230 likes | 476 Views
INFORMATIKA. ZVUK a jeho digitalizácia. 2. roč. gymnázium Hudba: Nahrané v projekte Zaspievajme si spolu Sedmokrásky Gymnázium Giraltovce. OBSAH. Čo hovorí fyzika? Základné pojmy Digitalizácia Potrebné vybavenie Výpočty Formáty Nahrávanie – záznam zvuku Zdroje Kontakt. FYZIKA.
E N D
INFORMATIKA ZVUK a jeho digitalizácia 2. roč. gymnázium Hudba: Nahrané v projekte Zaspievajme si spolu Sedmokrásky Gymnázium Giraltovce
OBSAH • Čo hovorí fyzika? • Základné pojmy • Digitalizácia • Potrebné vybavenie • Výpočty • Formáty • Nahrávanie – záznam zvuku • Zdroje • Kontakt
FYZIKA • Fyzikálnou príčinou vzniku zvuku je chvejúce sa teleso. • Kmitanie zdroja zvuku • Pravidelné - t.j. hudobný zvuk. • Nepravidelné - hluk, napr. vŕzanie, šramot, hukot a praskot. • Znázornenie zvukových vĺn pomocou tzv. vlnových funkcií alebo vlnoplôch. Menu
Ak si zvuk predstavíme ako vlnenie napr. na povrchu jazera pohľad na vlny z boku pohľad zhora. Menu
Vlnová funkcia Menu
Rýchlosť zvuku Zvuk sa šíri v rôznych prostrediach rôznou rýchlosťou • Plyny: • 0°C - 331 m/s • 20°C - 343 m/s. • Kvapaliny: • čistá voda - 1482 m/s. • Pevné Látky: • Oceľ - (5960 m/s) Menu
Úlohy • Existuje prostredie, v ktorom sa zvuk nešíri? Svoju odpoveď zdôvodnite. • Prečo vo westernoch cowboyi prikladajú uši na koľajnice? resp. prečo ľudia počas vojny prikladali ucho k zemi? Menu
Zvukové formáty • WAV je formát, či metóda ukladanie zvukov v systéme MS Windows, signál je uložený v takej forme, ktorú je počítač schopný priamo spracovať. • MPEG Layer-3 je spôsob ukladania zvuku pomocou stratovej kompresie. Kompresný pomer sa pohybuje v rozmedzí od 1:12 (takmer CD kvalita) až po 1:96. • RA (Real Audio) formát používaný na sieti Internet na prehrávanie zvukov v reálnom čase. Je potrebné mať rýchle a hlavne stabilné pripojenie • AU (Audio) je formát používaný najmä na počítačoch typu Macintosh, dnes je tento formát rozšírený aj na PC Úlohy: • Vyhľadajte na pevnom disku vášho počítača zvukové súbory zaznamenané v rôznych zvukových formátoch. • Vyhľadajte na Internete zvukové súbory vo formáte mp3. Uložte si ich na disk počítača prehrajte. Menu
Základné pojmy • Vzorkovacia frekvencia – hustota akou sa meria výška vlny • A/D - analógovo - digitálny prevodník. - zabezpečuje prevod zvuku z analógovej podoby do digitálnej • PCM -pulzná kódová modulácia -Najrozšírenejšiaformakódovania • Sampolovanie- proces digitalizácie zvukovej vlny pomocou zvukovej karty Menu
PCM - pulzná kódová modulácia • VZORKOVANIE • KVANTOVANIE • KÓDOVANIE • CD prehrávač • Zhrnutie Menu
a KVANTOVANIE VZORKOVANIE • Vzorkovač zaznamenáva aktuálne hodnoty analógového signálu v pravidelných intervaloch s istou frekvenciou pri frekvencii 10kHz sa zaznamená hodnota signálu 10 000 krát za sekundu. Menu PCM • Namerané hodnoty sa "zaokrúhľujú" na najbližšiu úroveň amplitúdy každej vzorky Otázka: Čím je frekvencia vyššia tým je kvalita vyššia
KÓDOVANIE • zvuku hudobného CD =16 bitové kódovanie • hovor v telefóne= 8 bitmi rozlišuje 256 napäťových úrovní • stereofónny signál - 2 kanály = 2 prúdy digitálnych hodnôt. Tabuľka hodnôt Menu PCM
- t.z že každú vzorku zakódujeme 16 - ticou jednotiek a núl - všetkých možných napäťových úrovní signálu teda môže byť 216=65536 kódovanie Menu Menu PCM Výpočet
Laserový lúč číta stopu v podobe binárneho kódu (ako série jamôk a prázdnych miest na povrchu disku reprezentujúce 0 a 1) a ten potom D/A prevodník prevedie na akustický signál.Otázka: Aké zariadenie počítača zohráva úlohu prevodníka Menu PCM
Vznik PCM signálu Pôvodný signál Vzorkový signál Kvantový signál Menu Signál PCM
Výpočty • Ak chceme zakódovať nahrávky s použitím , tak takýto PCM zvuk bude zaberať 60x2x44100x16 bitov čo je asi 10MB pamäte. ÚLOHA: Vypočítajte dĺžku zvukovej nahrávky (5+1 kanálový zvuk), ktorá na DVD zaberá 64MB a je nahraná v DVD kvalite. Porovnej s CD kvalitou. 1 minútu stereo vzorkovacej frekvencie CD kvality Menu Tabuľka hodnôt
Potrebné vybavenie • mikrofón- prevod mechanického vlnenenia na spojitý elektrický signál, • zvukovú kartu- prevod spojitého elektrického signálu na digitálnu informáciu • softvér -komunikácia so zvukovou kartou, • Reproduktory- umožnia počuť výsledok nášho snaženia počuť. Úlohy 1. Zistite, aký typ zvukovej karty je nainštalovaný na vašom počítači. 2. Pripojte mikrofón a slúchadlá (reproduktory) k zvukovej karte. Menu
Štart-programy- prislušenstvo-zábava-nahrávanie zvuku Veľkosť výsledných súborov Menu
Audacity • Na tomto mieste malo byť video znázorňujúce prácu v programe audacity. • Aby som mohla poslať zadanie musela som ho odstrániť Veľkosť výsledných súborov Menu
ZDROJE • http://greaty.host.sk/akustika/ • http://www.gphmi.sk/machova/zvuk/ • Študijné materiály CCV/Využitie multimédií vo vzdelávaní - dVMV • Digitálne spracovanie zvuku na počítači Menu
KONTAKT Ing. Ingrid Meščanová Gymnázium Giraltovce • www.gymgir.edu.sk mescan@szm.sk Menu