Кодирование звуковой информации практическая работа решение задач

Кодирование звуковой информации практическая работа решение задач

Система задач на кодирование звуковой информации

При решении задач данной группы учащиеся должны опираться на следующие понятия:

Глубина звука (глубина кодирования)- количество бит на кодировку звука.

Уровни громкости (уровни сигнала, уровни квантования, уровней дискретизации) – звук может иметь разные уровни громкости. Количество различных уровней громкости рассчитывается по формуле N=2 i — где i- глубина звука.

Временная дискретизация – процесс разбиения звуковой волны на отдельные маленькие временные участки во время кодирования непрерывного звукового сигнала. Для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук.

Частота дискретизации – количество измерений уровня входного сигнала в единицу времени (за 1секунду). Чем больше частота дискретизации, тем точнее процедура двоичного кодирования. Частота измеряется в герцах (Гц).

Качество двоичного кодирования – величина, которая определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Общая формула вычисления информационного объема звукового файла.

V=Сh×ν×t×i, где

Сh- количество каналов (обычно 1(моно), 2(стерео), 4(квадро)),

ν- частота дискретизации в герцах, t- время звучания / звукозаписи в секундах,

i- число бит разрешения (разрядность регистра)

V – объем памяти для хранения звукового фрагмента в байтах.

Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее электрические колебания звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и из числового кода в электрические колебания при воспроизведении звука.

Характеристики аудиоадаптера – частота дискретизации и разрядность регистра.

Разрядность регистра — число бит в регистре аудиоадаптере. Чем больше разрядность тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического тока в число и обратно. Если разрядность равна I, то при измерении входного сигнала может быть получено 2 i =N различных значений.

Решение задач на кодирование звуковой информации

Задача 1. Производится четырех канальная (квадро) звукозапись с частой дискретизации 32кГц и 16 битным разрешением. Запись длится две минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Каков размер полученного звукового файла?

Решение. Воспользуемся формулой вычисления информационного объема звукового файла. V=Сh×ν×t×i.

Из условия задачи имеем: Сh=4 (квадро запись).

Частота дискретизации ν=32кГц=32000Гц, т.к. 1кГц=1000Гц .

Время записи t=2мин=120сек.

Число бит разрешения i= 16 бит.

Подставим данные задачи в формулу. V=4×32000×120×16=245760000бит=30720000байт=30000Кбайт=29,3Мбайт

Ответ: размер полученного звукового файла равен 29,3Мбайт

Задача 2. Записанный звуковой файл занимает на диске 5,25Мбайт. Разрядность звуковой платы — 16бит. Какова длительность звучания звукового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц.

Решение. Выведем из формулы вычисления объема звукового файла время звучания аудиофайла.

Из условия задачи имеем:

Размер звукового файла V=5,25Мбайт=550524байт

Количество каналов Сh=1, так это обычный аудиофайл.

Частота дискретизации ν=22,05кГц=22050Гц.

Подставим данные задачи в формулу нахождения времени.

Ответ: время звучания данного звукового файла 124,8с.

Задача 3. Одна минута записи цифрового стерео аудиофайла занимает на диске 2,6 Мбайт, разрядность звуковой платы -16 бит. С какой частотой дискретизации записан звук? Решение. Выведем из формулы вычисления объема звукового файла частоту дискретизации .

Из условия задачи имеем:

Размер звукового файла V=2,6Мбайт=2726297,6байт

Количество каналов Сh=2, так это стерео аудиофайл (двухканальный).

Время звучания t=1мин=60сек.

Подставим данные значения в формулу нахождения частоты дискретизации.

Ответ: звук записан с частотой дискретизации 11,3кГц

Задача 4. Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 256 Гц. При записи использовались 128 уровней дискретизации. Запись длится 8 минут, её результаты записываются в файл, причём каждый сигнал кодируется минимально возможным и одинаковым количеством битов. Каков размер полученного файла?

Решение. Воспользуемся общей формулой вычисления размера звукового файла. V=Сh×ν×t×i.

Из условия задачи имеем:

Количество каналов Сh =1 так производится одноканальная звукозапись.

Частота дискретизации ν =256Гц.

Время записи 8 мин=480сек.

При записи использовалось N= 128 уровней дискретизации.

Число бит разрешения (i) вычислим по формуле N=2 i . 2 i =128, 2 7 =128, i=7бит.

Подставив данные задачи в формулу V=Сh×ν×t×i получим:

Ответ. Размер файла 105Кбайт

Задача 5. Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 50 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 5 раз меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б; пропускная способность канала связи с городом Б в 6 раз выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Читайте также:  Выбор linux для ноутбука

Решение. Обозначим первоначальный объем музыкального фрагмента записанного в виде файла через V1=Х.

Далее файл был передан в город А по каналу связи за 50 сек., тогда скорость передачи данного файла υ1=Х/50.

Так как после передачи звуковой файл был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 5 раз меньше, чем в первый раз. Тогда объем полученного файла будет равен: V2=3/5X .

После файл объемом V2=3/5X, был передан в город Б по каналам связи с пропускной способностью в 6 раз выше, чем с канала связи с городом А, следовательно скорость передачи будет равна:

Вычислим сколько секунд длилась передача файла в город Б по формуле ,

Ответ: 5сек. длилась передача звукового файла из города А в город Б.

При пользовании «Инфоуроком» вам не нужно платить за интернет!

Минкомсвязь РФ: «Инфоурок» включен в перечень социально значимых ресурсов .

Выбранный для просмотра документ 1,10. Звук с микрофона.doc

Практическая работа №1

«Запись с микрофона»

Для записи с микрофона откройте программу Audacity.

Убедитесь, что микрофон подключен к соответствующему разъему звуковой карты. Желательно (а для новых микрофонов конденсаторного типа — обязательно) чтобы микрофон был подключен через микшер.

Установите в качестве входного устройства Микрофон и установите уровень усиления входного сигнала:

Щелкните кнопку "Запись" . Говорите в микрофон.

Начнется запись в файл:

По окончании записи щелкните кнопку "Стоп" .

Выбранный для просмотра документ 2,11Удалить шум.doc

Практическая работа №2

Во время записи почти всегда присутствует шум. Хотя частотный спектр шума близок к так называемому "белому шуму" (равномерно распределенному по всем частотам), на практике это бывает не так — шум концентрируется на определенных частотах, которые можно вычесть из общего спектра.

В программе Audacity имеется очень мощный инструмент по удалению шума. Принцип очистки — следующий:

Предположим, что шум действует непрерывно в то время, как полезный сигнал записывается с паузами. Нам надо получить спектр в паузе и записать сигнал. Для этого выделим участок в паузе:

Откроем из меню Эффекты фильтр Удаление шума:

Щелкнем кнопку "Создать модель шума".

Затем выделим всю дорожку. Снова откроем фильтр Удалить шум . Подберем уровень фильтрации, передвигая ползунок. Можно предварительно прослушать, что получилось. В завершении щелкнем "Удалить шум":

Выбранный для просмотра документ 3,12 Вырезать-скопировать-вставить.doc

Практическая работа №3

«Вырезать –Скопировать- Вставить»

Здесь полезно напомнить стандартные для Windows комбинации клавиш:

CTRL+C — копировать в клипборд выделенное.

CTRL+V — вставить из клипборда

CTRL+X -вырезать в клипборд выделенное.

Окно Audacity

Как видно из рисунка выбран инструмент , который позволяет двигать по шкале времени весь проект.

The cursor (little blinking line across a track and the timeline) will remain at its position, so effectivly you’ll be sliding your audio material underneath the cursor.

Чтобы выделить какой-либо участок, надо использовать инструмент выделения ..

Теперь нажмите кнопку мыши и не отпуская передвиньте вправо. Произошло выделение.

Нажмите клавишк "пробел" — выуслышите воспроизведение выделенного участка.

Чтобы уменьшить или увеличить выделение, щелкните клавишу SHIFT и передвиньте курсор в требуемом направлении.

Для отмены операции выберите Undo в меню редактирования или нажмите сочетание клавиш Cntr + z.

Вы можете вернуть данные из клипборда, выбрав Вставить или нажать сочтание клавиш CTRL+V.

Итак, Вставить — прямо противоположно Вырезать .

При выполнении этих команд в нижней части окна будут отображаться 2 вещи: начало по времени и конец по времени вашего выделения. В левой части отображается частота преобразования проекта. Если импортированный файл будет иметь частоту отличную от частоты проекта, программа предупредит вас об этом, но менять частоту не будет.

Выбранный для просмотра документ 4,13Пауза-Дублировать-Разделить.doc

Практическая работа №4

Эта операция спрямляет выделение (заполняет тишиной).

Как альтернативу можно использовать инструмент огибающая.

Сочетание клавиш для жтой команды CTRL+L

По этой команде создается новая дорожка, скопированный в клипборд материал копируется на новую дорожку.

Читайте также:  Запуск sql server вручную

Это очень полезные функции при работе с эффектами.

Важное замечание: ничего не копируется на жесткий диск и программа воспроизводит звуки из оригинальных аудиофайлов.

Сочетание горячих клавиш: CTRL+D

То же, что Дублирование, но с переносом.

Сочетание горячих клавиш : CTRL+Y

Выбранный для просмотра документ 5,14Микширование и разделение звука.doc

Практическая работа №5

«Микширование и разделение звука»

В процессе редактирования всегда требуется двигать звук. Вот пример записи диктора. Диктор сделал слишком большую паузу, которую надо уменьшить. Можно поступить следующим образом:

Выделим часть фразы после после паузы:


выделим

Затем разделим аудиодорожку на две части, используя команду Разделить:


Разделим(Split)

Затем воспользуемся инструментом сдвига дорожки во времени для сдвига в лево:


Двигайте аудиодорожку

Теперь послушаем, что у нас получилось. Вы можете послушать эти дорожки порознь, используя кнопку Соло, или смешанными. Если пауза не подходит, подвигайте дорожки относительно друг друга.

Если в вашем проекте есть еще дорожки, щелкните Соло на обеих дорожках, чтобы слышать только эти дорожки.

В конце вы можете снова микшировать эти дорожки.

Mixing it back together again

Окончательное микширование происходит при экспорте в WAV или Ogg или MP3 из меню Файл . А пока покажем, как быстро свести дорожки в проекте: Проект /Быстрое сведение .

Итак, вы хорошо поработали над вашим проектом, накопили десяток дорожек с коротким записями:


Небольшие фрагменты записей, распределенные по дорожкам.

Прежде всего выделим 4 дорожки для быстрого сведения.

Мы можем воспользоваться функцией Быстрое сведение из Меню Проект. Однако, вам не надо смешивать абсолютно все в один проект. Выделите дорожки, которые хотите смещать, использую SHIFT+щелчок На картинке вверху показаны выделенные 4 дорожки. После выбора команды Быстрое сведение мы свели проект к 2-м дорожкам:


Мелкие фрагменты сведены к 2-м дорожкам.

V Международный дистанционный конкурс «Старт»

Низкий оргвзнос 30р

Идёт приём заявок

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

Наградные и подарки

Документы в архиве:

Название документа КрашенинниковаНА.doc

«Кодирование и обработка звуковой информации»

образовательная — обеспечить формирование и использование учащимися знаний о кодировании звуковой информации с помощью компьютера, а также навыков по её обработке c использованием прикладного программного обеспечения;
воспитательная – воспитывать внимательность, аккуратность, самостоятельность;
развивающая – навыки использования прикладного программного обеспечения; умение решать информационные задачи.

Требования к оборудованию и ПО: наушники, звуковые файлы для учащихся, звуковой редактор Audacity , программа Звукозапись OC Windows .

Решите задачи из приведенной таблицы.

Найдите объем звуковой информации по формуле V = f * k * t , где

f — частота дискретизации, k — глубина звука, t — время звучания

Решение задач представьте в виде таблицы.

В столбце «Расчетный объем звукового файла» самостоятельно запишите ответы решенных задач. Ответ дать в мегабайтах.

f- частота дискретизации

k -глубина звука

t- время звучания

Расчетный объем звукового файла

Реальный объем звукового файла

Покажите заполненную частично таблицу учителю.

Запустите звуковой редактор Audacity .

Выполните обрезку звучания предложенного вам файла до 1 минуты, выделив нужный отрезок времени, выполните команду Правка — Обрезать по краям.

Конвертируйте предложенный вам файл в файл с расширением wav . Сохраните этот файл с этим же именем.

Запустите программу Звукозапись. Пуск-Программы-Стандартные-Развлечение-Звукозапись.

Откройте сохраненный вами файл.

Сохраните 4 раза файл с разными значениями из таблицы и запишите их реальные объемы в таблицу.

Проанализируйте полученные данные письменно в отчете по лабораторной работе.

В звуковом редакторе Audacity создайте эффекты для предложенного вам звукового файла. Например, последние 10 секунд файла сделать с затуханием

Разделите стереодорожку, а затем удалите одну из дорожек. Преобразуйте данный файл из стерео в моно. Сохраните данный файл с новым именем и расширением wav.

Сравните объемы файлов. Заполните таблицу данными.

Сдайте отчет учителю для проверки.

«Кодирование звуковой информации»

образовательная — обеспечить формирование и использование учащимися знаний о кодировании звуковой информации с помощью компьютера, а также навыков по её обработке c использованием прикладного программного обеспечения;
воспитательная – воспитывать внимательность, аккуратность, самостоятельность;
развивающая – навыки использования прикладного программного обеспечения; умение решать информационные задачи.

Требования к оборудованию и ПО: наушники, звуковые файлы для учащихся, звуковой редактор Audacity , программа Звукозапись OC Windows .

Читайте также:  Кумулятивные обновления для windows 7

Решите задачи из приведенной таблицы.

Найдите объем звуковой информации по формуле V = f * k * t , где

f — частота дискретизации, k — глубина звука, t — время звучания

Решение задач представьте в виде таблицы.

В столбце «Расчетный объем звукового файла» самостоятельно запишите ответы решенных задач. Ответ дать в мегабайтах.

f- частота дискретизации

k -глубина звука

t- время звучания

Расчетный объем звукового файла

Реальный объем звукового файла

Покажите заполненную частично таблицу учителю.

Запустите звуковой редактор Audacity .

Выполните обрезку звучания предложенного вам файла до 45секунд, выделив нужный отрезок времени, выполните команду Правка — Обрезать по краям.

Конвертируйте предложенный вам файл в файл с расширением wav . Сохраните этот файл с этим же именем.

Запустите программу Звукозапись. Пуск-Программы-Стандартные-Развлечение-Звукозапись.

Откройте сохраненный вами файл.

Сохраните 4 раза файл с разными значениями из таблицы и запишите их реальные объемы в таблицу.

Проанализируйте полученные данные письменно в отчете по лабораторной работе.

В звуковом редакторе Audacity создайте эффекты для предложенного вам звукового файла. Например, последние 10 секунд файла сделать с затуханием

Разделите стереодорожку, а затем удалите одну из дорожек. Преобразуйте данный файл из стерео в моно. Сохраните данный файл с новым именем и расширением wav.

Сравните объемы файлов. Заполните таблицу данными.

Сдайте отчет учителю для проверки.

Название документа Пояснительная записка.doc

Лабораторная работа «Кодирование звуковой информации»

Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 200 9 .

информатика, кодирование звуковой информации, Audacity , лабораторная работа

Крашенинникова Наталия Александровна

1 квалификационная категория

МБОУ «Гимназия №5», г. Норильск, Красноярский край

Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз "Скачать материал".

  • Информатика

Вариант 1

Цели:
образовательная — обеспечить формирование и использование учащимися знаний о кодировании звуковой информации с помощью компьютера, а также навыков по её обработке c использованием прикладного программного обеспечения;
воспитательная – воспитывать внимательность, аккуратность, самостоятельность;
развивающая – навыки использования прикладного программного обеспечения; умение решать информационные задачи.

Требования к оборудованию и ПО: наушники, звуковые файлы для учащихся, звуковой редактор Audacity, программа Звукозапись OC Windows.

Ход работы:

1. Решите задачи из приведенной таблицы.
Найдите объем звуковой информации по формуле V= f*k*t, где f — частота дискретизации, k — глубина звука, t — время звучания.

Решение задач представьте в виде таблицы.
В столбце «Расчетный объем звукового файла» самостоятельно запишите ответы решенных задач. Ответ дать в мегабайтах.

Имя
файла
f-частота
дискретизации
k-глубина
звука
t-время
звучания
Тип
файла
Расчетный объем
звукового файла
Реальный объем
звукового файла
44,1 кГц 16 бит 1 мин. стерео _ _
1.wav 8 кГц 8 бит 1 мин. моно _ _
2.wav 16 кГц 16 бит 1 мин. стерео _ _
3.wav 24 кГц 16 бит 1 мин. моно _ _
4.wav 32 кГц 16 бит 1 мин. стерео _ _
Имя
файла
f-частота
дискретизации
k-глубина
звука
t-время
звучания
Тип
файла
Реальный объем
звукового файла
5.wav _ _ _ _ _

2. Запустите звуковой редактор Audacity.

Вариант 2

Ход работы:

1. Решите задачи из приведенной таблицы.
Найдите объем звуковой информации по формуле V= f*k*t, где f — частота дискретизации, k — глубина звука, t — время звучания.
Решение задач представьте в виде таблицы.
В столбце «Расчетный объем звукового файла» самостоятельно запишите ответы решенных задач. Ответ дать в мегабайтах.

Имя
файла
f-частота
дискретизации
k-глубина
звука
t-время
звучания
Тип
файла
Расчетный объем
звукового файла
Реальный объем
звукового файла
44,1 кГц 16 бит 45 сек. стерео _ _
1.wav 8 кГц 8 бит 45 сек. моно _ _
2.wav 11,025 кГц 16 бит 45 сек. моно _ _
3.wav 24 кГц 16 бит 45 сек. моно _ _
4.wav 32 кГц 16 бит 45 сек. стерео _ _
Имя
файла
f-частота
дискретизации
k-глубина
звука
t-время
звучания
Тип
файла
Реальный объем
звукового файла
5.wav _ _ _ _ _

Покажите заполненную частично таблицу учителю.

11. Сравните объемы файлов. Заполните таблицу данными.
12. Сдайте отчет учителю для проверки.

Использованные источники и литература:

1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.
2. Информатика, кодирование звуковой информации, Audacity, лабораторная работа.

Ссылка на основную публикацию
Когда пишется нулевое окончание
Слова разных частей речи с корнем и нулевым окончанием: юбилей юг юмор язык якорь шашлык шёлк шёпот ширь шоколад шорох...
Карта с определением координат широты и долготы
Онлайн сервис определения координат на карте России. Удобный поиск GPS координат (широта, долгота) по адресу в России, определение местоположения по...
Карта судов в порту находка
Автоматический поиск расположения судна в море основывается на данных поступающих с АИС. Текущее положение судна, отбытие из порта и прибытие...
Код активации вин 10
Привет, друзья! Сегодня мне повезло, получил доступ в закрытый форум где лежат ключи активации Windows 10 pro и других версий....
Adblock detector