資源簡介

學(xué)習(xí)任務(wù)單
課程基本信息
學(xué)科 信息技術(shù) 年級 高一 學(xué)期 秋季
課題 數(shù)據(jù)編碼（模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字化）
教科書 書 名：數(shù)據(jù)與計算 出版社：教育科學(xué)出版社 出版日期： 2019年8月
學(xué)生信息
姓名 學(xué)校 班級 學(xué)號
學(xué)習(xí)目標
了解不同形式數(shù)據(jù)采集的基本工具和方法； 通過活動，理解語音模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)的基本思維和實現(xiàn)方法； 理解影響音頻質(zhì)量的因素； 掌握計算音頻所占存儲容量的方法。
課前學(xué)習(xí)任務(wù)
1. 預(yù)習(xí)3.1數(shù)據(jù)編碼 2. 下載學(xué)習(xí)任務(wù)單及音頻資源、安裝GoldWave軟件
課上學(xué)習(xí)任務(wù)
【學(xué)習(xí)任務(wù)1】高一新生學(xué)籍信息采集 表現(xiàn)形式實例采集該類數(shù)據(jù)的設(shè)備用什么軟件處理文本姓名、鍵盤數(shù)字身高圖像
【學(xué)習(xí)任務(wù)2】體驗44100Hz 與 5500Hz的區(qū)別 利用 GoldWave 打開原始音頻，將其原始采樣頻率 44100Hz 改為 5500Hz， 比較不同采樣頻率的音頻質(zhì)量。 【學(xué)習(xí)任務(wù)3】 比較WAV與MP3音頻大小 利用 GoldWave 軟件打開原始音頻，將原始音頻格式另存為MP3格式，比較兩種音頻存儲容量大小有何差異？ WAV格式文件大小為_____________，MP3格式文件大小為____________。 【學(xué)習(xí)任務(wù)4】計算音頻所占的存儲容量 （未壓縮WAV）音頻所占的存儲容量=采樣頻率（赫茲）*量化位數(shù)(位)*聲道數(shù)*時長(秒)/8 （單位B：字節(jié)） 例：一段時長為1分鐘的雙聲道的未壓縮音頻，采樣頻率為44.1KHz，量化位數(shù)為16位，所占的存儲空間是多少MB？（精確到0.1）（1KB=1024B 1MB=1024KB）
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【拓展知識】 1．碼率 碼率指的是比特率，聲音中的比特率是指將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字聲音信號后，單位時間內(nèi)的二進制數(shù)據(jù)量，是間接衡量音頻質(zhì)量的一個指標。 比特率是指每秒傳送的比特(bit)數(shù)。單位為 bps(Bit Per Second)，比特率越高，每秒傳送數(shù)據(jù)就越多。聲音中的比特率是指將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字聲音信號后，單位時間內(nèi)的二進制數(shù)據(jù)量，是間接衡量音頻質(zhì)量的一個指標。 視頻中的比特率（碼率）原理與聲音中的相同，都是指由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，單位時間內(nèi)的二進制數(shù)據(jù)量。 2. 數(shù)據(jù)壓縮 有損壓縮就是直接對文件進行壓縮，刪除不重要的數(shù)據(jù)，一般用于音樂、視頻、圖像等媒體文件。有損壓縮后不能還原，比如在微信上傳圖片未勾選“原圖”時，就會被有損壓縮。無損壓縮，數(shù)據(jù)可以被完美還原。簡單來說所有文件都是由代碼組成的，代碼數(shù)量決定了文件體積，但是，文件體積與文件包含的有效信息量卻并不對等。因為文件中的代碼并不是最精簡的狀態(tài)，如果將這些代碼精簡，就能在文件內(nèi)容不變的情況下縮小文件體積。 所有壓縮軟件的工作原理都是這樣，只是不同格式的算法不同。 常見的數(shù)據(jù)壓縮軟件 winzip、winrar、7z 等都是無損壓縮，壓縮以后再還原是一模一樣的。聲音、圖像、視頻壓縮則更多以有損壓縮為主，jpeg、mp3、wma、wmv 等都是有損壓縮。 3.聲道與立體聲 聲道是指聲音在錄制或播放時在不同空間位置采集或回放的相互獨立的音頻信號，聲道數(shù)也就是聲音錄制時的音源數(shù)量或回放時對應(yīng)的揚聲器數(shù)量。單聲道是有一個聲音通道。雙聲道就是有兩個聲音通道。聲卡所支持的聲道數(shù)是衡量聲卡檔次的重要指標之一。立體聲是指具有立體感的聲音。它是一個幾何概念，指在三維空間中占有位置的事物。因為聲源有確定的空間位置，聲音有確定的方向來源，人們的聽覺有辨別聲源方位的能力。特別是有多個聲源同時發(fā)聲時，人們可以憑聽覺感知各個聲源在空間的位置分布狀況。從這個意義上講，自然界所發(fā)出的一切聲音都是立體聲。如雷聲、火車聲、槍炮聲、風(fēng)聲、雨聲等等… 當(dāng)人們直接聽到這些立體空間中的聲音時，除了能感受到聲音的響度、音調(diào)和音色外，還能感受到它們的方位和層次。這種人們直接聽到的具有方位層次等空間分布特性的聲音，稱為自然界中的立體聲。從單聲道到環(huán)繞立體聲，人類對聲音質(zhì)量的追求是無止境的，后來相繼出現(xiàn)了4、4.1、5.1、6.1，乃至7.1聲道，立體聲的立體感自然就越來越強了。

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