| Предисловие |
| Часть I Устройство и сферы применения персонального компьютера |
| Глава 1 Компьютер – машина для обработки информации |
| | 1.1. | Информация и информатика |
| | 1.2. | Что такое компьютеры, какие они бывают и зачем нужны |
| | 1.3. | Немного истории |
| | 1.4. | О роли вычислительной техники в истории человечества |
| | 1.5. | Поколения электронной вычислительной техники и поколения ее пользователей |
| | 1.6. | О современной классификации компьютеров и прогнозах их развития |
| | 1.7. | Что делают компьютеры в музыке и других гуманитарных сферах? |
| Глава 2 Принципы работы персонального компьютера |
| | 2.1. | Компьютер – машина для работы с информацией |
| | 2.2. | Принципы кодирования и обработки информации в компьютере |
| | | Двоичная система счисления |
| | | Логические операции (булева алгебра) |
| | | Кодирование текста в компьютере и проблема национальных языков |
| | | О кодировании нотного текста |
| | 2.3. | Состав и функционирование компьютера |
| | | Оперативная память компьютера |
| | | Процессор |
| | | Дисковая память компьютера |
| | | О дисках – физических устройствах и дисках логических |
| | | Файловая система компьютера |
| | | Файлы и их имена |
| | | Оглавление диска: каталоги и подкаталоги |
| | | Взаимодействие дисковой и электронной памяти |
| | 2.4. | Устройства ввода и вывода графической информации |
| | | Ввод (сканирование) графических изображений |
| | | Кодирование и отображение графической информации |
| | 2.5. | Устройства вывода на печать – принтеры |
| Глава 3 Алгоритмы и программы |
| | 3.1. | Алгоритмы в жизни и компьютерной технике |
| | 3.2. | Программа и ее разработка |
| | 3.3. | Система команд процессора |
| | 3.4. | Программное обеспечение персональных компьютеров |
| | | Операционные системы |
| | | Системы программирования |
| | | Прикладные программы |
| | | Архиваторы |
| | | Игровые программы |
| | | Вредоносные программы и борьба с ними |
| Глава 4 Базы данных и автоматизированные банки информации |
| | 4.1. | Компьютер и накопление информации |
| | 4.2. | Базы данных |
| | | О моделях данных |
| | 4.3. | Системы управления базами данных. Основные операции с записями |
| | 4.4. | Автоматизированный банк информации: структура и функции |
| | 4.5. | Использование баз и банков данных в гуманитарной сфере |
| | | Пример анализа социокультурных процессов на основе информационного подхода |
| Глава 5 Компьютерные сети и их использование |
| | 5.1. | Компьютерные сети |
| | | Компьютеры и связь между ними |
| | | Сети – предшественницы Интернет |
| | | Передача данных через телефонную сеть: компьютер + модем |
| | | Интернет – всемирное объединение компьютерных сетей |
| | 5.2. | Локальные сети компьютеров |
| | 5.3. | Функции и услуги Интернета и их использование |
| | | "Всемирная паутина" – World Wide Web |
| | | Система электронной почты – E-mail |
| | | Поиск информации в Интернете: справочные системы |
| | | Поиск библиографической информации |
| | | Средства оперативного общения |
| Глава 6 Применение компьютеров в подготовке изданий и в сфере образования |
| | 6.1. | Компьютерная подготовка изданий |
| | 6.2. | Программы для набора, редактирования и верстки текстов – текстовые процессоры |
| | 6.3. | Шрифты и шрифтовые выделения в тексте |
| | 6.4. | Компьютерное оформление и печать текста |
| | 6.5. | Что еще могут программы – текстовые процессоры |
| | | Функции программы при наборе и редактировании текста |
| | | Функции компоновки (верстки) текста |
| | | Функции анализа текста |
| | 6.6. | Вывод текста на печать |
| | 6.7. | Подготовка иллюстраций: ввод и обработка изображений |
| | | Ввод изображения (сканирование) |
| | | Подготовка изображения для публикации |
| | 6.8. | Сохранение изображения в файле |
| | 6.9. | Подготовка иллюстраций в виде нотных примеров |
| | 6.10. | Компьютеры в сфере образования |
| | | Текст и гипертекст |
| | | Системы гипермедиа |
| Часть II Звук и передача информации |
| Глава 7 Звук и его свойства |
| | 7.1. | Что такое звук |
| | 7.2. | Свойства звука как колебательного процесса |
| | | О характере звуковых колебаний |
| | | Гармоническое колебание и его параметры |
| | | Сложение гармонических колебаний. Колебания сложной формы |
| | | Сложение колебаний одной частоты |
| | | Сложение колебаний кратных частот (гармоник) |
| | | Сложение колебаний некратных частот. Биения |
| | 7.3. | Спектральный анализ звука |
| | | Анализ периодических колебаний |
| | 7.4. | О спектрах звучания музыкальных инструментов |
| | 7.5. | Спектральный анализ реальных звуков |
| | | Почти периодические колебания и их спектральный анализ |
| | | Шум и его спектр |
| | 7.6. | Амплитудно-частотные характеристики систем передачи звука |
| | | Амплитудно-частотная характеристика |
| | | Фильтры нижних частот и фильтры верхних частот |
| | 7.7. | Резонансные свойства систем передачи звука. Колебательные системы |
| | 7.8. | Колебания и нелинейность |
| | 7.9. | Вибрато и его характеристики |
| | 7.10. | О способах передачи информации в живой природе |
| | 7.11. | Распространение звука в пространстве |
| | | Звуковая волна и ее характеристики |
| | | Длина звуковой волны |
| | | Скорость распространения звука |
| | | Затухание пространственной волны |
| | | Интенсивность звука и ее измерение в децибелах |
| | | Поглощение звука в среде распространения |
| | | Отражение и преломление звуковой волны |
| | | Дифракция звуковой волны |
| | 7.12. | Распределенные колебательные системы |
| | | Акустический объемный резонатор |
| | | О формировании звука в музыкальном инструменте |
| | 7.13. | Акустическое качество помещения |
| Глава 8 Слуховое восприятие человека и передача информации через звуковой канал |
| | 8.1. | Восприятие интенсивности звука. Громкость |
| | 8.2. | Частота колебаний и восприятие высоты звука |
| | 8.3. | Нелинейные свойства слуха и закон Вебера–Фехнера |
| | 8.4. | О разрешающей способности слуха |
| | 8.5. | Эффекты маскировки |
| | 8.6. | Распознавание характеристик звука |
| | 8.7. | Музыкальный строй как проявление закона звуковысотного восприятия |
| | 8.8. | Передача информации через звуковой канал |
| Часть III Цифровая запись, компьютерная обработка и анализ звука |
| Глава 9 Цифровая запись и обработка звука |
| | 9.1. | Цифровая запись звука |
| | | Дискретизация по времени |
| | | Дискретизация по уровню |
| | | Воспроизведение "цифрового" звука |
| | | О способах цифрового кодирования звука |
| | 9.2. | Цифровой синтез и обработка звука |
| Глава 10 Компьютерный анализ звука для целей музыковедческого исследования |
| | 10.1. | Тембр и спектр звука и их характеристики |
| | 10.2. | Анализируемые характеристики музыкального звука |
| | 10.3. | Компьютерный анализ фонограмм: задачи и методы |
| | 10.4. | Компьютерный анализ текущего спектра звука |
| | | Анализ общих характеристик фонограммы по ее спектру |
| | | Помехи и шумы и их отображение на сонограмме |
| | | Анализ количественных параметров спектра звука |
| | 10.5. | Анализ звуковысотного рисунка фонограммы |
| | | Измерение параметров элементов звуковысотного рисунка |
| | | Измерение статистических параметров звуковысотного рисунка |
| | | Компьютерный анализ тувинского горлового пения "хоомей" |
| | 10.6. | Опыт и перспективы развития компьютерного анализа звука для целей музыковедения |
| Заключение |
| Приложения |
| Приложение к главе 2 |
| | Двоичная и другие системы счисления |
| | Математическая логика |
| | Кодирование изображений |
| | Размещение файлов на диске и явление "фрагментации" |
| Приложение к главе 4 |
| Приложение к главе 6 |
| | Компьютерное оформление и печать текста (история) |
| Приложение к главе 7 |
| | Геометрическая трактовка гармонических колебаний |
| | Квадратурные составляющие колебания |
| | Сложение гармонических колебаний (геометрическая трактовка) |
| | Анализ спектра периодического колебания сложной формы |
| | Алгоритм вычисления спектра периодического колебания |
| | Почти периодические колебания и их спектральный анализ |
| | Шум и его спектр |
| | Системы передачи звука и их свойства. Амплитудно-частотная характеристика системы передачи |
| | АЧХ колебательных систем |
| | Преломление звуковой волны. Звуковая линза |
| | Дополнительные сведения из элементарной математики |
| | | Экспоненциальная функция и ее свойства |
| | | Логарифмическая функция и ее свойства |
| Приложение к главе 8 |
| | Попытки синтеза речи (история и современность) |
| Приложение к главе 9 |
| | Выбор частоты дискретизации: теорема Котельникова–Найквиста |
| | Квантование по уровню. Шум квантования |
| | Цифровая запись как способ повышения помехоустойчивости передачи информации |
| Приложение к главе 10 |
| | Методика компьютерного анализа текущего спектра звука |
| Литература |
Предлагаемая читателю книга призвана восполнить недостаток
литературы по сравнительно новой науке – музыкальной
информатике. Как известно, музыкальная информатика изучает
принципы накопления, хранения и обработки информации
музыкального характера. Сюда относятся собственно и музыкальные
произведения, и литература о музыке, и информация в виде
музыкальных фонограмм. В качестве основного технического
инструмента работы с информацией в курсе рассматривается
компьютер, главным образом персональный. Таким образом, курс
посвящен компьютерным технологиям работы с информацией
музыкального характера.
Поскольку компьютерно-информационные технологии основаны
на определенных разделах математики и физики (сюда входят двоичная
система счисления и математическая логика, теория колебаний
и спектральный анализ звука, музыкальная акустика и др.), то
в курсе музыкальной информатики затрагиваются также основы этих наук.
В предлагаемой книге освещены основы функционирования компьютера
и сферы его применения в гуманитарных областях, в частности
в издательском деле и в образовании; здесь также рассматривается
передача информации посредством звука и соответствующие основы
акустики и психоакустики, излагаются вопросы цифровой записи,
компьютерного анализа и обработки звука. Таким образом, книга
содержит теоретические основы музыкальной информатики, которые
в той или иной мере приходится осваивать любому музыканту – пользователю компьютерной техники. Детали практического
применения многочисленных программ, полезных музыкантам, в этой
книге не рассматриваются – здесь изложены только неизменные
теоретические основы их работы, знание которых поможет
пользователю самостоятельно разобраться в постоянно обновляемых
версиях программных продуктов.
Предлагаемая книга ориентирована прежде всего на музыкантов,
т.е. людей, не имеющих специального технического образования.
Это заставляет автора, радиоинженера по профессии, делать
основной упор на образное (а не формульное) описание основных
идей, используемых в компьютерно-информационных технологиях;
по той же причине в книге используется большое число иллюстраций.
При этом, насколько возможно, автор старался не поступаться
строгостью изложения теоретических вопросов.
В изложении материала учтен опыт автора, ведущего обучение
по курсу "Музыкальная информатика" в Московской консерватории
с 1993 года, с момента создания в ней Вычислительного центра. Этот
курс включает в себя лекционные и практические занятия
и апробирован в ходе занятий со студентами, аспирантами,
сотрудниками и педагогами консерватории. С 2003/2004 учебного
года курс музыкальной информатики стал обязательным для всех
специальностей музыкального вуза – музыковедов и композиторов,
пианистов и вокалистов, студентов оркестровых и дирижерских
факультетов.
Тираж издания аналогичной книги автора, вышедшей
в 2000 году, быстро разошелся. По сравнению
с первой книгой в нынешнем издании книги значительно изменен
раздел, касающийся современного состояния компьютерной техники,
а также реалий мировой сети Интернет, поскольку стремительный
прогресс информационных технологий делает любое издание на эти
темы морально устаревшим уже через год после выхода в свет.
Часть материала из основных разделов, интересная в основном для
"продвинутого" читателя, была перемещена в приложение.
Существенно обновлен и дополнен материал в разделах, касающихся
свойств музыкального звука и его компьютерного анализа.
Автор надеется, что в нынешнем виде эта книга будет лучше
соответствовать потребностям музыкантов, осваивающих основы
музыкальной информатики.
Харуто Александр Витальевич