20 секунд записи цифрового стереоаудиофайла занимает на диске 4 мб разрядность звуковой платы 20

Обновлено: 07.07.2024

Проверочная работа по информатике по теме

«Кодирование и обработка звуковой информации»

В каких единицах измеряется громкость звука?

Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит

Какой объем данных имеет моно-аудиофайл, длительность звучания которого 1 секунда, при среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц)?

20 секунд записи цифрового стерео-аудиофайла занимает на диске 4 Мб, разрядность звуковой платы – 20. С какой частотой дискретизации записан звук?

_________________________________________________________________

Проверочная работа по информатике по теме

«Кодирование и обработка звуковой информации»

В каких единицах измеряется громкость звука?

Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 11 кГц и разрядностью 16 бит.

Одна минута записи цифрового моно-аудиофайла занимает на диске 1,3 МБ, разрядность звуковой платы – 8. С какой частотой дискретизации записан звук?

Определите информационный объём стерео-аудиофайла длительностью 10 секунд при 16-битном кодировании и частоте дискредитации 48 кГц.

____________________________________________________________

Проверочная работа по информатике по теме

«Кодирование и обработка звуковой информации»

В каких единицах измеряется громкость звука?

Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 22 кГц и разрядностью 16 бит.

Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5,05 МБ. Частота дискретизации – 22, 05 кГц. Какова разрядность аудио-адаптера?

Рассчитайте объем стерео-аудиофайла длительностью 5 секунд при 16-битном кодировании и частоте дискредитации 44.1 кГц.

Ключевые слова и опорные понятия: кодирование информации, частота дискретизации, обработка звуковой информации, аналоговый звуковой сигнал, цифровой звук, разрядность звуковой платы.

1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит

2. Какой объем данных имеет моно-аудиофайл, длительность звучания которого 1 секунда, при среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц)?

3. 20 секунд записи цифрового стерео-аудиофайла занимает на диске 4 Мб, разрядность звуковой платы – 20. С какой частотой дискретизации записан звук?

4. Приведите пример аналогового способа представления звуковой информации.

1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 11 кГц и разрядностью 16 бит.

2. Одна минута записи цифрового моно-аудиофайла занимает на диске 1,3 МБ, разрядность звуковой платы – 8. С какой частотой дискретизации записан звук?

3. Определите информационный объём стерео-аудиофайла длительностью 10 секунд при 16-битном кодировании и частоте дискредитации 48 кГц.

4. Приведите пример дискретного способа представления звуковой информации.

1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 22 кГц и разрядностью 16 бит.

2. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5,05 МБ. Частота дискретизации – 22, 05 кГц. Какова разрядность аудио-адаптера?

3. Рассчитайте объем стерео-аудиофайла длительностью 5 секунд при 16-битном кодировании и частоте дискредитации 44.1 кГц.

4. Приведите пример аналогового способа представления звуковой информации;

1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 32 кГц и разрядностью 16 бит.

2. Объем свободной памяти на диске 0,01 Гб, разрядность звуковой платы - 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц.

3. Определите информационный объём стерео-аудиофайла длительностью 1 минута при 16-битном кодировании и частоте дискредитации 48 кГц.

4. Приведите пример дискретного способа представления звуковой информации.

звуковой платы – 20. С какой частотой дискретизации запи сан зву к?

4. Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью зву чания 1 мин. если

"глубина" кодирования и частота дискретизации зву кового сигнала равны

5. Определите качество звука, если известно, что объем моноау диофай ла длительностью

звучания 20 сек. равен 157 Кбайт, « глубина » кодирования 16 бит.

6. Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5

(при низком качестве звука: моно, 8 бит, 8 кГц). Учтите, что для х ране ния данных на

такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт.

1. Подсчитать, сколько места бу дет занимать одна мин у та цифрового звука на жестком

диске или любом другом цифровом носителе, записанного с час тотой 11 кГц и

2. Одна минута записи цифрового моно - аудиофайла занимает на диске 1,3 МБ, разрядность

звуковой платы – 8. С какой частотой дискретизации записан зву к?

3. Определите информационный объём стерео - аудиофайла длительностью 10 секунд при

16- битном кодировании и частоте дискредитации 48 кГц.

4. Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью зву чания 1 мин. если

"глубина" кодирования и частота дискретизации зву кового сигнала равны

5. Определите качество звука, если известно, что объем стере оа у диофа йла длительн остью

звучания 10 сек. равен 314 Кбайт, « глубина » кодирования 16 бит.

6. Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5

(при высоком качестве зву ка: стерео, 16 бит, 48 кГц). Учтите, что для хранения данных

на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт.

1. Подсчитать, сколько места бу дет занимать одна мин у та цифрового звука на жестком

диске или любом другом цифровом носителе, записанного с час тотой 22 кГц и

2. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5,05 МБ. Частота

дискретизации – 22, 05 кГц. Какова разрядность аудио - адаптера?

3. Рассчитайте объем стерео - аудиофайла длительностью 5 секу нд при 16 - битном

4. Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью зву чания 1 мин. если

"глубина" кодирования и частота дискретизации зву кового сигнала равны

5. Определите качество звука, если известно, что объем моноау диофайла длительностью

звучания 20 сек. равен 157 Кбайт, « гл убина» кодирования 16 бит.

6. Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5

(при низком качестве звука: моно, 8 бит, 8 кГц). Учтите, что для х ране ния данных на

разрешающая способность экрана,

Во всех подобных задачах требуется найти ту или иную величину.

Видеопамять - это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение.

Объем видеопамяти рассчитывается по формуле: V=I*X*Y, где I – глубина цвета отдельной точки, X, Y – размеры экрана по горизонтали и по вертикали (произведение х на у – разрешающая способность экрана).

Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и графическом .

В графическом режиме экран разделяется на отдельные светящиеся точки, количество которых зависит от типа дисплея, например 640 по горизонтали и 480 по вертикали. Светящиеся точки на экране обычно называют пикселями , их цвет и яркость может меняться. Графические режимы характеризуются такими показателями как:

- разрешающая способность (количество точек, с помощью которых на экране воспроизводится изображение) - типичные в настоящее время уровни разрешения 800*600 точек или 1024*768 точек.

- глубина цвета (количество бит, используемых для кодирования цвета точки), например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, Тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора может быть вычислено по формуле K=2I , где K – количество цветов, I – глубина цвета или битовая глубина.

Кроме перечисленных выше знаний учащийся должен иметь представление о палитре:

- палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения изображения).

Виды информации и способы представления ее в компьютере.


В компьютере все виды информации кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное 1 бит.
Например. Латинская буква А представлена в двоичном коде – 01000001.
Русская буква А представлена в двоичном коде - 10000000.
0 - 00110000
1 – 00110001

Задачи на кодирование информации:

уровень 1 - легкие (элементарные)

уровень 2 - простые

уровень 3 - средней сложности

1. Определить размер (в байтах) цифрового аудио-файла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен. Формула для расчета размера (в байтах) цифрового аудиофайла (монофоническое звучание): (частота дискретизации в Гц)*(время записи в секундах)*(разрешение в битах)/8. 2. В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудио-файл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность? 3. Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудио-файла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц? 4. Определить объем памяти для хранения цифрового аудио-файла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит.
Решение:
44100*(2*60)*16=

10МБайт
Ответ:
5. Одна минута записи цифрового аудио-файла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы — 8. С какой частотой дискретизации записан звук?
6. Две минуты записи цифрового аудио-файла занимают на диске 5,1 Мб. Частота дискретизации — 22050 Гц. Какова разрядность аудио-адаптера?
7. Объем свободной памяти на диске — 0,01 Гб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудио-файла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
8. Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 мин. если "глубина" кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно:
а) 16 бит и 8 кГц;
б) 16 бит и 24 кГц.
Решение:
а).
1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:
16 бит х 8 000 = 128000 бит = 16000 байт = 15,625 Кбайт/с
2) Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:
15,625 Кбайт/с х 60 с = 937,5 Кбайт
б).
1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:
16 бит х 24 000 = 384000 бит = 48000 байт = 46,875 Кбайт/с
2) Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:
46,875 Кбайт/с х 60 с =2812,5 Кбайт = 2,8 Мбайт
Ответ: а) 937,5 Кбайт; б) 2,8 Мбайт
9. Какой объем памяти требуется для хранения цифрового аудио-файла с записью звука высокого качества при условии, что время звучания составляет 3 минуты? (таблица)
10. Цифровой аудио-файл содержит запись звука низкого качества (звук мрачный и приглушенный). Какова длительность звучания файла, если его объем составляет 650 Кб? (таблица)

При решении задач данной группы учащиеся должны опираться на следующие понятия:

Глубина звука (глубина кодирования)- количество бит на кодировку звука.

Уровни громкости (уровни сигнала, уровни квантования, уровней дискретизации) – звук может иметь разные уровни громкости. Количество различных уровней громкости рассчитывается по формуле N=2 i - где i- глубина звука.

Временная дискретизация – процесс разбиения звуковой волны на отдельные маленькие временные участки во время кодирования непрерывного звукового сигнала. Для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук.

Частота дискретизации – количество измерений уровня входного сигнала в единицу времени (за 1секунду). Чем больше частота дискретизации, тем точнее процедура двоичного кодирования. Частота измеряется в герцах (Гц).

Качество двоичного кодирования – величина, которая определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Общая формула вычисления информационного объема звукового файла.

Сh- количество каналов (обычно 1(моно), 2(стерео), 4(квадро)),

ν- частота дискретизации в герцах, t- время звучания / звукозаписи в секундах,

i- число бит разрешения (разрядность регистра)

V – объем памяти для хранения звукового фрагмента в байтах.

Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее электрические колебания звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и из числового кода в электрические колебания при воспроизведении звука.

Характеристики аудиоадаптера – частота дискретизации и разрядность регистра.

Разрядность регистра - число бит в регистре аудиоадаптере. Чем больше разрядность тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического тока в число и обратно. Если разрядность равна I, то при измерении входного сигнала может быть получено 2 i =N различных значений.

Решение задач на кодирование звуковой информации

Задача 1. Производится четырех канальная (квадро) звукозапись с частой дискретизации 32кГц и 16 битным разрешением. Запись длится две минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Каков размер полученного звукового файла?

Решение. Воспользуемся формулой вычисления информационного объема звукового файла. V=Сh×ν×t×i.

Из условия задачи имеем: Сh=4 (квадро запись).

Частота дискретизации ν=32кГц=32000Гц, т.к. 1кГц=1000Гц .

Время записи t=2мин=120сек.

Число бит разрешения i= 16 бит.

Подставим данные задачи в формулу. V=4×32000×120×16=245760000бит=30720000байт=30000Кбайт=29,3Мбайт

Ответ: размер полученного звукового файла равен 29,3Мбайт

Задача 2. Записанный звуковой файл занимает на диске 5,25Мбайт. Разрядность звуковой платы - 16бит. Какова длительность звучания звукового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц.

Решение. Выведем из формулы вычисления объема звукового файла время звучания аудиофайла.


Из условия задачи имеем:

Размер звукового файла V=5,25Мбайт=550524байт

Количество каналов Сh=1, так это обычный аудиофайл.

Частота дискретизации ν=22,05кГц=22050Гц.

Подставим данные задачи в формулу нахождения времени.


Ответ: время звучания данного звукового файла 124,8с.

Задача 3. Одна минута записи цифрового стерео аудиофайла занимает на диске 2,6 Мбайт, разрядность звуковой платы -16 бит. С какой частотой дискретизации записан звук? Решение. Выведем из формулы вычисления объема звукового файла частоту дискретизации .


Из условия задачи имеем:

Размер звукового файла V=2,6Мбайт=2726297,6байт

Количество каналов Сh=2, так это стерео аудиофайл (двухканальный).

Время звучания t=1мин=60сек.

Подставим данные значения в формулу нахождения частоты дискретизации.


Ответ: звук записан с частотой дискретизации 11,3кГц

Задача 4. Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 256 Гц. При записи использовались 128 уровней дискретизации. Запись длится 8 минут, её результаты записываются в файл, причём каждый сигнал кодируется минимально возможным и одинаковым количеством битов. Каков размер полученного файла?

Решение. Воспользуемся общей формулой вычисления размера звукового файла. V=Сh×ν×t×i.

Из условия задачи имеем:

Количество каналов Сh =1 так производится одноканальная звукозапись.

Частота дискретизации ν =256Гц.

Время записи 8 мин=480сек.

При записи использовалось N= 128 уровней дискретизации.

Число бит разрешения (i) вычислим по формуле N=2 i . 2 i =128, 2 7 =128, i=7бит.

Подставив данные задачи в формулу V=Сh×ν×t×i получим:

Ответ. Размер файла 105Кбайт

Задача 5. Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 50 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 5 раз меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б; пропускная способность канала связи с городом Б в 6 раз выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Решение. Обозначим первоначальный объем музыкального фрагмента записанного в виде файла через V1=Х.

Далее файл был передан в город А по каналу связи за 50 сек., тогда скорость передачи данного файла υ1=Х/50.

Так как после передачи звуковой файл был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 5 раз меньше, чем в первый раз. Тогда объем полученного файла будет равен: V2=3/5X .

После файл объемом V2=3/5X, был передан в город Б по каналам связи с пропускной способностью в 6 раз выше, чем с канала связи с городом А, следовательно скорость передачи будет равна:


Вычислим сколько секунд длилась передача файла в город Б по формуле ,



Ответ: 5сек. длилась передача звукового файла из города А в город Б.

Читайте также: