Öğrenciler problemleri çözerken aşağıdaki kavramlara güvenirler:
Zaman örneklemesi – sürekli bir ses sinyalinin kodlanması sırasında ses dalgasının ayrı küçük zaman bölümlerine bölündüğü ve bu tür her bölüm için belirli bir genlik değerinin ayarlandığı bir işlem. Sinyalin genliği ne kadar büyük olursa, ses de o kadar yüksek olur.
Ses derinliği (kodlama derinliği) - ses kodlaması başına bit sayısı.
Ses seviyeleri (sinyal seviyeleri)- ses farklı ses seviyelerine sahip olabilir. Farklı ses seviyelerinin sayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır: N = 2 BEN Nerede BEN – ses derinliği.
Örnekleme frekansı – birim zaman başına (1 saniyede) giriş sinyali seviyesinin ölçüm sayısı. Örnekleme hızı ne kadar yüksek olursa, ikili kodlama prosedürü o kadar doğru olur. Frekans Hertz (Hz) cinsinden ölçülür. 1 saniyede 1 ölçüm -1 Hz.
1 saniyede 1000 ölçüm 1 kHz. Örnekleme oranını harfle belirtelim D. Kodlama için üç frekanstan birini seçin: 44,1 KHz, 22,05 KHz, 11,025 KHz.
Bir kişinin duyduğu frekans aralığının20 Hz'den 20 kHz'e .
İkili kodlama kalitesi – kodlama derinliği ve örnekleme frekansı tarafından belirlenen bir değer.
Ses adaptörü (ses kartı) – ses girerken ses frekansının elektriksel titreşimlerini sayısal ikili koda dönüştüren ve ses çalarken bunun tersini (sayısal koddan elektriksel titreşimlere) dönüştüren bir cihaz.
Ses adaptörü özellikleri: örnekleme frekansı ve kayıt bit derinliği.)
Boyutu kaydedin - ses bağdaştırıcısı kaydındaki bit sayısı. Rakam kapasitesi ne kadar büyük olursa, elektrik akımının büyüklüğünün bir sayıya dönüştürülmesindeki hata da o kadar küçük olur ve bunun tersi de geçerlidir. Bit derinliği ise BEN , daha sonra giriş sinyali ölçülürken 2 elde edilebilir BEN = N Farklı anlamlar.
Dijital mono ses dosyası boyutu ( A ) aşağıdaki formülle ölçülür:
A = D * T * BEN /8 , Nerede D – örnekleme frekansı (Hz), T – ses çalma veya kaydetme süresi, BEN kayıt genişliği (çözünürlük). Bu formüle göre boyut bayt cinsinden ölçülür.
Dijital stereo ses dosyası boyutu ( A ) aşağıdaki formülle ölçülür:
A =2* D * T * BEN /8 sol ve sağ ses kanalları ayrı ayrı kodlandığından sinyal iki hoparlör için kaydedilir.
Öğrencilerin yayınlamasında fayda var tablo 1, bir dakikalık kodlanmış ses bilgisinin farklı örnekleme hızlarında kaç MB kaplayacağını gösterir:
Örnekleme frekansı, kHz
44,1
22,05
11,025
16 bit, stereo
10,1 MB
5,05MB
2,52MB
16 bit, mono
5,05MB
2,52MB
1,26MB
8 bit, mono
2,52MB
1,26MB
630 KB
1. Dijital dosya boyutu
3. seviye"
1. Çalma süresi 22,05 kHz örnekleme hızında ve 8 bit çözünürlükte 10 saniye olan bir dijital ses dosyasının boyutunu (bayt cinsinden) belirleyin. Dosya sıkıştırılmamış. (, sayfa 156, örnek 1)
Çözüm:
Boyutu hesaplamak için formül(bayt cinsinden) dijital ses dosyası: A = D * T * BEN /8.
Bayta dönüştürmek için elde edilen değerin 8 bit'e bölünmesi gerekir.
22,05 kHz =22,05 * 1000 Hz =22050 Hz
A = D * T * BEN /8 = 22050 x 10 x 8/8 = 220500 bayt.
Cevap: Dosya boyutu 220500 bayttır.
2. Çalma süresi 44,1 kHz örnekleme frekansında ve 16 bit çözünürlükte iki dakika olan bir dijital ses dosyasının saklanacağı bellek miktarını belirleyin. (, s. 157, sayı 88)
Çözüm:
A = D * T * BEN /8. – dijital ses dosyasını saklamak için kullanılan bellek miktarı.
44100 (Hz) x 120 (s) x 16 (bit) / 8 (bit) = 10584000 bayt = 10335,9375 KB = 10,094 MB.
Cevap: ≈ 10 MB
Seviye 4"
3. Kullanıcının hafıza kapasitesi 2,6 MB'tır. Ses süresi 1 dakika olan dijital ses dosyasının kaydedilmesi gerekmektedir. Örnekleme frekansı ve bit derinliği ne olmalıdır? (, s. 157, sayı 89)
Çözüm:
Örnekleme oranını ve bit derinliğini hesaplamak için formül:D* BEN=A/T
(bayt cinsinden bellek kapasitesi): (saniye cinsinden ses çıkarma süresi):
2,6 MB = 2726297,6 bayt
D* BEN=A/T= 2726297,6 bayt: 60 = 45438,3 bayt
d= 45438,3 bayt :BEN
Adaptör genişliği 8 veya 16 bit olabilir. (1 bayt veya 2 bayt). Bu nedenle örnekleme oranı veya 45438,3 Hz = 45,4 kHz ≈ 44,1 kHz–standart karakteristik örnekleme frekansı veya 22719,15 Hz = 22,7 kHz ≈ 22,05 kHz- standart karakteristik örnekleme oranı
Cevap:
4. Diskteki boş hafıza miktarı 5,25 MB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 22,05 kHz örnekleme frekansıyla kaydedilen dijital ses dosyasının ses süresi ne kadardır? (, s. 157, sayı 90)Çözüm:
Ses süresini hesaplama formülü: T =A /D /I
(bayt cinsinden bellek kapasitesi) : (Hz cinsinden örnekleme frekansı): (bayt cinsinden ses kartı kapasitesi):
5,25 MB = 5505024 bayt
5505024 bayt: 22050 Hz: 2 bayt = 124,8 sn
Cevap: 124,8 saniye
5. Dijital ses dosyasının bir dakikalık kaydı 1,3 MB disk alanı kaplar, ses kartının bit derinliği 8'dir. Ses hangi örnekleme hızında kaydediliyor? (, s. 157, sayı 91)
Çözüm:
Örnekleme oranını hesaplamak için formül: D=A/T/ BEN
(bayt cinsinden bellek kapasitesi) : (saniye cinsinden kayıt süresi) : (bayt cinsinden ses kartı kapasitesi)
1,3 MB = 1363148,8 bayt
1363148,8 bayt: 60:1 = 22719,1 Hz
Cevap: 22,05 kHz
6. İki dakikalık bir dijital ses dosyasının kaydedilmesi 5,1 MB disk alanı kaplar. Örnekleme frekansı - 22050 Hz. Ses bağdaştırıcısının bit derinliği nedir? (, s. 157, sayı 94)
Çözüm:
Bit derinliğini hesaplama formülü: (bayt cinsinden bellek kapasitesi): (saniye cinsinden ses süresi): (örnekleme frekansı):
5,1 MB= 5347737,6 bayt
5347737,6 bayt: 120 sn: 22050 Hz= 2,02 bayt = 16 bit
Cevap: 16 bit
7. Diskteki boş hafıza miktarı 0,01 GB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 44100 Hz örnekleme frekansıyla kaydedilen dijital ses dosyasının ses süresi ne kadardır? (, s. 157, sayı 95)
Çözüm:
Ses süresini hesaplamak için formül T = A / D / I
(bayt cinsinden bellek kapasitesi) : (Hz cinsinden örnekleme frekansı) : (bayt cinsinden ses kartı kapasitesi)
0,01 GB = 10737418,24 bayt
10737418,24 bayt: 44100: 2 = 121,74 sn = 2,03 dk
Cevap: 20,3 dakika
8.
Ses süresi 1 dakika olan mono ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edin. kodlama "derinliği" ve ses sinyali örnekleme frekansı sırasıyla eşitse:
a) 16 bit ve 8 kHz;
b) 16 bit ve 24 kHz.
(, s. 76, Sayı 2.82)
Çözüm:
A).
16 bit x 8.000 = 128.000 bit = 16.000 bayt = 15,625 KB/s
15,625 KB/sn x 60 sn = 937,5 KB
B).
1) 1 saniye süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 24.000 = 384.000 bit = 48.000 bayt = 46,875 KB/s
2) 1 dakika süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
46,875 KB/sn x 60 sn = 2812,5 KB = 2,8 MB
Cevap: a) 937,5 KB; b) 2,8 MB
Seviye 5"
Tablo 1 kullanıldı
9. Çalma süresinin 3 dakika olması koşuluyla, yüksek kaliteli ses kaydına sahip bir dijital ses dosyasını saklamak için ne kadar bellek gerekir? (, s. 157, sayı 92)
Çözüm:
44,1 kHz örnekleme frekansında ve 16 ses adaptörü bit derinliğinde yüksek ses kalitesi elde edilir.
Bellek kapasitesini hesaplama formülü: (saniye cinsinden kayıt süresi) x (bayt cinsinden ses kartı kapasitesi) x (örnekleme frekansı):
180 s x 2 x 44100 Hz = 15876000 bayt = 15,1 MB
Cevap: 15,1 MB
10. Dijital ses dosyası düşük kaliteli ses kaydı içeriyor (ses karanlık ve boğuk). Boyutu 650 KB olan bir dosyanın süresi ne kadardır? (, s. 157, sayı 93)
Çözüm:
Aşağıdaki parametreler kasvetli ve boğuk ses için tipiktir: örnekleme frekansı - 11,025 KHz, ses bağdaştırıcısının bit derinliği - 8 bit (bkz. Tablo 1). O zaman T =A /D /I. Hacmi bayta çevirelim: 650 KB = 665600 bayt
Т=665600 bayt/11025 Hz/1 bayt ≈60,4 s
Cevap: Sesin süresi 60,5 saniyedir
Çözüm:
1 saniye süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 48.000 x 2 = 1.536.000 bit = 187,5 KB (stereo olduğundan 2 ile çarpılır).
1 dakika süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
187,5 KB/sn x 60 sn ≈ 11 MB
Cevap: 11MB
Cevap: a) 940 KB; b) 2,8 MB.
12.
16 bit kodlama ve 32 kHz örnekleme frekansı ile ses düzeyi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın:
a) 700 KB;
b) 6300 KB
(, s. 76, Sayı 2.84)
Çözüm:
A).
1) 1 saniye süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
700 KB: 62,5 KB/sn = 11,2 sn
B).
1) 1 saniye süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 32.000 = 512.000 bit = 64.000 bayt = 62,5 KB/s
2) 700 KB mono ses dosyasının çalma süresi:
6300 KB: 62,5 KB/s = 100,8 sn = 1,68 dk
Cevap: a) 10 saniye; b) 1,5 dk.
13. Bir CD'de stereo kaydın bir saniyesinde kaç bayt bilgi kapladığını hesaplayın (frekans 44032 Hz, değer başına 16 bit). Bir dakika ne kadar sürer? Maksimum disk kapasitesi nedir (maksimum sürenin 80 dakika olduğu varsayılarak)? (, s. 34, alıştırma No. 34)
Çözüm:
Bellek boyutunu hesaplamak için formülA
=
D
*
T
*
BEN
:
(saniye cinsinden kayıt süresi) * (bayt cinsinden ses kartı kapasitesi) * (örnekleme frekansı). 16 bit -2 bayt.
1) 1s x 2 x 44032 Hz = 88064 bayt (CD'ye 1 saniyelik stereo kayıt)
2) 60s x 2 x 44032 Hz = 5283840 bayt (1 dakikalık stereo CD kaydı)
3) 4800s x 2 x 44032 Hz = 422707200 bayt = 412800 KB = 403,125 MB (80 dakika)
Cevap: 88064 bayt (1 saniye), 5283840 bayt (1 dakika), 403,125 MB (80 dakika)
2. Ses kalitesinin belirlenmesi.
Ses kalitesini belirlemek için örnekleme frekansını bulmanız ve 1 numaralı tabloyu kullanmanız gerekir.
256 (2 8) sinyal yoğunluk seviyesi - radyo yayını ses kalitesi, 65536 (2 16) sinyal yoğunluk seviyesi kullanılarak - ses CD'si ses kalitesi. En yüksek kalite frekansı, CD'ye kaydedilen müziğe karşılık gelir. Analog sinyalin büyüklüğü bu durumda saniyede 44.100 kez ölçülür.
Seviye 5"
13. Ses süresi 10 saniye olan mono bir ses dosyasının ses seviyesinin bilindiği takdirde ses kalitesini (radyo yayın kalitesi, ortalama kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir:
a) 940 KB;
b) 157 KB.
(, s. 76, Sayı 2.83)
Çözüm:
A).
1) 940 KB = 962560 bayt = 7700480 bit
2) 7700480 bit: 10 sn = 770048 bit/s
3) 770048 bps: 16 bit = 48128 Hz – örnekleme hızı – en yüksek 44,1 kHz'e yakın
Cevap: Ses CD'si kalitesi
B).
1) 157 KB = 160768 bayt = 1286144 bit
2) 1286144 bit: 10 sn = 128614,4 bit/s
3) 128614,4 bps: 16 bit = 8038,4 Hz
Cevap: yayın kalitesi
Cevap: a) CD kalitesi; b) radyo yayınının kalitesi.
14. 3,5” diskete sığacak ses dosyasının uzunluğunu belirleyin. Lütfen böyle bir diskette veri depolamak için 512 baytlık 2847 sektörün tahsis edildiğini unutmayın.
a) düşük ses kalitesiyle: mono, 8 bit, 8 kHz;
b) yüksek ses kalitesiyle: stereo, 16 bit, 48 kHz.
(, s. 77, Sayı 2.85)
Çözüm:
A).
8 bit x 8.000 = 64.000 bit = 8.000 bayt = 7,8 KB/s
3) 1423,5 KB hacimli bir mono ses dosyasının çalma süresi şuna eşittir:
1423,5 KB: 7,8 KB/s = 182,5 sn ≈ 3 dk
B).
1) Bir disketin bilgi hacmi şuna eşittir:
2847 sektör x 512 bayt = 1457664 bayt = 1423,5 KB
2) 1 saniye süren bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 48.000 x 2= 1.536.000 bit = 192.000 bayt = 187,5 KB/s
3) 1423,5 KB hacimli bir stereo ses dosyasının çalma süresi şuna eşittir:
1423,5 KB: 187,5 KB/sn = 7,6 sn
Cevap: a) 3 dakika; b) 7,6 saniye.
3. İkili ses kodlaması.
Sorunları çözerken aşağıdaki teorik materyali kullanır:
Sesi kodlamak için şekilde gösterilen analog sinyal
düzlem dikey ve yatay çizgilere bölünmüştür. Dikey bölümleme analog sinyalin örneklenmesidir (sinyal ölçüm frekansı), yatay bölümleme isenicemleme seviyeye göre. Onlar. Izgara ne kadar ince olursa, sayılar kullanılarak analog sese o kadar iyi yaklaşılır. Sekiz bitlik niceleme, sıradan konuşmayı (telefon görüşmesi) ve kısa dalga radyo yayınlarını dijitalleştirmek için kullanılır. On altı bit – müzik ve VHF (ultra kısa dalga) radyo yayınlarını dijitalleştirmek için.
3. seviye"
15. Analog ses sinyali ilk önce 256 sinyal yoğunluğu (yayın ses kalitesi) ve ardından 65.536 sinyal yoğunluğu (ses CD'si ses kalitesi) kullanılarak örneklendi. Dijitalleştirilmiş sesin bilgi hacimleri kaç kez farklılık gösterir? (, s. 77, Sayı 2.86)
Çözüm:
256 sinyal yoğunluk seviyesi kullanan bir analog sinyalin kod uzunluğu 8 bittir. 65536 sinyal yoğunluğu seviyesi 16 bit'e eşittir. Bir sinyalin kod uzunluğu iki katına çıktığı için dijitalleştirilmiş sesin bilgi hacimleri 2 kat farklılık gösterir.
Cevap: 2 kez.
Seviye " 4 »
16. Nyquist-Kotelnikov teoremine göre, bir analog sinyalin ayrık temsilinden (örneklerinden) doğru bir şekilde yeniden oluşturulabilmesi için örnekleme frekansının o sinyalin maksimum ses frekansının en az iki katı olması gerekir.
İnsan tarafından algılanabilen sesin örnekleme hızı ne olmalıdır?
Hangisi daha yüksek olmalı: Konuşmanın örnekleme hızı mı, yoksa bir senfoni orkestrasının örnekleme hızı mı?
Amaç: Öğrencilere sesle çalışmaya yönelik donanım ve yazılımın özelliklerini tanıtmak. Faaliyet türleri: Bir fizik dersinden bilgi almak (veya referans kitaplarıyla çalışmak)). (, s. ??, görev 2)
Çözüm:
İnsanların duyduğu frekans aralığının 20 Hz ila 20 kHz arasında olduğuna inanılmaktadır. Bu nedenle, Nyquist-Kotelnikov teoremine göre, bir analog sinyalin ayrık temsilinden (örneklerinden) doğru bir şekilde yeniden yapılandırılması için,Örnekleme hızı, söz konusu sinyalin maksimum ses frekansının en az iki katı olmalıdır. Bir kişinin duyabileceği maksimum ses frekansı 20 KHz'dir; bu, cihazın Ra ve yazılımın en az 40 kHz, daha kesin olarak 44,1 kHz örnekleme frekansı sağlaması gerekir. Bir senfoni orkestrasının sesinin bilgisayarda işlenmesi, bir senfoni orkestrasında frekans aralığı çok daha geniş olduğundan, konuşma işlemeye göre daha yüksek bir örnekleme hızı gerektirir.
Cevap: 40 kHz'den az olmamak üzere, bir senfoni orkestrasının örnekleme frekansı daha yüksektir.
Seviye 5"
17. Şekilde bir kayıt cihazı tarafından kaydedilen 1 saniyelik konuşma sesi gösterilmektedir. Bunu 10 Hz frekansta ve 3 bit kod uzunluğunda ikili dijital kodla kodlayın. (, s. ??, görev 1)
Çözüm:
10 Hz'de kodlama, perdeyi saniyede 10 kez ölçmemiz gerektiği anlamına gelir. Zamanın eşit uzaklıktaki anlarını seçelim:
3 bitlik kod uzunluğu 2 anlamına gelir 3 = 8 nicemleme seviyesi. Yani, zamanın seçilen her anında sesin perdesi için sayısal bir kod olarak aşağıdaki kombinasyonlardan birini ayarlayabiliriz: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Yalnızca 8 kombinasyon vardır. bu nedenle sesin perdesi 8 "seviyede" ölçülebilir:
Perde değerlerini en yakın alt seviyeye “yuvarlayacağız”:
Bu kodlama yöntemini kullanarak şu sonucu elde ederiz (algılama kolaylığı için boşluklar eklenmiştir): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.
Not.Kodun genlikteki değişimi ne kadar hatalı aktardığına öğrencilerin dikkatini çekmeniz tavsiye edilir. Yani örnekleme frekansı 10 Hz ve nicemleme seviyesi 2'dir. 3 (3 bit) çok küçük. Tipik olarak ses (ses) için 8 kHz'lik bir örnekleme frekansı, yani saniyede 8000 kez ve 2'lik bir niceleme düzeyi seçilir. 8 (kod 8 bit uzunluğunda).
Cevap: 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.
18. Örnekleme frekansıyla birlikte niceleme düzeyinin neden bir bilgisayardaki ses temsilinin ana özellikleri olduğunu açıklayın.Hedefler: öğrencilerin “veri gösteriminin doğruluğu”, “ölçüm hatası”, “temsil hatası” kavramlarına ilişkin anlayışlarını pekiştirmek; Öğrencilerle ikili kodlamayı ve kod uzunluğunu gözden geçirin. Faaliyet türü: kavramların tanımlarıyla çalışmak. (, s. ??, görev 3)
Çözüm:
Geometride, fizikte ve teknolojide “ölçüm hatası” kavramıyla yakından ilişkili olan “ölçüm doğruluğu” kavramı vardır. Ama bir de kavram var"temsil kesinliği".
Örneğin, bir kişinin boyu hakkında şunu söyleyebiliriz: a) yaklaşık. 2 m, b) 1,7 m'den biraz fazla, c) 1 m 72 cm'ye eşit, d) 1 m 71 cm 8 mm'ye eşit. Yani ölçülen yüksekliği belirtmek için 1, 2, 3 veya 4 rakam kullanılabilir.
Aynı şey ikili kodlama için de geçerlidir. Belirli bir anda bir sesin perdesini kaydetmek için yalnızca 2 bit kullanılırsa, ölçümler doğru olsa bile yalnızca 4 seviye iletilebilir: düşük (00), ortalamanın altında (01), ortalamanın üstünde ( 10), yüksek (11). 1 byte kullanırsanız 256 seviye aktarabilirsiniz. Nasıldaha yüksek nicemleme seviyesi
, veya hangisiyle aynıdırÖlçülen değeri kaydetmek için ne kadar çok bit tahsis edilirse, bu değer o kadar doğru bir şekilde iletilir.
Not.Ölçme cihazının aynı zamanda seçilen nicemleme seviyesini de desteklemesi gerektiğine dikkat edilmelidir (ölçülen uzunluğu bir milimetrelik doğrulukla desimetre bölmeli bir cetvelle göstermenin bir anlamı yoktur).
Cevap: Niceleme seviyesi ne kadar yüksek olursa ses o kadar doğru iletilir.
Edebiyat:
[ 1] Bilgisayar Bilimi. 2 ciltlik problem kitabı atölyesi / Ed. I.G. Semakina, E.K. Henner: Cilt 1. – Temel Bilgi Laboratuvarı, 1999 – 304 s.: hasta.
Bilgisayar bilimi ve bilgi teknolojisi üzerine çalıştay. Eğitim kurumları için ders kitabı / N.D. Ugrinovich, L.L. Bosova, N.I. Mihailova. – M.: Binom. Bilgi Laboratuvarı, 2002. 400 s.: hasta.
Okulda bilişim: “Bilişim ve Eğitim” dergisinin eki. Sayı 4 - 2003. - M.: Eğitim ve Bilişim, 2003. - 96 s.: hasta.
Kushnirenko A.G., Leonov A.G., Epictetov M.G. ve diğerleri. Bilgi kültürü: bilgi kodlama. Bilgi modelleri. 9-10. Sınıflar: Genel eğitim kurumları için ders kitabı. - 2. baskı. - M.: Bustard, 1996. - 208 s.: hasta.
Gein A.G., Senokosov A.I. Okul çocukları için bilgisayar bilimi el kitabı. - Ekaterinburg: “U-Factoria”, 2003. - 346. s54-56.
Seçenek 1
Laboratuvar işi
“Ses bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi”
Hedefler:
eğitici
eğitici –
gelişmekte –
İlerlemek:
Karar vermek
Dosya adı
f-örnekleme frekansı
k - ses derinliği
t-oynama süresi
Dosya tipi
44,1 kHz
16 bit
1 dakika
müzik seti
1.dalga
8 kHz
8 bit
1 dakika
mono
2.dalga
16 kHz
16 bit
1 dakika
müzik seti
3.dalga
24 kHz
16 bit
1 dakika
mono
4.dalga
32 kHz
16 bit
1 dakika
müzik seti
7-9 arası görevler için
5.dalga
Kısmen tamamlanmış tabloyu öğretmeninize gösterin.
Ses düzenleyiciyi başlatınCesaret .
Kırpma Size sunulan dosyanın sesini 1 dakikaya kadar, istediğiniz süreyi vurgulayarak, Düzenle - Kenarları Kırp komutunu uygulayın.
Dönüştürmek dalga .
Bir ses düzenleyicide Cesaret Örneğin
Karşılaştırmak
Devretmek Doğrulama için öğretmene rapor verin.
Seçenek 2
Laboratuvar işi
"Ses bilgilerinin kodlanması"
Hedefler:
eğitici- öğrenciler tarafından bilgisayar kullanarak ses bilgilerinin kodlanmasıyla ilgili bilgilerin yanı sıra uygulama yazılımını kullanarak işleme becerilerinin oluşturulmasını ve kullanılmasını sağlamak;
eğitici – dikkati, doğruluğu ve bağımsızlığı geliştirmek;
gelişmekte – uygulama yazılımını kullanma becerileri; Bilgi problemlerini çözme yeteneği.
Donanım ve yazılım gereksinimleri: kulaklıklar, öğrenciler için ses dosyaları, Audacity ses düzenleyicisi, Ses Kaydedici programı OC Windows.
İlerlemek:
Karar vermek Aşağıdaki tablodan görevler.
Ses bilgisinin ses düzeyini V = f *k *t formülünü kullanarak bulun;
f - örnekleme frekansı, k - ses derinliği, t - çalma süresi
Sorunların çözümünü tablo halinde sunun.
“Hesaplanan ses dosyası hacmi” sütununa çözülen sorunların cevaplarını kendiniz yazın. Cevabınızı megabayt cinsinden verin.
Dosya adı
f-örnekleme frekansı
k - ses derinliği
t-oynama süresi
Dosya tipi
Tahmini ses dosyası boyutu
Gerçek ses dosyası boyutu
44,1 kHz
16 bit
45 saniye
müzik seti
1.dalga
8 kHz
8 bit
45 saniye
müzik seti
2.dalga
1 1,025 kHz
16 bit
45 saniye
mono
3.dalga
24 kHz
Ses düzenleyiciyi başlatınCesaret .
Kırpma Size sunulan dosyanın sesini 45 saniyeye kadar, istediğiniz süreyi seçerek Düzenle - Kenarları Kırp komutunu yürütün.
Dönüştürmek size sunulan dosya uzantılı bir dosya haline getirildi dalga . Bu dosyayı aynı isimle kaydedin.
Bir ses düzenleyicide Cesaret Size sunulan ses dosyasına efektler oluşturun. Örneğin, dosyanın son 10 saniyesinin kaybolmasını sağlayın
Stereo parçayı bölün ve ardından parçalardan birini silin. Verilen dosyayı stereodan monoya dönüştürün. Bu dosyayı yeni bir ad ve wav uzantısıyla kaydedin.
Karşılaştırmak dosya hacimleri. Tabloyu verilerle doldurun.
Devretmek Doğrulama için öğretmene rapor verin.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
Yayınlanan http://www.allbest.ru/
Pratik ders
PC ses sistemi ile çalışma. Kodlanmış sesin bilgi hacminin hesaplanması
Çalışmanın amacı: Bilgisayar hoparlör sistemlerine aşina olun. Kodlanmış sesin bilgi hacmini bulmayı öğrenin.
yapabilmek:
Çözülen göreve uygun olarak rasyonel bir ekipman konfigürasyonu seçin;
Donanım ve yazılım uyumluluğunu belirleyin;
Donanımı yükseltin.
Pratik çalışmanın bir sonucu olarak, öğrenci Bilmek:
Bilgisayar teknolojisinin temel yapı elemanları;
Bilgisayar çevre birimleri;
Standart dışı çevre birimleri.
Teorik kısım
Ses ekipmanı her görsel-işitsel kompleksin zorunlu bir unsurudur. Ses sistemi mutlaka ses kaynaklarını ve akustik sistemleri içerir. Aynı zamanda ses sinyallerinin yükseltilmesi, karıştırılması ve işlenmesine yönelik ekipmanı da içerebilir. Ses sistemi konferans sistemleri, kongre sistemleri ve kayıt sistemleri unsurlarını içerebilir.
Ses bilgisi kaynakları şunlar olabilir:
· oynatma cihazları (DVD oynatıcılar, TV alıcıları, vb.);
· bilgisayar donanımı (dizüstü bilgisayarlar, medya sunucuları, vb.);
· kablolu ve radyo mikrofonları, kongre sistemleri için mikrofon konsolları, simültane çeviri ekipmanları;
· sesli ve görüntülü konferans sistemleri;
· kayıt cihazları.
Sesin doğru kaydedilmesi ve çalınması için ses sistemi, sinyal amplifikasyonu, miksajı ve işlemesi için cihazlar içerir.
Dijital ses platformu tüm kabini benzer analog cihazlarla değiştiren, karmaşık anahtarlama sistemine olan ihtiyacı ortadan kaldıran, kullanışlı bir kurulum ve kontrol arayüzüne sahip olan ve analog bir çözümden önemli ölçüde daha ucuz olan küçük bir modüldür.
Ayarlayıcı - Bir sinyali izole etmek ve demodüle etmek için kullanılan kişisel bir abone cihazı. TV alıcısı- bir bilgisayarda veya yalnızca ayrı bir monitörde görüntülenen çeşitli yayın formatlarında bir televizyon sinyalini almak üzere tasarlanmış bir tür tuner.
Tasarımlarına göre TV tunerleri aşağıdakilere ayrılmıştır: harici(bilgisayara USB yoluyla veya bilgisayar ile ekran arasında bir video kablosuyla bağlanır) ve dahili(ISA veya PCI veya PCI-Express yuvasına takılı).
Ses kartı - ses işlemeye izin veren ek PC ekipmanı. Modern bilgisayarlarda ses kartları, anakarta entegre bir codec bileşeniyle temsil edilir.
Ses dosyaları - ses verilerinin dijital kayıtlarını içeren dosyalar. İki ana ses dosyası türü vardır: dijitalleştirilmiş ses Ve müzik notasyonu. Ses dosyaları multimedyanın ayrılmaz bir parçasıdır.
Çeşitli formatlarda ses dosyaları vardır:
· MİDİ - müzik eserlerinin sentezleyiciye komutlar şeklinde kaydedilmesi; Müzik dosyaları kompakttır ve insan sesini yansıtmaz.
· WAV - dijitalleştirilmiş ses hakkında tüm bilgileri saklayan evrensel bir ses formatı.
· Milletvekili3 - belirtilen bit hızına bağlı olarak dosyaları birkaç kez sıkıştırmanıza olanak tanıyan, ayarlanabilir bilgi kaybına sahip bir ses sıkıştırma formatı. En yüksek bit hızında (320Kbps) bile CD'lere kıyasla dört kat sıkıştırma sağlar.
· MAYMUN.- ses bilgilerini bilgi kaybı olmadan sıkıştırmak için bir format.
Dijitalleştirilmiş ses içeren dosyalar - Orijinal sürekli (analog) sinyal dalga formunun, düzenli aralıklarla ölçülen ve aralarında çok küçük bir aralığa sahip olan, ses sinyalinin genliklerinin kısa ayrık değerlerinin bir dizisi olarak kaydedildiği ses dosyaları. Sürekli bir sinyali, değerlerinin bir dizisiyle değiştirme işlemine denir örnekleme, ve bu kayıt şekli - darbe kodu.İki tür dijitalleştirilmiş ses dosyası vardır: başlıklı ve başlıksız.
Müzik Notasyonu Dosyaları- belirli bir zamanda hangi notanın hangi enstrüman tarafından ve ne kadar süreyle çalınması gerektiğini söyleyen bir dizi komut içeren ses dosyaları.
Hadi düşünelim temel çok kanallı ses standartları.
Dolby Stereo sinemalar için dijital film ses kayıt teknolojisine yönelik bir standart olup, dört kanalın iki film müziğine kodlanmasına olanak tanır: sol, orta, sağ ve arka. Filmden okunan sinyal, kod çözücü tarafından dört kanallı bir sinyale dönüştürülür ve bu da surround ses efekti verir. Kod çözücü olmadan ses normal iki kanallı stereo olarak oynatılır.
Dolby Çevresi (DSS)- kodlanmış iki kanallı bir sinyalden üç ses kanalı seçmenizi sağlayan bir sistem: sol, sağ ve arka. Filmden okunan sinyalin kodu üç kanallı bir sinyale dönüştürülür. Kod çözücünün yokluğunda normal iki kanallı stereo ses yeniden üretilir.
Dolby Pro-Logic (DPL)- kodlanmış iki kanallı bir sinyalden dört ses kanalı seçmenizi sağlayan bir sistem: sol, orta, sağ ve arka. Sistem, diyaloğu ekrana sabitlemek için ek bir merkez kanal hoparlörü kullanırken surround ses efektleri arka kanallar aracılığıyla oynatılır.
Dolby Dijital sesin altı ayrı kanal olarak temsil edildiği çok kanallı sesin kodunu çözmek için bir standarttır: beş surround kanal (sol, sağ, orta ve iki ön) ve bir düşük frekans kanalı (subwoofer). Ses sunumu başlangıçta dijitaldi ve frekans aralığı 20 Hz'den 20 kHz'e genişletildi (şu anda frekans aralığı beş kanal için 3 Hz ila 20 kHz ve subwoofer kanalı için 3 Hz ila 120 kHz'dir). Bu standart günümüzde en yaygın olanlardan biridir.
DolbiDigital (AC-3)- DVD video diskleri için ses standardı olarak benimsenen günümüzün en popüler çok kanallı ses formatı. Bu tamamen dijital format, 5'i tam aralıklı (30 - 20.000 Hz) olmak üzere 6 bağımsız ses kanalı içerir: üç ön (sol, orta ve sağ) ve iki arka artı bir düşük frekanslı (20-120 Hz) subwoofer kanalı . DolbiDigital formatında kaydedilen fonogramların sesi, çok yüksek ses kalitesiyle karakterize edilir - hiçbir taşıyıcı gürültüsü yoktur (örneğin, ses kasetlerinde açıkça mevcut olduğu gibi).
Dolby surround AC3-- DolbyDigital standardının ev sinema sistemleri için tasarlanmış basitleştirilmiş bir versiyonu. Bu standart, azaltılmış veri akış hızları açısından DolbyDigital standardından farklılık gösterir.
DTS (Dijital Sinema Sistemi) altı kanallı bir ses standardıdır ancak çok daha yüksek kalitededir. Buradaki sıkıştırma oranı 4:1'dir ve veri hızı (bit hızı) 882 Kbps'dir (apt-X100 algoritması). Daha düşük sıkıştırma oranları ve daha gelişmiş algoritma nedeniyle, DTS'de kodlanan sesin kalitesi DolbyDigital'den çok daha yüksektir, ancak DVD'lerin yaygın kullanımı nedeniyle ikinci standart daha yaygındır.
DolbyProLogic II DolbyStereoProLogic standartlarının daha da geliştirilmesi olan , kod çözücünün geleneksel stereo sesi altı kanala ayırmasına olanak tanır.
DolbyProLogicIIx DolbyProLogic II standardının geliştirilmesindeki bir sonraki adımdır. Bu durumda stereo sesi yedi veya sekiz kanala ayırma olasılığı ima edilmektedir. Üç kod çözme modu mümkündür:
* film (Film) - merkezi kanalın veya arka kanalların çoğaltılması;
* oyun (Oynat) - sinyal yalnızca ek olarak “yeni kanallara” gönderilir;
* müzik (Müzik).
Modların hiçbiri ön kanallardan (yalnızca merkezden ve arkadan) gelen bilgileri kullanmaz.
Dolby Dijital EX - DolbyProLogicIIx standardının ev sinema sistemleri için tasarlanmış bir çeşidi.
DolbyDigitalSurround EX DolbyDigitalSurround standardının 7 kanala genişletilmiş nispeten yeni bir versiyonudur. Bu standartta, orijinal sesin 5+1 formatında kaydedilmesi durumunda mevcut merkez kanalı kopyalayan başka bir arka kanal bulunur. Kaynak dosya 6+1 formatında sunulursa, ek kanal başka bir tam teşekküllü surround ses kanalı haline gelir.
DTS-ES- bu, DolbyDigital EX standardının tam teşekküllü bir analogudur, ancak DTS şirketine aittir. Bu standart aynı zamanda sesin 6+1 ve 7+1 formatlarında kodlanmasına ve DTS'de kodlanan 5+1 sesin sırasıyla yedi veya sekiz kanala ayrıştırılmasına da olanak tanır.
Ses - Bunlar elastik bir ortamdaki dalga titreşimleridir. Ses karakterize edilir sıklık(hertz cinsinden ölçülür, 1 Hz = saniyede 1 titreşim, kişi 16 Hz ila 20 kHz aralığındaki sesleri algılar) ve genlik(ses gücü, ses basıncı Pascal cinsinden ölçülür, bir kişi tarafından algılanan ses seviyesi 20 µPa ila 200 Pa arasındadır).
Zaman örneklemesi - Bu, bir ses dalgasının her biri için belirli bir genlik ayarıyla ayrı küçük zaman bölümlerine bölündüğü bir işlemdir.
Örnekleme frekansı sinyalin anlık değerinin saniyede kaç kez ölçüldüğünü gösterir. Sinyal 44 kHz örnekleme hızında sayısallaştırılırsa saniyede 44.000 kez ölçüm yapılır.
Ses seviyesi sayısı ifade edilir ses derinliği- bir düzeyi kodlamak için kullanılan bit sayısı.
Bit hızı- kodlama sırasında belirtilen veri aktarım hızı. 8 ila 320Kbps arasında değişebilir. Saniye başına ne kadar çok bilgi biti kaydedilirse, kaynak materyalin çoğaltılması o kadar az kayıp olur - MP3 dosyası bilgisayar belleğinde o kadar fazla yer kaplar. Bit hızının düşürülmesi, ses kalitesinin bozulmasına ve ses dosyasının bilgi hacminin azalmasına neden olur.
1kHz=1000Hz
1MHz=1000000Hz
Ses seviyesi sayısı
burada i ses derinliğidir (bit).
Bir mono ses dosyasının kodlanmış sesinin bilgi hacminin hesaplanmasına ilişkin bir örneği ele alalım.
Çözüm.
Kodlanmış sesin bilgi hacmini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanacağız:
burada D örnekleme frekansıdır, Hz; i - ses derinliği, bitler; T - oyun süresi, s.
Şunu elde ederiz: bilgisayar tarafından kodlanmış ses ses bilgisi
V=5Hz*4bit*1s=20bit
Bir stereo dosyasının kodlanmış sesinin bilgi hacminin hesaplanmasına ilişkin bir örneği ele alalım.
V= Farklı,
burada D örnekleme frekansıdır, Hz; i - ses derinliği, bitler; N - kanal sayısı (1 - mono, 2 - stereo T - oynatma süresi, sn);
Pratik kısım
1. PC ses sisteminin yapısını bir dizüstü bilgisayarda yeniden çizin ve ana modülleri üzerine işaretleyin.
2. PC ses sistemi modüllerini açıklayan tabloyu doldurun.
|
Ses sistemi modülü |
Açıklama, ana özellikler |
|
|
Kayıt ve oynatma |
A) Örnekleme frekansı . Kaydedilen veya oynatılan sinyalin maksimum frekansını belirler. İnsan sesi - 6-8 KHz. Düşük kaliteli müzik - 20-25 KHz. Yüksek kaliteli ses - en az 44 KHz, ideal olarak 48 KHz; B) ADC ve DAC tipi ve kapasitesi . Dijital sinyalin bit derinliğini (8, 16, 18, 20 veya 24 bit), dinamik aralığı (90 dBA'dan itibaren desibel cinsinden) ve nicemleme gürültüsünün seviyesini belirler. 16 bit veya daha fazla ADC ve DAC kapasitesi stüdyo kalitesinde ses sağlar; C) Ses kodlama yöntemi , yani orijinal sesin çoğaltılmasının doğruluğu, bozulma seviyesi, ses sinyalinin sıkıştırılma kalitesi; D) FullDuplex modunda çalışabilme özelliği . Onlar. Bir ses sinyalinin eşzamanlı kaydedilmesi ve oynatılması imkanı. Sinyal iletiminin yönünü belirleyen herhangi bir kanal üzerinden üç veri iletim modu vardır: simpleks (i), yarım dubleks (veya z) ve dubleks (tam dubleks) Tam dubleks ). |
|
|
Sentezleyici |
A) Ses sentezi yöntemi . Yalnızca ses kalitesini değil aynı zamanda kompozisyonunu da belirler. Bir PC ses sistemi birden fazla synthesizer içerebilir. Ses sentezinin 2 yöntemi vardır: · FM sentezi(FrekansModülasyonSynthesis - frekans modülasyonu) - sentezleyici tüm ucuz ses kartlarında kullanılır. Kabul edilebilir ses kalitesi sağlar. Çokseslilik 20 sestir. Ses efektleri uygulanmaz. · WT sentezi(WaveTableSynthesis - ses dalgası sentez tablosu). Ses, gerçek müzik enstrümanlarının ve diğer seslerin önceden dijitalleştirilmiş ses örneklerini içeren özel bir tablo kullanıldığından, yüksek kalitede üretilir. Polifoni - 20 veya daha fazla sesten? B) Hafıza . Ses kartı modeline bağlıdır. Yamaları depolamak için kullanılır. Ek bellek modülleri (RAM veya ROM) takılarak değiştirilebilir. Bu, MIDI dosyalarınızın sesini hem iyi hem de kötü yönde önemli ölçüde değiştirebilecek ek enstrüman bankaları yüklemenize olanak tanır. C) Ses efektleri oluşturmak için donanım sinyal işleme imkanı . Ses efektleri oluşturmak için özel bir efekt işlemcisi . Efekt işlemcisinin türüne bağlı olarak, tüm sentezleyici ses kanallarını aynı anda işleyebilir, ayrı ayrı MIDI kanallarını işleyebilir veya ayrı ayrı sentezleyici seslerini çalabilirsiniz ( genel, kanal ve ses efektleri işlemcileri). Bu efekt işlemcisi, merkezi işlemciden büyük miktarda ses işleme yükünü kaldırmanıza olanak tanır. D) Çok seslilik - aynı anda çoğaltılan temel seslerin maksimum sayısı. Her ses kartı tipi için polifoni değeri farklı olabilir. (20 veya daha fazla oy). |
|
|
Arayüzler |
Ses sistemi ile diğer cihazlar (hem harici hem de dahili) arasında veri alışverişini sağlar. Aşağıdaki arayüz türlerini içerir: A) Sistem arayüzü . Ses kartı, ISA veri yolu (8 bit, bant genişliği 2-6 Mbit/s) ve PCI veri yolu (16 bit, bant genişliği 100'den 260 Mbit/s'ye) aracılığıyla bağlanabilir. ISA arayüzlü ses kartları, ses verilerinin işlenmesi ve iletilmesi için standart dışı işlevlerin uygulanmasını sağlamadıkları ve düşük bant genişliğine sahip oldukları için bugün zaten modası geçmiş durumda. PCI veri yolu oldukça geniş bir bant genişliğine sahiptir ve bir ses verisi akışının paralel iletimini sağlar. B) MIDI arayüzü. (MusicalInstrumentDigitalInterface) müzik enstrümanları için dijital bir arayüzdür. MIDI enstrümanlarının birbirine bağlanmasına, bilgi alışverişinde bulunmasına ve birlikte çalışmasına olanak tanır. Ses kartının kendisinde MIDI bağlantı noktası yoktur, dolayısıyla MIDI enstrümanlarının ve cihazlarının bir PC'ye bağlanması özel bir MIDI adaptörü kullanılarak yapılır. C) Ek kartları bağlamak için arayüz. PC ses sistemi, ek kartların bağlanması için özel bir arayüze sahip olabilir. Bir ek kart takarak ses sisteminin polifonisini artırabilir ve sentez yöntemini niteliksel olarak değiştirebilirsiniz. Örneğin, daha önce yalnızca FM sentezi kullanıldıysa WT sentezi eklenebilir. Ek kart genellikle ses kartında bulunan 26 pinli özel bir konektöre takılır. D) CD-ROM sürücülerini bağlamak için arayüz . Ses kartına dahildir. Ses kartındaki özel bir konektör ve CD-ROM sürücüsündeki özel bir çıkış aracılığıyla esnek bir kablo kullanılarak bağlanırlar. Daha yakın zamanlarda, bir CD-ROM sürücüsünü bilgisayara bağlamanın tek yolu buydu. |
|
|
Ses kartı karıştırıcı modülü şunları üretir: A) Anahtarlama ses sinyallerinin kaynaklarının ve alıcılarının (bağlantısı/bağlantısının kesilmesi); B) Düzenleme giriş ve çıkış ses sinyallerinin seviyesi; Karıştırma Birkaç ses sinyalinin (karıştırılması) ve ortaya çıkan sinyalin seviyesinin ayarlanması. Mikser, Windows kullanılarak veya özel mikser programları kullanılarak programlı olarak kontrol edilir. Kulaklık ve hoparlör içerir. Ses elektrik sinyalini doğrudan akustik titreşimlere dönüştürürler ve böylece ses kalitesini önemli ölçüde etkilerler. |
||
|
Hoparlör sistemi |
Ses kanalı sayısına göre akustik sistem şöyle olabilir: Mono (1 kanal); Stereofonik (2 kanal); DolbyDigital (6 veya daha fazla kanal). |
3. Seçenekleri kullanarak sorunları çözün.
4. Güvenlik sorularını yanıtlayın.
seçenek 1
1. 3 saniyelik konuşma sesi 5 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayın.
seçenek 2
1. 20 Hz örnekleme frekansı ve 5 bit ses derinliği ile 10 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. 44,1 kHz örnekleme hızında ve 16 bit çözünürlükte, 2 dakikalık çalma süresine sahip bir dijital ses dosyasını saklamak için bellek miktarını belirleyin.
Seçenek 3
1. 7 saniyelik konuşmanın sesi 5 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Ses dosyasının hacmi 5.25 MB, ses kartının bit derinliği 16. 22.05 kHz örnekleme frekansıyla kaydedilen bu dosyanın sesinin süresi ne kadardır?
Seçenek 4
1. 15 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile 15 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Dijital ses dosyasının bir dakikalık kaydı 1,3 MB disk alanı kaplar, ses kartının bit derinliği 8'dir. Ses hangi örnekleme hızında kaydediliyor?
Seçenek 5
1. 3 saniyelik konuşmanın sesi 5 Hz örnekleme frekansı ve 3 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Örnekleme frekansı 44.100 Hz ve kod genişliği 16 bit olan stereo kayıt içeren 3,5 MB'lık bir ses dosyasının çalma süresini hesaplayın.
Seçenek 6
1. 25 Hz örnekleme frekansı ve 6 bit ses derinliği ile 10 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Çalma süresi 22,05 kHz örnekleme hızında ve 8 bit çözünürlükte 10 saniye olan bir dijital ses dosyasının boyutunu (bayt cinsinden) belirleyin.
13-P Ole G Seçenek 7
1. 5 saniyelik konuşma sesi 3 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği = 60 bit ile kaydediliyorsa, kodlanmış sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
2. 15 Hz örnekleme frekansı ve 3 bit ses derinliği = 900 bit ile 20 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
Seçenek 8
1. Çalma süresi 44,1 kHz örnekleme frekansında ve 16 bit çözünürlükte iki dakika olan bir dijital ses dosyasının saklanacağı bellek miktarını belirleyin.
2. 12 saniyelik konuşma sesi 5 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
Seçenek 9
1. 15 Hz örnekleme frekansı ve 15 bit ses derinliği ile 30 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. İki dakikalık bir dijital ses dosyasının kaydedilmesi 5,1 MB disk alanı kaplar. Örnekleme frekansı -- 22050 Hz. Ses bağdaştırıcısının bit derinliği nedir?
Seçenek 10
1. 17 saniyelik konuşma sesi 16 Hz örnekleme frekansı ve 14 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
3. 16 bit ve 8 kHz.
Seçenek 11
1. 20 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile 150 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
Seçenek 12
1. 13 saniyelik konuşmanın sesi 8 Hz örnekleme frekansı ve 12 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. 16 bit kodlama ve 32 kHz örnekleme frekansı ile hacmi 6300 KB ise, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın.
Seçenek 13
1. 25 Hz örnekleme frekansı ve 16 bit ses derinliği ile 25 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. 15 Hz örnekleme frekansı ve 5 bit ses derinliği ile 55 saniyelik konuşma kaydediliyorsa, kodlanmış sesin bilgi hacmini hesaplayın.
Seçenek 14
1. 16 bit kodlama, 32 kHz örnekleme frekansı ve 700 KB mono ses dosyası boyutu ile çalma süresi nedir?
2. 15 Hz örnekleme frekansı ve 23 bit ses derinliği ile 120 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. 38 saniyelik konuşma sesi 15 Hz örnekleme frekansı ve 3 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
Seçenek 16
1. 27 Hz örnekleme frekansı ve 15 bit ses derinliği ile 100 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. 16 bit kodlamalı ve 44,1 kHz örnekleme hızına sahip 10 saniyelik monofonik ses dosyasının ses düzeyini hesaplayın.
Seçenek 17
1. 70 saniyelik konuşma sesi 25 Hz örnekleme frekansı ve 4 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
Seçenek 18
1. 5 kHz örnekleme frekansı ve 3 bit ses derinliği ile 215 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
Seçenek 19
1. 34 saniyelik konuşma sesi 45 Hz örnekleme frekansı ve 7 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayınız.
2. 4 bit kodlama ve 16 kHz örnekleme frekansı ile ses seviyesi 350 KB ise, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın.
Seçenek 20
1. 32 Hz örnekleme frekansı ve 6 bit ses derinliği ile 126 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Çalma süresi 55 kHz örnekleme frekansında ve 32 bit uzantılı 4 dakika olan bir dijital ses dosyasının saklanacağı bellek miktarını belirleyin.
Seçenek 21
1. 14 saniyelik konuşmanın sesi 13 Hz örnekleme frekansı ve 12 bit ses derinliği ile kaydediliyorsa, kodlanan sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Diskteki boş hafıza miktarı 512 MB, ses kartının bit derinliği 32'dir. 66100 Hz örnekleme frekansıyla kaydedilen dijital ses dosyasının ses süresi ne kadardır.
Seçenek 22
1. 15 Hz örnekleme frekansı ve 16 bit ses derinliği ile 25 saniyelik ses kaydediliyorsa, kodlanmış stereo sesin bilgi hacmini hesaplayın.
2. Örnekleme frekansının 40.000 Hz ve ses kodlama derinliğinin 16 bit olduğu biliniyorsa, çalma süresi 2 dakika olan bir stereo ses dosyasını saklamak için bellek miktarını belirleyin.
Kontrol soruları
1. “Ses” ve “PC ses sistemi” kavramlarını tanımlayınız?
2. PC ses sisteminin ana fonksiyonları nelerdir?
3. A/D ve D/A dönüşümündeki ana adımlar nelerdir?
4. Hangi ses sentezi yöntemleri kullanılıyor?
5. Mikser modülü hangi işlevleri yerine getirir ve ana özellikleri nelerdir?
6. “Zaman örneklemesi” ve “bit hızı” kavramlarını tanımlayın?
Allbest.ru'da yayınlandı
Benzer belgeler
Ses kavramının, hızının, dalga boyunun, işitme eşiklerinin incelenmesi. Müzik kaydetmenize, ses tınısını, perdesini, temposunu değiştirmenize olanak tanıyan ses işleme programlarının açıklaması. Ses editörlerinin, restoratörlerin ve ses analizörlerinin özellikleri.
özet, 11/03/2013 eklendi
wav ses dosyası formatı, nasıl kodlandığı. MATLAB programlama ortamında ses çalma özelliklerinin uygulanması. Programın işlevsel bir diyagramının hazırlanması. Ses dosyalarını oynatmak için bilgi teknolojisinin test edilmesi.
kurs çalışması, eklendi 02/13/2016
Ses sinyallerinin dijital gösterimi. Ses çıkış aygıtları: hoparlörler, hoparlör ve kulaklıklar. Ses giriş cihazları. Sesin frekansı ve şiddeti. Ses titreşimlerinin genliği, ses kaynağının gücü, titreşim aralığı.
Özet, 02/08/2011 eklendi
Ses sinyalinin yoğunluğunun zamana bağımlılığının sayısallaştırma sürecinin analizi. Modern elektromüzikal dijital sentezleyicilerde müzikal sesler yaratma teknolojisinin özellikleri. Temel ses formatları ve ses işleme yöntemlerinin incelenmesi.
kurs çalışması, eklendi 23.11.2011
Modern bilgisayarlarda ve başlıca ses cihazlarında ses desteğinin temellerinin göz önünde bulundurulması. Ses kartı ve sürücüleri yükleme kurallarını incelemek, hoparlörleri seçmek. Donanım ve yazılım sorunlarının tanımı. Ses işleme algoritması.
kurs çalışması, eklendi 03/16/2014
Ses uyaranlarının algılanması. Sesin özellikleri olarak frekans, genlik, faz. Temsil ve dijital bilgilerin iletilme yöntemleri. Ses örneklemenin özellikleri. Bilgi kaydetme yöntemleri: bitten bit'e; sıkıştırma; CD-R boş yapısı; CD-R kaydı.
özet, 11/10/2009 eklendi
Bir melodiyi wav formatında ses dosyası olarak oluşturma ve kaydetme. Alınan sinyalin frekans analizinin yapılması. Wav dosyalarının hacminin sinyal kodlama bit derinliğine bağımlılığı. Belirli bir bit derinliğine sahip kayıtlı bir wav dosyasının notalarının spektrumu.
laboratuvar çalışması, 30.03.2015 eklendi
Ses kartı modelleri, yetenekleri, ses kalitesi ve boyutları. Ses kartlarının tasarımı ve çalışma prensipleri. Ses kartlarında kullanılan ses üretme yöntemleri. Dolby Digital uzaysal ses üretim sisteminin özellikleri.
özet, eklendi: 03/13/2011
Sayısal işleme sistemlerinde sinyallerin teknik özellikleri. Dijital ve sentezlenmiş ses bilgilerinin işlenmesi, ses gürültüsünün azaltılması için programların açıklaması. Profesyonel ses ve ses dalgası işleme: sıkıştırma, kaydetme, örnekleme.
kurs çalışması, eklendi 03/01/2013
Müzik eğitiminde bilgisayarlaşmanın tarihi. Müzikal bilgi alışverişini organize etmek için bilgisayar işlevselliği. Ses bilgilerinin işlenmesine yönelik teknolojilerin ve araçların dikkate alınması. Konumlandırılmış 3D ses oluşturmaya yönelik teknolojinin uygulanması.
Ses bilgilerinin kodlanması
Ses– Bunlar, sürekli değişen yoğunluk ve frekansla havada, suda veya diğer ortamlarda yayılan dalgalardır.
Sinyalin genliği ne kadar büyük olursa insanlar için o kadar yüksek olur; Sinyalin frekansı ne kadar yüksek olursa, ton da o kadar yüksek olur.
Tipik hacim değerleri:
Ses dijitalleştirme
Dijital ses genliğinin ayrık sayısal değerleriyle temsil edilen analog bir ses sinyalidir.
Ses dijitalleştirme- analog ses sinyalini dijital forma dönüştürme teknolojisi.
Belirli bir zaman adımıyla sinyal genliğinin ölçülmesi ve ardından elde edilen değerlerin sayısal biçimde kaydedilmesinden oluşur. Ses sayısallaştırmanın bir diğer adı analogdan dijitale ses dönüşümüdür.
Ses örnekleme oranı bir saniyedeki ses şiddeti ölçümlerinin sayısıdır.
Ses örnekleme oranları saniyede 8.000 ila 48.000 ses düzeyi ölçümü arasında değişebilir.
Ses kodlama derinliği dijital sesin farklı ses düzeylerini kodlamak için gereken bilgi miktarıdır.
Kodlama derinliği biliniyorsa, dijital ses seviyesi seviyelerinin sayısı N = 2 R formülü kullanılarak hesaplanabilir. Ses kodlama derinliğinin 16 bit olmasına izin verin, o zaman ses düzeyi düzeylerinin sayısı şuna eşit olur:
N = 2 R = 2 16 = 65.536.
Kodlama işlemi sırasında, her ses seviyesi seviyesine kendi 16 bitlik ikili kod atanır, en düşük ses seviyesi 00000000000000000 koduna ve en yüksek ses seviyesi - 1111111111111111 koduna karşılık gelir.
Ses Dosyası Boyutu
I=f×R×N×t, Nerede
f - örnekleme frekansı (Hz)
R – kodlama derinliği (bit derinliği)
N – kanal sayısı (1 – mono, 2 – stereo…)
t – oyun süresi (ler)
16 bit, 48 kHz yüksek ses kalitesine sahip, 1 saniye süren bir stereo ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edebilirsiniz.
48000 Hz ×16 bit ×2×1=1536000bit=192000 bayt=187,5 kBytes
Ev ödevi:
1. Tek kanal (mono) ses kaydı 22 kHz örnekleme frekansı ve 16 bit kodlama derinliği ile yapılır. Kayıt 2 dakika sürer, sonuçları dosyaya yazılır, veri sıkıştırma yapılmaz. Dosya boyutu nedir?
2. 16 kHz örnekleme frekansında ve 32 bit çözünürlükte iki kanallı (stereo) ses kaydı 5 dakika süreyle gerçekleştirildi. Hiçbir veri sıkıştırması yapılmadı. Ortaya çıkan dosyanın boyutu nedir?
3. 64 kHz örnekleme frekansında ve 24 bit çözünürlükte iki kanal (stereo) ses kaydı yapılmıştır. Sonuç olarak 72 MB boyutunda bir dosya oluştu; hiçbir veri sıkıştırması yapılmadı. Kaydın yaklaşık olarak ne kadar süreyle (dakika olarak) gerçekleştiğini belirleyin. Cevap olarak kayıt zamanına en yakın tam sayıyı belirtin.
İnsan kulağı saniyede 20 titreşimden (düşük ses) saniyede 20.000 titreşime (yüksek ses) kadar değişen frekanslardaki sesleri algılar.
Bir kişi, maksimum yoğunluğun minimumdan 10 14 kat daha fazla (yüz bin milyar kez) olduğu çok geniş bir yoğunluk aralığındaki sesi algılayabilir. Ses seviyesini ölçmek için özel bir ünite kullanılır "desibel"(dbl) (Tablo 5.1). Ses seviyesindeki 10 dbl'lik bir azalma veya artış, ses şiddetinin 10 kat azalmasına veya artmasına karşılık gelir.
Sesin zaman örneklemesi. Bir bilgisayarın sesi işleyebilmesi için, sürekli ses sinyalinin zaman örneklemesi kullanılarak dijital ayrık forma dönüştürülmesi gerekir. Sürekli bir ses dalgası ayrı küçük geçici bölümlere ayrılır ve bu tür bölümlerin her biri için belirli bir ses yoğunluğu değeri ayarlanır.
Böylece, ses şiddetinin A(t) zamanına olan sürekli bağımlılığının yerini ayrı bir ses yüksekliği seviyesi dizisi alır. Grafikte bu, düzgün bir eğrinin bir dizi "adım" ile değiştirilmesine benziyor (Şekil 1.2).
 |
| Pirinç. 1.2. Sesin zaman örneklemesi |
Örnekleme frekansı. Analog sesin kaydedilmesi ve dijital forma dönüştürülmesi için ses kartına bağlanan bir mikrofon kullanılır. Ortaya çıkan dijital sesin kalitesi, birim zaman başına ses seviyesi ölçüm sayısına bağlıdır; örnekleme oranları. Saniyede ne kadar çok ölçüm yapılırsa (örnekleme frekansı ne kadar yüksek olursa), dijital ses sinyalinin “merdiveni” diyalog sinyalinin eğrisini o kadar doğru bir şekilde takip eder.
Ses örnekleme oranı bir saniyedeki ses şiddeti ölçümlerinin sayısıdır.
Ses örnekleme oranları saniyede 8.000 ila 48.000 ses düzeyi ölçümü arasında değişebilir.
Ses kodlama derinliği. Her “adıma” belirli bir ses düzeyi atanır. Ses yüksekliği seviyeleri, kodlanması ses kodlama derinliği olarak adlandırılan belirli miktarda bilgi I gerektiren bir dizi olası durum N olarak düşünülebilir.
Ses kodlama derinliği dijital sesin farklı ses düzeylerini kodlamak için gereken bilgi miktarıdır.
Kodlama derinliği biliniyorsa, dijital ses seviyesi seviyelerinin sayısı N = 2 I formülü kullanılarak hesaplanabilir. Ses kodlama derinliğinin 16 bit olmasına izin verin, o zaman ses düzeyi düzeylerinin sayısı şuna eşit olur:
N = 2 I = 2 16 = 65.536.
Kodlama işlemi sırasında, her ses seviyesi seviyesine kendi 16 bitlik ikili kod atanır, en düşük ses seviyesi 00000000000000000 koduna ve en yüksek ses seviyesi - 1111111111111111 koduna karşılık gelir.
Dijitalleştirilmiş ses kalitesi. Sesin frekansı ve örnekleme derinliği ne kadar yüksek olursa, dijitalleştirilmiş sesin kalitesi de o kadar yüksek olur. Telefon iletişiminin kalitesine karşılık gelen en düşük dijitalleştirilmiş ses kalitesi, saniyede 8000 örnekleme hızı, 8 bitlik örnekleme derinliği ve bir ses parçasının kaydedilmesi (mono mod) ile elde edilir. Ses CD'si kalitesine karşılık gelen en yüksek kalitede dijitalleştirilmiş ses, saniyede 48.000 örnekleme hızı, 16 bit örnekleme derinliği ve iki ses parçasının kaydedilmesi (stereo mod) ile elde edilir.
Dijital sesin kalitesi ne kadar yüksek olursa, ses dosyasının bilgi hacminin de o kadar büyük olacağı unutulmamalıdır. Ortalama ses kalitesiyle (16 bit, saniyede 24.000 ölçüm) 1 saniyelik ses süresine sahip bir dijital stereo ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edebilirsiniz. Bunu yapmak için kodlama derinliği 1 saniyedeki ölçüm sayısıyla çarpılmalı ve 2 ile çarpılmalıdır (stereo ses):
16 bit × 24.000 × 2 = 768.000 bit = 96.000 bayt = 93,75 KB.
Ses editörleri. Ses editörleri yalnızca sesi kaydetmenize ve oynatmanıza değil, aynı zamanda düzenlemenize de olanak tanır. Sayısallaştırılmış ses, ses editörlerinde görsel bir biçimde sunulur, böylece ses parçasının bazı bölümlerinin kopyalanması, taşınması ve silinmesi işlemleri fare kullanılarak kolaylıkla gerçekleştirilebilir. Ek olarak, ses parçalarını üst üste yerleştirebilir (sesleri karıştırabilir) ve çeşitli akustik efektler (yankı, tersten oynatma vb.) uygulayabilirsiniz.
Ses düzenleyicileri, örnekleme hızını ve kodlama derinliğini değiştirerek dijital sesin kalitesini ve ses dosyasının boyutunu değiştirmenize olanak tanır. Dijitalleştirilmiş ses, evrensel formatta ses dosyalarına sıkıştırılmamış olarak kaydedilebilir WAV veya sıkıştırılmış formatta MP3.
Sesi sıkıştırılmış formatlarda kaydederken, insan algısı için "aşırı" olan ve zamanla yüksek yoğunluklu ses frekanslarıyla örtüşen düşük yoğunluklu ses frekansları atılır. Bu formatın kullanılması, ses dosyalarını onlarca kez sıkıştırmanıza olanak tanır, ancak geri dönüşü olmayan bilgi kaybına yol açar (dosyalar orijinal hallerine geri yüklenemez).
Kontrol soruları
1. Örnekleme hızı ve kodlama derinliği dijital sesin kalitesini nasıl etkiler?
Bağımsız tamamlama için görevler
1.22. Seçici yanıt görevi. Ses kartı, analog ses sinyalinin ikili kodlamasını üretir. 65.536 olası sinyal yoğunluğu seviyesinin her birini kodlamak için ne kadar bilgi gereklidir?
1) 16 bit; 2) 256 bit; 3) 1 bit; 4) 8 bit.
1.23. Ayrıntılı cevabı olan bir görev. Minimum ve maksimum ses kalitesi sağlayan bir kodlama derinliğinde ve ses sinyali örnekleme frekansında 10 saniye süren dijital ses dosyalarının bilgi hacmini tahmin edin:
a) mono, 8 bit, saniyede 8000 ölçüm;
b) stereo, 16 bit, saniyede 48.000 ölçüm.
1.24. Ayrıntılı cevabı olan bir görev. 3,5" diskete sığacak ses dosyasının süresini belirleyin (böyle bir diskete veri depolamak için her biri 512 baytlık 2847 sektörün ayrıldığını unutmayın):
a) düşük ses kalitesiyle: mono, 8 bit, saniyede 8000 ölçüm;
b) yüksek ses kalitesiyle: stereo, 16 bit, saniyede 48.000 ölçüm.