2022年声音的数字化表示 .pdf

声音表达信息的特点及数字化表示惠水民族中学 濛江校区信息技术教研组集体备课主备人：李秋霞授课人：一、教材分析本节内容是多媒体技术应用选修教材中的第三章第一节“多媒体作品中的声音”，声音同视频、动画一样，都是重要的信息表达方式，由于数字化音频在加工、存储、传递等方面的方便性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。因此这一节要让学生了解声音数字化表示的基本方法，激发学生的兴趣，同时教师要引导学生利用数字化声音进行信息交流。二、教学目标考虑到学生已有的认知结构和心理特征，根据教材结构与内容分析，制定的教学目标如下：知识与技能通过本节课的教学， 让学生理解声音表达信息的特点，感受声音在人类表达、 交流中的重要作用； 了解数字音频与模拟音频的区别、体验声音的数字化过程以及了解midi 音乐的特点。过程与方法通过小组合作探究学习， 使掌握本节课的教学内容，同时培养学生自主学习与合作探究学习的素养。情感态度与价值观培养学生自主学习能力与团队合作能力，增强学生自主学习的意识、提高学生发现问题、解决问题的能力。同时通过学生自主学习，让他们明白“要知此事须躬行”的人声哲理。三、教学重难点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 教学重点： 深入了解声音表达信息的特点，理解声音数字化表示基本方法。教学难点： 掌握模拟音频转换数字音频过程，掌握声音数据容量的计算。四、学情分析：在前面已经学习了图形、图像的数字化，由于学生的水平参差不齐， 大部分学生已经习惯由老师来灌输知识，学生自主学习和小组合作能力缺乏，自我学习意识教差， 所以需要教师引导学生作为主体在课堂发挥。五、教学方法兴趣引导、任务驱动、小组合作探究考虑到学生认知方式，从实际生活入手， 用学生感兴趣的内容，借助多媒体手段展示，并用语言激发学生学习的兴趣和主动性，并引导学生进一步的探究，让学生以自主探究和小组合作的方式来获取知识， 组长组织本组同学讨论交流，由基础较好的学生带动其他组员共同深入实践学习，教师巡视并给以帮助提示。六、教学课时1 课时七、教学过程一、巧设导入、激发兴趣（3 分钟）播放惠水民族中学 濛江校区的校歌 永不停步的MV前 27秒把音频分离出来并删掉，后面加上音频），教师提问：观看有音频和没有音频的MV ，有什么感想？学生回答：有音频的感觉很好师生共同总结声音表达信息的特点：声音是人类社会最古老的信息媒体，也是我们日常生活中使用频率最高的信息媒体。二、 小组合作探究、深化知识（20 分钟）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 让学生阅读课本44-45 页，解决以下问题：任务一问题答案1、计算机和网络存储、处 理 和 传 递 的 是 什 么 数据？2、处理和传递声音信号的前提是什么？3、数字声音获取的方式有哪些？4、模拟音频信号是什么？5、模拟音频与数字音频的特点？教师随机抽取个别小组回答以上问题。任务二声音的数字化过程采样量化编码教师进行补充和讲解，重点讲述声音的数字化过程：（一）声音的数字化有三个步骤：1、采样：每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值。一个连续的模拟音频波形，就产生了一组离散的数值序列。（1）采样周期：每次采样的时间间隔。（2）采样频率：单位时间内采样的次数。采样频率越高，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 声音的保真度越好。2、 量化： 将模拟音频信号的电压幅值范围划分为2n 个级数，每个级数对应一个二进制数字；将各个采样结果提升或下降到级数值，形成一组二进制数字序列。（1）N 被称为量化位数，指描述每个采样点值的二进制位数。（2） 量化位数反映度量声音波形幅度的精度。一般为 8bit 、12bit 、16bit 以上两个步骤是模拟/ 数字转换器的主要过程。经过采样、量化， 就可以将模拟音频信号转化为一组用来表示声音的二进制数字序列 -数字音频3、编码：将数字音频序列按照一定的格式记录下来。常用编码有波形编码、参数编码、混合编码。波形编码是利用采样和量化过程来表示音频信号的波形，使编码后的音频信号与原始信号尽可能匹配。适应性强。 音频质量好。参数编码是通过分析声音的波形，提取特征的方法， 产生必要的参数，对声音波形的编码实际就转化为对这些参数的编码。计算量大、保真度不高，适合语音信号的编码。混合编码是介于波形编码和参数编码之间，集中了这两种方法的优点， 可以在提高压缩率的同时得到较高的音质。常见的数字音频格式（ MP3 、杜比数码）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - （二） MIDI 音乐二、 拓展延伸、提升能力（10 分钟）1、未经压缩的数字音频数据传输率可按下公式计算：数据传输率（ b/s ）=采样频率（ Hz）量化位数（ bit ）声道数（其中，数据传输率以每秒比特（b/s ）为单位；采样频率以 Hz为单位；量化以bit为单位。）声道数目：单声道一次产生一组声音波形数据；双声道一次产生两组声音波形数据；2、波形声音经过数字化后所需占用的存储空间可用如下公式计算： 声音信号数据量 （Byte（字节） = 数据传输率 （ b/s ）持续时间（ s）/8 针对训练：任务三：5 分钟立体声 32 位量化位数 ,44.1KHZ 采样频率的声音 , 不压缩的数据容量为多少MB ？（四）课堂小结、布置作业（2 分钟）总结：声音数字化的过程：采样、量化和编码。作业：比较 MIDI 音乐和波形音频音乐。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -