Открытый урок в 8 классе «Двоичное кодирование звуковой информации»
методическая разработка по информатике и икт (8 класс) по теме

Опорный конспект

Двоичное кодирование звуковой информации

Чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращен в электрический сигнал и закодирован в последовательность нулей и единиц.

В процессе кодирования (АЦП) непрерывного сигнала производится его временнáя дискретизация и квантование: непрерывный сигнал преобразуется в последовательность целых чисел.

Каждой точке на графике присваивается значение в двоичном коде.  

Чтобы закодировать N возможных уровней сигнала  необходимо i  бит для кодирования 1 уровня.  

N = 2 i

i - глубина кодирования звука (разрядность)

Частота дискретизации  - количество измерений сигнала за

1 секунду. 

        Частота дискретизации измеряется     в        Герцах (Гц).

        1 измерение за 1 секунду соответствует частоте  f = 1 Гц.

             1000 измерений за 1 секунду  f = 1000 Гц = 1 кГц.

        Качество цифрового звука зависит от разрядности ( i ) и частоты дискретизации ( f ). 

Чем  чаще измерения (чем больше частота дискретизации), тем точнее цифровой сигнал повторяет аналоговый.

Чем больше разрядность и выше частота дискретизации, тем лучше качество звука.

Чтобы «цифровой» звук можно было услышать, нужно выполнить обратное преобразование цифровых кодов в непрерывный электрический сигнал, который воспроизводится через динамики аудиосистемы (наушники, колонки).

Если сравнить исходный сигнал и сигнал, который прошел через аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование, то обнаружится различие.

        Однако звукозаписывающие устройства проектируются так, чтобы это различие было незаметно на слух.

V = f * t * i

Размер цифрового монофонического файла вычисляется по формуле:  

f - частота дискретизации (Гц);

t - время звучания (с);

i - глубина кодирования звука (бит).

V = 2 * f * t * i

        Размер цифрового стереофонического файла вычисляется по формуле:

ЗАДАЧА

         На рисунке изображен сигнал длительностью 1 с.

        Необходимо  рассчитать информационный объем закодированного звука.

 f  = 15 Гц      t  =  1 с      i  = 3 бита     V = 15*1*3= 45 бит

Домашнее задание:

1)Читать опорный конспект.

2) Решить задачу.

 Объем монофонического файла 3 Мб, разрядность 24 бита, частота дискретизации 44 100 Гц. Какова длительность звучания файла?