Презентация "Кодирование и обработка звуковой информации" 9 класс


Подписи к слайдам:
КОДИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

  • Суяргулова Регина Наильевна
  • МАОУ СОШ №32 г.Стерлитамак
  • учитель математики и информатики

  • ЧТО ТАКОЕ ЗВУК?
  • В КАКОЙ ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕН ЗВУК В КОМПЬЮТЕРЕ?
  • КАКИЕ СУЩЕСТВУЮТ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА?

Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой.

  • Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой.

Тон звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание.

  • Тон звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание.

Частота звука измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (КГц). 1 Гц = 1/с. То есть колебание в 1 Гц соответствует волне с периодом в 1 секунду.

  • Частота звука измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (КГц). 1 Гц = 1/с. То есть колебание в 1 Гц соответствует волне с периодом в 1 секунду.

Громкость звука - определяется интенсивностью сигнала. Чем выше интенсивность звуковой волны, тем громче сигнал.

  • Громкость звука - определяется интенсивностью сигнала. Чем выше интенсивность звуковой волны, тем громче сигнал.

Громкость звука измеряется децибеллах и обозначается дБ. Единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла.

  • Громкость звука измеряется децибеллах и обозначается дБ. Единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла.

  • Громкость — это уровень мощности, которая пропорциональна интенсивности звукового сигнала.

  • Перевод звука в цифровую форму
  • Аналоговый сигнал
  • Цифровой сигнал
  • 1011010110…
  • Аналоговый сигнал

  • Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки
  • Диапазон частоты дискретизации звука от 8000 до 48000 измерений за одну секунду.

По этому для перевода в компьютер аналоговый звуковой сигнал необходимо превратить в цифровой. Для воспроизведения же - наоборот - цифровой сигнал необходимо превратить в аналоговый. Для этого используются специальные устройства: аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Оба эти устройства встроены в звуковую карту вашего компьютера.

  • По этому для перевода в компьютер аналоговый звуковой сигнал необходимо превратить в цифровой. Для воспроизведения же - наоборот - цифровой сигнал необходимо превратить в аналоговый. Для этого используются специальные устройства: аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Оба эти устройства встроены в звуковую карту вашего компьютера.

это количество измерений громкости звука за одну секунду.

  • это количество измерений громкости звука за одну секунду.

Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации I, которое называется глубиной кодирования звука.

  • Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации I, которое называется глубиной кодирования звука.
  • N=2I
  • N – количество уровней громкости I – глубина кодирования
  • 16-битовый двоичный код
  • 0000000000000000 наименьший уровень звука
  • 1111111111111111 наибольший уровень звука

  • Дискретизация по уровню (амплитуде)
  • 0
  • t
  • A
  • 16
  • 15
  • 14
  • 13
  • 12
  • 11
  • 10
  • 9
  • 8
  • 7
  • 6
  • 5
  • 4
  • 3
  • 2
  • 1
  • 256 уровней
  • 8 бит
  • 216 = 65 536 уровней
  • 16 бит
  • Глубина кодирования звука
  • N = 2I
  • N – количество уровней громкости I – глубина кодирования

Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука

  • Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука
  • Самое низкое качество: телефонная связь при частоте дискретизации 8000 раз в секунду глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (моно)
  • Самое высокое качество: аудио-CD при частоте дискретизации 48000 раз в секунду глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (стерео)

  • Оценить информационный объем цифрового стерео-звукового файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука
  • (16 битов, 24000 измерений в секунду)
  • 16 бит * 24000 * 2 = 768000 бит
  • = (768000:8) байт = 96000 байт = (96000:1024) Кбайт = 93,75 Кбайт

  • Задача
  • Файл со монозвуком длиной 5 секунд имеет глубину кодирования 16 бит, а частоту дискретизации 16 кГц. Подсчитайте информационный объем файла в байтах.
  • Решение
  • Информационный объем одной секунды файла: (16 : 8) · 16 000 = 32 000 байт.
  • Информационный объем файла: 32 000 · 5 = 160 000 байт.
  • Информационный объем звуковых файлов

WAV (Windows Wave)

  • WAV (Windows Wave)
  • MP3 (MPEG I, layer 3)
  • Звуковые редакторы осуществляют запись, воспроизведение, редактирование звука, микширование (наложение звуковых дорожек друг на друга), применение звуковых эффектов (эхо, воспроизведение в обратном направлении и т.д.)