Кодирование звуковой информации Информатика и ИКТ 8 класс Гимназия 1 г. Новокуйбышевска Учитель информатики: Красакова О.Н. - презентация

1 Кодирование звуковой информации Информатика и ИКТ 8 класс Гимназия 1 г. Новокуйбышевска Учитель информатики: Красакова О.Н.

2 Что такое звук Звук представляет собой распространяющуюся чаще всего в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно изменяющейся интенсивностью и частотой. Человек может воспринимать звуковые волны (колебания воздуха) с помощью слуха в форме звука различая при этом громкость и тон. Чем больше интенсивность звуковой волны, тем громче звук, чем больше частота волны, тем выше тон звука.

3 Способы представления звука Аналоговый Дискретный физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем они изменяются непрерывно. физическая величина принимает конечное множество значений, причем они изменяются скачкообразно.

4 Звуковая информация Характерный звук Громкость, измеренная в децибелах Нижний предел чувствительности человеческого уха 0 Шорох листьев 10 Разговор 60 Гудок автомобиля 90 Реактивный двигатель 120 Болевой порог 140 Чтобы измерять громкость звука применяют специальную единицу "децибел" (дБ)

5 Временная дискретизация звука Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал (аналоговый) должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука.

6 Временная дискретизация звука Временная дискретизация – это разбиение непрерывной звуковой волны на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого участка устанавливается определенная величина амплитуды. t A(t)

7 Дискретизация Для оцифровки звука (из аналоговой формы в цифровую) используются специальные устройства: аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП).

8 АЦП и ЦАП находятся в звуковой плате компьютера. Именно звуковая плата (аудиоадаптер) преобразует аналоговый сигнал в дискретную фонограмму и наоборот, «оцифрованный» звук – в аналоговый (непрерывный) сигнал, который поступает на вход динамика. Звуковая плата

9 Частота дискретизации Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука в одну секунду. Параметры оцифровки звука Частота дискретизации (Гц) Глубина кодирования звука (бит) 1 Гц = 1/с 1 к Гц = 1000 /с

10 Глубина кодирования звука Глубина кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука. Если глубина кодирования звука составляет 16 битов, то количество уровней громкости звука равно N = 2 i = 2 16 = В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается 16-битовый двоичный код, наименьший уровень звука наибольший уровень звука.

11 Формула дискретизации V = M * i * t M – частота дискретизации (в Гц) i – глубина кодирования (в бит) t – время звучания (в сек) V – объем файла (режим стерео – умножить на 2, квадро – на 4)

12 Задача Звуковая плата производит двоичное кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из возможных уровней интенсивности сигнала? 1) 2 байта 2) 256 бит 3) 16 байт 4) 8 бит

13 Задача M = 22,05*1000 = Гц i = 8 бит t = 10 секунд V = ? V = M * i * t V = 22050*10*8 = бит = байт = 215,3 Кбайт (если стереозвук – умножить на 2) Звук воспроизводится 10 секунд при частоте 22,05 к Гц и глубине звука 8 бит. Определить его размер (в байтах)

14 Задача Объем звукового файла 5,25 Мбайт, разрядность звуковой платы – 16. Какова длительность звучания этого файла (примерно), записанного с частотой дискретизации 22,05 к Гц? V = M * i * t t = 5,25 * 8 * 1024 *1024 / ( 22,05 * 1000 * 16 ) = 125 сек V = 5,25 Мбайт М = 22,05 к Гц i = 16 бит t = V / (M * i)

15 Задача Определить размер (в Кбайтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 44,1 к Гц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.

16 Задача Две минуты записи цифрового аудиофайла (стерео) занимают на диске 5,1 Мб. Частота дискретизации Гц. Какова разрядность аудиоадаптера?