1、3.13.1数据的编码（一数据的编码（一） 【教学目标教学目标】 了解模拟信号与数字信号的区别。了解模拟信号与数字信号的区别。 掌握模拟数据的数字化掌握模拟数据的数字化。 了解各类数据采集的基本方法了解各类数据采集的基本方法。 【教学重点教学重点】 模拟数据模拟数据的数字化方法的数字化方法 【教学难点教学难点】 模拟数据模拟数据的数字化的数字化方法方法 一、引入一、引入( (利用课本的案例利用课本的案例- -智能公交系统中的数据智能公交系统中的数据) ) 1.学生自学教材第49页“任务一 ： 认识智能公交系统中的数据”之“活 动1 办理市民卡”，尝试分析这些问题，并将相关的肉容填入下表。 一、
2、引入一、引入( (利用课本的案例利用课本的案例- -智能公交系统中的数据智能公交系统中的数据) ) 1.学生自学教材第49页“任务一 ： 认识智能公交系统中的数据”之“活 动1 办理市民卡”，尝试分析这些问题，并将相关的肉容填入下表。 二、模拟信号与数字信号二、模拟信号与数字信号 它是随时间连续变化的， 波形光滑，这种信号称为 模拟信号模拟信号 时间及幅值不是连续变化的， 而是离散变化的，波形如台 阶，这种信号称为数字信号数字信号。 按照取值特征可以将信号分为模拟信号和数字信号信号分为模拟信号和数字信号。 三、模拟数据的数字化三、模拟数据的数字化 依次记下曲线中每个点的坐标。但是， 曲线中的点
3、有无穷多个，我们却只能记 录下有限的个点。 转化转化的的过过程程原理原理: （将语音数字化的过程）将语音数字化的过程） 1、采样、采样我们把这种从连续的时间中每间隔一个时间段抽取一个时刻点 的操作称为“采样采样”。这个时间间隔的倒数称为采样频率，单 位是赫兹，即秒-1。采样频率越高，声音还原的效果自然就越真 实，但采样点也就越多，需要保存的数据也越多，所占存储空 间也越大。常用的CD音质的采样频率是44.1kHz，也就是把1秒 的时间分成44100等份，每份取其对应的一个幅值。 2、量化、量化 每个幅值用什么数据记录下来？精确到什么程度？这个问题同样关联到 声音还原效果与存储数据量！CD音质的
4、量化位数为16位，即用16个二进 制位记录一个幅值，因此可记录216=65536种不同的数值，即065535。 我们把每个声音幅值换算为一个对应的整数，这种操作称为量化。 将信号波形的纵轴划分为若干区间，落到某一区间的采样点按四舍五入 的规则取整选值。 3、编码、编码 量化得到的整数，当然要转换为二进制数，并把它们用一定的格式存 储起来，有些还要按照一定的算法进行压缩处理后存储为文件，这个 过程称为编码。 将样本值用计算机能够存储和处理的二进制数值表示的过程称为编码。将样本值用计算机能够存储和处理的二进制数值表示的过程称为编码。 二进制与十进制的对应表为：二进制与十进制的对应表为： 数字化的声
5、音信号数字化的声音信号 录音录音软件软件：录音机、：录音机、CooleditCooledit Pro Pro等录音等录音软件软件 1、录音机 2、Cooledit Pro 巩固练习：现场录音实现声音的数字化巩固练习：现场录音实现声音的数字化 【操作】现场录音实现声音的数字化【操作】现场录音实现声音的数字化 我们把话筒连接到电脑 的声卡，打开“录音机”软件，就可以录音了，也就是将语 音和自然界中的背景声音的模拟信号，转化为计算机中的数 字化声音，采样、量化、编码，这些过程是由软件在硬件支这些过程是由软件在硬件支 持下自动进行的持下自动进行的。 学生打开Windows自带的录音机进行录制声音。（有
6、兴趣的同学也 可以使用专业制作软件Cooledit Pro 。 上机操上机操作作： 转换软件：格式工厂、魔影工厂转换软件：格式工厂、魔影工厂 查看音频的属性： 五、作业 1.一段时长为1分钟的双声道立体声的无压缩音频（采样 频率为44.1kHz，量化位数为16位），占用的存储空间是 多少MB（精确到0.1）？ 2.一张CD光盘的容量大约为700MB，能容纳多长时间的无 压缩双声道立体声CD音频（采样频率为44.1kHz，量化位 数为16位）？ 五、作业五、作业 1.一段时长为1分钟的双声道立体声的无压缩音频（采样 频率为44.1kHz，量化位数为16位），占用的存储空间是 多少MB（精确到0.1）？ 参考解答：参考解答： 60*44.1*1000*16*2= 84672000（位，比特）（位，比特）= 10584000 （B，字节），字节）10.1MB 2.一张CD光盘的容量大约为700MB，能容纳多长时间的无 压缩双声道立体声CD音频（采样频率为44.1kHz，量化位 数为16位）？ 参考解答：参考解答： 700/10.169.3(分钟分钟) 谢谢大家！谢谢大家！
