Конспект урока по информатике на тему Кодирование звуковой информации (8 класс)

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 / Н.Д.Угринович. 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

Необходимое оборудование: Компьютер, проектор

Урок 1. Кодирование и обработка звуковой информации.

Ход урока:

1. Организационный этап

Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку

2. Актуализация знаний учащихся.

Учитель: Ребята, давайте вспомним из курса 1 четверти:

1. В какой форме кодируется информация в памяти компьютера (В дискретной).

3. 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.

3. 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- ×1

V=?

Решение

V= T ×i × H

V=2×60 ×16 × 44,1 × 1=

(120 × 16 × 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- ×1

V=?

V= T ×i × 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- ×1

V=?

V= T ×i × 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- ×1

Т=?

V= T ×i × 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- ×1

H =?

V= T ×i × H

Гц

3. 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.

5