente, tendrán uno o varios conectores BNC y/o algún conector RCA, que permitan la conexión con la videocámara analógica. 
Hoy en día tienden a desaparecer, por el uso de las videocámaras digitales (que pueden pasar directamente la información al ordenador) y porque su función está siendo adoptada por las tarjetas sintonizadoras de televisión.

3) Tarjetas sintonizadoras de televisión

Son dispositivos que permiten sintonizar diferentes canales de televisión en la pantalla del ordenador a través de la señal que proviene de una antena externa o portátil. 

Además de existir en formato PCI, se están imponiendo en el mercado en su formato USB, por su portabilidad y fácil instalación. El único inconveniente es que no son operativas en sitios con poca señal. 

Las tarjetas sintonizadoras se distribuyen con sus drivers correspondientes y un software de configuración, visionado y grabación (directa o programada). 

Muchas de las tarjetas sintonizadoras de televisión permiten el uso del teletexto (y EPG en las DVB-T) y cuentan con un puerto de infrarrojos para la utilización de un mando a distancia. Algunas disponen de Radio FM y otras son compatibles con la televisión de alta definición (HDTV). 

Los conectores que suelen disponer este tipo de tarjetas varían en función de su tipo y características, siendo habitual que dispongan de entrada y salida de antena con el conector coaxial, conector S-Vídeo, conector RCA de vídeo y mini-jacks de audio (micrófono, Line-In y salida para auriculares o altavoces).




Tarjetas de red

Tarjetas de red


1) Tarjetas de red para LAN


  • Conectores
Lógicamente, la salida de conexión de la tarjeta de red debe ser del mismo tipo que el cableado a utilizar, siendo el más utilizado el conector RJ45 para el cable de par trenzado. Antes se empleaban los conectores BNC para el tipo de cable coaxial, pero su uso está ya obsoleto. Todas disponen también de uno o varios LED, que se iluminan dependiendo de la actividad de la tarjeta. Existen tarjetas de red híbridas que contemplan los dos sistemas, como por ejemplo la de la Figura 5.12, pero evidentemente están dejando de ser utilizadas. 

  • Dirección MAC
La dirección MAC (Media Access Control address, dirección de control de acceso al medio) es un código identificador de 48 bits (6 bytes) que corresponde de forma única a una tarjeta o interfaz de red. Es individual, cada dispositivo tiene su propia dirección MAC determinada y configurada por el IEEE (los últimos 24 bits) y el fabricante (los primeros 24 bits). Para evitar poner 48 unos o ceros seguidos, las direcciones MAC se codifican en hexadecimal. Al realizar la conversión se consigue un código de doce números hexadecimales, que se suelen ordenar por parejas: 4 × 12 = 48 bits únicos. XX.XX.XX.XX.XX.XX 00–16–E6–5E–7B–74 Las direcciones MAC son únicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma binaria, en el hardware en su momento de fabricación. Se las conoce también como la dirección física que identifica los dispositivos en la red. En la mayoría de los casos no es necesario conocer la dirección MAC, ni para montar una red doméstica ni para configurar la conexión a Internet. Además, la mayoría de los sistemas operativos tienen métodos que permiten a las tarjetas de red identificarse con direcciones MAC distintas de la real; pero a la hora de volver a arrancar el equipo, la MAC volverá siempre a su estado original.

  • Velocidad
Una tarjeta de red puede trabajar a distintas velocidades, en función de la tecnología y los estándares que soporte. Así, en un principio, las redes tradicionales operaban entre 4 y 16 Mb/s, pero estas velocidades, en la actualidad están sobrepasadas por las nuevas tecnologías de comunicación, el incremento de la capacidad de almacenamiento y por el poder de procesamiento de los ordenadores actuales.

  • Wake on LAN
Wake on LAN (WOL, a veces WoL) es un estándar de redes de computadoras Ethernet que permite encender remotamente ordenadores apagados mediante el envío de un magic packet, un paquete especial que recibe la tarjeta de red. El soporte Wake on LAN (WoL) está implementado en la placa base del ordenador. Aunque la mayoría de placas base modernas cuentan con un controlador Ethernet que incorpora WoL. Wake on LAN debe estar habilitado en la sección de administración de energía de la BIOS de la placa base. También puede ser necesario configurar el equipo para proveer energía a la tarjeta de red cuando el sistema está apagado.

  • Tarjeta de red mediante adaptador USB
Este dispositivo consiste en un adaptador de red con un puerto USB y un puerto RJ-45 10/100 Mb/s Fast Ethernet. Se puede conectar a cualquier ordenador o portátil dotado de un puerto USB, convirtiendo así la interfaz USB en un puerto de red LAN tipo Ethernet o Fast Ethernet 10/100 Mb/s. Como la mayoría de dispositivos USB, se elimina la necesidad de instalar y utilizar tarjetas PCI para ofrecer conectividad LAN al ordenador.



2) Tarjetas de red para Wi-Fi


  • Estándares
Existen diversos tipos de Wi-Fi, basado cada uno de ellos en un estándar IEEE 802.11 aprobado. Los más habituales son los siguientes:

Los estándares IEEE 802.11b y el IEEE 802.11g disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2,4 GHz está disponible casi universalmente, con velocidades de hasta 11 Mb/s y 54 Mb/s, respectivamente.
En la actualidad ya se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios. La banda de 5 GHz ha sido recientemente habilitada y además no existen otras tecnologías (Bluetooth, microondas, etc.) que la utilicen; por lo tanto, hay muy pocas interferencias. Su alcance es algo menor que el de los estándares que trabajan a 2,4 GHz (aproximadamente un 10 %), debido a que la frecuencia es menor.

En el año 2009 el IEEE ratificó el estándar 802.11n, que soporta una velocidad de 300 Mb/s, con el uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. En un futuro la velocidad real de transmisión podría llegar a los 600 Mb/s. También se espera que el alcance de operación de las redes sea mayor con este nuevo estándar gracias a la tecnología MIMO (Multiple Input-Multiple Output), que permite utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporación de varias antenas (en concreto tres). 

A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi, 802.11n puede trabajar en dos bandas de frecuencias: 2,4 GHz (la que emplean 802.11b y 802.11g) y 5 GHz (la que usa 802.11a). Gracias a ello, 802.11n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi. Hoy en día existen dispositivos que funcionan a una velocidad comprendida entre los 250-450 Mb/s.

  • Tarjetas de red Wi-Fi USB
Actualmente están apareciendo en el mercado tarjetas de Red Wi-Fi que se conectan a través de los puertos USB. Hay varios tipos en función de las necesidades del usuario:

- Nanowireless: Tarjetas de tamaño muy pequeño que se colocan en el conector USB para dotar al equipo de funcionalidad Wi-Fui. Apenas sobresalen, son muy baratas y de cómodo transporte.

- Tarjetas con antena externa: Tarjetas que disponen de un conector para acoplar una antena externa, Normalmente este conector esa de tipo RP-SMA. El objetivo de este tipo de tarjeta+antena es el de potenciar la señal de emisión/recepción del equipo. Por ejemplo, una tarjeta de red Wi´Fi por USB como Blueway alcanza 2 W de potencia y dispone de una antena de 15 dB.