8 класс

Тема 28: «Что такое мультимедиа. Аналоговый и цифровой звук»

Цели:

Образовательные:

Познакомить учащихся с понятиями «мультимедиа», «цифровой и аналоговый звук»;

Развивающие:

Общеумственное развитие учащихся;

Воспитательные:

Формирование интереса к предмету информатики.

ХОД УРОКА:

1. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих.

2. Актуализация знаний

Сегодня на уроке приступаем к изучению раздела «Мультимедиа».

Вы не раз слышали слово «мультимедиа». Как вы думаете, что оно означает?

Обсуждение ответов учеников.

На сегодняшнем уроке мы познакомимся с тем, что такое мультимедиа, мультимедийные программные средства. Какие виды звука бывают и чем они отличаются (в чем их особенность).

3. Объяснение нового материала

Из истории появления мультимедиа.

В 50-е годы XX в. развитие новых типов данных шло по пути расширения числовых типов:

• целые числа без знака;

• целые числа со знаком;

• действительные числа;

• действительные числа повышенной точности.

Тогда же с помощью целых чисел начали кодировать символьную информацию, и компьютеры начали работать с текстами.

В 60-е годы объемы оперативной памяти и производительности процессоров увеличились достаточно, чтобы компьютеры могли начать работать с графикой — тогда целыми числами начали кодировать цвета отдельных точек изображения.

Значительно позднее (в 80-е годы) компьютеры стали оснащаться средствами для работы со звуком, тогда же появились и первые стандарты для цифрового кодирования звуков.

Дальнейшее наращивание мощности процессоров и объемов оперативной памяти позволило использовать компьютеры для хранения и обработки видеоинформации.

О современных компьютерах говорят как о мультимедийных устройствах.

Под словом мультимедиа понимают способность сохранения в одной последовательности данных разных видов информации: числовой, текстовой, логической, графической, звуковой и видео. Мультимедиа - сравнительно молодая отрасль новых информационных технологий. Дословный перевод слова "мультимедиа" означает "многие среды" ("multi" - "много", "media" - "среда"). Под этим термином понимается одновременное воздействие на пользователя по нескольким информационным каналам. При этом пользователю, как правило, отводится активная роль. Исторически первым типом данных, для работы с которыми компьютеры изобрели, были числа.

Устройства компьютера, предназначенные для работы со звуковой и видеоинформацией, называют устройствами мультимедиа. К ним также относят устройства для записи и воспроизведения мультимедийных данных — дисководы CD-ROM, DVD и т. п.

Специальные программы, позволяющие создавать, редактировать и воспроизводить мультимедийные данные, называют мультимедийными программными средствами. В последнее время создано много мультимедийных программных продуктов. Это и энциклопедии из самых разных областей жизни (история, искусство, география, биология, музыка) и обучающие программы (по иностранным языкам, физике, химии) и так далее.

Мультимедийные программные продукты могут быть интерактивными, т.е. пользователь может активно взаимодействовать с программой, управлять её.

Компьютерные презентации являются одним из видов мультимедийных проектов. Компьютерные презентации часто применяются в рекламе, при выступлениях на конференциях и совещаниях, они могут также использоваться на уроках в процессе объяснения материала учителем или докладов учеников.

Большинство знакомых вам игровых программ относятся к мультимедиа-продуктам. В таких играх сочетаются разнообразные формы подачи информации с диалоговым управлением. Красочное оформление, стереофоническое звуковое сопровождение, движущиеся персонажи - все это создает иллюзию реальности происходящих на экране событий. Кроме того, с помощью мыши или джойстика играющий может перемещать на экране фигурки людей, запускать ракеты и многое другое.

Таким образом, мультимедиа - это интерактивные (диалоговые) системы, обеспечивающие одновременную работу со звуком, анимированной компьютерной графикой, видеокадрами, статическими изображениями и текстами.

Представление результатов компьютерного моделирования.

Представление результатов компьютерного моделирования в мультимедийной форме дает очень сильный эффект. Создается иллюзия реальности по отношению к процессам, которые недоступны человеческому глазу. Например, осуществив на компьютере астрономические расчеты, получив траекторию движения небесного тела через 100 лет, можно воспроизвести на экране его перемещение в космосе в виде анимационного ролика, да еще со звуковыми эффектами.

Области использования мультимедиа

Компьютерные системы мультимедиа находят широкое применение в образовании, искусстве, рекламе, науке, торговле и других областях человеческой деятельности. Причем в каждой из этих областей применение мультимедиа открывает новые возможности, которые были недоступны при использовании старых технологий.

Современные компьютерные обучающие программы, как правило, создаются в технологии мультимедиа. Используя одновременно зрительный и звуковой информационные каналы ученика, такие программы помогают ему лучше понять и запомнить учебный материал. Кроме того, интерактивный режим работы позволяет ученику самому влиять на темп обучения, проверять степень усвоения материала, возвращаться к повторению непонятых фрагментов урока.

Все большей популярностью пользуются электронные справочники, энциклопедии, художественные и музыкальные альбомы, созданные в технологии мультимедиа. Они содержат невиданные ранее объемы информации с цветными иллюстрациями, анимационными фильмами, видеороликами и музыкальным сопровождением. Например, мультимедийная музыкальная энциклопедия дает возможность послушать музыкальные произведения и одновременно увидеть выдающихся дирижеров и исполнителей.

Аналоговый и цифровой звук

История звукозаписывающей техники

Создание компьютерного звука - это современный этап истории развития звуковой техники. Кратко познакомимся с этой историей.

С конца XIX века бурно развивались технические средства хранения и передачи информации. Так, в конце XIX века знаменитым американским изобретателем Томасом Эдисоном был изготовлен фонограф.

Принцип работы фонографа состоит в следующем. 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 (рис. 1.1). Фонограф Эдисона - первое в истории устройство для записи звука.

На этой же идее было основано производство целлулоидных грампластинок и механизмов, воспроизводящих записанный на них звук: граммофона и патефона.

В середине XX века появился электрофон - электрический аналог патефона.

Аналоговое представление звука

Звуковая дорожка грампластинки - это пример непрерывной формы записи звука.

Рис. 1.1. Профиль звуковой дорожки на фонографе при сильном увеличении

Такую форму называют аналоговой. В электрофоне колебания движущейся по звуковой дорожке иглы превращаются в непрерывный электрический сигнал, показанный на рис. 1.2. Такой график называется осциллограммой. Он может быть получен с помощью прибора, который называется осциллографом.

Рис. 1.2. Осциллограмма. Здесь t - время, I - сила тока

Электрический сигнал передается на динамик электрофона и превращается в звук.

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", как показано на рис. 1.1, а линия с непрерывно изменяющейся намагниченностью. С помощью считывающей магнитной головки создается переменный электрический сигнал, который озвучивается акустической системой.

До недавнего времени вся техника передачи звука была аналоговой. Это и телефонная связь, и радиосвязь. При телефонном разговоре звуковые колебания мембраны микрофона превращаются в переменный электрический сигнал, который передается по электрическим проводам. В принимающем телефоне они превращаются в звук.

Цифровое представление звука

Вам уже знаком основной принцип хранения информации в памяти компьютера - принцип дискретности: любые данные в памяти компьютера хранятся в виде цепочек битов, т. е. последовательностей нулей и единиц. Современные компьютеры умеют работать со звуком. Значит и звук в компьютерной памяти хранится в дискретной форме, т. е. в виде цифр.

Что такое АЦП и ЦАП

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).

4. Закрепление материала

А сейчас давайте ответим на вопросы. Откроем учебник, п. 23 и начинаем отвечать на вопросы.

5. Домашнее задание

п. 23, 24