Конспект урока "Что такое мультимедиа. Аналоговый и цифровой звук" 8 класс


8 класс
Тема 28: «Что такое мультимедиа. Аналоговый и цифровой звук»
Цели:
Образовательные:
Познакомить учащихся с понятиями «мультимедиа», «цифровой и аналоговый звук»;
Развивающие:
Общеумственное развитие учащихся;
Воспитательные:
Формирование интереса к предмету информатики.
ХОД УРОКА:
1. Организационный момент
Приветствие, проверка присутствующих.
2. Актуализация знаний
Сегодня на уроке приступаем к изучению раздела «Мультимедиа».
Вы не раз слышали слово «мультимедиа». Как вы думаете, что оно означает?
Обсуждение ответов учеников.
На сегодняшнем уроке мы познакомимся с тем, что такое мультимедиа, мультимедийные
программные средства. Какие виды звука бывают и чем они отличаются (в чем их особенность).
3. Объяснение нового материала
Из истории появления мультимедиа.
В 50-е годы XX в. развитие новых типов данных шло по пути расширения числовых типов:
целые числа без знака;
целые числа со знаком;
действительные числа;
действительные числа повышенной точности.
Тогда же с помощью целых чисел начали кодировать символьную информацию, и компьютеры
начали работать с текстами.
В 60-е годы объемы оперативной памяти и производительности процессоров увеличились
достаточно, чтобы компьютеры могли начать работать с графикой тогда целыми числами начали
кодировать цвета отдельных точек изображения.
Значительно позднее (в 80-е годы) компьютеры стали оснащаться средствами для работы со
звуком, тогда же появились и первые стандарты для цифрового кодирования звуков.
Дальнейшее наращивание мощности процессоров и объемов оперативной памяти позволило
использовать компьютеры для хранения и обработки видеоинформации.
О современных компьютерах говорят как о мультимедийных устройствах.
Под словом мультимедиа понимают способность сохранения в одной последовательности данных
разных видов информации: числовой, текстовой, логической, графической, звуковой и видео.
Мультимедиа - сравнительно молодая отрасль новых информационных технологий. Дословный
перевод слова ультимедиа" означает "многие среды" ("multi" - "много", "media" - "среда"). Под этим
термином понимается одновременное воздействие на пользователя по нескольким информационным
каналам. При этом пользователю, как правило, отводится активная роль. Исторически первым типом
данных, для работы с которыми компьютеры изобрели, были числа.
Устройства компьютера, предназначенные для работы со звуковой и видеоинформацией,
называют устройствами мультимедиа. К ним также относят устройства для записи и воспроизведения
мультимедийных данных — дисководы CD-ROM, DVD и т. п.
Специальные программы, позволяющие создавать, редактировать и воспроизводить
мультимедийные данные, называют мультимедийными программными средствами. В последнее время
создано много мультимедийных программных продуктов. Это и энциклопедии из самых разных
областей жизни (история, искусство, география, биология, музыка) и обучающие программы (по
иностранным языкам, физике, химии) и так далее.
Мультимедийные программные продукты могут быть интерактивными, т.е. пользователь может
активно взаимодействовать с программой, управлять её.
Компьютерные презентации являются одним из видов мультимедийных проектов.
Компьютерные презентации часто применяются в рекламе, при выступлениях на конференциях и
совещаниях, они могут также использоваться на уроках в процессе объяснения материала учителем или
докладов учеников.
Большинство знакомых вам игровых программ относятся к мультимедиа-продуктам. В таких
играх сочетаются разнообразные формы подачи информации с диалоговым управлением. Красочное
оформление, стереофоническое звуковое сопровождение, движущиеся персонажи - все это создает
иллюзию реальности происходящих на экране событий. Кроме того, с помощью мыши или джойстика
играющий может перемещать на экране фигурки людей, запускать ракеты и многое другое.
Таким образом, мультимедиа - это интерактивные (диалоговые) системы, обеспечивающие
одновременную работу со звуком, анимированной компьютерной графикой, видеокадрами,
статическими изображениями и текстами.
Представление результатов компьютерного моделирования.
Представление результатов компьютерного моделирования в мультимедийной форме дает очень
сильный эффект. Создается иллюзия реальности по отношению к процессам, которые недоступны
человеческому глазу. Например, осуществив на компьютере астрономические расчеты, получив
траекторию движения небесного тела через 100 лет, можно воспроизвести на экране его перемещение в
космосе в виде анимационного ролика, да еще со звуковыми эффектами.
Области использования мультимедиа
Компьютерные системы мультимедиа находят широкое применение в образовании, искусстве,
рекламе, науке, торговле и других областях человеческой деятельности. Причем в каждой из этих
областей применение мультимедиа открывает новые возможности, которые были недоступны при
использовании старых технологий.
Современные компьютерные обучающие программы, как правило, создаются в технологии
мультимедиа. Используя одновременно зрительный и звуковой информационные каналы ученика, такие
программы помогают ему лучше понять и запомнить учебный материал. Кроме того, интерактивный
режим работы позволяет ученику самому влиять на темп обучения, проверять степень усвоения
материала, возвращаться к повторению непонятых фрагментов урока.
Все большей популярностью пользуются электронные справочники, энциклопедии,
художественные и музыкальные альбомы, созданные в технологии мультимедиа. Они содержат
невиданные ранее объемы информации с цветными иллюстрациями, анимационными фильмами,
видеороликами и музыкальным сопровождением. Например, мультимедийная музыкальная
энциклопедия дает возможность послушать музыкальные произведения и одновременно увидеть
выдающихся дирижеров и исполнителей.
Аналоговый и цифровой звук
История звукозаписывающей техники
Создание компьютерного звука - это современный этап истории развития звуковой техники.
Кратко познакомимся с этой историей.
С конца XIX века бурно развивались технические средства хранения и передачи информации.
Так, в конце XIX века знаменитым американским изобретателем Томасом Эдисоном был изготовлен
фонограф.
Принцип работы фонографа состоит в следующем. Речь, музыка или пение создают звуковые
колебания, которые передаются на записывающую иглу фонографа. Игла, воздействуя на поверхность
вращающегося воскового валика, оставляет на ней бороздку с изменяющейся глубиной - звуковую
дорожку. При воспроизведении звука происходит обратный процесс: движение считывающей иглы по
звуковой дорожке сопровождается ее колебаниями с той же частотой. Эти колебания превращаются
фонографом в слышимый звук (рис. 1.1). Фонограф Эдисона - первое в истории устройство для записи
звука.
На этой же идее было основано производство целлулоидных грампластинок и механизмов,
воспроизводящих записанный на них звук: граммофона и патефона.
В середине XX века появился электрофон - электрический аналог патефона.
Аналоговое представление звука
Звуковая дорожка грампластинки - это пример непрерывной формы записи звука.
Рис. 1.1. Профиль звуковой дорожки на фонографе при сильном увеличении
Такую форму называют аналоговой. В электрофоне колебания движущейся по звуковой дорожке
иглы превращаются в непрерывный электрический сигнал, показанный на рис. 1.2. Такой график
называется осциллограммой. Он может быть получен с помощью прибора, который называется
осциллографом.
Рис. 1.2. Осциллограмма. Здесь t - время, I - сила тока
Электрический сигнал передается на динамик электрофона и превращается в звук.
В XX веке был изобретен магнитофон - устройство для записи звука на магнитную ленту. Здесь
также используется аналоговая форма хранения звука. Только теперь звуковая дорожка - это не
механическая "бороздка с ямками", как показано на рис. 1.1, а линия с непрерывно изменяющейся
намагниченностью. С помощью считывающей магнитной головки создается переменный электрический
сигнал, который озвучивается акустической системой.
До недавнего времени вся техника передачи звука была аналоговой. Это и телефонная связь, и
радиосвязь. При телефонном разговоре звуковые колебания мембраны микрофона превращаются в
переменный электрический сигнал, который передается по электрическим проводам. В принимающем
телефоне они превращаются в звук.
Цифровое представление звука
Вам уже знаком основной принцип хранения информации в памяти компьютера - принцип
дискретности: любые данные в памяти компьютера хранятся в виде цепочек битов, т. е.
последовательностей нулей и единиц. Современные компьютеры умеют работать со звуком. Значит и
звук в компьютерной памяти хранится в дискретной форме, т. е. в виде цифр.
Что такое АЦП и ЦАП
Запись звука происходит через микрофон, который создает непрерывный электрический сигнал,
а воспроизведение - через динамики, которые звучат также под действием непрерывного
электрического сигнала. Как же работа этих устройств совмещается с дискретными данными в памяти
компьютера? Происходит преобразование аналоговой формы представления звука в дискретную и
обратное преобразование. Первый процесс называется аналого-цифровым преобразованием (АЦП),
второй - цифро-аналоговым преобразованием (ЦАП).
4. Закрепление материала
А сейчас давайте ответим на вопросы. Откроем учебник, п. 23 и начинаем отвечать на вопросы.
5. Домашнее задание
п. 23, 24