ПЛАН-КОНСПЕКТ БЛОКА УРОКОВ
Кодирование и обработка звуковой информации

ФИО (полностью)

Мендиярова Залия Магдановна

Место работы

МБОУ «СОШ №1 с. Шаран»

Должность

учитель информатики

Предмет

Информатика и ИКТ

Класс

8

Тема урока

Кодирование и обработка звуковой информации

Базовый учебник

Информатика и ИКТ. Учебник для 8 класса / . М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

Цель:

Познакомить учащихся с принципами кодирования звуковой информации; обеспечить осмысленное усвоение способов обработки звуковой информации; научить определять объём звукового файла.

Задачи:

Образовательные (формирование познавательных УУД) – определить понятия: пространственная дискретизация, глубина кодирования, частота дискретизации; познакомить с  принципами кодирования звуковой информации, формировать практические навыки по определению количества звуковой информации, научить решать задачи на определение информационного объёма звукового файла.

Развивающие (формирование регулятивных УУД) – продолжить формирование научного мировоззрения, планировать свою деятельность в зависимости от конкретных условий; выбирать способы решения задач; контроль и оценка процесса и результатов учебной деятельности.

Воспитательные (формирование личностных и коммуникативных УУД) –жизненное, личностное, профессиональное самоопределение, знание моральных норм и правил, умение слушать и вступать в диалог.

Тип урока: Комбинированный.

Формы работы учащихся: Фронтальная, парная, индивидуальная

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Необходимое оборудование: Компьютер, проектор

Урок 1. Кодирование и обработка звуковой информации.

Ход урока:

Организационный этап

Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку

Актуализация знаний учащихся.

Учитель: Ребята, давайте вспомним из курса 1 четверти:

В какой форме кодируется информация в памяти компьютера  (В дискретной). Подготовка к изучению нового материала

Учитель: Предлагаю просмотреть презентацию и определить, чем мы сегодня на уроке будем заниматься?

Сформулируйте тему урока.

Тема урока: «Кодирование и обработка звуковой информации»

Запишите тему урока в тетрадь.

Изучение нового материала.

Из курса физики вам известно, что звук представляет собой механическую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой (рис. 1).  Чем выше амплитуда, тем громче звук, чем меньше частота, тем ниже тон. Компьютер – устройство цифровое, поэтому непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в последовательность электрических импульсов (нулей и единиц). Процессу преобразования звуковой волны в язык понятный компьютеру помогает специальное устройство аудиоадаптер (звуковая плата)

В процессе преобразования непрерывная звуковая волна разбивается на временные небольшие участки. Этот процесс называется временной дискретизацией. Или по другому плоскость, на которой графически представлена звуковая волна, разбивается  на горизонтальные и вертикальные линии. Горизонтальные линии – это уровни громкости, а вертикальные – количество измерений громкости за 1 секунду или частота дискретизации (Гц). Такой способ позволяет заменить непрерывную зависимость громкости звука от времени на дискретную последовательность уровней громкости, каждой из которых присваивается значение в двоичном коде.

Каждой нашей ступеньке присваивается определенный уровень громкости звука. Уровни громкости звука – это набор состояний N для кодирования, которого необходимо определенное количество информации i.

Количество уровней громкости выражается глубиной звука – количество бит, используемых для кодирования одного уровня.

N = 2i, где N – количество уровней громкости, I – глубина звука (бит) (формула 1).

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").

Информационный объем звукового файла обозначается через V. V=H*t*i.

Задача: Рассчитаем необходимый информационный объем аудиофайла, длительностью 1 секунда при качестве кодирования 16 битов и частотой дискретизации 48кГц:

Количество битов умножаем на  частоту дискретизации:

16 бит *48 000 * 1сек = 76800 бит

Задача: Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 битов. На рисунке изображено оформление дано и решения задачи.

Запись условия

T=2 мин

i= 16 бит

H= 44,1 кГц

Моно - Ч1

V=?

Решение

V= T Чi Ч H

V=2Ч60 Ч16 Ч 44,1 Ч 1=

(120 Ч 16 Ч 44 100) бит = 84672000 бит/8= 10584000байт/1024 = 10335,9375 Кбайт/1024 = 10,09 Мбайт

Задача: Определить информационный объем цифрового  аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов.

T=10 сек

I=8 бит

H= 22,05 кГц

Моно - Ч1

V=?

V= T Чi Ч H

V= 10*8*22050*1=1 764 000 бит

Задача: Рассчитайте информационный объем аудио файла длительностью 2 сек. При качестве кодирования 16 бит и частотой дискретизации 48 кГц.

T=2 сек

I= 16 бит

H= 48 кГц

Моно - Ч1

V=?

V= T Чi Ч H

V= 2*16*48000=1 536 000 бит

Задача: Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16бит. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?

V = 5,25 Мб = 5,25*1024*1024*8=44 040 192 бит

I= 16 бит

H= 22,05 кГц = 22050 Гц

Моно - Ч1

Т=?

V= T Чi Ч H

Задача: Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на дис­ке 1,3 Мб, разрядность звуковой платы – 8 бит. С какой частотой дискретизации записан звук?

V = 1,3 Мб = 1,3*1024*1024*8=10 905 190,4 бит

I= 8 бит

Т= 1 мин = 60 сек.

Моно - Ч1

H =?

V= T Чi Ч H

Гц 

Проверка понимания

В чём заключается процесс временной дискретизации звука?

От чего зависит информационный объём звукового файла?

Что такое глубина кодирования?

Что такое частота дискретизации?

Домашняя работа: стр.60 учебника. Задачи.

Урок окончен.