Кодирование звуковой информации, 10 класс, Н.Д. Угринович, ФГОС

• 1 слайд

  Кодирование звуковой информации
  10 класс
  Н.Д. Угринович
  Автор: Савенкова Д.Е. учитель информатики и ИКТ
  
  

• 2 слайд

  Временная дискретизация звука
  
  Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
  Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека; чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращён в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).
  
  Для записи аналогового звука и его преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключённый к звуковой плате.
  

• 3 слайд

• 4 слайд

  В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация.
  Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причём для каждого такого участка устанавливается определённая величина амплитуды. Непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек».
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  Глубина кодирования
  
  Каждой «ступеньке» присваивается определённое значение уровня громкости звука. Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определённое количество информации i, которое называется глубиной кодирования звука.
  Глубина кодирования звука — это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
  Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле. Пусть глубина кодирования звука составляет 16 бит, тогда количество уровней громкости звука равно:
  N = 2i= 216 = 65 536.
  
  

• 7 слайд

  Частота дискретизации
  
  Качество цифрового звука зависит от количества измерений уровня громкости звука в единицу времени, т. е. от частоты дискретизации. Чем большее количество измерений производится за одну секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее «лесенка» цифрового звукового сигнала повторяет кривую аналогового сигнала.
  
  Частота дискретизации звука — это количество измерений громкости звука за одну секунду. 
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Качество оцифрованного звука
  
  
  Чем больше глубина кодирования звука и частота дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука.
  Самое низкое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству телефонной связи, будет достигаться при частоте дискретизации 8000 измерений в секунду, глубине дискретизации 8 бит и записи одной звуковой дорожки (режим моно).
  Качество оцифрованного звука, соответствующее аудио-CD, будет достигаться при частоте дискретизации 48 ООО измерений в секунду, глубине дискретизации 16 бит и записи двух звуковых дорожек (режим стерео).
  

• 10 слайд

• 11 слайд

  Необходимо помнить, что чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный объём высококачественного звукового файла.
  Можно оценить информационный объём цифрового стереозвукового файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука (16 бит, 48 000 измерений в секунду). Для этого глубину кодирования необходимо умножить на количество измерений в 1 секунду и умножить на 2 (стереозвук):
  16 бит • 48 000 • 2 = 1 536 000 бит = 192 000 байт = 187,5 Кбайт.
  
  

• 12 слайд

  Звуковые редакторы
  
  Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизводить звук, но и редактировать его.
  Оцифрованный звук представляется в звуковых редакторах в наглядной форме, поэтому операции копирования, перемещения и удаления частей звуковой дорожки можно легко осуществлять с помощью мыши. Кроме того, можно накладывать звуковые дорожки друг на друга (микшировать звуки) и применять различные акустические эффекты (эхо, воспроизведение в обратном направлении и др.).
  Звуковые редакторы позволяют изменять качество цифрового звука и объём звукового файла путём изменения частоты дискретизации и глубины кодирования. Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия в звуковых файлах в универсальном формате WAV, в формате со сжатием MP3.