Мэдээллийн кодчилол. Мэдээллийн хэмжээ

Үндсэн ойлголтууд

Дээж авах давтамж (f) нь 1 секундэд хадгалагдсан дээжийн тоог тодорхойлдог;

1 Гц (нэг герц) нь секундэд нэг тоо,

ба 8 кГц нь секундэд 8000 дээж

Кодлох гүн (b) нь 1 эзлэхүүний түвшинг кодлоход шаардагдах битийн тоо юм

Тоглох хугацаа (t)

Мэдээлэл хадгалах багтаамж 1 суваг (моно)

I=f b t

(f Гц-ийн түүвэрлэлтийн хурд, b битийн кодчиллын гүнээр кодлогдсон t секундын үргэлжлэх дууны талаарх мэдээллийг хадгалах, I санах ойн бит)

At хоёр сувгийн бичлэг (стерео)нэг сувгийн өгөгдлийг хадгалахад шаардагдах санах ойн хэмжээг 2-оор үржүүлнэ

I=f b t 2

Нэгж I - бит, b - бит, f - Герц, t - секунд Дээж авах давтамж 44.1 кГц, 22.05 кГц, 11.025 кГц

Аудио кодчилол

Онолын үндсэн заалтууд

Дууны цаг хугацааны дээж авах.Компьютер дууг боловсруулахын тулд тасралтгүй аудио дохиог цаг хугацааны түүвэр ашиглан салангид тоон хэлбэрт хөрвүүлэх шаардлагатай. Тасралтгүй дууны долгион нь тусдаа жижиг цаг хугацааны хэсгүүдэд хуваагддаг бөгөөд ийм хэсэг бүрт дууны эрчмийн тодорхой утгыг тогтоодог.

Ийнхүү A(t) хугацаанаас дууны чанга байдлын тасралтгүй хамаарал нь чанга байдлын түвшний салангид дараалалаар солигдоно. График дээр энэ нь гөлгөр муруйг "алхам"-ын дарааллаар сольж байгаа мэт харагдаж байна.

Дээж авах давтамж.Дууны картанд холбогдсон микрофон нь аналог дууг бичиж, тоон хэлбэрт шилжүүлэхэд ашиглагддаг. Хүлээн авсан дижитал дууны чанар нь цаг хугацааны нэгж дэх дууны түвшний хэмжилтийн тооноос хамаарна, өөрөөр хэлбэл. түүврийн хурд. Хэмжилтийг 1 секундэд хийх тусам (түүвэрлэлтийн хурд өндөр байх тусам тоон төхөөрөмжийн "шат" илүү нарийвчлалтай болно. дуут дохиоаналог дохионы муруйг дагадаг.

Аудио түүвэрлэлтийн хурднэг секундын дотор дууны хэмжээг хэмжих тоо, герцээр (Гц) хэмждэг. Дээж авах давтамжийг үсгээр тэмдэглэ е.

Аудио түүвэрлэлтийн хурд нь секундэд 8000-аас 48000 дууны хэмжээг хэмжих боломжтой. Кодлохын тулд гурван давтамжийн аль нэгийг сонгоно уу: 44.1 кГц, 22.05 кГц, 11.025 кГц.

Аудио кодчиллын гүн."Алхам" бүрт дууны түвшний тодорхой утгыг өгдөг. Дууны чанга байдлын түвшинг кодлоход тодорхой хэмжээний мэдээлэл шаардлагатай N төлөв байдлын багц гэж үзэж болно.б , үүнийг аудио кодчиллын гүн гэж нэрлэдэг

Аудио кодчиллын гүнЭнэ нь дууны түвшний салангид түвшнийг кодлоход шаардагдах мэдээллийн хэмжээ юм дижитал дуу чимээ.

Хэрэв кодчиллын гүн нь мэдэгдэж байгаа бол тоон дууны түвшний тоог N = 2 b томъёогоор тооцоолж болно. Аудио кодчиллын гүнийг 16 бит болгоод дууны чанга байдлын түвшний тоо:

N=2 b = 216 = 65536.

Кодчилол хийх явцад дууны түвшний түвшин бүр өөрийн гэсэн 16 битийн хоёртын кодыг өгдөг бөгөөд хамгийн бага дууны түвшин нь 0000000000000000 кодтой, хамгийн өндөр нь 1111111111111111 кодтой тохирч байх болно.

Дижитал дууны чанар.Дууны давтамж, түүврийн гүн өндөр байх тусам дижитал дууны чанар сайн байх болно. Чанартай тохирох дижитал аудионы хамгийн бага чанар утасны холболт, секундэд 8000 удаа түүвэрлэлтийн хурдтай, 8 битийн түүврийн гүнтэй, нэг аудио бичлэгийн бичлэгээр (моно горим) олж авдаг. Аудио CD-ийн чанарт тохирсон дижитал дууны хамгийн дээд чанар нь секундэд 48,000 удаа түүвэрлэлтийн хурд, 16 битийн түүвэрлэлтийн гүн, хоёр аудио бичлэгийн бичлэг (стерео горим) зэргээр хүрдэг.

Дижитал дууны чанар өндөр байх тусам дууны файлын мэдээллийн хэмжээ их байх болно гэдгийг санах нь зүйтэй.

Бие даан суралцах даалгавар.

1. 16 битийн кодчилолтой, 44.1 кГц давтамжтай 10 секундын моно аудио файлын эзлэхүүнийг тооцоол. (861 КБ)

2. Хоёр сувгийн (стерео) дууг 48 кГц, 24 битийн нарийвчлалтай түүврийн давтамжтайгаар бүртгэдэг. Бичлэг 1 минут үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Доорх тоонуудын аль нь мегабайтаар илэрхийлэгдсэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байх вэ?

1)0,3 2) 4 3) 16 4) 132

3. Нэг сувгийн (моно) дууны бичлэгийг 11 кГц-ийн түүврийн давтамж, 24 битийн кодчиллын гүнтэйгээр хийдэг. Бичлэг 7 минут үргэлжилдэг, үр дүнг нь файлд бичдэг, өгөгдлийг шахдаггүй. Доорх тоонуудын аль нь мегабайтаар илэрхийлэгдсэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байх вэ?

1) 11 2) 13 3) 15 4) 22

4. Хоёр сувгийн (стерео) дууны бичлэгийг 11 кГц-ийн түүврийн давтамж, 16 битийн кодчиллын гүнтэйгээр хийдэг. Бичлэг нь 6 минут үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Доорх тоонуудын аль нь мегабайтаар илэрхийлэгдсэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байх вэ?

1) 11 2) 12 3) 13 4) 15

Сонголт 1

Лабораторийн ажил

"Дууны мэдээллийг кодлох, боловсруулах"

Зорилго:

боловсролын
боловсролын -
хөгжиж байна -

Явц:

Шийдэх

Файлын нэр

f - түүврийн хурд

k - дууны гүн

t - дуугарах цаг

Файлын төрөл

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

7-9-р даалгаврын хувьд

5.wav

Дууссан хүснэгтийг багшид үзүүл.

Гүй дууны засварлагч Зоригтой байдал .

ТайрахТанд санал болгож буй файлыг 1 минут хүртэл дуугарч, шаардлагатай хугацааг сонгоод Засварлах - Ирмэгээр нь тайрах командыг гүйцэтгэнэ.

Хөрвүүлэх wav .

Дууны засварлагч дээр Зоригтой байдал Жишээлбэл

Харьцуулах

Хүлээж өгбагшид тайлагнах.

Сонголт 2

Лабораторийн ажил

"Аудио кодчилол"

Зорилго:

боловсролын- оюутнуудад компьютер ашиглан дуут мэдээллийг кодлох мэдлэг, түүнчлэн хэрэглээний программ ашиглан боловсруулах чадварыг бий болгох, ашиглахыг хангах. програм хангамж;
боловсролын -Анхаарал, нарийвчлал, бие даасан байдлыг төлөвшүүлэх;
хөгжиж байна -хэрэглээний програм хангамжийг ашиглах ур чадвар; мэдээллийн асуудлыг шийдвэрлэх чадвар.

Техник хангамж, програм хангамжийн шаардлага: чихэвч, оюутнуудад зориулсан дууны файл, Audacity дууны засварлагч, OC Windows Sound Recorder.

Явц:

Шийдэхдоорх хүснэгтээс даалгавар.

V = f *k *t томъёог ашиглан аудио мэдээллийн хэмжээг ол, хаана

f - дээжийн хурд, k - дууны гүн, t - дууны хугацаа

Асуудлын шийдлийг хүснэгт хэлбэрээр үзүүл.

"Дууны файлын тооцоолсон хэмжээ" гэсэн баганад шийдэгдсэн асуудлын хариултыг өөрөө бичнэ үү. Хариултаа мегабайтаар бичнэ үү.

Файлын нэр

f - түүврийн хурд

k - дууны гүн

t - дуугарах цаг

Файлын төрөл

Тооцоолсон аудио файлын хэмжээ

Дууны файлын бодит хэмжээ

44.1 кГц

16 бит

45 с

стерео

1.wav

8 кГц

8 бит

45 с

стерео

2.wav

1 1.025 кГц

16 бит

45 с

моно

3.wav

24 кГц

Дууны засварлагчийг ажиллуулЗоригтой байдал .

ТайрахТанд санал болгож буй файлыг 45 секундын дотор дуугарч, шаардлагатай хугацааг сонгоод Засварлах - Ирмэгээр нь тайрах командыг гүйцэтгэнэ.

Хөрвүүлэхсанал болгож буй файлыг өргөтгөлтэй файл руу оруулна wav . Энэ файлыг ижил нэрээр хадгална уу.

Дууны засварлагч дээр Зоригтой байдалсанал болгож буй дууны файлд эффект үүсгэх. Жишээлбэл, файлын сүүлийн 10 секундийг бүдгэрүүлнэ

Стерео дууг хувааж, дараа нь нэг дууг устгана уу. Хөрвүүлэх өгсөн файлстереооос моно хүртэл. Энэ файлыг шинэ нэр болон wav өргөтгөлөөр хадгал.

Харьцуулахфайлын хэмжээ. Хүснэгтийг өгөгдөлөөр дүүргэ.

Хүлээж өгбагшид тайлагнах.

Үндсэн ойлголтууд

Дээж авах давтамж (f) нь 1 секундэд хадгалагдсан дээжийн тоог тодорхойлдог;

1 Гц (нэг герц) нь секундэд нэг тоо,

ба 8 кГц нь секундэд 8000 дээж

Кодлох гүн (b) нь 1 эзлэхүүний түвшинг кодлоход шаардагдах битийн тоо юм

Тоглох хугацаа (t)

Мэдээлэл хадгалах багтаамж 1 суваг (моно)

I=f b t

At хоёр сувгийн бичлэг (стерео)нэг сувгийн өгөгдлийг хадгалахад шаардагдах санах ойн хэмжээг 2-оор үржүүлнэ

I=f b t 2

Нэгж I - бит, b - бит, f - Герц, t - секунд Дээж авах давтамж 44.1 кГц, 22.05 кГц, 11.025 кГц

Аудио кодчилол

Онолын үндсэн заалтууд

Дээж авах давтамж.Дууны картанд холбогдсон микрофон нь аналог дууг бичиж, тоон хэлбэрт шилжүүлэхэд ашиглагддаг. Хүлээн авсан дижитал дууны чанар нь цаг хугацааны нэгж дэх дууны түвшний хэмжилтийн тооноос хамаарна, өөрөөр хэлбэл. түүврийн хурд. 1 секундэд илүү их хэмжилт хийх тусам (түүвэрлэлтийн хурд өндөр байх тусам) дижитал аудио дохионы "шат" нь аналог дохионы муруйг илүү нарийвчлалтай давтдаг.

Аудио кодчиллын гүннь дижитал дууны чанга байдлын түвшинг кодлоход шаардагдах мэдээллийн хэмжээ юм.

N=2 b = 216 = 65536.

Дижитал дууны чанар.Дууны давтамж, түүврийн гүн өндөр байх тусам дижитал дууны чанар сайн байх болно. Утасны харилцааны чанарт тохирсон дижитал аудионы хамгийн бага чанарыг секундэд 8000 удаа түүвэрлэлтийн хурдаар, 8 битийн түүврийн гүн, нэг аудио бичлэгийг ("моно" горим) авдаг. Аудио CD-ийн чанарт тохирсон дижитал дууны хамгийн дээд чанар нь секундэд 48,000 удаа түүвэрлэлтийн хурд, 16 битийн түүвэрлэлтийн гүн, хоёр аудио бичлэгийн бичлэг (стерео горим) зэргээр хүрдэг.

Дижитал дууны чанар өндөр байх тусам дууны файлын мэдээллийн хэмжээ их байх болно гэдгийг санах нь зүйтэй.

Бие даан суралцах даалгавар.

1. 16 битийн кодчилолтой, 44.1 кГц давтамжтай 10 секундын моно аудио файлын эзлэхүүнийг тооцоол. (861 КБ)

1)0,3 2) 4 3) 16 4) 132

1) 11 2) 13 3) 15 4) 22

1) 11 2) 12 3) 13 4) 15

1. Ерөнхий мэдээлэл

Нарийн төвөгтэй байдал: үндсэн.

Ойролцоогоор шийдвэр гаргах хугацаа (2-р хэсгийг хийх хүмүүст): 2 минут

Сэдэв: График болон мультимедиа мэдээллийг бий болгох, боловсруулах

Дэд сэдэв: Дижитал аудио

Юу шалгаж байна: Үнэлгээ хийх чадвар тоон шинж чанараудио бичлэг хийх үйл явц.

Онолын товч мэдээлэл: Учир нь өгөгдсөн төрөлдаалгавар нь KIM USE-д шинэ зүйл тул бид өгөх болно (одоогоор ямар ч үндэслэлгүйгээр, доорх үндэслэл) математик загварбичлэг хийх үйл явц:

N=kF*LТ (1)

Н– дууны бичлэг агуулсан файлын хэмжээ (битээр);
к- бичлэгийн сувгийн тоо (жишээлбэл, 1 - моно, 2 - стерео, 4 - дөрвөлжин гэх мэт);
Ф– дээж авах давтамж (герцээр), i.e. нэг секундэд бүртгэгдсэн дууны далайцын тоо;
Л- зөвшөөрөл, өөрөөр хэлбэл. хэмжсэн утга бүрийг хадгалахад ашигласан битийн тоо;
Т- дууны фрагмент үргэлжлэх хугацаа (секундээр).

Даалгавар ямар байж болох вэ? Жишээлбэл, иймэрхүү: Дуу бичлэгийн процесст шаардлагатай бүх параметрүүдийн утгыг нэгээс бусад тохиолдолд тохируулсан болно. Үлдсэн параметрийн утгыг, жишээлбэл, файлын хэмжээ эсвэл дууны фрагментийн үргэлжлэх хугацааг тооцоолох шаардлагатай.

Нөхцөл байдлын жишээ:

Хариултын сонголтууд:

1) 0.2 МБ

2. Даалгаврын жишээ

2.1. Даалгавар.

Даалгавар 2012-A8-1.

Нэг сувгийн (моно) аудиог 16 кГц, 24 битийн нарийвчлалтайгаар түүвэрлэх давтамжтайгаар бичдэг. Бичлэг 1 минут үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

1) 0.2 МБ 2) 2 МБ 3) 3 МБ 4) 4 МБ

2.2. Шийдэл.

Бид анхны өгөгдлийг бит-секунд-герц хэмжигдэхүүнд хүргэж, (1) томъёоны дагуу тооцооллыг хийдэг.

Өгөгдсөн:

к= 1, учир нь нэг суваг (моно) дууны бичлэг;

Ф= 16 кГц = 16,000 Гц;

Т= 1 мин = 60 сек.

ХайН

(1) томъёонд мэдэгдэж буй параметрүүдийн утгыг орлуулна уу.

N=1*16000 *24*60 =(16 *1000) * (8*3) * (4*15)=

= 2 4 *(2 3 *125) *(2 3 *3)*) *(2 2 * 15) = 2 12 *5625 (бит)=

= 2 12 *5625 бит = (2 12 *5625)/2 3 байт = 2 9 *5625 байт =

= (2 9 *5625)/ 2 20 MB = 5625/2 11 MB = 5625/2048 МБ.

Тоо 5625/2048 2 ба 3 тоонуудын хооронд байна. Түүгээр ч зогсохгүй 2-оос 3-т ойр, учир нь 3 * 2048 – 5625 < 1000; 5625 - 2 * 2048 > 1000.

Зөв хариулт: №3 (3 MB)

Сэтгэгдэл. Өөр нэг шийдлийн санааг 3.3-т өгсөн болно

3. Багш, сурагчдад зориулсан зөвлөмж

3.1 Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд оюутанд ямар мэдлэг/чадвар/ур чадвар шаардлагатай вэ?

1) Формула (1)-ийг "цээжлэх" ёсгүй. Дижитал аудио процессын мөн чанарыг илэрхийлж буй оюутан үүнийг бие даан боловсруулах чадвартай байх ёстой.

2) Шаардлагатай хэмжигдэхүүн дэх параметрүүдийн утгыг бичих чадвартай байх шаардлагатай, түүнчлэн арифметикийн анхан шатны ур чадвар, үүнд орно. хоёрын эрх мэдлээр үйл ажиллагаа явуулдаг.

A. Хүчтэй оюутнууд.

1. Тэд ямар ч байсан энэ асуудлыг шийдэх байх.

2. Микрофоноос гарч буй дууг файлд бичиж, практик дээр томъёо (1)-ийг шалгах даалгаврыг оюутнуудад өгч болно. Энэ нь зөвхөн бүртгэгдсэн мэдээлэл шахагдаагүй тохиолдолд хүчинтэй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй (шахалтгүйгээр WAV формат (PCM)). Хэрэв шахалт бүхий аудио форматыг (WMA, MP3) ашигладаг бол үүссэн файлын хэмжээ нь тодорхой шалтгааны улмаас тооцоолсон хэмжээнээс хамаагүй бага байх болно. Дижитал аудиог туршиж үзэхийн тулд та үнэгүй Audacity аудио засварлагчийг (http://audacity.sourceforge.net/) ашиглаж болно.

3. Үргэлжилсэн дохионы ойролцоо дүрслэлийн ижил үйл явцын сортууд болох дуу, дүрсийн растер дүрслэлийн үзэл баримтлалын нийтлэг байдлыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй - богино салангид дохионы дараалал, i.e. түүвэрлэлтийн үндсэн дээр цахимжуулах. Хэзээ bitmapОрон зайн гэрэлтүүлгийг хоёр хэмжээст ялгах, дуу авианы хувьд цаг хугацааны хувьд нэг хэмжээст ялгах ажлыг гүйцэтгэдэг. Аль ч тохиолдолд түүвэрлэлтийн хурдыг (пиксел эсвэл аудио дээжийн тоо) нэмэгдүүлэх ба/эсвэл нэг дээжийг (өнгө эсвэл аудио битийн гүн) төлөөлөх битийн тоог нэмэгдүүлэх нь дижиталчлах чанарыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ файлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. тоон дүрслэл бүхий хэмжээ. Тиймээс өгөгдлийг шахах шаардлагатай.

4. дурдах нь зүйтэй өөр арга замууддууны дижиталчлал - MIDI форматаар хэрэгслийн "хэсгүүдийг" бичих. Энд зургийн растер ба вектор дүрстэй аналоги зурах нь зүйтэй.

B. Тийм ч хүчтэй оюутнууд биш.

1. Харьцааг (1) нэгтгэхийг хангах шаардлагатай. "Хэрэв дуу бичлэгийн хугацааг нэмэгдүүлэх/багасгах юм бол файлын хэмжээ хэрхэн өөрчлөгдөх вэ" гэх мэт даалгавруудыг өгөхийг зөвлөж байна. хнэг удаа? ",

"Хэрэв та бичлэгийн үргэлжлэх хугацааг хэдэн удаа нэмэгдүүлэх / багасгах боломжтой хамгийн их хэмжээфайлыг томруулах/багасгах хнэг удаа? ”, “Нэг утгыг бичих битийн тоог нэмэгдүүлэх / багасгах тохиолдолд файлын хэмжээ хэрхэн өөрчлөгдөх вэ хнэг удаа?" гэх мэт.

2. Оюутнууд хэмжээсүүдтэй чөлөөтэй ажиллах, MB 2-т 23 бит байдгийг мэддэг байх шаардлагатай.

3. Оюутнууд арифметикийн хувьд хангалттай мэдлэгтэй, хоёрын зэрэгтэй (үржүүлэх, хуваах, 2 n-ийг илэрхийлэх хүчин зүйлийг сонгох) аман тоолох чадвартай эсэхийг шалгах шаардлагатай.

4. Өөрийнхөө арга барилыг гаргаж ирээд туршаад үзээрэй.

3.3. Ашигтай трик.

Ийм асуудалд хоёрын эрх мэдэл ихэвчлэн гарч ирдэг. Үржүүлэх, хуваах нь дурын тооноос илүү хялбар байдаг: үржүүлэх, хуваах чадварыг илтгэгчийг нэмэх, хасах хүртэл багасгадаг.

1000 ба 1024 тоо 3%-иас бага, 60 ба 64 тоо 7%-иас бага зөрүүтэй байгааг анхаарна уу. Тиймээс та үүнийг хийж чадна. Эрчим хүчний үйл ажиллагааны давуу талыг ашиглан 1000-ыг 1024 = 2 10, 60-ыг 64 = 2 6-аар сольж тооцоолно. Хүлээн авсан тоонд хамгийн ойр хариулт нь хүссэн хариулт байх болно. Дараа нь та нарийн тооцоолол хийснээр өөрийгөө дахин шалгаж болно. Гэхдээ бидний тооцоолсон нийт тооцооллын алдаа 10% -иас хэтрэхгүй гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Үнэхээр 60*1000 = 60000; 64*1024=65536;

60000 > 0.9 * 65536 = 58982.4

Тиймээс (1) томъёоны дагуу үржүүлгийн зөв үр дүн нь олж авсан ойролцоо үр дүнгийн 90% -иас арай илүү байна. Хэрэв алдааг харгалзан үзэх нь үр дүнг өөрчлөхгүй бол хариултанд эргэлзэх зүйл алга.

Жишээ. (ege.yandex.ru, сонголт 1).

Хоёр сувгийн (стерео) дууг 16 кГц, 32 битийн нарийвчлалтайгаар түүвэрлэх давтамжтайгаар бичдэг. Бичлэг 12 минут үргэлжилдэг, үр дүнг нь файлд бичдэг, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

1) 30 МБ 2) 60 МБ 3) 75 МБ 4) 90 МБ

Шийдэл. Битийн бичлэгийн хэмжээ нь

2*16*1000*32*12*60

1000-ыг 1024=2 10, 60-ыг 64=2 6-аар солихыг харгалзан үзвэл бид дараахь зүйлийг авна.

2 1 *2 4 *2 10 *2 5 *3*2 2 *2 6 =3*2 28

Таны мэдэж байгаагаар 1 MB = 2 20 байт = 2 23 бит. Тэгэхээр 3*2 28 бит = 3*32 = 96 MB. Энэ тоог 10% -иар бууруулснаар бид 86.4 MB авах болно. Аль ч тохиолдолд хамгийн ойрын утга нь 90 MB байна.

Зөв хариулт: 4

1. Асуудлын нөхцөлийг уншина уу. Үл мэдэгдэх параметрийг мэдэгдэж байгаа үзүүлэлтээр илэрхийлнэ үү. Онцгой анхааралмэдэгдэж буй параметрүүдийн хэмжээсийг анхаарч үзээрэй. Энэ нь байх ёстой - бит-секунд-герц (1 Гц = с -1 гэдгийг санаарай). Шаардлагатай бол физикийн асуудалд хийдэг шиг параметрийн утгыг хүссэн хэмжээс рүү нь аваачна.

2. Тооцоолол хийж, хоёрын хүчийг сонгохыг хичээ.

3. Энэ тохиолдолд хамгийн тохиромжтой хариултыг сонгох шаардлагатай тул аравтын бутархай хүртэлх тооцооны өндөр нарийвчлал шаардлагагүй болохыг анхаарна уу. Хариултуудын аль нь тооцоолсон утгад хамгийн ойр байгаа нь тодорхой болмогц тооцооллыг зогсоох хэрэгтэй. Хэрэв бүх хариултын сонголтуудын зөрүү нь маш том (хэд хэдэн удаа эсвэл дарааллаар) байвал тооцооллыг дахин шалгах шаардлагатай.

4. Бие даан шийдвэрлэх даалгавар

4.1. 2012-A8-1 даалгаврын клонууд.

Доор 2012-A8-1 даалгаврын дөрвөн өөр сонголт байна.

A) Нэг сувгийн (моно) дууг 32 кГц, 24 битийн нарийвчлалтай түүврийн давтамжтайгаар бүртгэдэг. Бичлэг 15 секунд үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

B) Хоёр сувгийн (стерео) дууг 32 кГц давтамжтай, 24 битийн нарийвчлалтайгаар бүртгэдэг. Бичлэг 30 секунд үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

1) 1.5 МБ 2) 3 МБ 3) 6 МБ 4) 12 МБ

C) Нэг сувгийн (моно) аудиог 16 кГц, 32 битийн нарийвчлалтай түүвэрлэлтийн давтамжтайгаар бичдэг. Бичлэг 2 минут үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

D) Нэг сувгийн (моно) дууг 16 кГц, 32 битийн нарийвчлалтай түүвэрлэлтийн давтамжтайгаар бүртгэдэг. Бичлэг 4 минут үргэлжилдэг, үр дүн нь файлд бичигдсэн, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь үүссэн файлын хэмжээтэй хамгийн ойр байна вэ?

1) 2 МБ 2) 4 МБ 3) 8 МБ 4) 16 МБ

Зөв хариултууд:

A:1; B:3; AT 3; Д:4.

4.2. Асуудал 2012-A8-2 (өмнөхөөс урвуу).

A) Нэг сувгийн (моно) аудиог 16 кГц, 24 битийн нарийвчлалтай түүвэрлэлтийн давтамжтайгаар бичдэг. Үр дүнг файлд бичсэн бөгөөд хэмжээ нь 8 МБ-аас хэтрэхгүй, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь бичигдсэн аудио клипийн уртад хамгийн ойр байх вэ?

B) Хоёр сувгийн (стерео) дууг 16 кГц давтамжтай, 24 битийн нягтралтайгаар бүртгэдэг. Үр дүнг файлд бичсэн бөгөөд хэмжээ нь 8 МБ-аас хэтрэхгүй, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь бичигдсэн аудио клипийн уртад хамгийн ойр байх вэ?

1) 1 минут 2) 30 секунд 3) 3 минут 4) 90 секунд

C) Нэг сувгийн (моно) дууг 48 кГц, 8 битийн нарийвчлалтай түүвэрлэлтийн давтамжтайгаар бүртгэдэг. Үр дүнг файлд бичсэн бөгөөд хэмжээ нь 2.5 МБ-аас хэтрэхгүй, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь бичигдсэн аудио клипийн уртад хамгийн ойр байх вэ?

1) 1 минут 2) 30 секунд 3) 3 минут 4) 90 секунд

D) Нэг сувгийн (моно) дууг 48 кГц, 16 битийн нарийвчлалтай түүврийн давтамжтайгаар бүртгэдэг. Үр дүнг файлд бичсэн бөгөөд хэмжээ нь 5 МБ-аас хэтрэхгүй, өгөгдлийг шахдаггүй. Дараах утгуудын аль нь бичигдсэн аудио клипийн уртад хамгийн ойр байх вэ?

1) 1 минут 2) 30 секунд 3) 3 минут 4) 90 секунд

Зөв хариултууд:

A:3; B: 4; IN 1; Г:1.

5.Нэмэлт. Дижитал аудио бичлэгийн талаархи зарим мэдээлэл.

Агаар дахь дуу чимээний тархалтыг даралтын хэлбэлзлийн тархалт гэж үзэж болно. Микрофон нь даралтын хэлбэлзлийг цахилгаан гүйдлийн хэлбэлзэл болгон хувиргадаг. Энэ бол аналог тасралтгүй дохио юм. Дууны карт нь дээж авах боломжийг олгодог оролтын дохиомикрофоноос. Үүнийг дараах байдлаар хийдэг - тасралтгүй дохиог тодорхой нарийвчлалтайгаар хэмжсэн утгуудын дарааллаар солино.

Аналог дохионы график:

Ижил дохионы салангид дүрслэл (41 хэмжсэн утга):

Ижил дохионы салангид дүрслэл (161 хэмжсэн утга, бусад өндөр давтамжтайялгаварлан гадуурхах):

Дээж авах давтамж өндөр байх тусам ойролцоо (дискрет) дохионы чанар өндөр болохыг харж болно. Дээж авах хурдаас гадна тоонжуулсан дохионы чанарт дохионы утга тус бүрийг бүртгэхэд хуваарилагдсан битийн тоо нөлөөлдөг. Утга бүрт илүү олон бит хуваарилагдах тусам дохиог илүү нарийвчлалтай тоон хэлбэрт оруулах боломжтой.

Ижил дохионы 2 бит дүрслэлийн жишээ (хоёр бит нь зөвхөн 4 боломжит дохионы түвшинг тоолж болно):

Одоо та дижитал дуугаар файлын хэмжээнээс хамаарлыг бичиж болно

файлын_хэмжээ = (1_секундэд авсан_үнэ цэнийн_тоо)*

*(нэг_утгын_бичлэх_хоёртын_оронтой_тоо)*

*(бичлэгийн_секундын_тоо).

Тоглуулах явцад бодит байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн микрофоноос (стерео, дөрвөлжин бичлэг гэх мэт) нэгэн зэрэг дуу бичлэг хийх боломжийг харгалзан бид томъёог (1) авна.

Аудио тоглуулж байх үед тоон утгыг аналог утга болгон хувиргадаг. Чанга яригч руу дамждаг цахилгаан чичиргээг тэд дахин агаарын даралтын хэлбэлзэл болгон хувиргадаг.

Мэдлэг нь жижиг зүйлээс бүрддэг
өдөр тутмын туршлагын үр тариа.
Д.И. Писарев

Зорилго: Онолын мэдлэгийг практикт ашиглах.
Хичээлийн зорилго:
Дууг тоон хэлбэрт оруулахдаа хоёртын кодчилол хийх зарчмыг сургах;
Дууны түр зуурын дээж авах тухай ойлголтыг нэвтрүүлэх;
Аудио кодчиллын чанар, кодчиллын гүн, түүвэрлэлтийн хурд хоорондын хамаарлыг тогтоох;
Аудио файлын мэдээллийн хэмжээг хэрхэн үнэлэхийг заах;
Компьютер ашиглан аудио бичиж, WAV форматаар аудио файл болгон хадгалах, дахин тоглуулах.

Хичээлийн үеэр:

I. Зохион байгуулалтын мөч 1. Хөгжмийн дуу чимээ
2. Багшийн хэлсэн үг:

Бидний хичээлийн сэдэв бол "Аудио мэдээллийн хоёртын кодчилол" юм. Өнөөдөр бид дууны түр зуурын түүвэрлэлтийн тухай ойлголттой танилцаж, дууны кодчилолын чанар, кодчиллын гүн ба түүвэрлэлтийн хурд хоорондын хамаарлыг туршилтаар тогтоох, аудио файлын хэмжээг хэрхэн тооцоолох, компьютер ашиглан дуу бичлэг хийх, дууны файлд хадгалах талаар сурах болно. WAV формат болон тоглуулах.

II. Оюутнуудын мэдлэгийг шинэчлэх. Асуулт: (хариултуудыг №1 маягтаар бичнэ үү)

1. Мэдээллийн оршихуйн төрлүүдийг жагсаана уу? (тоон, текст, график, дуу).
2. Юу түлхүүр үгБи видеог тааруулж болох уу? (кодлох мэдээлэл).
3. Дууны гүн гэж юу вэ? (аудио гүн эсвэл кодчиллын гүн - аудио кодчилолд ногдох мэдээллийн битийн тоо).
4. Дууны ямар түвшний түвшин байж болох вэ? (дуу нь өөр өөр түвшний түвшинтэй байж болно.

5. Дээж авах хурд хэд вэ? (Дээж авах давтамж - нэгж цаг тутамд оролтын дохионы түвшний хэмжилтийн тоо (1 секундэд).
6. Дижитал моно аудио файлын хэмжээг ямар томъёогоор тооцох вэ?
(A=D*T*I).
D - дээж авах давтамж;
T нь дуугарах буюу дуу бичлэг хийх цаг;
Би бол бүртгэлийн битийн гүн юм.
7. Дижитал стерео аудио файлын хэмжээг ямар томъёогоор тооцох вэ?
A=2*D*T*I

III. Асуудал шийдэх. Даалгавар №1 (Семакин. No 88 х. 157, асуудлын ном No 1). Маягтын дугаар 1.

44.1 кГц давтамжтай, 16 бит өргөтгөлтэй хоёр минутын тоглуулах хугацаатай дижитал аудио файлыг хадгалах санах ойн хэмжээг зааж өгнө үү.

IV. Шинэ материал сурах.

90-ээд оны эхэн үеэс хувийн компьютеруудхамтран ажиллах боломж олдсон дуу чимээтэй мэдээлэл. Дууны карт, микрофон, чанга яригчтай компьютер бүр дууны мэдээллийг бичиж, хадгалах, тоглуулах боломжтой.
Тусгай тусламжтайгаар програм хангамжийн хэрэгслүүд(дууны бичлэгийн редакторууд) нь дууны файл үүсгэх, засварлах, сонсох өргөн боломжийг нээж өгдөг. Яриа таних программууд бий болж, үүний үр дүнд компьютерийг дуу хоолойгоор удирдах боломжтой болсон.
Физикийн хичээлээс та дуу бол далайц, давтамж байнга өөрчлөгддөг механик долгион гэдгийг мэддэг (Зураг 1). Далайц ихсэх тусам дуу чимээ ихсэх тусам давтамж багасах тусам дуу чимээ багасна. Компьютер бол дижитал төхөөрөмж тул тасралтгүй дуут дохиог цахилгаан импульсийн дараалал (тэг ба нэг) болгон хувиргах ёстой. Үүнийг хийхийн тулд дууны долгионыг графикаар дүрсэлсэн хавтгайг хэвтээ ба гэж хуваана босоо шугамууд(Зураг 2 ба 3-р зураг). Хэвтээ шугамууд нь эзлэхүүний түвшин, босоо шугам нь 1 секундын хэмжилтийн тоо (секундэд нэг хэмжилт нь нэг герц), эсвэл дээж авах давтамж (Гц) юм. Энэ арга нь тасралтгүй хамаарлыг эзлэхүүний түвшний салангид дарааллаар солих боломжийг олгодог бөгөөд тус бүр нь хоёртын кодын утгыг өгдөг (Зураг 4).


1-р зураг	2-р зураг	3-р зураг	4-р зураг

Дууны түвшний тоо нь дууны гүнээс хамаарна - нэг түвшинг кодлоход ашигладаг байтуудын тоо. Ихэвчлэн 8 кГц ба квантчлалын түвшин (8 битийн урт код).
, энд N нь дууны түвшний тоо, I нь дууны гүн (бит)

Жишээ нь: Маягт No3
Шийдэл:
1) 5 Гц давтамжтай кодчилол - энэ нь давирхайг 1 секундэд хэмждэг гэсэн үг юм. 4 битийн гүн - 16 эзлэхүүний түвшинг ашигладаг гэсэн үг.
Бид давирхайн утгыг хамгийн ойрын доод түвшинд "дугуйруулах" болно. (Кодчлолын үр дүн: 1000 1000 1001 O11O 0111)

2) Кодлогдсон дууны (A) мэдээллийн хэмжээг тооцоолохын тулд энгийн томъёог ашиглана: A = D * i * T, энд: D - түүвэрлэлтийн давтамж (Гц); i - дууны гүн (бит); T - дуугарах хугацаа (сек).
Бид авна: A = 5 Гц * 4 бит * 1 сек = 20 бит.

V. Боловсролын бие даасан ажил. Маягт №5

VI. Судалгааны даалгавар. Маягт No6

Бүлэг №1-5. Хоёртын дууны кодчилолын чанар ба янз бүрийн агуулгатай (монолог яриа, харилцан яриа, шүлэг, дуу) дууны мэдээллийн аудио файлын мэдээллийн хэмжээ хоорондын хамаарлыг тогтоох; файлын мэдээллийн хэмжээ ба бичлэгийн горим (моно, стерео) хоорондын хамаарал.

Судалгааны явц:

1) №2 маягтыг бөглөнө үү.
2) Туршилтын явцад олж авсан үр дүнг хүснэгтэд тэмдэглэнэ.
3) Дүгнэлт хийх.

VII. Бүлгээр хийсэн ажлыг дүгнэж байна
VIII. Мини төсөл Хөгжим болон дууны боломжууд.
Зорилго: Хөтөлбөр: "Зул сарын гацуур мод ойд төрсөн"
SCRN 7
ШУГАМ(20,0)-(300,180),2,BF
FOR I=l TO 2000
X=280*RND+20 Y=180*RND
C=16*RND
PSET(X,Y),C
ДАРААГИЙН I
УНТАХ 1
ШУГАМ (150,140)-(170,160),6,BF
PSET(110,140)
ШУГАМ-(210,140), 10
ШУГАМ-(160,110),10
ШУГАМ-(110,140),10
БУДАГ(160,120), 10,10
БАЙРШИЛ 24.10
"Зул сарын гацуур мод ойд төрсөн" ХЭВЛЭХ
"ms+80 02 18 caajafcc" ТОГЛОХ
PSET (120,110)
ШУГАМ-(200,110),10
ШУГАМ-(160,85),10
ШУГАМ-(120,110),10
PAINT(160.90),10.10
БАЙРШИЛ 24.10
ХЭВЛЭХ "Тэр ойд өссөн",
"caab->dc4" ТОГЛОХ
PSET (130.85)
ШУГАМ-(190,85),10
ШУГАМ-(160,65),10
ШУГАМ-(130,85), 10
БУДАГ(160.70), 10.10
БАЙРШИЛ 24.10
"ӨВӨЛ, ЗУНЫ ГОЛИГ" ХЭВЛЭХ
PLAY "c PSET (140.65)
ШУГАМ-(180,65), 10
ШУГАМ -(160,50), 10
ШУГАМ - БУДАГ (160.60), 10.10
БАЙРШИЛ 24.10
"НОГООН БАЙСАН" ХЭВЛЭХ
"caajofu" ТОГЛОХ
УНТАХ
ЗОГС
IX Хичээлийн хураангуй

1). Хөтөлбөрийн материалыг шингээх түвшинг хянах
1. 8 кГц-ийн түүвэрлэлтийн хурдад түүвэрлэсэн аудио дохионы чанар нь дараах байдалтай тохирч байна.

нэвтрүүлгийн чанар;

2. Аудио файлуудыг ямар форматаар хадгалдаг вэ?

3. Тасралтгүй дууны дохиог кодлох чанар нь дараахь зүйлээс хамаарна.

дээж авах давтамж ба кодчиллын гүнд;

4. Хоёр аудио файлыг түүвэрлэлтийн хурд болон кодчилолын гүнтэйгээр бичдэг. Стерео горимд бичигдсэн файлын мэдээллийн хэмжээ нь моно горимд бичигдсэн файлын мэдээллийн хэмжээнээс их байна:

2). Оюутнуудын мэдлэг, ур чадварын үнэлгээ.
3). Багшийн үг.

Мэдээжийн хэрэг, дууны чанарын үнэлгээ нь ихэвчлэн субъектив бөгөөд бидний ойлголтоос хамаардаг. Компьютер нь хүн шиг дууны мэдээллийг хадгалах, дараа нь тоглуулах зорилгоор кодлодог. Компьютерийн санах ойд хадгалагдсан дуут мэдээлэл, хүний санах ойд ямар ялгаа байдаг вэ? (Хариулт: хүний хувьд дууны кодчилол нь сэтгэл хөдлөлтэй нягт холбоотой байдаг).
Ингээд компьютер дууг, хүн хөгжмөө хадгалдаг!!!Хөгжим бол сүнс нь сүнстэй ярьдаг цорын ганц хэл юм (Бертольд Авербах). Тэр тэнгэрт хөөрч, мэдрэмжийг сэрээж, оюун ухааныг боож, айдас төрүүлж чадна. Хөгжим хүн бүрт өөр өөр байдаг. “Сарны сонат” таны дотор ямар сэтгэл хөдлөл, холбоог төрүүлдэг вэ?... Хайртай хүний халуун харц, эхийн гарны зөөлөн хүрэл, одоо ч гэсэн эдгээр увдистай дуу авианууд танд мэдээлэл зүйн хичээлийг сануулах болов уу. . Энэ бүхэн дижитал хоёртын код руу нэвтрэх боломжгүй гэдгийг та харж байна.

X. Гэрийн даалгаварДаалгавар No89,91,92 хуудас 157.

N=k*F*L*Т (1)

N=kF*LТ (1)