Практическая работа 1.5
Кодирование и обработка звуковой информации
Аппаратное и программное обеспечение. Компьютер с установленной операционной системой Windows, звуковой платой, подключенным микрофоном и динамиками (или наушниками); звуковой редактор Audacity 2.0 .
Цель работы. Научиться оцифровывать звук, редактировать звуковые записи и сохранять звуковые файлы в различных форматах.
Задание. Записать оцифрованный звук, отредактировать запись, наложить две записи, применить звуковые эффекты и сохранить звуковые файлы в различных форматах.
Кодирование и обработка звуковой информации в звуковом редакторе Audacity
Запустить звуковой редактор Audacity командой [Пуск – Все программы – Audacity – Audacity ].
Установим частоту дискретизации звука 22050 Гц и глубину кодирования звука 16 битов.
В окне приложения выполнить команду [Правка – Параметры ]. В появившемся диалоговом окне выбрать пункт Качество . В соответствующих полях в раскрывающихся списках выбрать частоту дискретизации и глубину кодирования звука (разрядность звука):
Нажать OK .
Запишем оцифрованный звук.
Для остановки записи щелкнуть по кнопке Остановить .
В окне приложения появится графическое отображение зависимости громкости записанного оцифрованного звука от времени.
Ознакомимся с точками оцифровки, отображенными на графике зависимости громкости звука от времени.
В окне приложения несколько раз ввести команду [Вид – Приблизить ]. Шкала времени будет существенно растянута, и на графике станут видны точки оцифровки звука:
Осуществим редактирование оцифрованного звука: перенесем начальный фрагмент записи в ее окончание.
Установить курсор на границе конца записи и нажать кнопку Вставить или выполнить команду [Правка – Вставить ].
Прослушать отредактированную запись, щелкнув на панели инструментов по кнопке Воспроизвести .
Осуществим микширование (наложение) двух записей.
Открыть второй звуковой файл audio. mp3 , хранящийся на локальном диске, командой [Файл – Импортировать – Звуковой файл… ]. Необходимый звуковой файл находится по пути: Мои документы – 9 класс – Заготовки .
Прослушать наложение двух записей, предварительно поместив вертикальную отметку (курсор) в начало звуковых дорожек щелчком мыши или нажатием на клавишу Home , а затем щелкнув на панели инструментов по кнопке Воспроизвести .
Применим к записи различные звуковые эффекты (Плавное нарастание, Смена скорости, Смена высоты тона, Эхо и другие).
Мышью выделить вторую запись или ее часть и последовательно выполнить команды [Эффекты – Плавное нарастание… ], [Эффекты – Смена высоты тона… ], [Эффекты – Смена скорости… ], [Эффекты – Эхо… ] и другие.
После каждого применения эффектов прослушать получаемые результаты обработки звука.
Сохраним оцифрованный и обработанный звук в звуковом файле
Для сохранения обработанного звука в собственном формате программы Audacity выполнить команду [Файл – Сохранить проект как… ]. В поле Имя файла: введите название файла – Звук . Сохранить проект в собственной папке.
Для сохранения звукового файла в универсальном формате WAV выполнить команду [Файл – Экспортировать… ]. В открывшемся диалоговом окне ввести имя файла («Звук») и указать тип файла (WAV) и путь сохранения (собственную папку).
В появившемся окне Правка метаданных в соответствующие текстовые поля можно ввести данные, которые будут сохранены в свойствах звукового файла.
Нажать кнопку OK .
Для сохранения звукового файла в формате MP3 повторить п. 10 (в раскрывающемся списке Тип файла: выбрать – Файлы MP 3 ). Сохранить файл в собственной папке и под тем же именем.
Сравнить информационные объемы звуковых файлов, сохраненных в различных форматах.
Человеческое ухо воспринимает звук с частотой от 20 колебаний в секунду (низкий звук) до 20 000 колебаний в секунду (высокий звук).
Человек может воспринимать звук в огромном диапазоне интенсивностей, в котором максимальная интенсивность больше минимальной в 10 14 раз (в сто тысяч миллиардов раз). Для измерения громкости звука применяется специальная единица "децибел" (дбл) (табл. 5.1). Уменьшение или увеличение громкости звука на 10 дбл соответствует уменьшению или увеличению интенсивности звука в 10 раз.
Временная дискретизация звука. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука.
Таким образом, непрерывная зависимость громкости звука от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность "ступенек" (рис. 1.2).
 |
| Рис. 1.2. Временная дискретизация звука |
Частота дискретизации. Для записи аналогового звука и г го преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключенный к звуковой плате. Качество полученного цифрового звука зависит от количества измерений уровня громкости звука в единицу времени, т. е. частоты дискретизации . Чем большее количество измерений производится за I секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее "лесенка" цифрового звукового сигнала повторяет кривую диалогового сигнала.
Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду.
Частота дискретизации звука может лежать в диапазоне от 8000 до 48 000 измерений громкости звука за одну секунду.
Глубина кодирования звука. Каждой "ступеньке" присваивается определенное значение уровня громкости звука. Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации I, которое называется глубиной кодирования звука.
Глубина кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле N = 2 I . Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно:
N = 2 I = 2 16 = 65 536.
В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается свой 16-битовый двоичный код, наименьшему уровню звука будет соответствовать код 0000000000000000, а наибольшему - 1111111111111111.
Качество оцифрованного звука. Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука. Самое низкое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству телефонной связи, получается при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (режим "моно"). Самое высокое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству аудио-CD, достигается при частоте дискретизации 48 000 раз в секунду, глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (режим "стерео").
Необходимо помнить, что чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный объем звукового файла. Можно оценить информационный объем цифрового стереозвукового файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука (16 битов, 24 000 измерений в секунду). Для этого глубину кодирования необходимо умножить на количество измерений в 1 секунду й умножить на 2 (стереозвук):
16 бит × 24 000 × 2 = 768 000 бит = 96 000 байт = 93,75 Кбайт.
Звуковые редакторы. Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизводить звук, но и редактировать его. Оцифрованный звук представляется в звуковых редакторах в наглядной форме, поэтому операции копирования, перемещения и удаления частей звуковой дорожки можно легко осуществлять с помощью мыши. Кроме того, можно накладывать звуковые дорожки друг на друга (микшировать звуки) и применять различные акустические эффекты (эхо, воспроизведение в обратном направлении и др.).
Звуковые редакторы позволяют изменять качество цифрового звука и объем звукового файла путем изменения частоты дискретизации и глубины кодирования. Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия в звуковых файлах в универсальном формате WAV или в формате со сжатием МР3 .
При сохранении звука в форматах со сжатием отбрасываются "избыточные" для человеческого восприятия звуковые частоты с малой интенсивностью, совпадающие по времени со звуковыми частотами с большой интенсивностью. Применение такого формата позволяет сжимать звуковые файлы в десятки раз, однако приводит к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в первоначальном виде).
Контрольные вопросы
1. Как частота дискретизации и глубина кодирования влияют на качество цифрового звука?
Задания для самостоятельного выполнения
1.22. Задание с выборочным ответом. Звуковая плата производит двоичное кодирование аналогового звукового сигнала.
Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из 65 536 возможных уровней интенсивности сигнала?
1) 16 битов; 2) 256 битов; 3) 1 бит; 4) 8 битов.
1.23. Задание с развернутым ответом. Оценить информационный объем цифровых звуковых файлов длительностью 10 секунд при глубине кодирования и частоте дискретизации звукового сигнала, обеспечивающих минимальное и максимальное качество звука:
а) моно, 8 битов, 8000 измерений в секунду;
б) стерео, 16 битов, 48 000 измерений в секунду.
1.24. Задание с развернутым ответом. Определить длительность звукового файла, который уместится на дискете 3,5" (учтите, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байтов каждый):
а) при низком качестве звука: моно, 8 битов, 8000 измерений в секунду;
б) при высоком качестве звука: стерео, 16 битов, 48 000 измерений в секунду.
МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 6 г. Вологда» Кодирование и обработка звуковой информации. 9 класс.
Учитель физики и информатики Клюкина Анна Анатольевна.
Звуковая информация
Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой .
Громкость и тон
Человек воспринимает звуковые волны (колебания воздуха) с помощью слуха в форме звука различных громкости и тона .
Зависимость громкости звука от амплитуды, частоты и высоты тона
Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота колебаний сигнала, тем выше тон звука.
Восприятие звука
20 колебаний в секунду – низкий звук;
20 000 колебаний в секунду - высокий звук.
Громкость измеряется в
децибелах (дБ).
Источники и громкость звука
Источник звука
Громкость (дБ)
Спокойное дыхание
Не воспринимается
Шелест листьев
Перелистывание газет
Обычный шум в доме
Прибой на берегу
Разговор средней громкости
Громкий разговор
Работающий пылесос
Поезд в метро
Концерт рок-музыки
Раскат грома
Реактивный двигатель
Выстрел из орудия
Взрыв (болевой порог)
Громкость звука - субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких.
Звуковой сигнал
Цифровой
Аналоговый
Преобразователи звукового
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП ) предназначены для преобразования аналоговой величины в цифровой код.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП ) - это устройство для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал по величине, пропорциональной значению кода.
Преобразование звукового
цифровой сигнал
аналоговый сигнал
1011010110101010011
аналоговый сигнал
Временная дискретизация
Временная дискретизация звука – это преобразование компьютером непрерывного звукового сигнала из аналоговой формы в цифровую дискретную (непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие участки, для каждого такого участка устанавливается величина интенсивности звука).
Частота дискретизации - это количество измерений громкости звука за одну секунду.
Чем выше частота дискретизации , тем более точно передаётся звук в аналоговый сигнал или цифровой.
Глубина кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
I - глубина кодирования звука (измеряется в битах)
N- количество уровней громкости звука
Качество оцифрованного звука
Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука.
Режим
Качество звука
Моно
Частота дискретизации, ⱴ
Стерео
Глубина кодирования звука, I
Уровни громкости звука, N
Количество звуковых дорожек, n
Информационный объем звукового файла, V (бит)
t (с)– время звучания звукового файла
Звуковые редакторы
Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизводить звук, но и редактировать его наглядно с помощью мыши, а также микшировать звуки и применять различные акустические эффекты.
Основные форматы
звуковых файлов
WAV Простое хранилище дискретных данных. Состоит из последовательности отсчётов (дискретных выборок амплитуды сигнала).
МР3 Формат, позволяющий сжимать звуковые файлы без заметной потери качества
MID
Файл, хранящий в себе последовательность MIDI-сообщений.
Задание 1
Звуковая плата производит двоичное кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из 256 уровней интенсивности сигнала?
Задание 2
Оценить информационный объём цифровых звуковых файлов длительностью 30 секунд при глубине кодирования и частоте дискретизации звукового сигнала, обеспечивающих минимальное и максимальное качество звука.
Домашнее задание
Задание 1.9-1.11 письменно (стр. 44)
Интернет-ресурсы
- Автор шаблона: Дьячкова Наталья Анатольевна учитель биологии и ИЗО
МБОУ «Верхнесоленовская СОШ Веселовского района Ростовской области». Сайт « http :// pedsovet . su /»
Цели: познакомить со звуковой информацией и ее характеристиками; научить обрабатывать звуковую информацию на компьютере.
Требования к знаниям и умениям
Учащиеся должны знать:
Что такое звуковая информация;
Что такое громкость, тон, интенсивность, частота;
Понятия «частота дискретизации», «глубина кодирования звука»;
Программное и аппаратное обеспечение для обработки звука.
Учащиеся должны уметь:
Оцифровывать звуковую информацию;
Редактировать запись;
Применять звуковые эффекты;
Сохранять звуковые файлы в различных форматах.
Программно-дидактическое оснащение: Угр., § 1.5, с. 40; демонстрация «Кодирование звуковой информации»; проектор; звуковой редактор Audacity.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Какие виды информации по способу восприятия вы знаете? (Визуальную, аудиалъную, кинестетическую, запах, вкус.)
Какой вид информации человек воспринимает в наибольшем количестве? (Визуальную.)
III. Постановка целей урока
Вторым по величине объемов воспринимаемой информации является звук.
А что это такое? (Волна, которая распространяется в воздухе, воде или другой среде.)
IV. Работа по теме урока
(Объяснение сопровождается демонстрацией «Кодирование звуковой информации».)
Звуковая волна распространяется в любой среде с непрерывно меняющимися интенсивностью и частотой, с различными громкостью и тоном.
Как называется единица измерения громкости? (Децибел.) Изменение громкости звука на 10 дБ, соответствует изменению интенсивности звука в 10 раз.
Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, его нужно оцифровать. Это производится с помощью временной дискретизации. Звуковая волна разбивается на временные кусочки, для каждого из которых устанавливается своя величина интенсивности звука.
Какие аппаратные средства необходимы для работы со звуковой информацией? (Микрофон, звуковая плата, динамик.)
Качество звука зависит от частоты дискретизации звука - количества измерений громкости звука за одну секунду. Эта величина принимает значения от 8000 до 48 000. Каждый кусочек звуковой волны имеет свой уровень громкости звука, для кодирования которого необходимо определенное количество информации — глубина кодирования звука. В процессе кодирования каждому уровню громкости присваивается свой 16-битный код.
Какой оцифрованный звук будет самого низкого качества, а какой самого высокого? (Телефонная связь, ayduo-CD.)
Чем выше качество звука, тем больший объем звукового файла.
— Какое программное обеспечение необходимо для работы со звуком? (Проигрыватель, звуковой редактор.)
Звуковые редакторы позволяют записывать, воспроизводить и редактировать звук (удалять, копировать, перемещать части звуковой дорожки, накладывать друг на друга, применять акустические эффекты, изменять частоту дискретизации и глубину кодирования).
Выделяют три группы звуковых форматов файлов:
Аудиоформаты без сжатия, такие, как WAV, AIFF;
Аудиоформаты со сжатием без потерь (АРЕ, FLAC);
Аудиоформаты с применением сжатия с потерями (шрЗ, ogg).
V. Практическая работа
Полное содержание урока посмотрите по ссылке ниже:
…для них, да и для большинства взрослых, это terra incognita, им необходим проводник в этот мир, мир неожиданных эффектов, мир открытий, который для большинства так и остается непознанным… Программа CoolEdit – позволяет увидеть то, что слышишь, причем увидеть именно то, о чем говорится на этом уроке. Все это результаты работы АЦП. Используя её возможности, можно создать очень много разных уроков. Например, как вам понравится тема: “Мамина пластинка- выщербленный край, про любовь нам, про любовь нам что-нибудь сыграй…”, или “Перемещение звука в пространстве”, или “Звуковой детектив” и т.п.
Урок: Кодирование и обработка звуковой информации
Цели урока:
| Развивающие и воспитательные цели | Средства достижения | Технология контроля |
| Получить навыки обработки звуковых файлов. | Работа в программе СoolEdit96, Обработка звуковых файлов. | Визуальный контроль и прослушивание |
| Развить навык использования клавиатуры и “мыши” при выполнении операций вырезки, копирования и вставки. | Операции с файлами и их фрагментами. |
Визуальный. |
| Пробудить чувство ответственности при воздействии на местную природу. | Демонстрация иллюстраций, воспроизведение звуковых файлов. Работа по редактированию файла. | |
| Увеличить словарный запас не только русских, но и английских слов | Использование английской версии программы для обработки звуковых файлов. | Произношение слов на английском языке. |
| Развить умение ориентироваться в файловой системе компьютера при поиске файлов. | Поиск нужного звукового файла. |
Контроль скорости работы ученика. |
| Учебные цели | Средства достижения | Технология контроля |
| Познакомиться с технологией двоичного кодирования файлов формата Wav | Демонстрация иллюстраций и плакатов,
приемов работы с файлами. Выдача опорного конспекта. |
Решение задач |
| Научиться решать задачи на определение объема звукового файла формата WAV | Демонстрация алгоритма решения подобных задач. | Решение задач |
| Научиться открывать, редактировать, обрабатывать и сохранять звуковые файлы | Практическая работа над файлом- заданием. | Оценка выполнения практической работы. |
Обеспечение урока:
Магнитофон, мультимедийные компьютеры, звуковые колонки и наушники, программа для обработки звуковых файлов Cool Edit 96, звуковые файлы со звуками животных и птиц, плакаты, фотографии животных и птиц, фотографии леса, карточки с задачами, инструкционные карты для работы с программой Cool Edit 96. (Заменить магнитофон и плакаты может мультимедийный проектор и презентация.)
План урока
|
Действия учителя |
Действия ученика |
Время(мин) |
|
Включение в урок. |
Слушают. Записывают тему. |
||
Излагает принципы кодирования звука. |
Рисуют опорный конспект. |
||
Излагает алгоритм решения задач. |
Решают задачи. |
||
Ставит цель на практическую работу- обработку звукового файла формата WAV. Проверяет решение задач. Помогает затрудняющимся в практической работе. |
Занимают места за ПК. Пользуясь готовыми опорными конспектами по работе с программой COOL EDIT 96, открывают и обрабатывают звуковой файл. Сохраняют результаты редактирования. Определяют объем файла | ||
| Произносит заключительное слово.
Вручает, закончившим работу, фотографии
животных, встречающихся в данной местности,
звуки которых ученики слышали. Проводит зарядку для глаз. |
Выполняют упражнения для глаз |
||
Подводит итог урока, объявляет оценки и домашнее задание. |
Записывают домашнее задание |
Развернутый конспект одного из вариантов урока
Начало урока
Немая сцена и показ знаками: здравствуйте, садитесь. Откройте ваши тетради. Запишите тему урока. Кодирование и обработка звука.
Вероятно, в начале нашего урока вам не хватало звуковой информации. Возможность использования и обработки звука давно привлекала разработчиков компьютеров и программного обеспечения. Я попрошу вас перед началом работы над новой темой назвать мне и другие виды информации. (Звуковая, графическая, текстовая, числовая, видео.)
Правильно! А какой форме она хранится внутри ЭВМ? (Дискретной, двоичной.)
А в каком месте она может храниться? (ОЗУ, Винчестер, Дискета)
О какой информации пойдет сегодня речь на уроке? (Звуковой.) Как мы уже вспомнили, вся информация в ПК представлена в дискретной, двоичной форме. Звук не является исключением.
Но, что такое звук? (Колебания воздуха.) НЕПРЕРЫВНЫЙ сигнал.(Аналоговый, как его называют.) Как же его преобразуют?
Демонстрация
(Используется презентация или плакат.) Вначале звук при помощи микрофона преобразуется в электрический сигнал. Чтобы перевести непрерывный звуковой сигнал (вукозапись) в числовую форму применяют специальное устройство, входящее в состав звуковой платы - его называют АЦП (аналого - цифровой преобразователь). Именно это устройство, через очень маленькие, равные промежутки времени измеряет электрический сигнал, результат измерения преобразует в двоичное число и передает в оперативную память ПК.
Измерение сигнала производят с ограниченной точностью. И для хранения каждого измеренного значения выделяют многоразрядную ячейку памяти.
Какой должна быть частота дискретизации, если мы хотим очень точно описать исходный сигнал?
(Если мы хотим получить точную копию сигнала, то и частота дискретизации должна быть большой(высокой), выше частоты кодируемого звука). Для качества записи компакт диска эта частота должна быть 44100 Гц (раз в сек).
На качество записи влияет и разрядность двоичного числа, которым описывается одно значение сигнала. Ее берут равной 4, 8, или 16 битам.
Подсчитываем объем и время звучания звуковых файлов
Одна из задач информатики -уметь подсчитывать объем информации. Подскажите, объем каких файлов вы уже подсчитывали? (Графических файлов) Практически ничем не отличается от предыдущей и задача нахождения объема информации, содержащейся в звуковом файле, и сейчас мы попробуем подсчитать количество информации содержащейся в звуковом файле формата WAV.
На ваших столах лежат листочки, пожалуйста, подпишите их, и прочитайте алгоритм работы - на обороте.
Итак, читаем алгоритм: Алгоритм 1 (Вычислить информационный объем звукового файла):
1) выяснить, сколько всего значений считывается в память за время звучания файла;
2) выяснить разрядность кода (сколько бит в памяти занимает каждое измеренное значение);
3) перемножить результаты;
4) перевести результат в байты;
5) перевести результат в К байты;
6) перевести результат в М байты;
Читаем алгоритм: Алгоритм 2 (Вычислить время звучания файла.)
1) Информационный объем файла перевести в К байты.
2) Информационный объем файла перевести в байты.
3) Информационный объем файла перевести в биты.
4) Выяснить, сколько значений всего измерялось (Информационный объем в битах поделить на разрядность кода).
5) Вычислить количество секунд звучания. (Предыдущий результат поделить на частоту дискретизации.)
Дается время на самостоятельное решение
Алгоритм и теория вам пригодятся при подготовке к экзамену по информатике. Дома подклейте их в свои тетради. Сдайте листочки с решенными задачами, после проверки они к вам вернутся.
И попрошу минуточку внимания.
Эпиграф к практической работе
Всякое живое существо прекрасно. В его существовании и в его близости к природе, его приспособленности к ней и скрыта красота. Его красота еще и в том, что ни одно существо не будет убивать другого только ради своей прихоти, а не пропитания ради…
А люди… иногда об этом забывают. И взяв в руки ружья палят налево и направо, становясь врагами природе и самим себе. Из-за такой охоты на нашей земле полностью исчезают некоторые виды животных… навсегда. Я предлагаю вам сделать первый шаг к исправлению этой ситуации. Хотя бы в воображении.
У вас в компьютерах есть папка ЗВУКИ в ней ваши файлы- задания, и я предлагаю вам отредактировать их, удалив звуки выстрелов и вместо них вставить звук затвора фотоаппарата.
Ключ к выполнению задания у вас на столе.
Приступайте!
Практическая работа, проверка задач.
Практическая работа описана для ученика в инструкционной карте, находящейся на столе у компьютера, имена файлов со звуками можно заранее написать на той же инструкционной карте.
Эпилог и зарядка для глаз
Загляните за мониторы и возьмите в руки фотографии. Это животные и птицы нашего региона. Некоторым из них уже сегодня грозит вымирание. Это те животные, которых вы спасали и звуки которых вы слышали.
И посмотрите несколько секунд на фотографию леса, расслабьтесь, сядьте удобно, закройте глаза. Представьте, как хорошо животным и птицам в своем доме, когда им никто не мешает… Не открывайте глаза… посмотрите вверх. Постарайтесь увидеть верхушки деревьев и чистое небо, Опустите глаза, опустите, и представьте чистейшую речку, в которой плещется рыба, Теперь поверните глаза налево и направо, вокруг вас цветы и ягоды слышится пение птиц и жужжание насекомых…(на этом этапе урока можно включить на ПК файлы со стерео звуком и попросить учеников с закрытыми глазами поворачивать глаза в сторону определенных звуков)
А теперь откройте глаза. Все на нашей Земле может исчезнуть так же, как исчезло то, что было в вашем воображении. Будьте бережнее к природе, ведь ни один оцифрованный звук не сможет заменить нам живого звука, и ничто не заменит нам красоты живой природы.
(На этой ноте завершаем наш урок, объявляем оценки и домашнее задание.)
Конечно, мы не могли сегодня использовать все возможности программы, при желании можете ее скопировать и попробовать освоить ее дома самостоятельно. Она умещается на одну дискету.
Приложение 1
Опорный конспект для ученика
Вся информация в ПК представлена в дискретной, двоичной форме. Звук не является исключением. Возможность обработки звука давно привлекала разработчиков компьютеров и программного обеспечения.
Вначале звук при помощи микрофона преобразуется в электрический сигнал. Чтобы перевести непрерывный звуковой сигнал (звукозапись) в числовую форму, применяют специальное устройство, входящее в состав звуковой платы- его называют АЦП (аналого - цифровой преобразователь). Именно это устройство, через очень маленькие, равные промежутки времени измеряет электрический сигнал, результат измерения преобразует в положительное или отрицательное двоичное число и передает в оперативную память ПК.
Частота, с которой производится измерение сигнала, называется частотой дискретизации.
Для высокого качества записи (качества записи компакт диска) эта частота должна быть 44 100 Гц (раз в сек), т.е. в два раза выше, чем частота самого высокого звука, который может слышать человек.
Для кодирования каждого измеренного значения применяют четырех-, восьми-, или шестнадцатиразрядный код, в зависимости от желаемого качества записи. (При 16 битном кодировании наиболее точно описывается значение амплитуды звукового сигнала, значит и его качество выше)
Обратное преобразование из двоичных кодов в аналоговый электрический звуковой сигнал производится при помощи ЦАП –цифроаналогового преобразователя, также входящего в состав звуковой платы
Задачи
Одна из задач информатики -уметь подсчитывать объем информации, содержащейся в звуковом файле. Вам могут встретиться 2 типа задач на кодирование звуковой информации. В одних по известному времени звучания нужно будет узнать информационный объем файла, в других по известному объему файла узнать время его звучания.
Задача 1
____________________
Алгоритмы-подсказки
Алгоритм 1 (Вычислить информационный объем звукового файла)
Выяснить, как считываются значения в память за время звучания файла;
Выяснить разрядность кода (сколько бит в памяти занимает каждое измеренное значение);
Перемножить результаты;
Перевести результат в байты;
Перевести результат в Кбайты;
Перевести результат в Мбайты.
Алгоритм 2 (Вычислить время звучания файла.)
Информационный объем файла перевести в Кбайты.
Информационный объем файла перевести в байты.
Информационный объем файла перевести в биты.
Выяснить, сколько значений всего измерялось. (Биты поделить на разрядность кода.)
Вычислить кол-во секунд звучания. (Предыдущий результат поделить на частоту дискретизации.)
Приложение 2
Инструкционная карта по работе в программе Cool Edit 96.
1) Запуск программы из рабочей папки - Рис.5
2) отметить указанные радиокнопки и нажать О К Рис.7
3) Выбрать в меню программы последовательно пункты File, Open…, задать тип открываемых файлов ALL(*.*)(смотри рисунок) и Открыть файл типа WAV, указанный преподавателем.
4) Прослушайте (PLAY) и просмотрите файл. Определите расположение в файле звука выстрела, который нужно удалить.
5) Используя операции выделения “мышью”, выделите и удалите фрагмент звукового файла.(Edit, Delete)
6) Добавьте к вашему файлу звук затвора фотоаппарата. (File, Open Append…, Выберите файл с именем Затвор.wav)
7) Прослушайте файл еще раз.(PLAY)
8) Просмотрите параметры файла в окне программы CoolEdit96. Уместится ли ваш файл на дискету?
Как видите, редактировать звуковые файлы не так уж и сложно. Покажите и дайте послушать свою работу учителю, он за вас волнуется, ведь вы делаете это впервые.
Дополнительное задание
Просмотрите свой файл при максимальном увеличении (Нажмите Zoom несколько раз)
Разглядели результаты измерений сделанных АЦП?
Попробуйте увеличить амплитуду сигнала путем перетаскивания “мышью” за маркеры в местах измерений
Сбросьте увеличение и прослушайте файл с созданным вами звуком-“щелчком”.
Можете попробовать исправить дефект файла.