Тема урока: « ».
Цели урока: 1. Познакомить детей с понятиями «цифровой звук», «АЦП», «ЦАП», «микрофон», «аудиоадаптер».
3. Дать учащимся общее представление о принципах работы магнитофона, фонографа и.т.д.
4. сформировать умение создавать звуковые файлы с помощью программы «звукозапись»
5. Развивать логическое мышление и память;
6. Воспитывать интерес к предмету, бережное отношение к
ЭВМ.
Оборудование :Мультимедийное оснащение, доска, презентация, задания для практической работы, стереонаушники с микрофоном, учебник.
План урока:
Организационный момент
Проверка д/з (фронтальный опрос)
Объяснение нового материала
Подведение итогов
Ход урока:
Организационный момент.
Приветствие учеников. Проверка посещаемости.
Проверка д/з
Что такое мультимедиа?
Назовите области применения мультимедиа.
Чем отличается мультимедийная обучающая программа от учебного видеофильма?
Какие преимущества имеют мультимедиа приложения в образовании перед традиционной формой обучения?
Объяснение нового материала.
Тема нашего сегодняшнего урока: « Аналоговый и цифровой звук. Технические средства мультимедиа ».
В конце XIX века знаменитым американским изобретателем Томасом Эдисоном был изготовлен фонограф.
Принцип работы фонографа
Речь, музыка или пение создают звуковые колебания, которые передаются на записывающую иглу фонографа. Игла, воздействуя на поверхность вращающегося воскового валика, оставляет на ней бороздку с изменяющейся глубиной - звуковую дорожку. При воспроизведении звука происходит обратный процесс: движение считывающей иглы по звуковой дорожке сопровождается ее колебаниями с той же частотой. Эти колебания превращаются фонографом в слышимый звук.
Фонограф Эдисона - первое в истории устройство для записи звука.
В середине XX века появился электрофон - электрический аналог патефона.
Аналоговое представление звука
Звуковая дорожка грампластинки – это пример непрерывной формы записи звука.
Такую форму называют аналоговой. В электрофоне колебания движущейся по звуковой дорожке иглы превращаются в непрерывный электрический сигнал.
В XX веке был изобретен магнитофон - устройство для записи звука на магнитную ленту. Здесь также используется аналоговая форма хранения звука. Только теперь звуковая дорожка - это не механическая «бороздка с ямками», а линия с непрерывно изменяющейся намагниченностью. С помощью считывающей магнитной головки создается переменный электрический сигнал, который озвучивается акустической системой.
Звуки - колебания воздуха - в микрофоне магнитофона превращаются в колебания электрического тока. Ток создает колебания магнитного поля, которые «отпечатываются» на ленте, покрытой тонким слоем порошка железа. Такой способ записи называется аналоговым : один вид колебаний превращается в другой, аналогичный. Воспроизводится звук так же, но только наоборот: намагниченная лента, двигаясь, вызывает появление электрического тока, который, после усиления, попадает в динамики и заставляет их звучать.
Цифровой звук - представление аналогового звукового сигнала в виде битовой последовательности, которая соответствует уровням электрических звуковых колебаний в определенные промежутки времени. Для преобразования звука в цифровой вид, применяется импульсно-кодовая модуляция или, реже, сигма-дельта-модуляция. Кроме описания звуковых колебаний в цифровом виде, применяется также создание специальных команд для автомати-ческого воспроизведения на электронных музыкальных инструментах, ярчайшим примером такой технологии является MIDI.
Запись звука происходит через микрофон, который создает непрерывный электрический сигнал, а воспроизведение - через динамики, которые звучат также под действием непрерывного электрического сигнала. Как же работа этих устройств совмещается с дискретными данными в памяти компьютера? Происходит преобразование аналоговой формы представления звука в дискретную и обратное преобразование. Первый процесс называется аналого-цифровым преобразованием (АЦП), второй - цифро-аналоговым преобразованием (ЦАП).
Микрофон используется для ввода звука в компьютер. Непрерывные электрические колебания, идущие от микрофона, преобразуются в числовую последовательность. Эту работу выполняет устройство, подключаемое к компьютеру, которое называется аудиоадаптером, или звуковой картой.
Воспроизведение звука, записанного в компьютерную память, также происходит с помощью аудиоадаптера, преобразующего оцифрованный звук в аналаговый электрический сигнал звуковой частоты, поступающий на акустические колонки или стереонаушники.
Схема прохождения звука от источника через микрофон, АЦП, процессор, ЦАП, громкоговоритель и снова в звук
Запись и воспроизведение видеофильмов на компьютере, как и работа со звуком, связаны с преобразованием ЦАП -АЦП. Для этих целей существуют специальные карты ввода/вывода видеоизображения. Оцифрованные и занесенные в компьютерную память видеокадры могут быть подвергнуты редактированию.
оптические компакт-диски.
Звук, видео, графика, объединенные в мультимедиа приложение, требуют больших объемов памяти. Поэтому для их хранения нужны достаточно емкие и, желательно, недорогие носители. Этим требованиям удовлетворяют оптические компакт-диски. Наибольшей информационной емкостью обладают цифровые видеодиски.
Закрепление нового материала (фронтальный опрос)
Какие первые устройства для воспроизведения звука вы знаете?
Дайте определение понятия цифровой звук?
Что такое АЦП и ЦАП
Приведите примеры технических устройств, в которых звук хранится и воспроизводится в аналоговой форме.
В каких технических системах звук передается в аналоговой форме?
Почему форму представления звука в компьютере можно называть дискретной и цифровой?
Почему для хранения мультимедиа приложений используются компакт-диски?
Почему для работы с видео используются специальные карты ввода/вывода?
Для каких целей используется мультимедийный проектор?
Практическая работа за компьютером
Процедура записи звука с помощью программы «Звукозапись»
1. Убедитесь в наличии устройства ввода звука, например микрофона, подключенного к компьютеру.
2. Откройте компонент «Звукозапись». Для этого нажмите кнопку Пуск. В поле поиска введите Звукозапись, а затем в списке результатов выберите компонент Звукозапись.
3. После запуска программы Звукозапись (Sound recorder) на экране появляется ее рабочее окно содержащее шкалу записи и несколько кнопок напоминающих органы управления обычным магнитофоном (Рис. 1). Для записи звука необходимо выполнить ряд подготовительных действий. Прежде всего необходимо определить источник звука. Для этого следует открыть окно программы Регулятор громкости (Volume Control), на панели задач. В появившемся окне следует установить флажки отключения всех устройств кроме нужного, например, микрофона. Далее следует вернуться к работе с программой звукозаписи и настроить качество записи для фонограммы.
Для работы с мультимедиа приложениями на компьютере необходимы специальные аппаратные и программные средства
Микрофон используется для ввода звука в компьютер. Непрерывные электрические колебания, идущие от микрофона, преобразуются в числовую последовательность. Эту работу выполняет устройство, подключаемое к компьютеру, которое называется аудиоадаптером , или звуковой картой . Воспроизведение звука, записанного в компьютерную память, также происходит с помощью аудиоадаптера, преобразующего оцифрованный звук в аналоговый электрический сигнал звуковой частоты, поступающий на акустические колонки или стереонаушники . Из сказанного следует, что звуковая карта совмещает в себе функции ЦАП и АЦП. Рис. 1.3 иллюстрирует описанный процесс.
 |
| Рис. 1.3. Преобразование звука при вводе и выводе |
Запись и воспроизведение видеофильмов на компьютере, как и работа со звуком, связаны с преобразованием ЦАП -АЦП. Для этих целей существуют специальные карты ввода/вывода видеоизображения . Оцифрованные и занесенные в компьютерную память видеокадры могут быть подвергнуты редактированию.
Для демонстрации мультимедиа приложения в большой аудитории используют мультимедиа проектор . Такой проектор переносит на большой экран изображение с экрана монитора.
Звук, видео, графика, объединенные в мультимедиа приложение, требуют больших объемов памяти. Поэтому для их хранения нужны достаточно емкие и, желательно, недорогие носители. Этим требованиям удовлетворяют оптические компакт-диски (CD - Compact Disk). Наряду с большой емкостью (около 700 Мбайт) они имеют надежную защиту от потери данных. В настоящее время широко используются диски CD-ROM и CD-RW . Наибольшей информационной емкостью обладают цифровые видеодиски - DVD. На современном DVD может храниться до 20 Гбайт информации. Этого достаточно для размещения полнометражного кинофильма с высококачественным звуковым сопровождением.
Вопросы и задания
1. Какие элементы звуковой карты отвечают за воспроизведение цифрового и синтезированного звука?
2. Почему для хранения мультимедиа приложений используются компакт-диски?
3. Почему для работы с видео используются специальные карты ввода/вывода?
4. Для каких целей используется мультимедийный проектор?
Источником видеосигнала чаще всего является аналоговое устройство - телевизионный тюнер, видеомагнитофон, видеокамера. Для передачи на компьютер цифрового видео (например, сигнала цифровых видеокамер) используется специальный цифровой порт FireWire. Однако цифровые видеокамеры пока не получили широкого распространения. Поэтому для компьютерной обработки сигналов аналоговых видеоустройств необходимо выполнить их оцифровку, т. е. преобразование из аналоговой в цифровую форму. Для этого нужны карты ввода/вывода, принимающие входящий аналоговый видеосигнал и оцифровывающие его в реальном времени, затем эти данные необходимо сохранить на жестком диске. После сохранения оцифрованного изображения выполняют его редактирование. Эти функции осуществляет устройство захвата видеосигнала.
Устройство захвата видеосигнала - видеобластер (VideoBlaster) представляет собой видеоплату, называемую также захватчиком изображений, устройством ввода видео, ТВ-граббером (Grab - захватывать), имидж-кепчерами (Image Capture - захват изображения), и обеспечивает:
Прием низкочастотного видеосигнала (от видеокамеры, магнитофона или телевизи-онного тюнера) на один из программно-выбираемых видеовходов;
Отображение принимаемого видео в реальном времени в масштабируемом окне среды Windows (VGA-монитор можно использовать вместо телевизора);
Замораживание кадра оцифрованного видео;
Сохранение захваченного кадра на винчестере или другом доступном устройстве хранения информации в виде файла в одном из принятых графических стандартов (TIP, TGA, PCX, GIF и др.).
Обобщенная схема устройства такого типа дана на рис. 4.22.
Видеодекодер обеспечивает прием сигнала с одного из входов, его оцифровку, цифровое декодирование согласно телевизионному стандарту и передачу полученных YUV-данных видеоконтроллеру.
Видеоконтроллер выполняет организацию потоков оцифрованных данных между элементами видеоплаты, осуществляет необходимые цифровые преобразования данных (например, YUV в RGB, масштабирование), организует их хранение в буфере собственной памяти, пересылку данных по шине компьютера при сохранении на винчестере, а также их передачу цифроаналоговому преобразователю.
Цифроаналоговый преобразователь совместно с видеоконтроллером участвует в формировании «живого» ТВ-окна на экране монитора, выполняет обратное аналоговое преобразование цифрового захваченного изображения, осуществляет передачу сигнала от видеоадаптера либо RGB-сигнала из буфера памяти на монитор.
При выборе карты видеобластера необходимо принимать во внимание его основные показатели:
разрешение кадров в сохраняемом видеопотоке;
возможность и типы аппаратной компрессии (сжатия) видеоинформации в режи-ме реального времени;
возможность одновременного ввода видео- и звуковой информации. N
Наиболее распространены следующие карты видеобластера:
массовые карты начального уровня;
полупрофессиональные;
профессиональные карты начального уровня;
профессиональные.
Массовые карты начального уровня способны захватывать и сохранять на жестком диске видеопоток с разрешением кадра, не превышающим 352 х 288 точек, хотя для сохранения отдельных кадров возможно вдвое большее разрешение. Аппаратная компрессия видеоизображения отсутствует, поэтому при работе с такими картами необходимо использовать специальную программу - кодер, позволяющую в реальном времени сжимать видеопоток по алгоритму MPEG-1 или MPEG-2. Звуковой вход в устройствах этого класса отсутствует, что требует отдельной записи звука через вход звуковой карты.
Полупрофессиональные карты обеспечивают разрешение в 768 х 575 точек, соответствующее стандарту для видео в формате PAL; поддерживают самый простой тип аппаратной компрессии видео M-JPEG, позволяющий уменьшить объем, занимаемый оцифрованным фильмом, в 100 раз. Однако звукового входа эти карты не имеют.
Профессиональные карты начального уровня имеют аудиовход, что позволяет одновременно записывать на жесткий диск видео-и звуковое сопровождение; обеспечивают аппаратную компрессию по типу М-JPEG и могут быть использованы не только для ввода, но и для вывода отредактированного видеофильма с ПК на видеомагнитофон. Последнее позволяет хранить фильмы на обычной видеокассете при использовании компьютера как монтажного стола.
Профессиональные карты имеют возможность аппаратного сжатия по алгоритму MPEG-1 или MPEG-2 с уменьшением объема оцифрованного фильма в 200 раз.
После редактирования и монтажа видеофильм можно вновь переписать на аналоговую видеокассету, воспользовавшись видеовходом той же карты, либо подвергнуть еще более жесткому сжатию по алгоритму MPEG-4 для последующей записи на CD-R.
| 7 классы | Планирование уроков на учебный год (учебник И.Г. Семакина и др.) | Технические средства мультимедиа
Основные темы параграфа:
Система ввода/вывода звука;
- устройства для работы с видеокадрами;
- устройства хранения мультимедийной информации.
Приобретаемые умения и навыки:
Запись звука.
- Запись видеоизображения.
- Добавление звука в презентацию.
- Добавление видеоизображения в презентацию.
- Создание гиперссылок и кнопок перехода (при отсутствии возможности работы со звуком и видео).
Для работы с мультимедийными приложениями на компьютере необходимы специальные аппаратные и программные средства.
Микрофон используется для ввода звука в компьютер. Непрерывные электрические колебания, идущие от микрофона, преобразуются в числовую последовательность. Эту работу выполняет устройство, подключаемое к компьютеру, которое называется аудиоадаптером, или звуковой картой. Воспроизведение звука, записанного в компьютерную память, также происходит с помощью аудиоадаптера, преобразующего оцифрованный звук в аналоговый электрический сигнал звуковой частоты, поступающий на акустические колонки или стереонаушники. Из сказанного следует, что звуковая карта совмещает в себе функции ЦАП и АЦП. Рисунок 5.3 иллюстрирует описанный процесс.
Запись и воспроизведение видеофильмов на компьютере, как и работа со звуком, связаны с преобразованием ЦАП - АЦП. Для этих целей существуют специальные карты ввода/вывода видеоизображения. Оцифрованные и занесенные в компьютерную память видеокадры могут быть подвергнуты редактированию.
Для демонстрации мультимедийного приложения в большой аудитории используют мультимедийный проектор. Такой проектор переносит на большой экран изображение с экрана монитора.
Звук, видео, графика, объединенные в мультимедийном приложении, требуют больших объемов памяти. Поэтому для их хранения нужны достаточно емкие и желательно недорогие носители. Этим требованиям удовлетворяют оптические компакт-диски (CD - Compact Disk). Наряду с большой емкостью (около 700 Мбайт) они обеспечивают надежную защиту от потери данных. В настоящее время широко используются диски CD-ROM и CD-RW (см. § 6). Наибольшей информационной емкостью обладают цифровые видеодиски - DVD. На современном DVD может храниться до 20 Гбайт информации. Этого достаточно для размещения полнометражного кинофильма с высококачественным звуковым сопровождением.
Для работы со звуком используются микрофон, звуковая карта и динамики (колонки или наушники).
Аналоговая видеозапись должна быть оцифрована перед обработкой на компьютере.
Для хранения мультимедийных приложений используются компакт-диски, содержащие большие объемы информации.
DVD-диски предназначены для хранения полнометражных видеофильмов с высококачественным звуковым сопровождением.
1. Какие элементы звуковой карты отвечают за запись звука в компьютер и за его акустическое воспроизведение?
2. Почему для хранения мультимедийных приложений используются компакт-диски?
3. Почему для работы с видео используются специальные карты ввода/вывода?
4. Для каких целей используется мультимедийный проектор?
Создать презентацию «Музеи России» , состоящую из следующих слайдов:
1 слайд.
Заголовок: Музеи России
Рисунок слайда:
Переход к следующему слайду: автоматически через 1 секунду.
2 слайд.
Заголовок: Васнецов Виктор Михайлович
Рисунок слайда:
3 слайд.
Заголовок: Левитан Исаак Ильич
Подзаголовок: Третьяковская галерея
Рисунок слайда:
Переход к следующему слайду: автоматически через 3 секунды.
4 слайд.
Заголовок: Рембрандт Харменс ван Рейн
Подзаголовок: Эрмитаж
Рисунок слайда:
Переход к следующему слайду: автоматически через 3 секунды.
5 слайд.
Заголовок: Рафаэль
Подзаголовок: Эрмитаж
Рисунок слайда:
Шаблон дизайна, разметки слайдов и оформление подобрать самостоятельно,
- обязательно добавить музыкальное сопровождение (фоновый звук),
- обязательное использование объекта WordArt (хотя бы в одном слайде),
- обязательное использование эффектов анимации (не менее 3 типов).
Cкачать материалы урока
