Методическая разработка урока по предмету информатика на тему: «Кодирование звука»

Этапы урока

Время (мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

УУД

1.Организационный момент.

2

Постановка цели и задач урока. Мотивация обучающихся на учебную деятельность

Личностные:

формирование навыков самоорганизации

Коммуникативные: умение слушать других

2.Актуализация опорных знаний

5

На прошлых уроках мы познакомились с темой кодирование информации и рассмотрели кодирование текстовой и графической информации. Давайте повторим.

Регулятивные:

Оценка своих знаний

контроль правильности ответов

Коммуникативные:

умение слушать других;

корректно выражать своё мнение, вести диалог.

1. Чем отличается аналоговая информация от дискретной?

Аналоговая информация представлена в непрерывном виде.

Дискретная информация – это поток информации, разделенный на блоки.

1. От чего зависит способ кодирования информации?

Способ кодирования зависит от вида информации.

1. Что подразумевают под процессом дискретизации?

Представление информации в цифровом виде (в двоичной системе счисления)

3. Усвоение новых знаний

13

Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.

Звуковые сигналы в окружающем нас мире необычайно разнообразны. Сложные непрерывные сигналы можно с достаточной точностью представлять в виде суммы некоторого числа простейших синусоидальных колебаний.

Причем каждое слагаемое, то есть каждая синусоида, может быть точно задана некоторым набором числовых параметров – амплитуды, фазы и частоты, которые можно рассматривать как код звука в некоторый момент времени.

В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки и для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.

Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

Каждому уровню громкости присваивается его код. Чем большее количество уровней громкости будет выделено в процессе кодирования, тем большее количество информации будет нести значение каждого уровня и тем более качественным будет звучание.

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой.

Частота дискретизации – количество измерений уровня сигнала в единицу времени.

Количество уровней громкости определяет глубину кодирования. 

Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука, как стандарт, но также широко поддерживают 24 бит (более 16,7 млн уровней) и даже 32 бит, что повышает точность, динамический диапазон и реалистичность звука, делая его более насыщенным и четким. 

При этом количество уровней громкости равно N = 2¹⁶ = 65536.

2ⁱ= N

N – количество различных уровней сигнала,

i – глубина кодирования звука 

Информационный объем звуковой информации равен: 

где i – глубина звука (бит),

D – частота дискретизации (Гц),

t – время звучания (сек).

Низкое качество: телефонная связь при частоте дискретизации 8000 раз в секунду глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (моно)

Высокое качество: аудио при частоте дискретизации 48000 раз в секунду глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (стерео)

Личностные:

Сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной деятельности. Регулятивные:

Умение решать ситуационные задачи.

Познавательные:

Умение строить логической цепи рассуждений.

Коммуникативные:

сотрудничество с преподавателем.

4. Практическая работа

Обучающиеся выполняют самостоятельную работу в рабочих тетрадях.

Личностные:

провести анализ информации;

привести аргументы в ходе решения задачи.

Регулятивные:

выбирать путь достижения цели;

решение задачи по заданному алгоритму.

Познавательные:

анализировать предложенный алгоритм;

умение соотносить свои действия с планируемым результатом, оценивать работу.

Коммуникативные:

Умение обосновывать выводы по итогам выполнения практических работ.

15

Задача №1.

В течение 25 секунд производилась запись звука в компьютер при частоте дискретизации 22, 050 кГц и разрядности квантования 16 бит. Определите информационный объем получившегося файла. Запишите ответ записать в Мб.

Задача №2 

Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на дис­ке 1,3 Мб, разрядность звуковой платы составляет 8 бит. С какой частотой дискретизации записан звук?

Задача №3 

Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 32 бит. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Чему равен размер полученного файла, выраженному в мегабайтах?

1. Определяют заданные параметры;

2. Проверяют единицы измерения и при необходимости переводят по системе СИ.

3. Демонстрируют практические умения работы с формулами, при необходимости выражают одну величину через другую;

4. Демонстрируют практические умения перевода из одной единицы измерения информации в другую.

6. Рефлексия

5

1. Что узнали на уроке?

2. Что было трудного в изучении?

3. Всё ли получилось усвоить?

4. Над чем необходимо ещё поработать?

Обучающиеся оценивают качество своей работы на уроке. Определяют уровень освоения темы.

Личностные:

Умение проводить анализ ситуации.

Коммуникативные:

Умения высказывать и обосновывать свою точку зрения.