- •Тема 11. Телекоммуникационные технологии
- •Тема 1. Информация и информационные процессы введение
- •1.1. Информация. Информационные объекты различных видов
- •1.2. Виды и свойства информации
- •1.3. Основные информационные процессы. Хранение, передача и обработка информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Измерение информации
- •2.1. Подходы к измерению информации
- •2.2. Единицы измерения информации
- •2.3. Вероятностный подход к измерению информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Представление информации
- •3.1. Язык как способ представления информации. Кодирование информации
- •3.2. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •3.3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •3.4. Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Представление данных в компьютере
- •4.1. Компьютерное кодирование чисел
- •4.2. Компьютерное кодирование текста
- •4.3. Компьютерное кодирование графики
- •4.4. Компьютерное кодирование звука
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Программное обеспечение компьютера
- •5.1. Программное обеспечение компьютера. Классификация
- •5.2. Системное программное обеспечение. Операционные системы
- •5.3. Файлы и файловая система
- •5.4. Служебные программы
- •5.5. Компьютерные вирусы. Антивирусные программы
- •5.6. Системы программирования
- •5.7. Архивация
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Аппаратное обеспечение работы компьютера
- •6.1. История развития компьютерной техники
- •6.2. Классификация компьютеров. Компьютерные платформы
- •6.3. Функциональное устройство компьютера
- •6.4. Архитектура компьютера
- •6.5. Состав компьютера
- •6.6. Память компьютера и ее основные характеристики
- •Основные типы устройств хранения информации
- •6.7. Устройства ввода―вывода
- •6.8. Устройство обработки информации
- •6.9. Искусственный интеллект и достижения современной компьютерной техники
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Основы математической логики
- •7.1. Основные понятия формальной логики
- •7.2. Логические выражения и логические операции
- •7.3. Построение таблиц истинности для логических функций
- •7.4. Логические функции и их преобразования. Законы логики
- •7.5. Построение логических схем
- •7.6. Логическая реализация типовых устройств компьютера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Основы алгоритмизации и программирования
- •8.1. Понятие об алгоритме и исполнителе алгоритмов. Свойства алгоритмов
- •8.2. Способы записи алгоритма
- •8.3. Основные алгоритмические конструкции
- •8.4. Линейный алгоритм
- •8.5. Разветвляющийся алгоритм
- •8.6. Циклический алгоритм
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 9. Информационное моделирование
- •9.2. Объект, система, модель, моделирование
- •9.2. Виды моделей. Информационная модель
- •9.3. Этапы моделирования. Создание моделей
- •9.4. Компьютерное моделирование
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Информационные технологии
- •10.1. Операционные системы. Особенности операционной системы Windows
- •10.2. Работа c объектами Windows
- •10.3. Техника работы с окнами
- •10.4. Операции с файлами, папками и дисками
- •10.5. Практические задания
- •10.6. Создание и редактирование графических документов.
- •10.7. Растровая компьютерная графика
- •10.8. Векторная компьютерная графика
- •10.9 Графический редактор Paint
- •10.10. Текстовый редактор и процессор, интерфейс, возможности
- •10.11. Создание и редактирование табличных документов
- •10.12. Создание и редактирование баз данных
- •10.13. Создание и редактирование компьютерных презентаций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Телекоммуникационные технологии
- •11.1. Компьютерные сети. Виды, классификация
- •11.2. Сетевое программное обеспечение и сетевой протокол
- •11.3. Локальные компьютерные сети
- •11.4. Глобальные компьютерные сети
- •11.5. Интернет. Сервисы сети Интернет
- •11.6. Поиск информации в Интернет
- •11.7. Правовые и этические нормы общения в сети Интернет
- •11.8. Практическая работа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература (использована при создании электронного ресурса "Информатика и информационно―коммуникационные технологии", рекомендуется в качестве дополнительного материала для изучения школьниками)
4.4. Компьютерное кодирование звука
Из курса физики известно, что звук ― это колебание частиц воздуха, непрерывный сигнал с меняющейся амплитудой.
При кодировании звука этот сигнал надо представить в виде последовательности нулей и единиц. Как, например, это происходит в микрофоне? Через равные промежутки времени, очень часто (десятки тысяч раз в секунду) измеряется амплитуда колебаний. Каждое измерение производится с ограниченной точностью и записывается в двоичном виде. Частота, с которой записывается амплитуда, называется частотой дискретизации. Полученный ступенчатый сигнал сначала сглаживается посредством аналогового фильтра, а затем преобразуется в звук с помощью усилителя и динамика.
На качество воспроизведения закодированного звука в основном влияют два параметра: частота дискретизации ― количество измерений амплитуды за секунду в герцах и глубина кодирования звука ― размер в битах, отводимый под запись значения амплитуды. Например, при записи на компакт―диски (CD) используются 16―разрядные значения, а частота дискретизации равна 44032 Гц. Эти параметры обеспечивают превосходное качество звучания речи и музыки. Для стереозвука отдельно записывают данные для левого и для правого канала.
Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), мы увидим плавно изменяющееся с течением времени напряжение. Для компьютерной обработки такой аналоговый сигнал нужно каким―то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел.
Поступим следующим образом. Будем измерять напряжение через равные промежутки времени и записывать полученные значения в память компьютера. Этот процесс называется дискретизацией (или оцифровкой), а устройство, выполняющее его ― аналого―цифровым преобразователем (АЦП).
Для того чтобы воспроизвести закодированный таким образом звук, нужно выполнить обратное преобразование (для него служит цифро-аналоговый преобразователь ― ЦАП), а затем сгладить получившийся ступенчатый сигнал.
Чем выше частота дискретизации (т. е. количество отсчетов за секунду) и чем больше разрядов отводится для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук. Но при этом увеличивается и размер звукового файла. Поэтому в зависимости от характера звука, требований, предъявляемых к его качеству и объему занимаемой памяти, выбирают некоторые компромиссные значения.
Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.
Человек издавна использует довольно компактный способ представления музыки ― нотную запись. В ней специальными символами указывается, какой высоты звук, на каком инструменте и как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 г. ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов. Он получил название MIDI.
Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и неоспоримые преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI―редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии.
Заметим, что существуют и другие, чисто компьютерные, форматы записи музыки. Среди них следует отметить формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку. При этом вместо 18―20 музыкальных композиций на стандартный компакт-диск (CD―ROM) помещается около 200. Одна песня занимает примерно 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями.