Технология цифровых диктофонов

Цифровой диктофон - продукт, созданный на основе 3-х важнейших технологий 20-го века: изобретения цифрового хранения информации и изобретения амплитудно-цифровых преобразователей (в дальнейшем - АЦП) и изобретение FLASH-памяти.

Как же получилось так, что эта миниатюрная коробочка с кнопками стала вместилищем голосовых записей, песен и компьютерных файлов с информацией?

С момента, когда вычислительная техника позволила людям хранить в электронной памяти 2 различных логических состояния "0" и "1", многие пытливые умы озаботились вопросом - а как бы это использовать не просто для вычислений и прикладной науки, а в создании полезных вещей для повседневной жизни людей?

Здесь-то и пригодилась технология амплитудно-цифрового преобразования для преобразования и дальнейшего хранения данных (а именно звука и видео) в электронной памяти.

Как же звук, слышимый нами переместился в ячейки электронной памяти? Кратко рассмотрим для этого весь процесс.

1. Микрофон преобразовывает звуковые колебания в аналоговый электрический сигнал низкой частоты (ширина частотного диапазона сильно зависит от качества микрофона), который далее идет с схемы обработки (включая АЦП).
2. Схемы аналогово-цифрового преобразователя измеряет амплитуду звукового сигнала через равные интервалы времени (называемыми выборками) и сохраняет эти данные в памяти. Количество выборок определяется пользователем (посредством программы или настроек устройства преобразования)с учетом того, насколько высокое качество передачи всех звуковых "оттенков" нужно получить. Другое название количества выборок - "частота дискретизации".
3. Цифровая информация, полученная после АЦ-преобразования, направляется в электронную память напрямую, либо после компрессирования ее, использую различные алгоритмы компрессии (RealAudio, MPEG или собственные алгоритмы производителей диктофонов и МР-3 проигрывателей).

Однако, цифровой звук "разместившись" на CD-носителях никак не изменил конструкции диктофонов, которые по-прежнему использовали магнитную ленту как носитель информации.

И лишь только с изобретением электронной FLASH-памяти, началась эра цифровых диктофонов.

Немного теории . . . Изобретателем FLASH-технологии можно назвать компанию TOSHIBA, которая в 1984 году известила об этой новинке миру. Суть технологии состоит в длительном хранении записанных в электронную память (не путать с памятью жестких дисков компьютеров, которые используют эффект намагничивания) данных при полном отсутствии питающего напряжения. Как же работает FLASH-память? Базовой единицей, в которой хранится информация о логическом состоянии (0 или 1) в данной памяти является полупроводниковый транзистор с двумя затворами: статическим и плавающим. Плавающий затвор находится под статическим и является элементом хранения заряда. В зависимости от поданного на выводы транзистора напряжения, заряд "плавающего" затвора меняется от "0" - это логический ноль, до определенного значения напряжения, принимаемого за логическую "единицу". Таким образом, после подачи импульса, определяющего логику ячейки (транзистора), заряд может храниться в транзисторе очень длительное время (до 10 лет) без подачи какого-либо электричества. Информация заносится в ячейки FLASH-памяти как побитно, так и байтами. Скорость считывания данных из ячеек некоторых из наиболее "шустрых" моделей с использованием подобной памяти на момент написания статьи достигла 20 МБ/сек. Помимо компьютеров, FLASH-память широко используются в цифровых диктофонах, фотокамерах, видеокамерах, PDA, а в последнее время - даже в телевизорах. По совокупности показателей (емкость, быстродействие, надежность, практичность и стоимость) FLASH-память выходит в лидеры устройств хранения информации и, скорее всего, будет доминировать на рынке компьютерных аксессуаров и мультимедийного рынка в секторе устройств хранения информации. Единственный недостаток - зависимость от колебаний напряжения при работе в составе какого-либо устройства. Однако, данный недостаток присущ в той или иной мере практически всем электропотребителям.

Первые цифровые диктофоны, использующие FLASH-память, появились в 90-х годах в основном в Корее и Японии. На картинке - один из первых корейских цифровых диктофонов, 1999 г. Лишь затем их производство переместилось в Тайвань и Китай, которые в настоящее время и производят около 90% всех цифровых диктофонов мира.

Преимущества цифровых диктофонов

Основные преимущества цифрового (бескинематического) диктофона по сравнению с аналоговым (в котором используется магнитная лента):

• большая длительность работы от одного комплекта батарей;
• отсутствие необходимости переворачивать или менять кассету;
• бесшумная работа (из-за отсутствия движущихся частей) и как следствие, высокая чувствительность при записи со встроенного микрофона;
• достаточно высокое качество и большая продолжительность записи (появились модели цифровых диктофонов с памятью 1ГБ) - более 130 часов;
• максимальное удобство записи и редактирования;
• наличие встроенного USB-интерфейса для обмена информацией с ПК. Это дает возможность работать с записями диктофона (как звуковыми , так и любыми компьютерными файлами) т.е. их можно копировать, удалять, архивировать, отправлять по электронной почте и т.д.;
• большая скорость сохранения записей на ПК (25 часов звуковых записей копируются на ПК за 5-7 минут);
• возможность наращивания памяти (в некоторых моделях);
• малое потребление энергии и великолепный дизайн
• портативные размеры и огромное количество функций (их мы рассмотрим ниже);
• удобная индикация, позволяющая быстро ориентироваться в записях:
• стойкость к вибрациям, влажности и теплу/холоду.

Функции, которые могут выполнять цифровые диктофоны

• Запись и воспроизведение звуковой информации со встроенного микрофона
• Запись и воспроизведение звуковой информации с внешнего проводного или беспроводного микрофона (у моделей USB-24, 48 и MP-38).
• Распределение записей по различным папкам (например, папка "А" - деловые переговоры, папка "В" - мысли и идеи, папка "С" - записи для обучения и т.д.)
• Регулировка громкости воспроизведения по 8-16 градациям
• Регулировка чувствительности микрофона
• Воспроизведение через динамик или наушники (отдельное гнездо)
• Блокировка кнопок от случайного нажатия
• Блокировка важных записей от случайного изменения или удаления
• Активации голосом (т.н. VOS, VOR и т.д.), т.е. включение записи только тогда, когда есть звук, что экономит память цифрового диктофона
• Запись разговора с телефонной линии через телефонной адаптер
• Различные режимы качества записи (LQ, MQ, HQ)
• Специальная технология GAP coding (только у цифровых диктофонов Harvest Denpa) позволяет размещать "кусочки" записей в свободных ячейках памяти, что позволяем вместить больше данных.
• Установка меток начала повтора/конца повтора фрагмента записи. Используется для обучения или детального изучения фрагмента записи.
• Сканирование записей. Цифровой диктофон автоматически воспроизводит по 5 первых секунд каждой записи для того, чтобы пользователь нашел нужную запись.
• Автоматическое отключение питания при неактивности.
• Воспроизведение и запись с УКВ-радио. Запоминание станций.
• Воспроизведение музыкальных файлов (МР3, WMA и т.д.)
• Встроенные часы, будильник, органайзер.

Ниже мы приводим перечень направлений жизни и деятельности, в которых наиболее часто применяются цифровые диктофоны:

1. В бизнесе:

С помощью цифровых диктофонов можно записать собрания, конференции, переговоры, не привлекая к записи особого внимания, так как размеры цифровых диктофонов в среднем в три раза меньше, чем кассетных диктофонов. С помощью телефонного адаптера (есть в комплекте во многих моделях) Вы можете записать договоренности с тем, чтобы Ваш партнер не отказался от когда-то сказанного. Также можно проконтролировать - как ваши сотрудники говорят с клиентами по телефону в офисе, даже не находясь в комнате, где идет разговор.

Находясь в поездках, Вы можете записывать важные мысли и идеи с тем, чтобы потом реализовать их.

2. Писателям, режиссерам, дизайнерам:

Диктофон запишет и сохранит важные мысли, чтобы Вы могли выбрать нужную.

3. Журналистам и репортерам:

Интервью с цифровым диктофоном - просто удовольствие. Можно записывать, редактировать, запускать повторы. В поездке - наговаривать вопросы или слушать музыку.

4. При покупках в супермаркете:

Запишите список того, что нужно купить - и Вы ничего не забудете. Забудьте про написание бумажек перед каждым шоппингом.

5. В маркетинге:

Инструмент проведения опросов при маркетинговых акциях и исследованиях.

6. В медицине:

Особенный инструмент для психологов и психоаналитиков, для записи бесед с пациентами. Остальные медицинские специалисты также могут использовать цифровой диктофон.

7. За рулем автомобиля:

Запишите телефон с рекламного плаката у дороги или услышанное в рекламе по радио. В критических ситуациях Вы можете записать номер и марку машины-нарушителя или прочие подробности.

8. В школе и институте:

Диктофон с цифровой записью как нельзя кстати, если необходимо записать лекцию или урок - а затем прослушать все не спеша в домашней обстановке или транспорте.

Диктофон с его функцией "повтор" будет полезен при изучении иностранных языков. Запишите звуковой файл с урока или с компьютера - и слушайте обучаясь.

9. Всем знакомым людям в качестве прекрасного подарка.

Как видно из списка функций, цифровой диктофон - довольно мощное устройство, которое может использоваться во всех сферах жизни человека.