Теоретическая Информатика

Вы ч и с л е н и я

1.Разберемся, что является электронной таблицей. Электронная таблица (ЭТ) — 1) структура таблицы для хра-

нения чисел, формул и текста, а также для обработки чисел и формул;

2) компьютерная программа для работы с электронной таблицей в смысле 1).

ЭТ как компьютерная программа называется также таблич-

ным процессором, или редактором.

Одна из самых распространенных ЭТ как компью- терная программа входит в состав стандартного в Рос- сии пакета офисных программ Microsoft Office и назы- вается Exel (читается «Эксэл»).

2. Выясним детали структуры ЭТ. После первого запуска табличного процессора открывается пустая таблица.

Пустая электронная таблица не имеет данных.

ЭТ состоит из нескольких таблиц, которые называются ра-

бочими листами.

Простейшая ЭТ содержит один рабочий лист. Строки ра- бочего листа нумеруются натуральными числами, столбцы — латинскими буквами.

Минимальный элемент хранения данных — ячейка — име- ет адрес, составленный из номера столбца и строки (в этом по- рядке), на пересечении которых она находится (см. рис. 2.6).

2Ячейка A2 Ячейка B2 Ячейка C2 Ячейка D2

3Ячейка A3 Ячейка B3 Ячейка C3 Ячейка D3

4Ячейка A4 Ячейка B4 Ячейка C4 Ячейка D4

Рис. 2.6. Структура рабочего листа электронной таблицы

2°. Ф о р м у л ы , ф у н к ц и и , о т н о с и т е л ь н ы е и а б с о л ю т н ы е с с ы л к и

1. Текст вводится в ячейках электронной таблицы обычным образом.

Вещественные числа могут использоваться в ячейках как самостоятельно, так и в составе формул, с помощью которых выполняются вычисления в ЭТ. Дробные вещественные числа записываются в американском формате, когда целую часть от дробной отделяет точка.

Примеры вещественных чисел:

0; 5; 3.141593; 2.718281828.

Формула — содержание ячейки ЭТ, обязательно включаю- щее один или несколько из следующих элементов:

1)арифметическую операцию;

2)функцию;

3)ссылку на другую ячейку.

В формулах могут использоваться семь арифметических операций. Их значки берутся из аски-кодов:

1)сложить: +;

2)вычесть: -;

3)умножить: *;

4)разделить: /;

5)возвести в степень: ^;

6)взять процент: %;

7)противоположное число (унарный минус): -.

2. Кроме обычных функций (sin, cos и т. д.) в ЭТ использу- ются специальные функции. Рассмотрим некоторые из них.

Функция СУММ суммирует два или более чисел, которые являются параметрами этой функции. Параметры функции разделяются точкой с запятой.

Например:

СУММ(2; 3) = 5;

СУММ(2; 3; 4) = 9.

Параметрами функции СУММ могут быть не только числа, но и любые выражения. Например:

СУММ(2+3; 4*5) = 25.

СУММ(2+3; 4*5; -СУММ(2^3; -9/3)) = 20.

Функция ЕСЛИ имеет три параметра, разделенных точкой с запятой:

1)сравнение чисел, имеющее своим значением «истину» или «ложь»;

2)два числа.

Если сравнение чисел истинно, то значение ЕСЛИ равно вто- рому параметру, если ложно — то третьему.

Например,

ЕСЛИ(2<3; 4; 5) = 4;

ЕСЛИ(3<2; 4; 5) = 5.

Числа, которые сравниваются, и второй и третий парамет- ры функции СУММ могут быть не только числами, но и лю- быми выражениями. Например,

ЕСЛИ(2+3<4/5; 6*7; 8-9) = −1.

В формулах могут использоваться шесть стандартных опе- раций сравнения чисел. Их значки берутся из аски-кодов:

1)меньше: <;

2)меньше или равно: <=;

3)больше: >;

4)больше или равно: >=;

5)равно: =;

6)не равно: <>.

3. Наконец, разберемся со ссылками.

Ссылка — адрес ячейки. При этом в вычислении использу- ется значение этой ячейки.

Другими словами, значение формулы, находящейся в дан- ной ячейке, зависит от значения другой ячейки.

Зависимая ячейка — ячейка, содержащая формулу со ссылкой. Очевидно, что значение зависимой ячейки зависит от зна- чения ячейки, на которую она ссылается. Значение зависимой ячейки сразу пересчитывается при изменении значения ячей-

ки, от которой она зависит.

Относительная ссылка, или адрес,— просто указание в фор-

муле адреса ячейки. При копировании формулы с относи- тельной ссылкой эта ссылка автоматически изменяется таким образом, чтобы сохранялось расстояние от ячейки с формулой до ячейки, на которую она ссылается.

Примеры формул с относительными ссылками приведены на рис. 2.8, примеры копирования формул с относительными ссылками — на рис. 2.9.

Рис. 2.8. Формулы с относительными ссылками. Слева — содержание ячеек, справа — значения ячеек

Рис. 2.9. Копирование формул с относительными ссылками. Вверху — содержание ячеек до копирования формул,

внизу — после копирования формул на одну ячейку вправо и вниз

Абсолютная ссылка — указание в формуле адреса ячейки, перед одной или обоими координатами которой ставится знак денежной единицы $.

В полностью абсолютной ссылке перед обоими координатами ставится знак денежной единицы $, в частично абсолютной ссылке — только перед одной из координат.

При копировании формулы абсолютная часть ссылки не изменяется (см. рис. 2.10).

Приведем пример двух частично и одной полностью абсо- лютной:

$A1; A$1; $A$1.

Рис. 2.10. Копирование формул с относительными и абсолютными ссылками. Вверху — содержание ячеек до копирования формул, внизу — после копирования формул на одну ячейку вправо и вниз

3°. У п р а ж н е н и я 1. Запишите, как изменятся следующие ссылки при копи-

ровании формулы на одну ячейку влево и вверх:

B2; $B3; B$4: $C$2; C3; $C4; D$2; $D$3.

§3. Мультимедиа

1.Запись и воспроизведение звука

1°. З в у к о в а я п е р и ф е р и я . C D - и D V D - з в у к Рассмотрим простейшее звуковое оборудование, которое

обычно подключают к компьютеру. Эта аппаратура подклю- чается к компьютеру через звуковую карту.

Звуковая карта, или аудиокарта — карта для присоединения к компьютеру звукового оборудования.

Звуковая карта может находиться в слоте на системной плате, а может быть интегрирована непосредственно в нее в виде звуковых микросхем. В любом случае на корпусе систем- ного блока находятся следующие четыре звуковых разъемов:

1)три входных звуковых разъема;

2)один выходной.

Звук в компьютер может поступать через разные источники, а воспроизводится единственным способом: через динамики.

Рассмотрим эти разъемы и оборудование, которое может к ним подключаться.

Микрофон — устройство для записи звука.

Вход микрофона, или mic input, или mic — разъем на звуковой карте для подключения микрофона.

Звуковой вход, или line input, или line in — разъем на звуковой карте для подключения устройств, которые воспроизводят звук (магнитофоны, магнитолы, плееры и т. д.).

Синтезатор, или миди-клавиатура (MIDI-клавиатура) — элек-

тронное музыкальное устройство в виде фортепианной кла- виатуры.

Игровой, или миди-вход — разъем на звуковой карте для под- ключения джойстика или миди-клавиатуры.

Миди-звук описан в п. 2°.

Динамики, или телефоны — устройства воспроизведения звука. Гарнитура — головные телефоны с микрофоном.

Звуковой выход, или line out, или speaker out — разъем на зву-

ковой карте для подключения динамиков, головных телефо- нов или магнитофона.

Звуковая карта может иметь и два звуковых выхода: один для обычных динамиков, а другой — для головных телефонов.

Обычный магнитофон подключают к компьютеру для:

1)воспроизведения магнитофонных фонограмм через зву- ковую систему компьютера;

2)оцифровки фонограмм и записи их в виде файлов;

3)записи на магнитофон звука, генерируемого компьюте-

ром;

4)записи на магнитофон звука, поступающего с микрофо-

на.

Схематически подключение обычного звукового оборудо- вания к компьютеру показано на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Схема подключения звуковой аппаратуры к компьютеру

С появлением новых носителей информации DVD в доро- гих компьютерных аудиосистемах и домашних кинотеатрах распространился качественный многоканальный звук: 2—3 канала основного звучания, 2—3 канала фонового и один саб- вуфер. Конечно, для воспроизведения такого звука нужна спе- циальная звуковая карта.

CD-звук — цифровой звук со следующими параметрами:

1)частота дискретизации 44 КГц;

2)разрядность квантования 16 бит;

3)стерео, т.е. два канала.

DVD-звук — цифровой звук со следующими параметрами:

1)частота дискретизации 96 или 192 КГц;

2)разрядность квантования 24 бита;

3)многоканальность.

Сабвуфер — специальный динамик вместе с усилителем звука для воспроизведения только низкочастотного звука (громкий низкочастотный звук требует много энергии).

2°. О б ъ е м з в у к а и е г о с ж а т и е . С и н т е з и р о в а н н ы й з в у к

Рассмотрим объем цифрового звука.

Объем цифрового звука — количество байтов записи цифро- вого звука, кодирующее одну секунду звучания.

Измеряется в байтах в секунду: bps (byte per second). Объем цифровой звуковой записи довольно большой.

Большой в том смысле, что передать по Интернету даже не- сколько минут звука довольно затруднительно. Очевидно, что объем звука зависит от его качества: чем выше качество звука, тем больше байтов звуковой информации приходится на одну секунду звучания.

Подсчитаем объем CD-звука. На одну секунду такого звука приходится 44 000 отсчета по 2 байта, что дает 88 000 bps на один канал. Поскольку CD-звук — стереозвук, то окончатель- но получаем объем этого звука 88 000 bps × 2 = 176 000 bps.

CD-звук удобно измерять в минутах: минута такого звука займет 176 000 б × 60 = 10 560 000 б памяти — примерно 10 Мб.

Получается, что на музыкальный диск объема 74 ми- нуты может быть записано 740 Мб звуковой информа- ции (на 80-минутный — соответственно 800 Мб). Однако если компакт-диск используется для хранения файлов, а не музыки, то на 74-минутный диск можно записать только 650 Мб данных (на 80-минйтный — соответст- венно 700 Мб). Связано это с тем, что часть объема ком- пьютерного компакт-диска отводится под некоторую защиту информации от искажений (которой, ксатти, нет на аудио-дисках).

324 Глава 2. Приложения

Для уменьшения объема цифрового звука его сжимают. Для этого используются не универсальные архиваторы типа RAR, а специальные, которые рассчитаны только на сжатие звука, что существенно улучшает степень сжатия.

Звуковые упаковщики также умеют сжимать звук с потерей качества звучания: чем больше степень потерь, чем сильнее сжимается звук. Наиболее распространено сжатие звука по формату MPEG 3-го уровня. Файлы сжатого звука в этом фор- мате имеют расширение .mp3 и очень распространены в Ин- тернете.

mp3-звук — звук, записанный в формате MPEG 3-го уровня. mp3-файл — файл с mp3-звуком.

Чаще всего используется уровень потерь, при котором сжа- тый файл меньше оригинала в 10 раз, т.е. одна минута зани- мает 1 МБ. Качество звука при таком сжатии не сильно отли- чается от CD-звука.

Однако, как отмечалось выше, CD-звук сам по себе недостаточно качественно передает высокие частоты.

Отметим еще одно отличие цифрового звука, записанного в формате CD-audio, от звука, записанного в формате MPEG. Звук в формате CD-audio записывается только на компакт- дисках, поскольку звук этого формата не существует в виде компьютерных файлов. Диски в формате CD-audio не читают- ся обычным способом на компьютере, например, с помощью программы работы с файлами. Зато компьютер, плееры, маг- нитолы и музыкальные центры свободно их проигрывают.

Более того, если дисковод компакт-дисков самостоя- тельно подключить к источнику питания, то звуковые компакт-диски можно прослушивать через головные те- лефоны (или вывести звук на внешние динамики).

С другой стороны, звук в формате MPEG имеет вид обыч- ных компьютерных файлов. Эти файлы могут свободно копи- роваться и распространяться по Интернету. Что не мешает слушать компакты с MPEG-файлами на современных музы- кальных центрах.