Версия 14:12, 31 января 2013

Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 10 класс. Полные уроки>>Информатика: Кодирование звуковой информации.

Тема

• Кодирование звуковой информации.

Цель

• Рассказать о принципах и методах кодирования звука в компьютере.

Ход уроки

Понятие "звук"

Применение компьютера как инструмента для обработки звуковой информации началось намного позднее, нежели, например, числовой или текстовой.

Звук является волной с постоянно изменяющейся частотой, амплитудой.

Чем больше амплитуда, тем звук громче, при росте частоты - выше тон.

Звуковые волны в окружающей нас среде абсолютно разнообразны.

Сложные сигналы достаточно точно можно представить в виде простых синусоидальных колебаний.

Причем каждая синусоида, может быть точно задана определенным набором чисел – амплитуды, фазы, частоты, рассматривающих код звука в любой момент времени.

Компьютер – это цифровое (а значит электронное) устройство с рабочим дискретным сигналом.

Машины оперируют такими сигналами, которые несут двоичные значения, например, «да» и «нет» (на электрическом уровне: 0 вольт и N вольт). При помощи одного двоичного сигнала за один раз передается информация об одном из двух положений: 0 («да»), 1 («нет»).

Качество двоичного кодирования звуковой информации определяется частотой дискретизации и также глубиной кодирования.

Частота дискретизации - это количество изменений уровня сигнала за определенное время.

А количество уровней громкости определяет глубину кодирования.

Современные звуковые адаптеры (карты) обеспечивают 24-битную глубину кодирования. При этом количество уровней громкости равно N = 2I = 216 = 65536.

Аналогово-цифровое преобразование

Каким же образом описывается аналоговый звуковой сигнал в цифровую форму?

Реальный звуковой сигнал является очень сложным по форме колебанием.

Для компьютерной обработки аналоговый сигнал должен быть преобразован в определенную последовательность двоичных чисел (то есть, перевестись в двоичную кодировку).

Процесс преобразования аналогового звука в цифровую форму называется аналогово-цифровым преобразованием (оцифровка).

Метод такого преобразования заключается в следующих позициях:

• дискретизация (измерение величины амплитуды аналогового звука с определенным временным шагом)
• квантование (запись полученных значений амплитуды в числовой вид).

Чем выше частота дискретизации и число разрядов для каждого отсчета, тем точнее будет преобразована звуковые сигналы. При этом, пропорционально будет увеличиваться и физический размер самого аудио файла.

Поэтому из-за этого (в зависимости от характера звука, его требований) выбирают некоторые существующие альтернативные варианты.

Вопросы

1. Что такое дискретизация?

2. Что такое амплитуда?

3. Какие этапы проходит преобразование звука?

4. Дайте определение термину "квантование".

Список использованных источников

1. Урок на тему: «Цифровой звук: кодирование и преобразование», Гавриш С. В., г. Самара.

2. Радзишевский А.Ю. Основы аналогового и цифрового звука. – Вильямс, 2006 г.

3. Кирн П. Цифровой звук. Реальный мир. - Вильямс, 2007 г.

Отредактировано и выслано преподавателем Киевского национального университета им. Тараса Шевченко Соловьевым М. С.

Над уроком работали

Гавриш С. В.

Соловьев М. С.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.