Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Кодирование звука
Содержание
- 1. Кодирование звука
- 2. lλНепрерывная звуковая волнаДлина волны. Величина обратная
- 3. Основные характеристики звукаДлина волны и частота:l =
- 4. Громкость звука
- 5. Временная дискретизация звукаПроцесс разбиения непрерывной звуковой волны
- 6. Частота дискретизацииДля записи аналогового сигнала и его
- 7. Глубина дискретизацииКаждому дискретному временному отрезку – каждой
- 8. ПримерИзвестна глубина кодирования – 16 бит (I).
- 9. Вопрос: назовите основные характеристики аналогового звукаЧастота (количество
- 10. Вопрос: назовите основные характеристики цифрового звукаЧастота дискретизации
- 11. Качество оцифрованного звука Чем больше величина частоты и
- 12. Качество оцифрованного звукаСовокупная характеристика качества цифрового звука
- 13. Качество оцифрованного звукаСамое низкое качество цифрового звука
- 14. Качество оцифрованного звукаСамое высокое качество цифрового звука
- 15. Информационный объем звукового файлаЧем выше качество
- 16. Пример Определить информационный объем 5-секундной стереозвуковой дорожки
- 17. Программное обеспечение для работы со звукомРазличают:Средства записи звукаЗвуковые редакторыПлееры
- 18. Хранение цифрового звукаВ виде аудиотреков на аудио-CDВ виде звуковых файлов
- 19. Хранение цифрового звука. Audio TrackАудиотрек представляет собой
- 20. Хранение цифрового звука. Звуковые файлыНаиболее распространенные форматы
- 21. Сжатие звуковой информацииПри сохранении звука в форматах
- 22. Работа со сжатым звукомПри работе со сжатым
- 23. Задание 1Звуковая плата производит кодирование аналогового звукового
- 24. Задание 2Определить информационный объем 10-секундной звуковой
- 25. *Задание 3Определить длительность звукового файла, который может
- 26. *Задание 3. Решение
- 27. Задание 4Подсчитать, сколько места будет занимать одна
- 28. Задание 5Подсчитать, сколько места будет занимать две
- 29. Задание 6Подсчитать, сколько места будет занимать семь
- 30. Задание 7Подсчитать, сколько места будет занимать три
- 31. Задание 8Какой объем данных имеет моноаудиофайл, длительность
- 32. Задание 9Рассчитайте объем стереоаудиофайла длительностью 20 секунд
- 33. Задание 10 Определите количество уровней звукового сигнала при
- 34. Задание 11Подсчитать объем файла с 10 минутной
- 35. Задание 12Подсчитать время звучания звукового файла объемом
- 36. Задание 13В распоряжении пользователя имеется память объемом
- 37. Задание14Объем свободной памяти на диске 5,25 Мб,
- 38. Задание 12Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает
- 39. Скачать презентанцию
lλНепрерывная звуковая волнаДлина волны. Величина обратная частоте. Чем она больше, тем звук нижеАмплитуда колебаний. Чем она больше, тем звук громче
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2
l
λ
Непрерывная звуковая волна
Длина волны.
Величина обратная частоте.
Чем она больше,
тем звук ниже
Слайд 3Основные характеристики звука
Длина волны и частота:
l = 1/υ
Чем больше длина
волны, тем меньше частота. Измеряется в количестве колебаний в секунду
(1/сек)Амплитуда колебаний.
Соответствует громкости звука. Громкость измеряется в децибелах (дБ)
Слайд 5
Временная дискретизация звука
Процесс разбиения непрерывной звуковой волны на отдельные (дискретные)
временные участки, для которых может быть установлены различные уровни громкости
Слайд 6Частота дискретизации
Для записи аналогового сигнала и его преобразования в цифровую
форму используется микрофон, подключенный к звуковой карте
Качество звука зависит от
количества измерений уровня звука в секундуКоличество измерений уровня звука в единицу времени называется частотой дискретизации
Частота дискретизации лежит в диапазоне от 8 000 до 48 000 измерений в секунду
Слайд 7Глубина дискретизации
Каждому дискретному временному отрезку – каждой «ступеньке» – присваивается
определенный уровень громкости (N), для кодирования которых требуется определенный объем
информации (I)Глубина кодирования звука – количество информации, необходимое для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука
N = 2I
Слайд 8Пример
Известна глубина кодирования – 16 бит (I). Рассчитать количество возможных
уровней громкости внутри одного измерения звука (N)
По формуле N =
2I находим:N = 216 = 65 536
Каждому уровню громкости присваивается одно из 65 536 значений, которое кодируется двоичными числами от 0000 0000 0000 0000 (минимальный уровень) до 1111 1111 1111 1111 (максимальный уровень)
Слайд 9Вопрос: назовите основные характеристики аналогового звука
Частота
(количество вершин на единицу длины
оси абсцисс)
От нее зависит высота тона звука.
Измеряется в 1/сек
Амплитуда
(высота
вершин на графике – координаты по оси ординат)
От нее зависит громкость звука
Измеряется в децибелах
Слайд 10Вопрос: назовите основные характеристики цифрового звука
Частота дискретизации
(количество «ступенек» на единицу
длины оси абсцисс)
Определяет высоту тона звука
Измеряется в 1/сек
Глубина дискретизации
(на
сколько частей может быть разбита одна «ступенька» на графике в высоту)
Определяет громкость звука
Измеряется в битах
Слайд 11Качество оцифрованного звука
Чем больше величина частоты и глубины дискретизации, тем
более близким к аналоговому сигналу будет приближаться цифровой звук, и
тем выше будет качество звука
Слайд 12Качество оцифрованного звука
Совокупная характеристика качества цифрового звука – профессиональный термин
звукорежиссеров и DJ’ев – битрейт, представляет собой произведение количества каналов
на частоту и на глубину дискретизации .Измеряется: бит × 1/сек = бит/сек
Слайд 13Качество оцифрованного звука
Самое низкое качество цифрового звука (качество телефонной связи)
соответствует:
8 000 измерений в секунду (1/сек)
8 бит глубины звука
Один
канал (моно)Битрейт:
1 × 8 × 8000 = 64000 = 62,5 кбит/сек
Слайд 14Качество оцифрованного звука
Самое высокое качество цифрового звука (аудио-CD) соответствует:
48 000
измерений в секунду (1/сек)
16 бит глубины звука
Два канала (стерео)
Битрейт:
48 000 × 16 × 2 = 1 536 000 ≈ 1,5 Мбит/сек
Современные аудиосистемы кроме стерео поддерживают т.н. квадрозвук – 4 канала
Слайд 15Информационный объем
звукового файла
Чем выше качество звука, тем больше требуется
дискового пространства для его хранения и оперативной памяти для его
обработки.Информационный объем определяется как произведение глубины и частоты дискретизации на длительность воспроизведения и на количество каналов
(или произведение битрейта на длительность)
Слайд 16Пример
Определить информационный объем 5-секундной стереозвуковой дорожки с глубиной кодирования
16 бит и частотой дискретизации 24 000 1/с
Решение:
16 бит ×
24 000 1/сек × 5 сек × 2 (канала) = = 3 840 000 бит = 468,75 кБ
Слайд 17Программное обеспечение для работы со звуком
Различают:
Средства записи звука
Звуковые редакторы
Плееры
Слайд 19Хранение цифрового звука.
Audio Track
Аудиотрек представляет собой формат записи звука в
виде непрерывного цифрового потока.
Аналогично звуковым дорожкам на виниловых дисках.
Звук
хранится без сжатия.Аудиодорожка воспринимается компьютером, как файл с расширением *.cda (Compact Disk Audio). Он хорошо воспроизводится плеером, но его нельзя скопировать.
Слайд 20Хранение цифрового звука.
Звуковые файлы
Наиболее распространенные форматы звуковых файлов:
wav (wave)
wma (Windows
Media Audio)
mid (midi)
mp3
и др.
Из них только wav хранит несжатый
звук, все остальные используют сжатие
Слайд 21Сжатие звуковой информации
При сохранении звука в форматах со сжатием происходит
отбрасывание не воспринимаемых человеческим ухом частот с малой амплитудой.
Сжатие
до десятков разПотеря информации, что может привести к ухудшению качества звука
Слайд 22Работа со сжатым звуком
При работе со сжатым звуком файл сначала
распаковывается и только потом поступает на обработку плеером или редактором.
Для
распаковки/сжатия аудио применяются специальные программы аудиокодеки (Audio Coder/Decoder)
Слайд 23Задание 1
Звуковая плата производит кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество
информации необходимо для кодирования каждого из 65 536 возможных уровней
громкости сигнала?Решение:
2i = 65 536
216 = 65 536
I = 16
Слайд 24Задание 2
Определить информационный объем
10-секундной звуковой дорожки при:
Моно, 8 бит,
8 000 измерений
Стерео, 16 бит, 48 000 измерений
Решение:
1 × 8
× 8 000 × 10 = 640 000 = 78,1 (кБ)2 × 16 ×48 000 × 10 = 15 360 000 = 1,83 (МБ)
Слайд 25*Задание 3
Определить длительность звукового файла, который может уместиться на дискете
3,5’’.
Учесть, что для хранения данных на дискете доступно 2
847 секторов, объемом 512 байт каждый.Моно, 8 бит, 8 000 измерений
Стерео, 16 бит, 48 000 измерений
Слайд 27Задание 4
Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового стереозвука
с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит
Решение.
Число каналов: 2
Длительность
звучания: 60 секЧастота дискретизации: 44,1 * 1 000 = 44 100 Гц (44 100 1/сек)
Разрядность: 16 бит
Информационный объем: 2 * 60 * 44 100 * 16 = = 84 672 000 бит = = 10 584байт ≈ 10 Мб
Слайд 28Задание 5
Подсчитать, сколько места будет занимать две минуты цифрового стереозвука
с частотой 11 кГц и разрядностью 16 бит
Решение.
Число каналов: 2
Длительность
звучания:
2 * 60 = 120 секЧастота дискретизации: 11 * 1 000 = = 11 000 Гц (11 000 1/сек)
Разрядность: 16 бит
Информационный объем: 2 * 120 * 11 000 * 16 = = 42 240 000 бит = = 5 280 000байт ≈ 5 Мб
Слайд 29Задание 6
Подсчитать, сколько места будет занимать семь минут цифрового монозвука
с частотой 22 кГц и разрядностью 8 бит
Решение.
Число каналов: 1
Длительность
звучания:
7 * 60 = 420 секЧастота дискретизации: 22 * 1 000 = = 22 000 Гц (22 000 1/сек)
Разрядность: 8 бит
Информационный объем: 1 * 420 * 22 000 * 8 = = 73 920 000 бит = = 9 240 000 байт ≈ 8,8 Мб
Слайд 30Задание 7
Подсчитать, сколько места будет занимать три минуты цифрового стереозвука
с частотой 32 кГц и разрядностью 8 бит
Решение.
Число каналов: 2
Длительность
звучания:
3 * 60 = 180 секЧастота дискретизации: 32 * 1 000 = = 32 000 Гц (32 000 1/сек)
Разрядность: 8 бит
Информационный объем: 2 * 180 * 32 000 * 8 = = 92 160 000 бит = = 11 520 000 байт ≈ 11 Мб
Слайд 31Задание 8
Какой объем данных имеет моноаудиофайл, длительность звучания которого 1
секунда, при среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц)?
Решение.
Число каналов:
1Длительность звучания: 1 с
Частота дискретизации: 24 * 1 000 = = 24 000 Гц (24 000 1/сек)
Разрядность: 16 бит
Информационный объем: 1 * 1 * 24 000 * 16 = = 384 000 бит = = 48 000 байт ≈ 47 кб
Слайд 32Задание 9
Рассчитайте объем стереоаудиофайла длительностью 20 секунд при 20-битном кодировании
и частоте дискредитации 44.1 кГц.
Решение.
Число каналов: 2
Длительность звучания: 20 с
Частота
дискретизации:
44,1 * 1 000 =
= 44 100 Гц (44 100 1/сек)Разрядность: 20 бит
Информационный объем: 2 * 20 * 44 100 * 20 = = 35 280 000 бит = = 4 410 000 байт ≈ 4,2 Мб
Слайд 33Задание 10
Определите количество уровней звукового сигнала при использовании
8-битных звуковых
карт
Решение.
Количество возможных уровней громкости сигнала
N = 2I
N = 28
N =
256Ответ: а. 256 уровней
Слайд 34Задание 11
Подсчитать объем файла с 10 минутной речью записанного с
частотой дискретизации 11 025 Гц и разрядностью кода 4 бита
на 1 измерение.Решение.
Число каналов:
речь принято записывать в режиме моно (1 канал)
Длительность звучания:
10 * 60 = 600 сек
Частота дискретизации:
11 025 Гц (11 025 1/сек)
Разрядность: 4 бит
Информационный объем:
1 * 600 * 11 025 * 4 =
= 26 460 000 бит =
= 3 307 500 байт ≈ 3,15 Мб
Слайд 35Задание 12
Подсчитать время звучания звукового файла объемом
3,5 Мбайт, содержащего
стереозапись с частотой дискретизации 44 100 Гц и разрядностью кода
16 бит на 1 измерениеРешение.
Число каналов: 2
Длительность звучания: Х
Частота дискретизации:
44 100 Гц (44 100 1/сек)
Разрядность: 16 бит
Информационный объем:
2 * Х * 44 100 * 16 = 3,5 (Мб)
1 411 200*Х = 29 360 128
Х = 20,8 (сек)
Слайд 36Задание 13
В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо
записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна
быть частота дискретизации и разрядность?Решение.
Число каналов:
X. Пусть Х=1
Длительность звучания:
60 сек
Частота дискретизации: Y
Разрядность: Z (8 или 16)
Информационный объем:
2,6Мб = 21 810 381 бит
1 * 60 * Y * Z = 21 810 381
YZ = 363 506,35
При Y=8 Z=45438 Гц = 45,44 кГц ≈ 44,1 кГц (standard)
При Y=8 Z=22719 Гц = 22,72 кГц ≈ 22,05 кГц (standard)
Слайд 37Задание14
Объем свободной памяти на диске 5,25 Мб, разрядность звуковой платы
16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации
22,05 кГц?
Решение.
Число каналов:
неизвестно, принимаем 1
Длительность звучания: Х
Частота дискретизации:
22,05 * 1 000 = 22 500 Гц Разрядность: 16 бит
Информационный объем:
5,25 Мб = 44 040 192 бит
1 * Х * 22500 * 16 = 5,25 (Мб)
360 000*Х = 44 040 192
Х = 122,3 (сек)
Слайд 38Задание 12
Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3
Мб, разрядность звуковой платы 8. С какой частотой дискретизации записан
звук?Решение.
Число каналов: X. Пусть Х=1 Длительность звучания:
60 сек
Частота дискретизации: Y
Разрядность: 8 бит
Информационный объем:
1 * 60 * Y * 8 = 1,3 (Мб)
480Y = 10 905 190 (бит)
Х ≈ 22 719 (бит/сек) ⇒
⇒ Х ≈ 22,05 кБит/сек (st.)
