Ce poți găti din calmar: rapid și gustos

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Ce este sunetul? Folosind un microfon, sunetul este convertit într-un așa-numit semnal electric analogic. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf Un semnal analogic este o modificare arbitrară a unei anumite valori într-un interval dat. Sunetul sunt vibrații ale unui mediu (aer, apă) care sunt percepute de urechea umană.

Digitalizare Semnal digital Digitalizarea este conversia unui semnal analogic într-un cod digital.

Eșantionarea 0 T 2T2T 0 T 2T2T Eșantionarea în timp a sunetului este un proces în care, în timpul codificării unui semnal audio continuu, unda sonoră este împărțită în secțiuni de timp mici separate și pentru fiecare astfel de secțiune este setată o anumită valoare a amplitudinii. Cu cât amplitudinea semnalului este mai mare, cu atât sunetul este mai puternic. Semnal analogic Semnal digital

Frecvența de eșantionare Calitatea sunetului digital depinde de numărul de măsurători ale nivelului volumului sunetului pe unitatea de timp, adică de frecvența de eșantionare. Cu cât se efectuează mai multe măsurători într-o secundă (cu cât frecvența de eșantionare este mai mare), cu atât „scara” semnalului audio digital urmează cu mai multă acuratețe curba semnalului analogic. Rata de eșantionare audio este numărul de măsurători ale volumului sunetului pe secundă. Măsurată în Hz.

Rate de eșantionare Pentru codificarea audio, cele mai frecvent utilizate rate de eșantionare în computere sunt 8 kHz (calitate slabă, dar suficiente pentru recunoașterea vorbirii), 11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz (CD-uri audio), 48 kHz (filme DVD), 96 kHz și 192 kHz (sunet de înaltă calitate în format audio DVD).

Adâncimea codării audio În timpul procesului de eșantionare, este alocat spațiu limitat pentru stocarea unei probe în memorie. Să ne imaginăm că sunt alocați 3 biți pentru o probă. În acest caz, codul fiecărui eșantion este un număr întreg de la 0 la 7. Întregul interval de valori posibile ale semnalului, de la 0 la maximul permis, este împărțit în 8 benzi, fiecăruia fiind atribuit un număr (cod). Toate mostrele care se încadrează în aceeași bandă au același cod. Că. La codificarea audio, eșantionarea este efectuată cu pierderea de informații

Adâncimea de codificare audio Dacă este cunoscută adâncimea de codificare, atunci numărul de niveluri de volum audio digital (nivel de eșantionare) poate fi calculat utilizând formula. N = 2 I Plăcile de sunet ieftine au o adâncime de biți, cele mai moderne sunt de 24 de biți, ceea ce permite utilizarea de 2 24 = niveluri diferite. Adâncimea (adâncimea de biți) a codificării audio este numărul de biți care sunt alocați unei dimensiuni de sunet. Convertirea valorii semnalului măsurat într-un număr se numește eșantionare de nivel. Această operație este efectuată de convertorul analog-digital (ADC) al plăcii de sunet.

Formate de fișiere grafice WAV (format audio Waveform), adesea necomprimat (dimensiune!) MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, compresie cu pierderi) WMA (Windows Media Audio, streaming audio, compresie) OGG (Ogg Vorbis, format deschis, compresie cu pierderi) ) Utilizând digitizarea, puteți codifica orice sunet pe care îl primește un microfon (voce umană, zgomot de navigare etc.). Totuși, această metodă are și dezavantaje: la digitizarea sunetului, există întotdeauna o pierdere de informații (din cauza eșantionării); Fișierele audio tind să fie mari ca dimensiune, așa că majoritatea formatelor moderne folosesc compresia.

Codificare instrumentală MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - interfață digitală pentru instrumente muzicale (fișiere *.MID) reproduce cu acuratețe sunetul instrumentelor fără pierderi de calitate. Formatul MIDI stochează o notă (înălțime, durată) un instrument muzical (pot fi folosite 128 de instrumente melodice și 47 de percuție) parametri de sunet (volum, timbru) sunet multicanal (polifonie) Vocea umană nu poate fi codificată tastatura MIDI

Sarcina 1 Se realizează o înregistrare a sunetului cu un singur canal (mono) cu o frecvență de eșantionare de 16 kHz și o adâncime de codare de 24 de biți. Înregistrarea durează 1 minut, rezultatele sale sunt scrise într-un fișier, compresia datelor nu este efectuată. Care dintre următoarele numere se apropie cel mai mult de dimensiunea fișierului rezultat, exprimată în megaocteți? 1) 0,2 2) 2 3) 34) 4 Rezolvare: 16 kHz = Hz; V = M*i*t V = * 24 *60 = bit 2,7 MB Cea mai apropiată valoare este de 3 MB Răspuns: 3)

Sarcina 2 Volumul fișierului de sunet este de 5,25 MB, adâncimea de biți a plăcii de sunet este de 16. Care este durata sunetului acestui fișier (aproximativ), înregistrat cu o frecvență de eșantionare de 22,05 kHz? V = M * i * t t = 5,25 * 8 * 1024 *1024 / (22,05 * 1000 * 16) = 125 sec V = 5,25 MB M = 22,05 kHz i = 16 biți t = V / (M*i)

Sarcina 3 Se realizează o înregistrare a sunetului cu un singur canal (stereo) cu o frecvență de eșantionare de 64 Hz. În timpul înregistrării au fost utilizate 32 de niveluri de eșantionare. Înregistrarea durează 4 minute și 16 secunde, rezultatele sale sunt scrise într-un fișier, iar fiecare semnal este codificat cu minimum posibil și același număr de biți. Calculați dimensiunea fișierului rezultat, exprimată în kiloocteți? Rezolvare: 32 = 2 5 – Adâncimea codării i=5 biți 4 min 16 s = = 256 s V = = octet = 5 2 KB = 10 KB Răspuns: 10 KB.

1 tobogan

2 tobogan

De la începutul anilor 90, PC-urile au putut lucra cu informații audio. Fiecare PC cu o placă de sunet, microfon, căști sau difuzoare poate înregistra, salva și reda informații audio. * Lucrăm cu informații grafice folosind editori grafici și cu informații audio folosind editori de fișiere audio. Lucrăm cu informații grafice folosind editori grafici și cu informații audio folosind editori de fișiere audio.

3 slide

Informații despre sunet Sunetul este o undă care se propagă în aer, apă sau alt mediu cu o intensitate și frecvență în continuă schimbare. *

4 slide

În procesul de codificare a informațiilor audio, eșantionarea timpului are loc atunci când unda sonoră este împărțită în secțiuni de timp mici separate. Pentru fiecare astfel de zonă, este setată o anumită valoare a intensității sunetului. La sfârșitul procesului de eșantionare, informațiile de sunet sunt stocate în memoria computerului sub formă de coduri binare. *

5 slide

6 diapozitiv

Cu ajutorul unui microfon, sunetul este transformat în vibrații de curent electric care au o anumită amplitudine. Un dispozitiv de eșantionare (ADC) măsoară tensiunea electrică într-un anumit interval și convertește valoarea numerică a tensiunii într-un număr binar pe mai mulți biți. Proces invers: DAC-ul convertește numerele binare în tensiune electrică. Semnalul pas obținut la ieșirea DAC este convertit în sunet folosind un amplificator și un difuzor. * Dispozitive de procesare a informațiilor audio

7 slide

8 slide

Calitatea reproducerii sunetului este afectată de doi parametri: frecvența de eșantionare și adâncimea de codificare audio. Adâncimea de codificare a sunetului este dimensiunea celulei alocată pentru înregistrarea valorii amplitudinii (intensității) în cod binar. Plăcile de sunet moderne pot furniza codificarea a 65.536 de niveluri sau stări de semnal diferite (65.536=2i, i=16 biți). Astfel, plăcile de sunet moderne oferă codare audio pe 16 biți (adâncime de codificare). Cu fiecare probă, valorii amplitudinii semnalului audio i se atribuie un cod de 16 biți. * Opțiuni de informații audio

Slide 9

Rata de eșantionare este numărul de măsurători ale volumului sunetului efectuate de instrument într-o secundă. Frecvența este măsurată în Herți (Hz). O măsurătoare pe secundă corespunde unei frecvențe de 1 Hz. 1000 de măsurători într-o secundă – 1 kilohertz (kHz). Numărul de mostre pe secundă poate fi în intervalul de la 8.000 la 48.000, adică Frecvența de eșantionare a unui semnal audio analogic poate lua valori de la 8 la 48 kHz. *

10 diapozitive

Urechea umană percepe sunetul la frecvențe care variază de la 20 de vibrații pe secundă (zgomot scăzut) la 20.000 de vibrații pe secundă (zgomot înalt). Cu cât frecvența și adâncimea de eșantionare a sunetului sunt mai mari, cu atât calitatea sunetului digitalizat este mai mare. Cea mai scăzută calitate a sunetului digitalizat, corespunzătoare calității comunicației telefonice, se obține cu o frecvență de eșantionare de 8000 de ori pe secundă, o adâncime de eșantionare de 8 biți și înregistrarea unei piese audio (mod mono). *

11 diapozitiv

Cea mai înaltă calitate a audio digitizat, corespunzătoare calității unui CD audio, se realizează cu o rată de eșantionare de 48.000 de ori pe secundă, o adâncime de codificare de 16 biți și înregistrarea a două piste audio (mod stereo). *

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Proprietăți: sunet - undă longitudinală; se răspândește în medii elastice (aer, apă, diferite metale etc.); are o viteză finită. Vibrațiile sonore (undele) sunt vibrații mecanice a căror frecvență variază de la 20 la 20.000 Hz. Vibrații sonore 20 Hz 20.000 Hz

Puterea sunetului depinde de amplitudinea vibrațiilor. Cu cât amplitudinea vibrațiilor este mai mare, cu atât sunetul este mai puternic. înălțimea sunetului - determinată de frecvența vibrațiilor aerului. viteza sunetului – viteza de propagare a undelor într-un mediu. timbru sonor - culoarea sunetului, în funcție de sursa sonoră (vioară, pian, chitară etc.). Unitatea de măsură a volumului sunetului este decibeli (dB) (zecime de alb). Numit după Alexander Graham Bell, inventatorul telefonului. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf

fourth.swf third.swf Dependența volumului și înălțimii sunetului de intensitatea și frecvența undei sonore

Sursă de sunet Nivel (dB) Respirație calmă Nu se percepe Soaptă 10 Frunze ruginite 17 Răsfoirea ziarelor 20 Zgomot normal în casă 40 Surf pe țărm 40 Conversație de volum mediu 50 Conversație tare 70 Aspirator de lucru 80 Tren de metrou 80 Concert de muzică rock 100 tunet 110 Motor cu reacție 110 Lovitură de armă 120 Pragul durerii 120

Informații de sunet 2. Discreditarea temporară a sunetului 3. Frecvența de discreditare 4. Profunzimea de codificare a sunetului 5. Calitatea sunetului digitalizat 6. Editori de sunet

Analog Mărimea fizică discretă ia un număr infinit de valori și se modifică continuu. o mărime fizică ia un set finit de valori și se modifică brusc. Înregistrare de vinil (coloana sonoră își schimbă forma continuu) CD audio (coloana sonoră conține zone cu reflectivitate diferită)

t A(t) Eșantionarea timpului este împărțirea unei unde sonore continue în secțiuni de timp mici separate și pentru fiecare secțiune este setată o anumită valoare a amplitudinii.

CUANTIZAREA este procesul de înlocuire a valorilor reale ale semnalului cu unele aproximative cu o anumită precizie. BITRATE (bitrate) - nivelul de cuantizare, cantitatea de informații pe unitatea de timp (biți pe secundă). Adică câte informații despre fiecare secundă de înregistrare putem cheltui. Măsurat în biți.

Informațiile de sunet sunt stocate ca valori de amplitudine luate în anumite momente de timp (adică, măsurătorile sunt luate în „impulsuri”).

Pentru a digitiza sunetul, se folosesc dispozitive speciale: un convertor analog-digital (ADC) și un convertor digital-analog (DAC).

Fie ca adâncimea de codificare a sunetului să fie de 16 biți, apoi numărul de niveluri de volum al sunetului este egal cu: N = 2 I = 2 16 = 65 536 În timpul procesului de codificare, fiecărui nivel de volum al sunetului i se atribuie propriul cod binar de 16 biți, cel mai scăzut nivel al sunetului va corespunde codului 00000000000000000, iar cel mai ridicat - 1111111111111111. ADÂNCIUNEA EȘANȚEI AUDIO (I) este cantitatea de informații necesară pentru a codifica niveluri discrete de volum ale sunetului digital. N – numărul de niveluri de volum I – adâncimea codării

AUDIO SAMPLE RATE este numărul de măsurători ale volumului sunetului efectuate într-o secundă. 1 Hz = 1/s 1 kHz = 1000/s Samplerate (samplerate) - frecvența de eșantionare (sau frecvența de eșantionare) - rata de eșantionare a unui semnal continuu în timp la eșantionarea acestuia (în special, printr-un convertor analog-digital - ADC). frecvența_sunetului.swf

Cu cât este mai mare calitatea sunetului digital, cu atât este mai mare volumul de informații al fișierului de sunet. Parametru Adâncime de codare Frecvență de eșantionare Comunicație telefonică 8 biți până la 8 kHz Calitate medie 8 biți sau 16 biți 8-48 kHz Sunet CD 16 biți până la 48 kHz

V = I * M * t * k V - volumul fișierului audio, I - adâncimea codificării audio, M - frecvența de eșantionare audio, t - durata fișierului, k - numărul de canale audio (mod mono k = 1, stereo k = 2)

Exemplu. Estimați volumul de informații al unui fișier audio stereo de înaltă calitate, cu o durată a sunetului de 1 minut, dacă „adâncimea” de codificare este de 16 biți și frecvența de eșantionare este de 48 kHz. Volumul de informații al unui fișier de sunet de 1 secundă este: 16 biți * 48.000 * 2 = 1.536.000 biți = 187,5 KB Aceasta înseamnă că rata de biți sau viteza de redare ar trebui să fie de 187,5 kiloocteți pe secundă. Volumul de informații al unui fișier de sunet care durează 1 minut este: 187,5 KB/s * 60 s = 11 MB

Eliminarea zgomotului Împărțirea unei înregistrări stereo în două fișiere diferite: Mixarea sunetului Adăugarea de efecte Editarea sunetului este orice fel de transformare.

Editorii de sunet vă permit să modificați calitatea sunetului digital și dimensiunea fișierului audio prin modificarea ratei de eșantionare și a adâncimii de codificare. Audio digitizat poate fi salvat necomprimat în fișiere audio în format WAV universal sau în format comprimat MP3. La salvarea sunetului în formate comprimate, frecvențele de sunet de intensitate scăzută care sunt „excesive” pentru percepția umană și coincid în timp cu frecvențele de sunet de intensitate mare sunt eliminate. Utilizarea acestui format vă permite să comprimați fișierele de sunet de zeci de ori, dar duce la pierderea ireversibilă a informațiilor (fișierele nu pot fi restaurate la forma lor originală).

WAVE (.wav) este cel mai utilizat format. Folosit în sistemul de operare Windows pentru a stoca fișiere de sunet. MPEG-3 (.mp3) este cel mai popular format de fișier audio astăzi. MIDI (.mid) - nu conțin sunetul în sine, ci doar comenzi pentru redarea sunetului. Sunetul este sintetizat folosind sinteza FM sau WT. Real Audio (.ra, .ram) - conceput pentru a reda sunetul pe Internet în timp real. MOD (.mod) este un format muzical care stochează mostre de sunet digitizate care pot fi apoi folosite ca șabloane pentru note individuale.

Zona de editare Cronologie Meniu principal Bare de instrumente http://www.audacity.ru/p1aa1.html

Învață notele, rezolvă probleme în caiet. Sarcini „Codificarea informațiilor audio” Nivelul „5” Determinați lungimea fișierului de sunet care se va încadra pe o dischetă de 3,5”. Vă rugăm să rețineți că 2847 de sectoare de 512 octeți sunt alocate pentru a stoca date pe o astfel de dischetă. a) cu calitate scăzută a sunetului: mono, 8 biți, 8 kHz; b) cu o calitate ridicată a sunetului: stereo, 16 biți, 48 kHz. Nivelul „4” Utilizatorul are la dispoziție o capacitate de memorie de 2,6 MB. Este necesar să înregistrați un fișier audio digital cu o durată a sunetului de 1 minut. Care ar trebui să fie frecvența de eșantionare și adâncimea de biți? Nivelul „3” Determinați cantitatea de memorie pentru stocarea unui fișier audio digital, al cărui timp de redare este de două minute la o frecvență de eșantionare de 44,1 kHz și o rezoluție de 16 biți.

Codificarea informațiilor grafice. Nu. Întrebări. 1. Aceasta este discretizarea spațială. 2. Rezoluția ecranului în modul grafic este determinată de cantitate. 3. Pagina de memorie video are 16.000 de octeți. Afișajul funcționează în modul 320x400 pixeli. Câte culori sunt în paletă? 4. Determinați adâncimea culorii în modul grafic, în care paleta este formată din 256 de culori. 5. Un desen de 256 de culori conține 120 de octeți de informații. În câte puncte constă? 6. Determinați numărul de culori din paletă la o adâncime de culoare de 16 biți. 7. Imaginea raster alb-negru are o dimensiune de 10 X 10 pixeli. Câtă memorie va lua această imagine? 8. O imagine raster color (cu o paletă de 256 de culori) are o dimensiune de 10 X 10 pixeli. Câtă memorie va lua această imagine? 9. În procesul de conversie a unei imagini grafice raster, numărul de culori a scăzut de la 65536 la 16. De câte ori va scădea cantitatea de memorie pe care o ocupă?