Презентация "Кодирование звуковой информации" 11 класс


Подписи к слайдам:
Кодирование звуковой информации

Кодирование звуковой информации

  • Преподаватель информатики
  • ГАПОУ ПО ПМПК
  • Маркова А.В.

Как рождается звук?

  • Источник звука – это обязательно колеблющееся тело.
  • Человеческое ухо способно
  • воспринимать как звук,
  • механические колебания в
  • пределах от 20 Гц до 20 000 Гц.

  • Механические колебания, частота которых превышает 20 000 Гц называются ультразвуковыми, а колебания, частота которых менее 20 Гц – инфразвуковыми.

Звук – звуковая волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой

  • Громкость звука зависит от амплитуды. Для измерения громкости звука применяется специальная единица «децибел» (дБ). Чем выше частота, тем выше тон.
  • Частота
  • Амплитуда

Схема кодирования звука (дискретизация по времени)

  • Звук преобразовывается в электрический сигнал
  • Звуковая волна
  • Двоичный код
  • АЦП
  • Оперативная память ПК
  • Звуковая плата

Обратный процесс

  • Воспроизведение закодированного звука производится с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП – устройство звуковой платы). 
  • ?
  • Двоичный код
  • Электрический сигнал
  • ?
  • ?
  • Задание: Вставьте пропущенные в схеме элементы

Характеристики звука Дискретизация по времени

  • Звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки и для каждого участка устанавливается величина амплитуды
  • Амплитуда
  • Горизонтальные линии: уровни громкости (N) вычисляются по формуле N=2^i, i (бит) -глубина кодирования звука
  • Вертикальные линии: частота дискретизации (M,Гц)- количество измерений за 1 секунду
  • t,c

Объем звуковой информации

  • V=M*i*t*1 (для моноаудиофайла)
  • V=M*i*t*2 (для стереофайла)
  • Задача: Определите объем памяти для хранения моноаудиофайла, время звучания которого составляет пять минут при частоте дискретизации 44 кГц и глубине кодирования 16 бит.
  • Проблема: Как подсчитать объем информации?
  • Дано:
  • М=44 кГц;
  • t=5 мин;
  • i=16 бит;
  • Решение
  • V=M*i*t;
  • Переводим единицы:
  • 1кГц=1000Гц 44 кГц=44000Гц;
  • 1 мин.=60 сек. 5 мин.=5*60=300 сек.
  • V=(44000Гц*300*16)/8=26400000 байт = 25781,25 Кбайт ≈25 Мбайт
  • Найти: V=?
  • Ответ: 25 Мбайт

Качество звучания. Исследовательская работа

  • Проблема:
  • 1. Как частота дискретизации влияет на качество звучания?
  • 2. Как связаны между собой качество звука и объем файла?

Выводы исследовательской работы:

  • Чем выше частота дискретизации тем более качественный звук на выходе.
  • Чем выше качество звука, тем больше объём файла.

Домашняя работа

  • 1. Решите задачи:
  • 1. Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина" кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц. 
  • 2. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5,1 Мб. Частота дискретизации — 22050 Гц. Какова разрядность аудиоадаптера?
  • 2. Выясните: Зависит ли информационный объем аудиофайла от его содержания?
  • 3. Творческое задание оцифруйте свое настроение, программа Audacity