Разработка урока "Обработка звуковой информации"

Дата:10.04 – 17.04 Класс: 6 Проверила:

Тема урока: Обработка звуковой информации. Звукозапись.

Цели изучения темы «Обработка звуковой информации», «Звукозапись»:

• познакомить с процессом оцифровки звука;

• дать понятие об основных форматах звуковых файлов;

• освоить приёмы записи и редактирования звуковой информации.

Цель урока:

• систематизировать знания о звуковой информации, дать понятие о процессе дискретизации звука, об основных звуковых форматах и способах создания звуковых файлов с помощью компьютера, научить пользоваться закладкой Громкость панели управления “Звуки и аудио устройства”.

Содержание урока.

В первой части урока учащимся следует дать краткую характеристику нового курса, сообщить о видах деятельности. Которые они должны освоить во время его изучения.

В основной части изучаются понятия звукового сигнала - аналогового и цифрового, суть процесса оцифровки и устройства компьютера, реализующие этот процесс, основные форматы звуковых файлов и их параметры и назначение, способы создания цифрового аудио, даётся сравнительная характеристика звуковых файлов, записанных с разными значениями параметров (частоты, глубины, …).

Рекомендуется использовать презентацию Приложение 1.

В третьей части урока учащиеся знакомятся с категорией “Звуки и аудио устройства” панели управления.

Настройка звука с помощью панели управления “Звуки и аудио устройства”, в основном с назначением закладки Громкость, а также с регулятором громкости на панели задач.

Знакомство с интерфейсом и возможностями звукового редактора Звукозапись.

Цель урока: познакомить учащихся с рабочим окном редактора, найти знакомые по работе с другими редакторами пункты меню и подменю, понять назначение индикаторов и кнопок панели управления звуком.

Содержание урока.

В первой части урока учащимся следует показать, как вызывается редактор (Программы/Стандартные/Развлечения/Звукозапись), дать характеристику нового программного средства.

Программа Звукозапись предназначена для открытия, прослушивания, записи, редактирования и сохранения звуковых файлов. Далее, на практике, знакомимся с рабочим окном:

Вторая часть урока – практическая.

Открытие файла: Файл/Открыть или просто перетаскиваем пиктограмму нужного файла в окно редактирования. Использовать любой звуковой файл формата wav.

Воспроизведение: знакомимся с кнопками панели управления: - к началу, в конец, воспроизведение, остановка. Используем для работы тот же файл.

Изменение формата записи: Сохранить как и кнопка “Изменить” - возможность выбора другого формата для сохранения файла.

Использование встроенной справки: открыть встроенную справку, с помощью закладки Поиск найти информацию о форматах записи звуковых файлов.

Сохранить открытый файл в разных форматах (например, PCM 44,100 кГц; 16 бит; стерео) и сравнить размеры файлов. Прослушать. Сделать выводы (сжатие или увеличение степени сжатия файла .wav обычно не улучшает качество звучания; изменение атрибутов файла .wav может привести к изменению его размера, но обычно не улучшает качество звучания).

В третьей части урока учимся записывать звук с помощью микрофона. Используем кнопку “Запись” . Записать несколько фраз или строк из любой песни. Прослушать.

Домашнее задание: Создать 1 - 2 звуковых картинки для новогодней презентации. Использовать файлы, предложенные учителем (новогодние песенки, звон колокольчиков, …), запись звука с микрофона и записи с CD и DVD - носителей.

Кодирование звуковой информации

Звук – это звуковая волна с непрерывно меняющийся амплитудой и частотой

Чем больше частота сигнала, тем выше тон звука

Чем больше амплитуда, тем громче звук

непрерывную аналоговую

аналоговом бесконечное

Дискретное представление звука

дискретном конечное

Аналоговый сигнал можно сравнить с телом, движущимся по наклонной плоскости

При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определённого диапазона

Дискретный сигнал можно сравнить с телом, движущимся по лестнице

при движении тела по лестнице – его координаты могут принимать только определённый набор значений, меняющихся скачкообразно

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кода.

Цифровой сигнал — это всегда некоторое приближенное и упрощенное представление аналогового. Звук разбивается на составляющие, каждой из которых присваивается числовой код - происходит оцифровка звука.

Дискретизацией звукового сигнала занимаются звуковые карты наших компьютеров. Точнее, их аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

Звуковая карта (чаще ее называют Sound Blaster) представляет собой небольшую плату с набором микросхем с специальными разъемами для подключения микрофона, динамиков, клавиатуры и других подобных устройств. Карты Sound Blaster бывают различных типов и предоставляют широчайший спектр возможностей работы со звуком, начиная от записи с микрофона и кончая сложнейшим конструированием современных мелодий для большого оркестра.

АЦП через определенные интервалы времени измеряет уровень сигнала на входе и записывает полученное число на диск. Последовательность этих чисел и составляет звуковой файл

частота дискретизации

Понятно, что чем чаще измеряется уровень на входе (то есть чем чаще идут вертикальные линии на рисунке), тем точнее цифровой сигнал воспроизводит форму аналогового. Этот параметр и есть частота дискретизации или частота семплирования

Глубина (разрядность) звука

Такая же ситуация и с уровнями сигналов — чем чаще идут горизонтальные линии, тем точнее узелки попадают на кривую.

Компьютер может записать напряжение на входе звуковой карты только с определенной точностью , зависящей от размеров числа, которым может быть представлена громкость.

4 байта (64 бита)- 18446744073709551616 горизонтальных линий

2 байта (16 бит)-65 536 линий,

1 байт (8 бит)-256 линий,

Этот параметр называется глубиной или

разрядностью звука

( bit rate ).

На аудиодисках частота дискретизации всегда 44,1 кГц (вдвое выше того, что может слышать человеческое ухо), а глубина звука 16 бит (на DVD может быть другое качество). Профессиональные и даже полупрофессиональные карты нового стандарта могут писать и с частотой 96 кГц , глубину звука иметь 4-байтную и даже выше, что обеспечивает супервысокое качество сигнала.

Но, наверное, один человек из тысячи способен на слух определить, где «44 х 16», а где «96х32». Все остальные замечают только большую разницу в размерах файлов

Размер файла при изменении качества звука растёт очень быстро

Дискретиза-ция

Раз-ряд-ность

11 кГц

8 бит

Число каналов

44,1 кГц

96 кГц

Размер записи в 1 секунду

1 канал - моно

16 бит

24 бита

11 КБ

2 канала - стерео

172 КБ

2 канала - стерео

4,5МБ альбом (50мин) 1,4 ГБ

Наиболее часто используемые форматы звуковых файлов

1. WAVE (.wav) - наиболее широко распространенный формат. Используется в ОС Windows для хранения звуковых файлов. Файлы в этом формате имеют большой размер, который зависит от: дискретизации (частоты семплирования ); разрядности звука; моно - или стереозвука; длительности.

2. MPEG-3 (.mp3) - наиболее популярный на сегодняшний день формат звуковых файлов. При кодировании применяется психоаккустическая компрессия: из мелодии удаляются звуки, не воспринимаемые человеческим ухом (воспринимаемый диапазон 20-20000 Гц ).

3. MIDI (.mid) - содержат не сам звук, а только команды для воспроизведения звука. Звук синтезируется с помощью FM- или WT-синтеза. Если звуковая карта не содержит синтезатора, то такой звук воспроизводится не будет.

4. Real Audio (.ra, .ram) - разработан для воспроизведения звука в Internet в режиме реального времени. Полученное качество в лучшем случае соответствует плохонькой аудиокассете, для качественной записи музыкальных произведений применение формата MPEG-3 более предпочтительно. Низкий размер достигается применением методов сжатия.

5. MOD (.mod) - музыкальный формат, в нем хранятся образцы оцифрованного звука, которые можно затем использовать как шаблоны для индивидуальных нот. Файлы в этом формате начинаются с набора образцов звука, за которыми следуют ноты и информация о длительности. Каждая нота воспроизводится с помощью одного из приведенных в начале звуковых шаблонов. Такой файл, в отличие от MIDI-файла, полностью задает звук, что позволяет воспроизводить его на любой компьютерной платформе.

Создавать музыку с помощью компьютера можно двумя основными способами:

• Писать музыку непосредственно в компьютере:

• в музыкальных программах (секвенсорах) удобно создавать музыку, переправляя в компьютер ноты с синтезатора или MIDI -клавиатуры; можно мышкой нарисовать все нужные ноты (занятие это очень трудоемкое);
• в музыкальных программах (секвенсорах) удобно создавать музыку, переправляя в компьютер ноты с синтезатора или MIDI -клавиатуры;
• можно мышкой нарисовать все нужные ноты (занятие это очень трудоемкое);

• Записывать живой звук с микрофона или линейного входа звуковой карты, используя компьютер как компактную студию звукозаписи;

После оцифровки используют программы редактирования звуковых файлов для монтажа музыки, разного рода коррекций и спецэффектов.

Но есть и третий способ, при котором вы вообще можете ничего не вводить в компьютер. Например, нарезать кусочки из чужих произведений, зациклить их (получаются так называемые петли- loop ) и из этих петель монтировать свое произведение. Этот метод часто используется в современной танцевальной музыке.

На самом деле все три способа можно применять совместно:

• часть инструментов писать живьем (уж вокал-то точно!),
• часть играть по MIDI ,
• отдельные партии формировать из фрагментов чужих композиций (например, использовать качественно записанные барабанные петли).

Для того, чтобы музыка выглядела (точнее, звучала), как живая, нужно очень постараться, много знать и уметь!