Устройство вывода — это любая часть компьютерного оборудования, которая преобразует информацию или данные в воспринимаемую человеком форму или, исторически, в физическую машиночитаемую форму для использования с другим некомпьютеризированным оборудованием. Это может быть текст, графика, тактильные ощущения, аудио или видео. Примерами служат мониторы, принтеры, динамики, наушники, проекторы, устройства GPS, оптические считыватели меток и считыватели Брайля.
В промышленных условиях к устройствам вывода также относятся «принтеры» для бумажной ленты и перфокарт, особенно там, где лента или карты впоследствии используются для управления промышленным оборудованием, например, промышленным ткацким станком с электрической робототехникой, которая не полностью компьютеризирована.
Устройство отображения является наиболее распространенной формой устройства вывода, которое представляет вывод визуально на экране компьютера. Вывод временно появляется на экране и может быть легко изменен или стерт.
В моноблоках, ноутбуках, карманных ПК и других устройствах термин экран дисплея используется для устройства отображения. Устройства отображения также используются в домашних развлекательных системах, мобильных системах, камерах и игровых видеосистемах.
Устройства отображения формируют изображения, освещая желаемую конфигурацию . Растровые устройства отображения организованы в виде двумерной матрицы со строками и столбцами. Это делается много раз в течение секунды, обычно 60, 75, 120 или 144 Гц на потребительских устройствах.
Интерфейс между центральным процессором компьютера и дисплеем — это графический процессор (GPU). Этот процессор используется для формирования изображений в буфере кадров . Когда изображение должно быть отправлено на дисплей, GPU отправляет его через контроллер видеодисплея для генерации видеосигнала , который затем отправляется на интерфейс дисплея, такой как HDMI , VGA или DVI.
Графические процессоры можно разделить на дискретные и интегрированные блоки, первый из которых является внешним блоком, а последний включен в кристалл ЦП. [1] Дискретные графические карты почти всегда подключаются к хосту через шину PCI Express , в то время как старые графические карты могли использовать AGP или PCI . Некоторые мобильные компьютеры поддерживают внешнюю графическую карту через Thunderbolt (через PCIe).
Монитор — это автономный дисплей, обычно используемый с настольным компьютером или в сочетании с ноутбуком в качестве внешнего дисплея. Монитор подключается к хосту с помощью кабеля дисплея, например HDMI , DisplayPort , VGA и т. д.
В старых мониторах используется технология ЭЛТ , в то время как современные мониторы, как правило, представляют собой плоские панели, использующие множество технологий, таких как TFT-LCD , LED , OLED и другие.
Почти все мобильные устройства имеют внутренний дисплей. Эти внутренние дисплеи подключаются к компьютеру через внутренний интерфейс дисплея, такой как LVDS или eDP . Главным преимуществом этих дисплеев является их портативность.
До появления современных пиксельных дисплеев использовались компьютерные терминалы , состоящие из символьно-ориентированного устройства отображения, известного как VDU , и компьютерной клавиатуры . [2]
Эти терминалы часто были монохромными и могли отображать только текст. Элементарная графика могла отображаться с помощью ASCII-арта вместе с символами-рисунками . Телепринтеры были предшественниками этих устройств.
Проектор — это дисплей, который проецирует изображение компьютера на поверхность с помощью лампы высокой мощности. Такие дисплеи используются для показа слайд-шоу или показа фильмов. [3]
Технологии отображения можно классифицировать по принципу работы, освещению (или его отсутствию), расположению пикселей и т. д.
Монохромный дисплей — это тип ЭЛТ, распространенный на заре развития вычислительной техники , с 1960-х по 1980-е годы, до того, как стали популярны цветные мониторы. [4]
Они по-прежнему широко используются в таких приложениях, как компьютеризированные кассовые системы. Зеленый экран был общим названием для монохромного монитора, использующего зеленый фосфорный экран «P1».
Цветные мониторы, иногда называемые RGB- мониторами, принимают три отдельных сигнала (красный, зеленый и синий), в отличие от монохромного дисплея, который принимает один. Цветные мониторы реализуют цветовую модель RGB, используя три разных люминофора, которые при активации выглядят красными, зелеными и синими. Размещая люминофоры непосредственно рядом друг с другом и активируя их с разной интенсивностью, цветные мониторы могут создавать неограниченное количество цветов. Однако на практике реальное количество цветов, которые может отображать любой монитор, контролируется видеоадаптером . [ 5]
Динамик — это выходное устройство, которое производит звук через колебательный преобразователь, называемый драйвером. Эквивалентное входное устройство — микрофон .
Динамики подключаются к звуковой карте компьютера через множество интерфейсов, таких как телефонный разъем для аналогового звука или SPDIF для цифрового звука. В то время как динамики могут быть подключены с помощью кабелей, беспроводные динамики подключаются к хост-устройству с помощью радиотехнологии, такой как Bluetooth .
Чаще всего динамики используются парами, что позволяет акустической системе производить позиционный звук . Когда используется более одной пары, это называется объемным звуком .
Некоторые модели компьютеров включают встроенный динамик, что может принести в жертву качество звука в пользу размера. Например, встроенный динамик смартфона позволяет пользователям слушать медиа без подключения внешнего динамика.
-4.jpg/1280px-Creative_SoundBlaster_Audigy_2_(SB0400)-4.jpg)
Интерфейсом между устройством вывода звука и компьютером является звуковая карта . Звуковые карты могут быть включены в материнскую плату компьютера , установлены как карта расширения или как настольный блок . [6] [7]
Звуковая карта может иметь либо аналоговый, либо цифровой выход. В последнем случае выход часто передается с использованием SPDIF в виде электрического сигнала или оптического интерфейса, известного как TOSLINK . Затем цифровые выходы декодируются AV-ресивером .
В случае беспроводного аудио компьютер просто передает радиосигнал , а ответственность за декодирование и вывод перекладывается на динамик.
Хотя колонки можно использовать для любых целей, существуют компьютерные колонки , которые созданы для использования на компьютере. Эти колонки предназначены для размещения на столе, и поэтому не могут быть такими же большими, как обычные колонки. [8]
Компьютерные колонки могут питаться через USB и чаще всего подключаются через телефонный разъем 3,5 мм.
Спикер ПК — это простой громкоговоритель, встроенный в компьютеры, совместимые с IBM PC . В отличие от динамика, используемого со звуковой картой, динамик ПК предназначен только для создания прямоугольных волн для создания звуков, таких как писк .
В современных компьютерах в качестве динамика ПК используется пьезоэлектрический зуммер или небольшой динамик.
Динамики ПК используются во время самотестирования при включении питания для выявления ошибок в процессе загрузки компьютера, при этом наличие и работоспособность устройства вывода видео не требуются.
Студийный монитор — это динамик, используемый в студийной среде. Эти динамики оптимизируют точность. [9] Монитор выдает ровную (линейную) частотную характеристику, которая не подчеркивает или не приглушает определенные частоты.
Наушники , вкладыши и наушники — это разновидность динамика, который крепится либо на голове, либо на ухе пользователя.
В отличие от динамика, наушники не предназначены для слышимости окружающим, поэтому их можно использовать в общественных местах , офисах или других тихих помещениях.
Шумоподавляющие наушники оснащены функциями снижения окружающего шума , которые могут использовать активное шумоподавление .
Громкоговорители состоят из нескольких компонентов в корпусе , таких как несколько драйверов , активных усилителей , кроссоверов и другой электроники. Несколько драйверов используются для воспроизведения полного диапазона частот человеческого слуха , с твитерами, производящими высокие частоты, и сабвуферами, производящими низкие частоты. Полнодиапазонные динамики используют только один драйвер для создания максимально возможной частотной характеристики. [10]
В то время как динамики Hi-Fi пытаются воспроизводить высококачественный звук, компьютерные динамики могут идти на компромисс в этих аспектах из-за своего ограниченного размера и низкой стоимости, и в результате в последних часто используются полнодиапазонные динамики. [8]
Обновляемый дисплей Брайля выводит символы Брайля с помощью штифтов, выведенных из отверстий на его поверхности. Обычно он используется людьми с ослабленным зрением в качестве альтернативы экранному считывателю . [11]
Тактильная технология подразумевает использование вибрации и других движений для создания осязания. [12] Тактильная технология была представлена в конце 1990-х годов для использования в игровых контроллерах , чтобы обеспечить тактильную обратную связь, пока пользователь играет в видеоигру. Тактильная обратная связь нашла дальнейшее применение в автомобильной отрасли, системах моделирования самолетов и интерфейсах мозг-компьютер . [13] [14]
В мобильных устройствах Apple добавила тактильную технологию в различные устройства, продаваемые как 3D Touch и Force Touch . В этой форме несколько устройств могли бы ощущать силу, приложенную к сенсорному экрану, в то время как MacBook мог бы ощущать два уровня силы на своей сенсорной панели , что будет создавать тактильное ощущение. [15]
Принтер — это устройство, которое выводит данные для размещения на физическом объекте, обычно на листе бумаги . Принтеры работают, перенося чернила на этот носитель в форме изображения, полученного от хоста.
Ранние принтеры могли печатать только текст, но более поздние разработки позволили печатать графику. Современные принтеры могут получать данные в различных формах, таких как векторная графика , как изображение , программа, написанная на языке описания страниц , или строка символов.
Существует несколько типов принтеров:
Плоттер — это тип принтера, используемый для печати векторной графики . Вместо того, чтобы рисовать пиксели на печатном носителе, плоттер рисует линии, что можно сделать с помощью пишущего инструмента, такого как карандаш или ручка. [16]
Телетайп или телетайп (TTY) — это тип принтера, предназначенный для отправки и получения сообщений. До того, как дисплеи стали использоваться для визуального отображения данных, первые компьютеры имели только телетайп для доступа к системной консоли . Когда оператор вводил команды на своей клавиатуре, телетайп выводил результаты на лист бумаги. В конечном итоге телетайп был заменен компьютерным терминалом , у которого вместо принтера был дисплей.
Компьютер может работать и без устройства вывода, как это обычно происходит с серверами , где основное взаимодействие обычно осуществляется через сеть передачи данных. Существует ряд протоколов для последовательных портов или кабелей локальной сети для определения рабочего состояния и получения контроля над конфигурацией низкого уровня из удаленного местоположения без локального устройства отображения. Если сервер настроен с видеовыходом, часто можно подключить временное устройство отображения для обслуживания или администрирования, пока сервер продолжает работать в обычном режиме; иногда несколько серверов мультиплексируются на одно устройство отображения через коммутатор KVM или эквивалент.
Вот некоторые методы использования удаленных систем:
Медиафайлы по теме «Устройства вывода» на Wikimedia Commons