Презентация урока по информатике для 9 класса на тему «Кодирование звуковой информации»

• 1 слайд

  Кодирование и обработка
  звуковой информации
  

• 2 слайд

  2
  Знаете ли вы …
  Что такое звук?
  Как раньше хранили звуковую информацию?
  Какие носители звуковой информации используются сейчас?
  Чем отличается «живой» звук от «цифрового»?
  От чего зависит качество звука?
  

• 3 слайд

  3
  Задачи урока
  понять различие между аналоговым и цифровым звуком;
  познакомиться с принципами кодирования звуковой информации;
  определить, от каких параметров зависит качество цифрового звука;
  научиться находить объем звуковой информации;
  сформировать навыки записи и сохранения звука с нужным качеством.
  

• 4 слайд

  4
  В каком виде должна быть представлена информация, чтобы её можно было обрабатывать при помощи компьютера?
  Что такое аналоговая и дискретная информация?
  Приведите примеры представления информации в непрерывной (аналоговой) и в дискретной форме.
  Что такое разрешение графического изображения?
  Что такое глубина цвета?
  Давайте вспомним…
  

• 5 слайд

  5
  При аналоговом представлении информации физическая величина изменяется плавно и непрерывно, принимая при этом бесконечное множество значений.
  Аналоговая и дискретная форма информации
  

• 6 слайд

  6
  Аналоговая и дискретная форма информации
  При дискретном представлении информации физическая величина изменяется скачкообразно, принимая при этом конечное множество значений.
  Дискретизация – это преобразование аналоговой формы информации в набор дискретных значений.
  

• 7 слайд

  7
  Немного физики
  Звук – это колебания воздуха или любой другой среды,
  в которой он распространяется.
  Звуковой сигнал характеризуется непрерывно меняющейся амплитудой (громкостью звука) и тоном (частотой колебаний).
  

• 8 слайд

  8
  Время
  Амплитуда
  Громкость звука
  

• 9 слайд

  9
  Частота звука
  Время
  Амплитуда
  

• 10 слайд

  10
  Время
  Амплитуда
  Тихо
  Громко
  Низкий тон
  Высокий тон
  Как измерить звук?*
  Частота
  20000 Гц
  20 Гц
  (децибел)
  

• 11 слайд

  11
  Схема кодирования и декодирования звука
  АЦП – аналого-цифровой преобразователь
  ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь
  Компьютер
  ОЗУ
  1100111100001110011111001111100011100001
  АЦП
  ЦАП
  Звуковая карта
  01011010
  01011010
  

• 12 слайд

  12
  Временнáя дискретизация звука
  A (амплитуда)
  t (время)
  (0) 000
  (1) 001
  (2) 010
  (3) 011
  (4) 100
  (5) 101
  (6) 110
  (7) 111
  Аналоговый сигнал
  Дискретный сигнал
  000
  100
  110
  101
  100
  011
  011
  100
  Память
  От чего будет зависеть
  качество оцифрованного звука?
  

• 13 слайд

  13
  (0) 0000
  (2) 0010
  (4) 0100
  (6) 0110
  (8) 1000
  (10) 1010
  (12) 1100
  (14) 1110
  0000
  A (амплитуда)
  t (время)
  (1) 0001
  (3) 0011
  (5) 0101
  (7) 0111
  (9) 1001
  (11) 1011
  (13) 1101
  0101
  1000
  1011
  1100
  1100
  1011
  1001
  1000
  0111
  0110
  0110
  0110
  0111
  1000
  1001
  Временнáя дискретизация звука
  Память
  Сколько различных уровней амплитуды звука можно закодировать 4 битами?
  

• 14 слайд

  14
  Частота дискретизации звука –
  это количество измерений громкости звука за 1 секунду.
  8000 Гц (8 кГц) – качество телефонной связи.
  48000 Гц (48 кГц) – качество аудио-CD.
  (одно измерение в секунду)
  

• 15 слайд

  15
  Глубина кодирования звука (разрядность дискретизации) –
  это длина двоичного кода, используемого для кодирования каждого измеренного дискретного уровня громкости звука .
  N – количество дискретных уровней звука
  i – глубина кодирования звука (бит)
  8 бит: 28 = 256 уровней
  16 бит: 216 = 65536 уровней
  

• 16 слайд

  16
  Качество цифрового звука
  Примеры записи звука с различными параметрами:
  i = 8 бит, F = 8 кГц
  i = 8 бит, F = 24 кГц
  i = 8 бит, F = 48 кГц
  i = 16 бит, F = 8 кГц
  i = 16 бит, F = 24 кГц
  i = 16 бит, F = 48 кГц
  (39 Кбайт)
  (117 Кбайт)
  (234 Кбайт)
  (78 Кбайт)
  (234 Кбайт)
  (468 Кбайт)
  

• 17 слайд

  17
  Расчёт объёма звукового файла
  I – объем звукового файла (бит);
  F – частота дискретизации (Гц);
  i – глубина кодирования звука (бит);
  t – время звучания (сек);
  k – количество каналов в записи
  (k = 1 – моно, k = 2 – стерео).
  Чем выше качество звука, тем больше объём файла!
  

• 18 слайд

  18
  Задача 1
  Определить объём высококачественного звукового файла со следующими параметрами: частота дискретизации 48 кГц,
  глубина кодирования 16 бит, время звучания 10 секунд, стерео.
  Решение:
  F = 48 кГц = 48000 Гц
  I = 48000 Гц ∙ 16 бит ∙ 10 сек ∙ 2 =
  = 15360000 бит = 1920000 байт ≈
  ≈ 1875 Кбайт ≈ 1,83 Мбайт
  Ответ: I ≈ 1,83 Мбайт
  Дано:
  F = 48 кГц
  i = 16 бит
  t = 10 сек
  k = 2
  Найти: I
  

• 19 слайд

  19
  Форматы звуковых файлов
  WAV (Waveform audio format) – без сжатия, можно выбрать частоту дискретизации и глубину кодирования для уменьшения размера файла.
  MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3) – сжатие с потерей информации.
  WMA (Windows Media Audio) – потоковый звук, сжатие с потерей информации.
  Пример звука в формате MP3 (битрейт 96 Кбит/с ):
  И.С.Бах – Шутка (10 сек, 117 Кбайт)
  

• 20 слайд

  20
  Расчёт времени звукового файла
  V– объем носителя информации(бит);
  F – частота дискретизации (Гц);
  i – глубина кодирования звука (бит);
  t – время звучания (сек);
  k – количество каналов в записи
  (k = 1 – моно, k = 2 – стерео).
  t = V / (F ∙ i ∙ k)
  

• 21 слайд

  21
  Задача 2
  Сколько минут высококачественного звука можно записать на CD диск
  (частота дискретизации 44,1 кГц, глубина кодирования 16 бит, стерео).
  Решение:
  F = 44,1 кГц = 44100 Гц
  V = 700 Мбайт = 734003200 байт
  i = 16 бит = 2 байта
  t = V / (F ∙ i ∙ k)
  t = 734003200 байт / (44100 Гц ∙ 2 байт ∙ 2) ≈
  ≈ 4160 сек ≈ 70 мин
  Ответ: t ≈ 70 мин.
  Дано:
  F = 44,1 кГц
  i = 16 бит
  k = 2
  V = 700 Мбайт
  Найти: t
  Почему на диске MP3 в несколько раз больше?
  

• 22 слайд

  22
  Звуковые проигрыватели
  Проигрыватель Windows Media
  

• 23 слайд

  23
  Звуковые редакторы
  Звуковой редактор Audacity
  

• 24 слайд

  24
  Практическая работа
  Запись
  Стоп
  1. Откройте приложение Звукозапись
  (Пуск – Программы – Стандартные – Развлечения – Звукозапись)
  Воспроизведение
  

• 25 слайд

  25
  Знаете ли вы теперь …
  Что такое звук?
  Как раньше хранили звуковую информацию?
  Какие носители звуковой информации используются сейчас?
  Чем отличается «живой» звук от «цифрового»?
  От чего зависит качество звука?
  

• 26 слайд

  26
  Практическая работа
  2. Откройте звуковой файл
  (Файл – Открыть… – Мои документы – Моя музыка – Высоцкий.wav)
  

• 27 слайд

  27
  Практическая работа
  3. Посмотрите свойства этого файла
  (Файл – Свойства – Формат аудио: PCM 48 кГц; 16 бит; Стерео).
  

• 28 слайд

  28
  Практическая работа
  4. Сохраните файл в той же папке с новым именем и характеристиками, заданными в таблице на рабочем листе
  (Файл – Сохранить как… – Изменить… – Атрибуты).
  
  5. Снова откройте исходный файл и повторите пункт 4 нужное количество раз.
  Нажмите Ок, введите имя файла, нажмите Сохранить.
  Посмотрите свойства файла и запишите их в таблицу
  (Файл – Свойства – Формат аудио)
  

• 29 слайд

  29
  Практическая работа
  

• 30 слайд

  30
  Решены ли поставленные задачи?
  понять различие между аналоговым и цифровым звуком;
  познакомиться с принципами кодирования звуковой информации;
  определить, от каких параметров зависит качество цифрового звука;
  научиться находить объем звуковой информации;
  сформировать навыки записи и сохранения звука с нужным качеством.