Версия 11:10, 23 января 2013

Гіпермаркет Знань>>Інформатика>>Інформатика 11 клас. Повні уроки>> Інформатика: Кодування звукової інформації.

Тема

• Кодування звукової інформації.

Мета

• Розповісти про принципи і методи кодування звуку в комп'ютері.

Тип уроку

• теоретичний

Хід уроку

Поняття звуку

Застосування комп'ютера як інструменту для обробки звукової інформації почалося набагато пізніше, ніж, наприклад, числової або текстової.

Звук є хвилею з частотою, яка постійно змінюється - амплітудою.

Чим більша амплітуда, тим звук голосніший, при рості частоти - вищий тон.

Звукові хвилі в нашому довкіллі абсолютно різноманітні.

Складні сигнали досить точно можна представити у вигляді простих синусоїдальних коливань.

Причому, кожна синусоїда може бути точно задана певним набором чисел - амплітуда, фаза, частота - які розглядають код звуку у будь-який момент часу.

Кодування звукової інформації

Комп'ютер - це цифровий (а значить електронний) пристрій з робочим дискретним сигналом.

Машини оперують такими сигналами, які несуть двійкові значення, наприклад, «так або ні» (на електричному рівні: 0 вольт і N вольт). За допомогою одного двійкового сигналу за один раз передається інформація про одне з двох положень : 0 («так»), 1 («ні»).

Якість двійкового кодування звукової інформації визначається частотою дискретизації і також глибиною кодування.

Частота дискретизації - це кількість змін рівня сигналу за певний проміжок час.

А кількість рівнів гучності визначає глибину кодування.

Сучасні звукові адаптери (карти) забезпечують 24-бітову глибину кодування. При цьому, кількість рівнів гучності рівняється N = 2I = 216 = 65536.

Яким же чином аналоговий звуковий сигнал перетворюється в цифрову форму?

Реальний звуковий сигнал є дуже складним за формою коливанням.

Для комп'ютерної обробки аналоговий сигнал має бути перетворений в певну послідовність двійкових чисел (тобто, перейорматуватися у двійкове кодування).

Процес перетворення аналогового звуку в цифрову форму називається аналогово-цифровим перетворенням (оцифрування).

Метод такого перетворення полягає в наступних позиціях:

• дискретизація (вимір величини амплітуди аналогового звуку з певним часовим проміжком)
• квантування (запис отриманих значень амплітуди в числовий вигляд).

Чим вищі частота дискретизації і число розрядів для кожного відліку, тим точніше будуть перетворені звукові сигнали. При цьому, пропорційно збільшуватиметься і фізичний розмір самого звукового файлу.

Тому через це (залежно від характеру звуку і його вимог) обирають деякі існуючі альтернативні варіанти.

Самоконтроль

1. Що таке дискретизація?

2. Що таке амплітуда?

3. Які етапи проходить перетворення звуку з аналогового варіанту в цифровий?

4. Дайте визначення терміну "квантування".

Список використаної літератури

1. Урок на тему: «Цифровий звук: кодування і перетворення», Гавриш С. В., м. Самара.

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

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

Скомпоновано та надіслано викладачем Київського національного університету імені Тараса Шевченка Соловйовим М. С.

Над уроком працювали

Гавриш С. В.

Соловйов 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.