Кодирование и обработка звуковой информации (10 класс)

Урок: Кодирование и обработка звуковой информации (10 класс)

Тип урока: комбинированный.

Цели урока:

Развивающие и воспитательные цели	Средства достижения	Технология контроля
Получить навыки обработки звуковых файлов.	Работа в программе для обработке звуковых файлов.	Визуальный контроль и прослушивание
Развить навык использования клавиатуры и “мыши” при выполнении операций вырезки, копирования и вставки.	Операции с файлами и их фрагментами.	Визуальный.
Увеличить словарный запас не только русских, но и английских слов	Использование английской версии программы для обработки звуковых файлов.	Произношение слов на английском языке.
Развить умение ориентироваться в файловой системе компьютера при поиске файлов.	Поиск нужного звукового файла.	Контроль скорости работы ученика.
Познакомиться с технологией двоичного кодирования файлов формата Wav	Выдача опорного конспекта.	Решение задач
Научиться решать задачи на определение объема звукового файла формата WAV	Демонстрация алгоритма решения подобных задач.	Решение задач
Научиться открывать, редактировать, обрабатывать и сохранять звуковые файлы	Практическая работа над файлом- заданием.	Оценка выполнения практической работы.

Обеспечение урока:

Компьютеры, звуковые колонки и наушники, программа для обработки звуковых файлов, звуковые файлы, компьютерная презентация, мультимедийный  проектор.

План урока

1.     Организационный момент 2 мин.

2.     Проверка домашнего задания 8 мин.

3.     Актуализация знаний 1 мин.

4.     Изучение нового материала 10 мин.

5.     Закрепление изученного материала 8 мин.

6.     Практическая работа 13 мин.

7.     Подведение итогов урока 2 мин.

8.     Домашнее задание 1 мин.

Ход урока

1.      Здравствуйте, садитесь. Откройте ваши тетради. Запишите число

2.     Самостоятельная работа.

3.     Скажите какую информацию можно хранить в компьютере. (Звуковую, графическую, текстовую, числовую, видео.). В каком виде она храниться в компьютере (Дискретной, двоичной.)? А в каком месте на компьютере она может храниться? (ОЗУ, Винчестер, Дискета)

Записывайте тему  «Кодирование и обработка звуковой информации». Как мы уже сказали, вся информация в ПК представлена в дискретной, двоичной форме. Звук не является исключением. Но, что такое звук? (Звук представляет собой особый вид механических колебаний в упругой среде и теле).

С начала 90-х годов персональные компьютеры получили возможность работать со звуковой информацией. Каждый компьютер, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию. Но компьютер понимает только цифровую информацию, как же из звуковой волны получить сигнал понятный компьютеру?

Вначале звук при помощи микрофона преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал попадает в Аудиоадаптер (звуковая плата) - специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) для воспроизведении звука.

Для перевода в двоичный код аудиоадаптер разбивает звуковую волну на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Этот процесс называется временная дискретизация.

записываем определение

На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек». В процессе дискретизации аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера.

Качество звука определяется характеристиками аудиоадаптера:

Частотой дискретизации

Разрядностью (глубина звука).

Частота дискретизации

- это количество измерений входного сигнала за 1 секунду.

Разрядность регистра  (глубина звука) число бит в регистре аудиоадаптера, задает количество возможных уровней звука. Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического тока в число и обратно.

Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия в звуковых файлах в универсальном формате WAV, и в формате со сжатием МРЗ.

Файл, хранящий звуковую информацию называется звуковым файлом.

 записываем определение

В компьютере можно не только хранить звуковые файлы, но и прослушивать и  редактировать их, с помощью специальных приложений.

Редактировать звуковые файлы можно  с помощью звуковых редакторов.

Goldwave

Audacity

Acoustica Premium Edition

Wavelab

Звуковые редакторы позволяют изменять качество циф­рового звука и объем звукового файла путем изменения час­тоты дискретизации и глубины кодирования. Чтобы рассчитать объем звукового файла нужно воспользоваться формулой

 V= H*T*i,

где H – частота дискретизации (Гц), T – время звучания или записи звука (c), i - разрядность регистра (бит).

Решим задачу

Задание: Обрезать звуковой файл до 1 минуты и сохранить его в различных форматах.

Ход выполнения

Итак, для того, чтобы удалить или вырезать ненужную часть из всего аудиофайла нужно придерживаться нескольких советов:

• для прослушивания звукового файла используйте кнопкой «Воспроизвести»
• максимально часто пользуйтесь инструментом Масштаб – именно он позволяет увеличить дорожку звука до мельчайших подробностей для точного удаления ненужной «волны». Ctrl+1 – приблизить, Ctrl+2 – обычный масштаб, Ctrl+3 – отдалить.

Следующим шагом будет выделение ненужного фрагмента.

Наводим курсор мышки на то место, где обнаружен ненужный отрезок, нажимаем левую кнопку мыши и проводим курсором к тому месту, где он заканчивается.
Для удаления фрагмента есть три способа:

• через «Правка - удалить звук или метки - вырезать»
• с помощью сочетания клавиш «Ctrl+Х»
• клавиша «Delete»

В первых двух случаях отрезок скопируется в буфер обмена (его потом можно будит вставить в этот или другой звуковой файл).

В последнем случае отрезок полностью удаляется.

Сохраняем звуковую дорожку в mp3 формате, для этого Файл-Экспортировать – файлы MP3 – параметры – 160 кбит/с - стерео – ок – сохранить – ок.

Сохраняем звуковую дорожку в формате WAV, для этого Файл-Экспортировать – WAV –ок.

Задача (самостоятельно).
Определить информационный объем цифрового  аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов.

Запись условия T=10 сек I=8 бит H= 22,05 кГц Моно- ×1 V=?

Решение V= T ×I × H × 1 V=10 ×8 × 22,05 × 1= 10 × 8 × 22 050 бит/8  = 220500 байт/1024 = 215,332/1024 Кбайт = 0,21 Мбайт

Домашнее задание.