Предисловие 3
Часть I. Устройство и сферы применения персонального компьютера
Введение. Что такое компьютеры, какие они бывают и зачем нужны 5
Немного истории 6
О роли вычислительной техники в истории человечества 12
Поколения электронной вычислительной техники и поколения ее пользователей 13
О современной классификации компьютеров и прогнозах их развития 24
Что делают компьютеры в музыке и других гуманитарных сферах? 26
Глава 1.
Принципы работы персонального компьютера 29
Компьютер – машина для работы с информацией 29
Принципы кодирования и обработки информации в компьютере 33
Двоичная система счисления 33
Логические операции (булева алгебра) 36
Кодирование текста в компьютере и проблема национальных языков 38
О кодировании нотного текста 40
Состав и функционирование компьютера 42
Оперативная память компьютера 42
Процессор 43
Дисковая память компьютера 45
О дисках – физических устройствах и дисках логических 47
Файловая система компьютера 48
Файлы и их имена 48
Оглавление диска: каталоги и подкаталоги 50
Размещение файлов на диске и явление «фрагментации» 52
Взаимодействие дисковой и электронной памяти 54
Устройства ввода и вывода графической информации 55
Ввод (сканирование), кодирование и вывод графических изображений 55
Устройства вывода на печать – принтеры 62
Глава 2.
Алгоритмы и программы 66
От алгоритма к программе 66
Алгоритмы в жизни и компьютерной технике 66
Программа и ее разработка 71
Система команд процессора 72
Системы программирования 73
Программное обеспечение персональных компьютеров 77
Операционные системы 77
Прикладные программы 79
Интерфейс «пользователь – компьютер»: программы-оболочки 80
Архиваторы 81
Игровые программы 82
Вредные программы – вирусы и трояны и борьба с ними 84
Иерархия программных средств 86
Глава 3.
Применение компьютеров в гуманитарных областях человеческой деятельности 88
Компьютерная подготовка изданий 89
Программы для набора, редактирования и верстки текстов – текстовые процессоры 92
Шрифты и шрифтовые выделения в тексте 94
Компьютерное оформление и печать текста (история) 96
Современный этап: верстка текста шрифтами переменного размера и принцип WYSIWYG 98
Что еще могут программы-текстовые процессоры 99
Функции автоматизации при наборе текста 100
Функции компоновки (верстки) текста 101
Функции анализа текста 103
Операции вывода текста на печать 104
Компьютеры в образовании 105
Текст и гипертекст 109
Системы гипермедиа 111
Глава 4.
Базы данных и автоматизированные банки информации 116
Компьютер и накопление информации 117
Базы данных 118
О моделях данных 127
Системы управления базами данных. Основные операции с записями 128
Поиск записей 129
Подсчет записей 131
Добавление записей 131
Уничтожение (стирание) записей 132
Сортировка записей 132
Индексирование баз данных 134
Автоматизированный банк информации: структура и функции 134
Использование баз и банков данных в гуманитарной сфере 137
Глава 5.
Компьютерные сети и их использование 139
Компьютерные сети 139
Компьютеры и связь между ними 139
Сети – предшественницы Интернет 140
Передача данных через телефонную сеть: компьютер+модем 143
Интернет – всемирное объединение компьютерных сетей 145
Локальные сети компьютеров 149
Функции и услуги Интернет и их использование 155
Система электронной почты – E-mail 160
«Всемирная паутинка» – World Wide Web (WWW) 163
Поиск информации в Интернет: справочные системы 165
Поиск библиографической информации 168
Система телеконференций – Usenet 173
Часть II. Введение в акустику и психоакустику
Глава 6.
Звук и его свойства 175
Что такое звук 175
Свойства звука как колебания 177
О характере звуковых колебаний 177
Гармоническое колебание и его параметры 178
Сложение гармонических колебаний. Колебания сложной формы 181
Сложение колебаний одной частоты 182
Сложение колебаний кратных частот 185
Сложение колебаний некратных частот. Биения 193
Спектральный анализ звука 196
Периодические колебания 198
Вычисление спектра периодического колебания 199
О спектрах звучания музыкальных инструментов 205
Спектральный анализ реальных звуков 210
Почти периодические колебания и их спектральный анализ 212
Шум и его спектр 213
Амплитудно-частотные характеристики систем передачи звука 216
Амплитудно-частотная характеристика 217
Фильтры нижних частот и фильтры верхних частот 218
Резонансные свойства систем передачи звука. Колебательные системы 220
Модуляция колебаний 226
Амплитудная модуляция 227
Частотная модуляция 229
О способах передачи информации в живой природе 231
Колебания и нелинейность 232
Распространение звука в пространстве 236
Звуковая волна и ее характеристики 236
Длина звуковой волны 237
Скорость распространения звука 238
Явление запаздывания звуковой волны по фазе 239
Затухание пространственной волны 239
Интенсивность звука и ее измерение в децибелах 240
Поглощение звука в среде распространения 241
Отражение и преломление звуковой волны 242
Дифракция звуковой волны 243
Пространственный резонанс 245
Акустический объемный резонатор 245
О формировании звука в музыкальном инструменте 253
Акустическое качество помещения 256
Глава 7.
Слуховое восприятие человека и передача Информации через звуковой канал 260
Восприятие интенсивности звука. Громкость 260
Зависимость громкости от частоты звука 261
Шкала громкости 263
Частота колебаний и восприятие высоты звука 264
Нелинейные свойства слуха и закон Вебера – Фехнера 265
О разрешающей способности слуха 266
Эффекты маскировки 269
Маскировка шумом 269
Маскировка другим тоном 270
Распознавание характеристик звука 272
Время распознавания высоты тона 272 Реакция на изменение громкости 273 Музыкальный строй как проявление закона звуковысотного восприятия 274 Передача информации через звуковой канал 279 Формирование речевого сигнала 279 Речевые форманты 280 Высокая певческая форманта 282 Попытки синтеза речи (история и современность) 282 Прием вербальной информации (понимание речи) 285 Передача и прием невербальной информации 286
Часть III. Цифровая запись, компьютерная обработка и анализ звука
Глава 8. Цифровая запись и обработка звука 290 Цифровая запись звука 291 Дискретизация по времени 293 Дискретизация по уровню 296 Хранение фонограмм на компьютерных носителях 298 Воспроизведение «цифрового» звука 298 О способах цифрового кодирования звука 299 Цифровой синтез и обработка звука 300
Глава 9. Компьютерный анализ звука для целей музыковедческого исследования 308 Анализируемые характеристики музыкального звука 309 Компьютерный анализ фонограмм 310 О технологии компьютерного анализа фонограмм 312 Компьютерный анализ текущего спектра звука 312 Качественное и количественное исследование текущего спектра фонограммы 316 Отображение на сонограмме некоторых видов помех 322 Компьютерный анализ высоты звука и ее вариаций 324
Приложения 331
Приложение к главе 1 332 Двоичная и другие системы счисления 332 Шестнадцатиричная система счисления 334 Математическая логика 335
Приложение к главе 2 337 Детальная проработка подалгоритмов для задачи ввода нового значения времени для таймера 337
Приложение к главе 5 340 Telnet-сессия при работе в электронном каталоге библиотеки Калифорнийского университета (США) (из архива автора) 340
Приложение к главе 6 345 Геометрическая трактовка гармонических колебаний 345 Квадратурные составляющие колебания 347 Сложение гармонических колебаний (геометрическая трактовка) 348 Анализ спектра периодического колебания сложной формы 349 Алгоритм вычисления спектра периодического колебания 351 Об оценке спектра численными методами 354 Почти периодические колебания и их спектральный анализ 355 Спектр колебания ограниченной длительности 357 Шум и его спектр 360 Системы передачи звука и их свойства. Амплитудно-частотная характеристика 362 АЧХ колебательных систем 362 Спектр амплитудно-модулированного колебания 365 Преломление звуковой волны. Звуковая линза 366 Дополнительные сведения из элементарной математики 367 Экспоненциальная функция и ее свойства 367 Логарифмическая функция и ее свойства 369
Приложение к главе 8 371 Выбор частоты дискретизации: теорема Котельникова – Найквиста 371 Квантование по уровню. Шум квантования 373 Цифровая запись как способ повышения помехоустойчивости передачи информации 375
Приложение к главе 9 376 Техника записи и анализа фонограммы в компьютере 376 Методика компьютерного анализа текущего спектра звука 377 О трудоемкости (числе необходимых операций) при компьютерном спектральном анализе 380
Заключение 382 Литература 383