Урок по информатике на тему: «Кодирование звука. Разрядность и частота записи. Количество каналов записи»

Тема

Кодирование звука. Разрядность и частота записи. Количество каналов записи

Цели

Обучающая: сформировать у учащихся представление о том, что такое кодирование звука; дать определение разрядности и частоты записи; определить количество каналов записи

Развивающая: развитие логического мышления, умения анализировать информацию.

Воспитательная: воспитание самостоятельности, внимательности; воспитание положительного отношения к труду; формирование интереса к процессу обучения.

Основные понятия

Глубина кодирования звука, частота дискретизации,

Межпредметные связи

Ресурсы

Ведущий образовательный портал России Инфоурок

https://infourok.ru

Организация пространства

Тип работы: индивидуальная, фронтальная.

Этапы урока

Задания, выполнение которых обучающимися приведёт к достижению запланированных результатов.

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Планируемые результаты

предметные

УУД

I. Организационный этап (2 мин.) Цель: дать учащимся подготовиться к уроку.

Здравствуйте, ребята. Меня зовут Анастасия Андреевна. И сегодня я буду вести у вас урок. Давайте, отметим отсутствующих.

Дать учащимся подготовиться к уроку.

Планирование,

II. Актуализация знаний (5 мин.) Цель: создание условий для возникновения у обучающихся внутренней потребности включения в учебную деятельность

Давайте запишем тему нашего урока «Кодирование звука. Разрядность и частота записи. Количество каналов записи» Прежде чем приступить к изучению темы, давайте ответим на несколько вопросов: 1. Что такое звук? 2. При помощи каких устройств записывают звук? 3. Приведите несколько примеров звуков, что вас окружают. Молодцы. Теперь приступим.

Размышляют над вопросом, выдвигают свои версии ответа на вопросы.

Структурирование знаний, умение выражать свои мысли, умение строить высказывание.

III.Объяснение нового материала (20мин.) Цель: сформировать у учащихся представление о том, что из себя представляет звук, как его закодировать, что такое разрядность звука, декодирование звука, какие бывают звуковые форматы и т.д.

Оцифровка звука Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Для человека звук тем громче, чем больше амплитуда сигнала, и тем выше тон, чем больше частота сигнала. Непрерывный сигнал не несет в себе информации, поэтому он должен быть превращен в последовательность двоичных нулей и единиц – двоичный цифровой код Оцифровку звука выполняет специальное устройство на звуковой плате. Оно называется аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Обратный процесс – воспроизведение закодированного звука производится с помощью цифро-аналогового преобразователя В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его дискретизация по времени. Звуковая волна разбивается на отдельные маленькие участки. Для каждого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Каждой «ступеньке» присваивается значение громкости звука. Чем больше «ступенек», тем качественнее будет звук.

Качество звука зависит от двух характеристик – глубины кодирования звука и частоты дискретизации. Глубина (разрядность) кодирования звука (I) – это количество бит, используемое для кодирования различных уровней сигнала или состояний. Тогда общее количество таких состояний ил уровней (N)можно вычислить по формуле: N=2i. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную кодировку звука, и тогда общее количество различных уровней будет: 65536. Частота дискретизации (M)– это количество измерений уровня звукового сигнала в единицу времени. Эта характеристика показывает качество звучания и точность процедуры двоичного кодирования. Измеряется в (Гц). Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1 Гц. Частота дискретизации звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 кГц. При частоте 8 кГц качество дискредитированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 кГц – качеству звучания CD/. Высокое качество звучания достигается при частоте дискретизации 44,1 кГц и глубины кодирования звука, равной 16 бит.

Параметр Качество Звука	Глубина кодирования	Частота дискретизации
Радиотрансляция	8 бит	До 8 кГц
Среднее качество	8 или 16 бит	8 – 48 кГц
Звучание СД-диска	16 бит	До 48 кГц

Человек никогда не сможет ничего придумать лучше того что создала природа. Но компьютерные технологии позволяют максимально быть близки к звукам живой природы.

Для того, чтобы найти объем звуковой информации, необходимо воспользоваться следующей формулой: I=M*t*i, где М – частота дискретизации, i- глубина кодирования, t–время звучания (в секундах)

ЗВУКОВЫЕ РЕДАКТОРЫ

* 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).

ФОРМАТЫ ЗВУКОВЫХ ФАЙЛОВ

WAVE (.wav) - наиболее широко распространенный формат. Используется в ОС Windows для хранения звуковых файлов.

MPEG-3 (.mp3) - наиболее популярный на сегодняшний день формат звуковых файлов.

MIDI (.mid) - содержат не сам звук, а только команды для воспроизведения звука. Звук синтезируется с помощью FM- или WT-синтеза.

RealAudio (.ra,.ram) - разработан для воспроизведения звука в Internet в режиме реального времени.

MOD (.mod) - музыкальный формат, в нем хранятся образцы оцифрованного звука, которые можно затем использовать как шаблоны для индивидуальных нот.

Слушают материал урока, записывают текст со слайда, отвечают на заданные вопросы

Объяснение нового материала. Дополнение его презентацией.

Планирование учебного сотрудничества, поиск информации, моделирование, формулировка проблемы, разрешение конфликтов, постановка вопросов, планирование,

III. Практическая работа. (10 мин). Цель: проанализировать насколько хорошо учащиеся усвоили выданный материал.

Ребята, давайте закрепим полученные знания и выполним практическую работу. Оцените информационный объем высококачественного аудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина" кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц. Задание. У вас на столах есть файлы с карточками. Используя их, составьте схему кодирования и декодирования информации Схема кодирования звука. Звуковая волна -> микрофон -> переменный ток -> звуковая плата -> двоичный код память ЭВМ Схема декодирования звука память ЭВМ -> двоичный код -> звуковая плата -> переменный ток динамик -> звуковая волна. Задача:Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит. Задача:В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность? Параллельно с работой учеников– проверка в тетрадях план-конспектов прошлого урока, перенесённые из раздаточных опорных конспектов программ. Отдельная оценка не ставится, но наличие/отсутствие и качество конспектов влияет на итоговую оценку ученика на уроке (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения).

Выполняют практическую работу в соответствии с выданным планом.

Насколько хорошо закрепились знания в головах учащихся. Оценка правильности выполнения практической работы.

Контроль, оценка, коррекция.

IV. Рефлексия. Итог урока. (2мин) Цели: анализ тех моментов материала, которые обсуждались на уроке, самоанализ учащихся.

Озвучивание оценок за практическую работу. Обсуждение ошибок и недочетов в работах учащихся.

Отвечают на вопросы, ведут диалог с практикантом.

Самоанализ учащихся по поводу пройденного урока, с целью проверить качество усвоения выданного им материала

Контроль.

VI.Домашнее задание (1мин.)

Домашнее задание: Решите задачу: Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5”. Учтите, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт. а) при низком качестве звука: моно, 8 бит, 8 кГц; б) при высоком качестве звука: стерео, 16 бит, 48 кГц.

Учащиеся записывают домашнее задание в дневник

Выдать ученикам домашнее задание

Подпись учителя: _______________________________________