Plan-konspekt_uroka_Kodirovanie_zvukvoy_informacii

КОНСПЕКТ УРОКА ИНФОРМАТИКИ
Тема урока: Кодирование и обработка звуковой информации
Тип урока: Урок изучения нового материала
Дата проведения урока: 10.10.2011 г.
Класс: 10
Цели урока:
 Образовательные: ознакомление учащихся с волновой формой представления звука, основными характеристиками звука, способами кодирования звуковой информации в компьютере, стандартным программным обеспечением звукозаписи, стандартными форматами звуковых файлов;
 Развивающие: развитие логического мышления, умений анализировать
представленный материал и обобщать;
 Воспитательные: воспитание самостоятельности, усидчивости, внимательности
Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска, компьютерный
класс программное обеспечение для записи звука - звуковой редактор Audacity,
программа Notebook.
Дополнительные материалы: flash-анимация.
ПЛАН УРОКА
Этапы урока
1. Организационный момент
Время
2 мин.
Действие
Готовность класса к уроку
2. Повторение предыдущего материала
3. Изучение нового материала
5 мин.
Фронтальный опрос
20 мин
4. Практическое задание
10 мин
5. Подведение итогов
2 мин
6. Домашнее задание
1 мин
Изложение нового материала
Выполнение практического
задания на компьютере
Выставление оценок за работу на уроке
Домашнее задание
Ход урока
1.
Организационный момент
(Проверка класса готовности к уроку).
2.
Повторение предыдущего материала
Вопросы к учащися:

Что такое информация?

Какие виды информации вы знаете?

Как представлена текстовая, числовая, графическая информация в компьютере?

Какие способы кодирования информации вы знаете ?
Изучение нового материала
Тема урока: Кодирование и обработка звуковой информации
Вопросы к учащимся:
3.


Что в вашем представлении является звуком?
Какими характеристиками обладает звук?
(Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде
волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой).
Характеристики звука
Одной из характеристик звука является тон звука:
Тон звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем
выше частота, тем выше звучание. Проводится эксперимент по сравнению частоты звука, (flash-анимация)
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 интенсивностью звуковой волны, тем громче сигнал. Громкость звука измеряется децибеллах и
обозначается дБ. Единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла.
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 1014 раз (в сто тысяч миллиардов раз).
Громкость в децибелах
Звук
Нижний предел чувствительности человеческого уха
Шорох листьев
Разговор
Гудок автомобиля
Реактивный двигатель
Болевой порог
0
10
60
90
120
140
Громкость — это уровень мощности, которая пропорциональна интенсивности
звукового сигнала. 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.
Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за
одну секунду
Глубина 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
2
ПРИМЕР
Глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно:
N = 2I = 216 = 65 536
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)
ПРИМЕР
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
Стандартные форматы звуковых файлов
 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.)
4. Практическое задание
Перед началом выполнения практического задания учащимся демонстрируются основные элементы управления и возможности звукового редактора Audacity,с которым
учащиеся буду работать.
Перейти к концу дорожки
Запись
Перейти к началу дорожки
Остановить
Пауза
Воспроизвести
- Выделение. Это главный инструмент. С помощью этого инструмента выделяется фрагмент сигнала (для выделения нескольких фрагментов надо одновременно с
3
нажатием кнопки мыши нажать клавишу Shift). Выделенный фрагмент сигнала копируется сочетанием клавиш Cntr+C. Воспроизведение начинается с начала выделения.
- Изменение огибающей. С помощью этого инструмента вы можете детально
контролировать затухание и повышение громкости звука. При выборе этого инструмента выделяется часть огибающей зеленым цветом. Чтобы поставить контрольную
точку (место перегиба), просто щелкните в этом месте и можете менять огибающую.
Чтобы удалить огибающую, щелкните на ней и перетащите за пределы дорожки.
- Сдвиг дорожки во времени. Этот инструмент позволяет двигать дорожки
относительно друг друга по времени. This tool allows you to change the relative positioning of tracks relative to one another in time. Используйте также команду ПроектВыровнять и переместить...
- Масштабирование. Этот инструмент позволяет увеличивать отдельные
участки аудиосигнала. Для возврата обычного масштаба используйте Вид-Обычгый
масштаб. В дополнение можно отметить, что вы можете выделить участок кривой сигнала, щелкнув в каком-то месте и не отпуская кнопки мыши переместив курсор.
- Изменение сэмплов. Инструмент позволяет рисовать кривую сигнала. Надо
отметить, что для использования этого инструмента должен быть установлен соответствующий масштаб. ALT + щелчок сглаживает область сигнала. CTRL + щелчок редактирует только один сэмпл (отсчет) на кривой.
Output
Input
Input Selector
Эти регулировки обеспечивают управление входными и выходными параметрами
вашей звуковой карты. Ползунки будут находиться в крайней левой позиции, если
функции звукозаписи не поддерживаются на вашем компьютере. Это также возникает
в случае с некоторыми малораспространенными картами.
Вырезать ‒ перемещает выделенную область сигнала в клипборд.
Скопировать ‒ копирует выделенную область в клипборд.
Вставить ‒ вставляет из клипборда в место, где находится курсор.
Подрезка ‒ удаляет все вне зоны выделения. Заполнить тишиной - удаляет сигнал в зоне
выделения.
Отменить ‒ отменяет последнюю операцию. Нет ограничений на число отменяемых
шагов.
Повторить ‒ отменяет операцию Отменить.
Увеличить ‒ увеличивает масштаб звуковой дорожки
Уменьшить ‒ уменьшает масштаб звуковой дорожки
Увеличить ‒ увеличивает масштаб выделенной части звуковой дорожки
Уместить проект в окне ‒ подбирает масштаб таким образом, чтобы весь трэк уместился в одном окне.
4
5. Подведение итогов
Учащимся за выполненную практическую работу выставляются оценки, затем если возникали вопросы или трудности при выполнении задания, обсуждаются и решаются возникающие
трудности.
6. Домашнее задание
§1.5. (стр. 42-45) (ответить на вопросы в конце параграфа и выполнить задание для самостоятельного выполнения)
5