Das menschliche Ohr nimmt Schall mit Frequenzen zwischen 20 Schwingungen pro Sekunde (leiser Schall) und 20.000 Schwingungen pro Sekunde (hoher Schall) wahr.

Ein Mensch kann Schall in einem riesigen Intensitätsbereich wahrnehmen, wobei die maximale Intensität 10-14-mal größer ist als die minimale (einhunderttausend Milliarden Mal). Zur Messung der Lautstärke wird ein spezielles Gerät verwendet "Dezibel"(dbl) (Tabelle 5.1). Eine Verringerung oder Erhöhung der Lautstärke um 10 dbl entspricht einer Verringerung oder Erhöhung der Schallintensität um das Zehnfache.

Zeitliche Tonabtastung. Damit ein Computer Ton verarbeiten kann, muss das kontinuierliche Audiosignal mithilfe von Zeitabtastung in eine digitale diskrete Form umgewandelt werden. Eine kontinuierliche Schallwelle wird in einzelne kleine temporäre Abschnitte unterteilt und für jeden dieser Abschnitte wird ein bestimmter Wert der Schallintensität eingestellt.

Somit wird die kontinuierliche Abhängigkeit der Lautstärke von der Zeit A(t) durch eine diskrete Folge von Lautstärkepegeln ersetzt. In der Grafik sieht dies so aus, als würde man eine glatte Kurve durch eine Folge von „Schritten“ ersetzen (Abb. 1.2).

Reis. 1.2. Zeitliche Abtastung von Audio

Abtastfrequenz.Über ein an die Soundkarte angeschlossenes Mikrofon wird analoges Audio aufgenommen und in digitale Form umgewandelt. Die Qualität des resultierenden digitalen Tons hängt von der Anzahl der Messungen des Lautstärkepegels pro Zeiteinheit ab, d. h. Abtastraten. Je mehr Messungen pro Sekunde durchgeführt werden (je höher die Abtastfrequenz), desto genauer folgt die „Leiter“ des digitalen Audiosignals der Kurve des Dialogsignals.

Audio-Abtastrate ist die Anzahl der Lautstärkemessungen pro Sekunde.

Die Audio-Abtastraten können zwischen 8.000 und 48.000 Lautstärkemessungen pro Sekunde liegen.

Tiefe der Audiokodierung. Jedem „Schritt“ ist eine bestimmte Lautstärke zugeordnet. Schalllautstärken können als eine Menge möglicher Zustände N betrachtet werden, deren Kodierung eine bestimmte Informationsmenge I erfordert, die als Schallkodierungstiefe bezeichnet wird.

Tiefe der Audiokodierung ist die Menge an Informationen, die zum Kodieren diskreter Lautstärkepegel von digitalem Audio erforderlich ist.

Wenn die Kodierungstiefe bekannt ist, kann die Anzahl der digitalen Lautstärkepegel mithilfe der Formel N = 2 I berechnet werden. Angenommen, die Audiokodierungstiefe beträgt 16 Bit, dann ist die Anzahl der Audiolautstärkepegel gleich:

N = 2 I = 2 · 16 = 65.536.

Während des Kodierungsprozesses wird jeder Lautstärkestufe ein eigener 16-Bit-Binärcode zugewiesen. Die niedrigste Lautstärkestufe entspricht dem Code 0000000000000000 und die höchste - 1111111111111111.

Digitalisierte Klangqualität. Je höher die Frequenz und die Abtasttiefe des Tons, desto höher ist die Qualität des digitalisierten Tons. Die niedrigste Qualität des digitalisierten Tons, entsprechend der Qualität der Telefonkommunikation, wird mit einer Abtastrate von 8000 Mal pro Sekunde, einer Abtasttiefe von 8 Bit und der Aufnahme einer Audiospur (Monomodus) erreicht. Die höchste Qualität digitalisierter Audiodaten, die der Audio-CD-Qualität entspricht, wird mit einer Abtastrate von 48.000 Mal pro Sekunde, einer Abtasttiefe von 16 Bit und der Aufnahme von zwei Audiospuren (Stereomodus) erreicht.

Es muss beachtet werden, dass je höher die Qualität des digitalen Tons ist, desto größer ist das Informationsvolumen der Tondatei. Sie können den Informationsumfang einer digitalen Stereo-Audiodatei mit einer Tondauer von 1 Sekunde bei durchschnittlicher Tonqualität (16 Bit, 24.000 Messungen pro Sekunde) abschätzen. Dazu muss die Kodierungstiefe mit der Anzahl der Messungen in 1 Sekunde multipliziert und mit 2 multipliziert werden (Stereoton):

16 Bit × 24.000 × 2 = 768.000 Bit = 96.000 Byte = 93,75 KB.

Tonredakteure. Mit Sound-Editoren können Sie Sound nicht nur aufnehmen und wiedergeben, sondern auch bearbeiten. Digitalisierter Ton wird in Toneditoren in visueller Form dargestellt, sodass das Kopieren, Verschieben und Löschen von Teilen der Audiospur einfach mit der Maus ausgeführt werden kann. Darüber hinaus können Sie Audiospuren übereinander legen (Sounds mischen) und verschiedene akustische Effekte anwenden (Echo, Rückwärtswiedergabe usw.).

Mit Sound-Editoren können Sie die Qualität des digitalen Audios und die Größe der Audiodatei ändern, indem Sie die Abtastrate und die Kodierungstiefe ändern. Digitalisiertes Audio kann unkomprimiert in Audiodateien in einem universellen Format gespeichert werden WAV oder im komprimierten Format MP3.

Beim Speichern von Ton in komprimierten Formaten werden Tonfrequenzen geringer Intensität verworfen, die für die menschliche Wahrnehmung „übermäßig“ sind und zeitlich mit Tonfrequenzen hoher Intensität übereinstimmen. Die Verwendung dieses Formats ermöglicht die Dutzende Komprimierung von Audiodateien, führt jedoch zu einem irreversiblen Informationsverlust (Dateien können nicht in ihrer ursprünglichen Form wiederhergestellt werden).

Sicherheitsfragen

1. Wie wirken sich Abtastrate und Kodierungstiefe auf die Qualität digitaler Audiodaten aus?

Aufgaben zur selbstständigen Bearbeitung

1.22. Selektive Reaktionsaufgabe. Die Soundkarte erzeugt eine binäre Kodierung des analogen Audiosignals. Wie viele Informationen werden benötigt, um jede der 65.536 möglichen Signalintensitätsstufen zu kodieren?
1) 16 Bit; 2) 256 Bit; 3) 1 Bit; 4) 8 Bit.

1.23. Eine Aufgabe mit ausführlicher Antwort. Schätzen Sie das Informationsvolumen digitaler Audiodateien mit einer Dauer von 10 Sekunden bei einer Codierungstiefe und Audiosignal-Abtastfrequenz, die minimale und maximale Klangqualität bieten:
a) Mono, 8 Bit, 8000 Messungen pro Sekunde;
b) Stereo, 16 Bit, 48.000 Messungen pro Sekunde.

1.24. Eine Aufgabe mit ausführlicher Antwort. Bestimmen Sie die Dauer der Sounddatei, die auf eine 3,5-Zoll-Diskette passt (beachten Sie, dass auf einer solchen Diskette 2847 Sektoren mit jeweils 512 Bytes zum Speichern von Daten reserviert sind):
a) mit geringer Tonqualität: Mono, 8 Bit, 8000 Messungen pro Sekunde;
b) mit hoher Klangqualität: Stereo, 16 Bit, 48.000 Messungen pro Sekunde.

Thema: „Kodierung und Verarbeitung von Audioinformationen“

9. Klasse

Unterrichtsart: neues Material lernen

Unterrichtsziele: a) die Schüler in die Prinzipien der Kodierung von Audioinformationen einführen; Bedingungen für die Entwicklung von Fähigkeiten zur Erstellung und Verarbeitung von Audioinformationen schaffen;

b) Horizontentwicklung, sinnvolle Wahrnehmung der Realität, logisches Denken;

c) Förderung von Unabhängigkeit und Teamarbeit;

Ausrüstung: Vortrag „Kodierung und Verarbeitung von Audioinformationen“, Karten mit D/z;

Unterrichtsplan:

1 Folie

1) Organisatorischer Moment, einen Unterrichtsplan und Ziele festlegen:

1. Ton digitalisieren: So geht's.

2. Wie kann die Qualität von Audioinformationen verbessert werden?

2) Überprüfen Sie den Schieber D\z 2

Lösen Sie ein Kreuzworträtsel, um das Thema zu wiederholen: „Grafik»

Bereich, der sich mit grafischen Informationen beschäftigt
Bilddigitalisierungsprozess
Bildeigenschaften
Kleinstes Bitmap-Element
Einer der Hauptbestandteile von Farben
Bildschirmgrafikoption überwachen
Teil des Grafikausgabegeräts

Beantworten Sie die Fragen:

1. Welcher Prozess wandelt ein analoges Bild in ein diskretes um, d. h. digitalisiert das Bild? (Räumliche Probenahme)

2. Die Hauptmerkmale eines digitalisierten Bildes?(Auflösung und Farbtiefe)

3) Wissen aktualisieren

4) Neues Material lernen 3 Folie

1. Audio-Digitalisierung

Was ist Ton? Schall ist eine Schallwelle mit sich ständig ändernder Amplitude und Frequenz. Für den Menschen gilt: Je lauter der Ton, desto größer die Amplitude des Signals und je höher die Tonhöhe, desto höher die Frequenz des Signals.

Können Tonsignale analog oder diskret sein?

Nennen Sie in Analogie zur Grafik Beispiele für analogen und diskreten Klang.

Audiokodierungsschema.

Dekodierungsschaltung

4 Folie

Das heißt, um ein Signal in einen Computer einzugeben, muss es digitalisiert werden. Der Prozess der Digitalisierung von Ton wird genanntZeitabtastung.

Dabei wird die Schallwelle in einzelne kleine temporäre Abschnitte unterteilt und für jeden Abschnitt ein bestimmter Amplitudenwert eingestellt. Diese Technik wird Pulsamplitudenmodulation (PCM) genannt.

Somit wird die glatte Kurve durch eine Folge von „Schritten“ ersetzt, die die Lautstärke des Tons angeben. Je mehr „Schritte“, je größer die Anzahl der Lautstärkestufen, desto mehr Informationen wird die Bedeutung jeder Stufe enthalten und desto besser wird der Klang sein.

2. Eigenschaften des digitalisierten Tons. 5 Folie

Die Klangqualität hängt von zwei Merkmalen ab: der Tiefe der Audiokodierung und der Abtastfrequenz.

6 Folie

Audiokodierungstiefe (I)ist die Anzahl der Bits, die zur Kodierung der verschiedenen Signalpegel verwendet werden. Dann kann die Gesamtzahl der Ebenen (N) mit der uns bereits bekannten Formel berechnet werden: N=2 ICH.

Wenn die Soundkarte beispielsweise eine 16-Bit-Audiokodierungstiefe bietet, beträgt die Gesamtzahl der verschiedenen Ebenen 65536.

7 Folie

Abtastrate (M)– ist die Anzahl der Messungen des Schallsignalpegels pro Zeiteinheit. Dieses Merkmal zeigt die Klangqualität. Gemessen in Hz. Eine Messung pro Sekunde entspricht 1 Hz, 1000 Messungen pro Sekunde – 1 KHz. Die Abtastfrequenz des Audiosignals kann Werte von 8 bis 48 kHz annehmen. Bei einer Frequenz von 8 kHz entspricht die Qualität des Tonsignals der Qualität eines Radiosenders und bei 48 kHz der Klangqualität einer Audio-CD.

8 Folie

Eine hohe Klangqualität wird mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Kodierungstiefe = 16 Bit sowie der Aufnahme auf zwei Audiospuren („Stereo“-Modus) erreicht. Eine niedrige Tonqualität ist gekennzeichnet durch: M = 11 kHz, I = 8 Bit und Aufnahme auf einer Audiospur („Mono“-Modus).

Um das Gesamtvolumen der Audioinformationen zu ermitteln, müssen Sie die folgende Formel verwenden: V=M*I*t, wobei M die Abtastfrequenz (in Hz), I die Kodierungstiefe (in Bits) und t die ist Spielzeit (in Sek.) .

Beispiel. Folie 9

Der Ton wird 10 Sekunden lang mit einer Frequenz von 22,05 kHz und einer Audiotiefe von 8 Bit abgespielt. Bestimmen Sie die Größe (in MB).

Lösung:

M = 22,05*1000= 22050 Hz

V=22050*10*8=1764000 Bits =220500 Bytes =215 KB = 0,2 MB.

5) Konsolidierung des untersuchten Materials.

Problemlösung

An der Tafel:

1. Bestimmen Sie die Speicherkapazität zum Speichern einer Mono-Audiodatei, deren Spielzeit fünf Minuten bei einer Abtastfrequenz von 44 kHz und einer Kodierungstiefe von 16 Bit beträgt.

Lösung: t = 5*60 = 300 Sek.

M=44*1000=44000 Hz

V=M*I*t=300*16*44000=211.200.000 Bits=26.400.000 Bytes = 25.781,25 KB = 25 MB

2. Finden Sie Fehler bei der Lösung des Problems: 10 Folie

Bestimmen Sie die Speicherkapazität zum Speichern einer Stereo-Audiodatei, deren Spielzeit 3 Minuten bei einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Kodierungstiefe von 16 Bit beträgt.

Lösung:

V=М*I*t=3*16*44100=2 116 800 Bit =0,25 MB

3. Wenn die Lautstärke des Problems bekannt ist, Sie aber beispielsweise die Tiefe des Klangs ermitteln müssen? I=V/(M*t).

Nach Reihe: 11 Folie

a) Das Volumen der Audioaufnahme beträgt 5,25 MB, die Kodierungstiefe beträgt 8 Bit. Audioinformationen werden mit einer Abtastrate von 44,1 kHz aufgezeichnet. Wie lange sind diese Informationen gültig?

Lösung:

V=5,25*8*1024*1024=44.040.192 Bit

M = 44,1*1000=44100 Hz

t=V/(M*I)= 44.040.192/(44100*8)= 44.040.192/352.800=124 Sek.=2 Minuten

b) Eine Minute Aufnahme von Audioinformationen nimmt 1,3 MB auf der Festplatte ein, die Kodierungstiefe beträgt 16 Bit. Mit welcher Abtastrate wird der Ton aufgenommen?

Lösung:

V=1,3*8*1024*1024=10 905 190,4 Bits

М= V/(t*I)= 10 905 190,4/(60*16)= 10 905 190,4/960=11359 Hz=11 KHz

6) Zusammenfassung der Lektion: Folie 12

Was ist Ton?
Um welche Art von Tonsignal handelt es sich?
Wie wandelt man ein analoges Audiosignal in ein diskretes um?
Was sind die Merkmale von digitalisiertem Audio?
Mit welcher Formel lässt sich die Lautstärke eines Tonsignals berechnen?
Was ist hohe und niedrige Klangqualität?

7) D/z 13 Folie

S. 1.5

Aufgaben auf Karten

Für eine Bewertung von „3“:

Lehrbuchaufgabe 1.23

Für eine Bewertung von „4“:

Antwort: 111,7 Sekunden = 1,86 Minuten

Für eine Bewertung von „5“:

Antwort: 22,05 kHz und 16 Bit oder 44,1 kHz und 8 Bit.

D/z

Für eine Bewertung von „3“:

Lehrbuchaufgabe 1.23

Für eine Bewertung von „4“:

Wie lange dauern Audioinformationen von geringer Qualität mit einem Volumen von 1200 KB?

Für eine Bewertung von „5“:

Wie hoch sollten die Abtastfrequenz und die Kodierungstiefe sein, um Audioinformationen mit einer Dauer von 2 Minuten aufzuzeichnen, wenn der Benutzer über eine Speicherkapazität von 5,1 MB verfügt?

D/z

Für eine Bewertung von „3“:

Lehrbuchaufgabe 1.23

Für eine Bewertung von „4“:

Wie lange dauern Audioinformationen von geringer Qualität mit einem Volumen von 1200 KB?

Für eine Bewertung von „5“:

D/z

Für eine Bewertung von „3“:

Lehrbuchaufgabe 1.23

Für eine Bewertung von „4“:

Wie lange dauern Audioinformationen von geringer Qualität mit einem Volumen von 1200 KB?

Für eine Bewertung von „5“:

D/z

Für eine Bewertung von „3“:

Lehrbuchaufgabe 1.23

Für eine Bewertung von „4“:

Wie lange dauern Audioinformationen von geringer Qualität mit einem Volumen von 1200 KB?

Für eine Bewertung von „5“:

Soundkarte

Wechselstrom

Mikrofon

Klang

Welle

Binärcode

Erinnerung

Computer

Erinnerung

Computer

Binärcode

Im Unterricht:

№70

Die Bittiefe beträgt 32, der Videospeicher ist in zwei Seiten aufgeteilt, die Displayauflösung beträgt 800x600. Berechnen Sie die Größe des Videospeichers.

Mit „3“ bewertet

№65

Wie viel Videospeicher wird benötigt, um vier Bildseiten zu speichern, wenn die Bittiefe 24 und die Anzeigeauflösung 800 x 600 Pixel beträgt?

№ 90

Bestimmen Sie die Speicherkapazität zum Speichern einer digitalen Audiodatei mit einer Spieldauer von zwei Minuten bei einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Auflösung von 16 Bit.

Mit „4“ bewertet

№ 92

Der freie Speicher auf der Festplatte beträgt 5,25 MB, die Bittiefe der Soundkarte beträgt 16. Wie lange dauert der Ton einer digitalen Audiodatei, die mit einer Abtastfrequenz von 22,05 kHz aufgenommen wurde?

№93

Eine Minute Aufnahme einer digitalen Audiodatei beansprucht 1,3 MB Speicherplatz und die Soundkarte hat eine Bitkapazität von 8. Mit welcher Abtastrate wird der Ton aufgenommen?

№ 95

Die digitale Audiodatei enthält eine Audioaufnahme von geringer Qualität. Wie lange dauert eine Datei, wenn sie 650 KB groß ist?

Mit „5“ bewertet

№67

Der Videospeicher beträgt 1 MB. Die Bildschirmauflösung beträgt 800x600. Wie viele Farben können maximal verwendet werden, wenn der Videospeicher auf zwei Seiten aufgeteilt ist?

№94

Wie viel Speicher wird benötigt, um eine digitale Audiodatei mit hochwertiger Tonaufnahme zu speichern, vorausgesetzt, die Spieldauer beträgt 3 Minuten?

№96

Zwei Minuten Aufnahme einer digitalen Audiodatei beanspruchen 5,05 MB Speicherplatz. Abtastfrequenz – 22050 Hz. Welche Bittiefe hat die Audiodatei?

Städtische Bildungseinrichtung „Sekundarstufe“ weiterführende Schule Nr. 6 Wologda“ Kodierung und Verarbeitung von Audioinformationen. 9. Klasse.

Physik- und Informatiklehrerin Anna Anatolyevna Klyukina.

Audioinformationen

Klang ist eine Schallwelle mit einer sich ständig ändernden Amplitude Und Frequenz .

Lautstärke und Ton

Schallwellen (Luftschwingungen) nimmt der Mensch mit Hilfe des Gehörs in Form verschiedener Geräusche wahr Volumen Und Töne .

Abhängigkeit der Lautstärke von Amplitude, Frequenz und Tonhöhe

Je mehr Amplitude Signal, also es lauter für eine Person, desto mehr Frequenz Signalschwankungen, desto höher Ton Klang.

Klangwahrnehmung

20 Vibrationen pro Sekunde – leiser Ton;

20.000 Schwingungen pro Sekunde – hoher Klang.

Die Lautstärke wird in gemessen

Dezibel (dB).

Tonquellen und Lautstärke

Tonquelle

Lautstärke (dB)

Ruhiges Atmen

Nicht wahrgenommen

raschelnde Blätter

Durchblättern von Zeitungen

Normaler Lärm im Haus

Surfen Sie am Ufer

Gespräch mit mittlerer Lautstärke

Lautes Gespräch

Funktionierender Staubsauger

Zug in der U-Bahn

Rockmusikkonzert

Donnerschlag

Strahltriebwerk

Mit einer Waffe erschossen

Explosion (Schmerzgrenze)

Lautstärke- die subjektive Qualität der Hörempfindung, die es ermöglicht, alle Geräusche auf einer Skala von leise bis laut einzuordnen.

Piepton

Digital

Analog

Audiokonverter

Analog-Digital-Wandler ( ADC) dienen dazu, einen analogen Wert in einen digitalen Code umzuwandeln.

Digital-Analog-Wandler ( DAC) ist ein Gerät zur Umwandlung eines digitalen Codes in ein analoges Signal, dessen Größe proportional zum Codewert ist.

Audiokonvertierung

digital Signal

analog Signal

1011010110101010011

analog Signal

Zeitabtastung

Zeitliche Abtastung von Audio– Dies ist die Umwandlung eines kontinuierlichen Tonsignals von einer analogen Form in eine digitale diskrete Form durch einen Computer (die kontinuierliche Welle wird in einzelne kleine Abschnitte unterteilt, für jeden dieser Abschnitte wird der Wert der Schallintensität eingestellt).

Abtastrate ist die Anzahl der Lautstärkemessungen pro Sekunde.

Je höher Frequenz Probenahme, desto genauer wird der Ton in ein analoges oder digitales Signal übertragen.

Audiokodierungstiefe - Dies ist die Menge an Informationen, die zum Kodieren diskreter Lautstärkepegel von digitalem Audio erforderlich ist.

I – Audiokodierungstiefe (gemessen in Bits)

N – Anzahl der Lautstärkepegel

Digitalisierte Klangqualität

Je höher die Frequenz und die Abtasttiefe des Tons, desto höher ist die Qualität des digitalisierten Tons.

Modus

Klangqualität

Mono

Abtastfrequenz, ⱴ

Stereo

Audiokodierungstiefe, I

Lautstärkepegel, N

Anzahl der Audiospuren, n

Informationsvolumen der Sounddatei, V (Bits)

t (s) – Spielzeit der Sounddatei

Tonredakteure

Tonredakteure ermöglichen es Ihnen, Ton nicht nur aufzunehmen und wiederzugeben, sondern ihn auch visuell mit der Maus zu bearbeiten, Töne zu mischen und verschiedene akustische Effekte anzuwenden.

Grundformate

Sounddateien

WAV Einfache diskrete Datenspeicherung. Besteht aus einer Folge von Abtastwerten (diskrete Abtastwerte der Signalamplitude).

MP3 Ein Format, mit dem Sie Audiodateien ohne merklichen Qualitätsverlust komprimieren können

M.I.D.

Eine Datei, die eine Folge von MIDI-Nachrichten enthält.

Aufgabe 1

Die Soundkarte erzeugt eine binäre Kodierung des analogen Audiosignals. Wie viele Informationen werden benötigt, um jede der 256 Signalintensitätsstufen zu kodieren?

Aufgabe 2

Rate Informationsvolumen Digitale Audiodateien mit einer Dauer von 30 Sekunden und einer Kodierungstiefe und Audio-Abtastrate, die minimale und maximale Klangqualität bieten.

Hausaufgaben

Aufgabe 1.9-1.11 schriftlich (S. 44)

Internetressourcen

Autorin der Vorlage: Natalya Anatolyevna Dyachkova, Lehrerin für Biologie und Bildende Kunst

MBOU „Verkhnesolenovskaya-Sekundarschule, Bezirk Veselovsky, Gebiet Rostow.“ Website " http :// pedsovet . su /»

Zusammenfassung der Lektion

Unterrichtsthema:„Kodierung und Verarbeitung von Audioinformationen“

Artikel: Informatik

Klasse: 9

Ziele:pädagogisch- sicherzustellen, dass die Studierenden Kenntnisse über die Kodierung von Audioinformationen mit einem Computer erwerben und nutzen sowie Fähigkeiten zu deren Verarbeitung bei der Verwendung von Anwendungssoftware erwerben;

pädagogisch – Aufmerksamkeit, Genauigkeit und Unabhängigkeit kultivieren;

entwickeln – algorithmisches Denken entwickeln; Kenntnisse im Umgang mit Anwendungssoftware; Fähigkeit, Informationsprobleme zu lösen.

Ausrüstung: Computerkurs, Multimedia-Projektor, Leinwand, Tafel, Kopfhörer, Lautsprecher.

Software: Office-Programm MS PowerPoint, Präsentation „Kodierung und Verarbeitung von Audioinformationen“, beliebiger Audioeditor, Sounddateien.

Unterrichtsart: neues Material lernen.

Unterrichtsfortschritt

1. Wissen aktualisieren

Beantworten Sie bitte in Erinnerung an das zuvor behandelte Thema „Kodierung grafischer Informationen“ die Frage: Wie werden grafische Informationen in einem Computer dargestellt?

Mit welcher Formel können wir das Informationsvolumen berechnen? grafisches Bild?

Nennen Sie abschließend die beiden Hauptformen der Darstellung grafischer Informationen.

2. Neues Material lernen

Erinnern wir uns an den Physikkurs. Was ist Ton? [ Folie 2, 3].

Somit können wir 4 Hauptmerkmale des Klangs benennen: Intensität, Frequenz, Lautstärke und Ton. Sehen wir uns an, wie diese Parameter miteinander zusammenhängen [ Folie 4] .

Die nächsten beiden Folien zeigen den Zusammenhang zwischen Lautstärke und Schallintensität [ Folie 5.6]. Schauen Sie genau hin: Welcher Ton entspricht der Schmerzgrenze des menschlichen Ohrs?

Kehren wir nun zu den Fragen zu Beginn der Lektion zurück. Wie wir uns erinnern, kann ein Computer keine Informationen in Form einer Welle verarbeiten, sondern nur mit elektronischen Impulsen [ Folie 7].

Wie kann Ton von Welle in Digital umgewandelt werden? Wir schauen auf den Bildschirm... [ Folie 8-10].

Wie nennen wir die Informationsmenge, die zum Kodieren eines Pixels in einem Bild erforderlich ist? Genau der gleiche Name hat eine ähnliche Bedeutung für die Audiokodierung [ Folie 11].

Und jetzt kehren wir zu der Formel zurück, an die wir uns zu Beginn der Lektion erinnert haben, und schauen uns die nächste Folie an [ Folie 12]. Die Formel wird nacheinander wiederholt. Lediglich die Buchstabenbezeichnungen änderten sich je nach Art der betrachteten Informationen geringfügig.

Was beeinflusst also in erster Linie die Qualität digitalisierter Audiodaten? [ Folie 13]

Betrachten Sie die niedrigste und höchste digitale Audioqualität [ Folie 14, 15].

Es bleibt abzuwarten, wie und mit welcher Hilfe wir selbst Sounddateien bearbeiten und verändern können. Dabei helfen uns spezielle Anwendungen namens Audio-Editoren [ Folie 17, 18].

Schauen wir uns die wichtigsten Grundfunktionen solcher Programme anhand eines Beispiels an [der Lehrer demonstriert das Ausschneiden zweier Fragmente aus einer Sounddatei und das Einfügen dieser durch Überlagern (Mischen) in eine neue „saubere“ Datei; Vorführung von 2-3 Soundeffekten ist möglich.

3. Konsolidierung des untersuchten Materials

Lassen Sie uns die Aufgaben zur Berechnung des Informationsvolumens von Sounddateien analysieren [ Folie 19-22].

[Die Studierenden lösen optional Aufgaben an der Tafel und kommentieren den Fortschritt der Lösung. Der Rest der Schüler ist in ihren Heften.

Wiederholen Sie nun meine Schritte zum Bearbeiten der Audiodatei selbst: Schneiden Sie zwei Fragmente aus der Audiospur aus, überspielen Sie sie und wenden Sie akustische Effekte an. Nur wird dieses Mal jeder seine eigene Musikdatei haben.

4. Zusammenfassung der Lektion, Hausaufgaben

Welche neuen Konzepte haben Sie heute gelernt? Auflisten?

Wie berechnet man den Informationsumfang einer Sounddatei?

Mit welchen Programmen können Sie Audiodateien verarbeiten?

- Hausaufgaben. Verfassen Sie eine Aufgabe zur Bestimmung des Informationsumfangs einer Sounddatei und schreiben Sie diese auf ein separates Blatt. [Die nächste Lektion kann mit einem kleinen begonnen werden selbständiges Arbeiten zur Lösung dieser Art von Problemen, und die Schüler werden von ihren Klassenkameraden zusammengestellte Probleme lösen]

Damit ist die Lektion abgeschlossen. Auf Wiedersehen!

Verwendete Quellen und Literatur:

Ugrinovich N.D. Informatik und IKT. Grundkurs: Lehrbuch für die 9. Klasse. – M.: BINOM. Wissenslabor, 2007.

Schlüsselwörter und Konzepte: Informatik, offene Lektion, Codierung, Audioinformationen, Audiotiefe, Zeitabtastung von Audio, Audioeditoren.

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Zusammenfassung zur Präsentation

Die Präsentation wurde erstellt, um dem Lehrer die Durchführung einer Informatikstunde zu erleichtern. Eine detaillierte und verständliche Darstellung der Hauptthemen ermöglicht es Schülern, sich bei Bedarf am heimischen Computer mit dem schulischen Teil der IKT vertraut zu machen. Der Inhalt der Show hilft dabei, bei Schulkindern die Fähigkeit zu entwickeln, abstrakt zu denken, zu vergleichen und zu analysieren.

Audioinformationen
Zeitliche Abtastung von Audio
Digitalisierte Klangqualität
Tonredakteure

Format

pptx (Powerpoint)

Anzahl der Folien

Publikum

Worte

Abstrakt

Gegenwärtig

Zweck

Präsentation eines Schülers zur Erlangung einer Note

Folie 1

Folie 2

Audioinformationen

Der Mensch nimmt Schallwellen in Form von Geräuschen unterschiedlicher Lautstärke und Tonalität wahr.
Je größer die Intensität Schallwelle Je lauter der Ton, desto höher die Frequenz der Welle, desto höher die Tonhöhe.
Leiser Ton
Alt
Volumen

Folie 3

Das menschliche Ohr nimmt Schall mit Frequenzen zwischen 20 (leiser Ton) und 20.000 (hoher Ton) Schwingungen pro Sekunde wahr.
Zur Messung der Lautstärke wird eine spezielle Einheit „Dezibel“ verwendet.

Folie 4

Digitalisierung (Übersetzung in digitale Form)

1011010110101010011
analoges Signal
digitales Signal
analoges Signal

Folie 5

Zeitliche Abtastung von Audio

Damit ein PC Ton verarbeiten kann, muss ein kontinuierliches Audiosignal mithilfe von Zeitabtastung in eine digitale diskrete Form umgewandelt werden (eine kontinuierliche Welle wird in separate kleine Abschnitte unterteilt, für jeden dieser Abschnitte wird ein Schallintensitätswert eingestellt).
In der Grafik sieht es so aus:
Ah, die Lautstärke
t, Zeit

Folie 6

Zeitabtastung

Folie 7

Die Audio-Abtastrate ist die Anzahl der Lautstärkemessungen, die in einer Sekunde durchgeführt werden.
Die Audio-Abtastrate kann zwischen 8.000 und 48.000 Änderungen der Audiolautstärke pro Sekunde liegen.

Folie 8

Die Audiokodierungstiefe ist die Menge an Informationen, die zum Kodieren diskreter Lautstärkepegel von digitalem Audio erforderlich ist.
Wenn die Kodierungstiefe bekannt ist, kann die Anzahl der digitalen Tonlautstärkepegel mithilfe der Formel berechnet werden
N – Anzahl der Lautstärkepegel
I – Kodierungstiefe
N= 2I

Folie 9

Digitalisierte Klangqualität

Hängt davon ab:
Abtastraten;
Probenahmetiefen.
Je höher die Frequenz und die Abtasttiefe des Tons, desto höher ist die Qualität des digitalisierten Tons.
Je höher die Qualität des digitalen Tons ist, desto größer ist der Informationsumfang der Tondatei.

Folie 10

Tonredakteure

Mit Sound-Editoren können Sie Sound nicht nur aufnehmen und wiedergeben, sondern auch bearbeiten. Mit ihnen können Sie die Klangqualität und Größe der Audiodatei ändern.
Digitalisierte Audiodaten können unkomprimiert im universellen WAV-Format oder im komprimierten MP3-Format gespeichert werden.

WAV (Waveform-Audioformat), oft unkomprimiert (Größe!)
MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, verlustbehaftete Komprimierung)
WMA (Windows Media Audio, Audio-Streaming, Komprimierung)

Folie 11

Ein Beispiel für die Lösung eines Problems:
Schätzen wir die Lautstärke einer Stereo-Sounddatei mit einer Tondauer von 1 Sekunde und durchschnittlicher Tonqualität (16 Bit, 24000 Messungen pro Sekunde).
V=16* 24000*2 (da Stereo 2 Spuren)= 768000 Bits=
96000 Byte = 94 KB

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Abstrakt

Ziel der Lektion:

Unterrichtsart: Wiederholung

Ausrüstung:

Unterrichtsfortschritt:

Organisatorischer Moment

Darstellung der Bildungsaufgabe:

Brainstorming

Kapitänswettbewerb

Beweisen Sie sich

Kollektive Kreativität

Wand an Wand

Zusammenfassend

Anhang 1

Eingabegerät

Ausgabegerät

Erinnerung

Notation

Logiken

Codierung

Anhang 2

Anhang 3

Beispielfragen:

Definieren Sie den Begriff „Eingabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie das Konzept „Ausgabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie das Konzept des „Computerspeichers“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie den Begriff „Zahlensystem“. Nennen Sie Beispiele für Systeme, mit denen Sie vertraut sind. Erinnern Sie sich an das Alphabet jedes Systems.

Definieren Sie den Begriff „Logik“. Nennen Sie Beispiele für Logikelemente (Zeichnen Sie eine Wertetabelle)

Definieren Sie den Begriff „Codierung“. Sagen Sie mir, wie man mit der ASCII-Codetabelle codiert

Wandeln Sie die Zahl 001101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 572 in ein binäres Zahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 011001 in das Dezimalzahlensystem um

Konvertieren Sie die Zahl 525 in ein binäres Zahlensystem

Wandeln Sie die Zahl 010101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 521 in ein binäres Zahlensystem um

Verwendete Literatur:

_1368534147.unbekannt

_1368534144.unbekannt

Unterrichtsplan zum Thema: „Wiederholung des im Laufe des Jahres behandelten Stoffes“

Ziel der Lektion:Überprüfen Sie den im Laufe des Jahres gelernten Stoff und festigen Sie die schwierigsten Themen.

Unterrichtsart: Wiederholung

Ausrüstung: Computer, Handzettel(Codetabellen), Multimediaprojektor, Tafel, Lehrbücher, Notizbücher, Stifte.

Unterrichtsfortschritt:

Organisatorischer Moment

Darstellung der Bildungsaufgabe:

Analyse Tests zeigte die Themen auf, die die größten Schwierigkeiten bereiteten.

Heute werden wir in der Lektion die schwierigsten Momente festigen und einige der Redakteure wiederholen. Ich schlage vor, sich in Gruppen aufzuteilen und Wettbewerbe abzuhalten. Für jede vollständige Antwort erhält das Team 2 Punkte, für eine unvollständige Antwort oder eine wesentliche Ergänzung zur Antwort des Gegners 1 Punkt. (in 3 Gruppen aufgeteilt und Kommandeure werden ausgewählt)

Brainstorming.(Wiederholung von Systemeinheitsgeräten). Beschleunigen Sie Befehlsreaktionen auf Präsentationsfolien.

Kapitänswettbewerb. Wiederholung des theoretischen Materials

Mannschaftskapitäne stellen jeweils 2 Fragen. Das Team hilft bei der Vorbereitung einer Antwort auf die Frage. Der Kapitän antwortet. (Anhang 1). Dieser Anhang enthält Beispielfragen mit Antworten. Sie können Fragen beantworten, die wiederholt werden müssen.

Beweisen Sie sich. Anwendung theoretischen Wissens in der Praxis.

Jedes Team muss ein Bild in einem Grafikeditor zeichnen und Text gemäß dem vorgeschlagenen Muster eingeben (vorbereitete Karten werden hierzu verteilt). Während Ihre Teammitglieder die zugewiesene Aufgabe erledigen, sammeln alle anderen Teammitglieder weiterhin Punkte. Ihnen wurde die Aufgabe übertragen, Botschaften an Ihre Rivalen zu übermitteln. Ich schlage vor, es mithilfe der ASCII-Codetabelle zu kodieren. Nachrichten austauschen. Das gegnerische Team muss die empfangene Nachricht entschlüsseln. Sie haben 10 Minuten Zeit, um diese Aufgaben zu erledigen.

Kollektive Kreativität. Aufgaben lösen, Schilder werden ausgehändigt, darauf kann man eine Logikaufgabe schreiben (Anlage 2 und 3)

Wand an Wand. Die Teams stellen abwechselnd im Voraus vorbereitete Fragen. Wenn das gegnerische Team die Frage nicht beantworten kann, beantworten Sie die Frage selbst.

Zusammenfassend. Wertung. Diskussion der Lektion.

Anhang 1

Definieren Sie den Begriff „Eingabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Eingabegerät- Hierbei handelt es sich um Hardware zur Umwandlung von Informationen aus einer für den Menschen verständlichen Form in eine von einem Computer wahrgenommene Form.

Definieren Sie das Konzept „Ausgabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Ausgabegerät– Hierbei handelt es sich um Hardware zur Umwandlung computergestützter Darstellungen von Informationen in eine für Menschen verständliche Form.

Definieren Sie das Konzept des „Computerspeichers“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Erinnerung ist eine Sammlung von Geräten zum Speichern von Informationen.

Definieren Sie den Begriff „Zahlensystem“. Nennen Sie Beispiele für Systeme, mit denen Sie vertraut sind. Erinnern Sie sich an das Alphabet jedes Systems.

Notation ist eine Reihe von Techniken und Regeln zum Schreiben von Zahlen unter Verwendung eines bestimmten Satzes von Symbolen

Definieren Sie den Begriff „Logik“. Nennen Sie Beispiele für Logikelemente (Zeichnen Sie eine Wertetabelle)

Logiken– ist die Wissenschaft von Gesetzen und Denkformen (Konjunktion, Disjunktion, Negation, Konsequenz und Äquivalenz)

Definieren Sie den Begriff „Codierung“. Sagen Sie mir, wie man mit der ASCII-Codetabelle codiert

Codierung ist der Prozess der Darstellung von Daten in Form von Code.

Anhang 2

Sie können ein beliebiges Beispiel anbieten und ein Schild als Karte verteilen

Anhang 3

Wandeln Sie die Zahl 001101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 572 in ein binäres Zahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 011001 in das Dezimalzahlensystem um

Konvertieren Sie die Zahl 525 in ein binäres Zahlensystem

Wandeln Sie die Zahl 010101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 521 in ein binäres Zahlensystem um

Beispielfragen:

Definieren Sie den Begriff „Eingabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie das Konzept „Ausgabegerät“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie das Konzept des „Computerspeichers“. Nennen Sie Beispiele für solche Geräte.

Definieren Sie den Begriff „Zahlensystem“. Nennen Sie Beispiele für Systeme, mit denen Sie vertraut sind. Erinnern Sie sich an das Alphabet jedes Systems.

Definieren Sie den Begriff „Logik“. Nennen Sie Beispiele für Logikelemente (Zeichnen Sie eine Wertetabelle)

Definieren Sie den Begriff „Codierung“. Sagen Sie mir, wie man mit der ASCII-Codetabelle codiert

Wandeln Sie die Zahl 001101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 572 in ein binäres Zahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 011001 in das Dezimalzahlensystem um

Konvertieren Sie die Zahl 525 in ein binäres Zahlensystem

Wandeln Sie die Zahl 010101 in das Dezimalzahlensystem um

Wandeln Sie die Zahl 521 in ein binäres Zahlensystem um

Verwendete Literatur:

S.V. Simonovich „Allgemeine Informatik“

S.V. Simonovich „Praktische Informatik“

N.V. Makarova „Informatik“ 7-9 Klassen

Punkte werden in Form von Sternen vergeben

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