Тайна цифрового звука
Тайна цифрового звука
Цифровые изображения и звук хранятся как набор чисел: пиксели, цвета, частоты, отсчёты и коды.
Ключевые понятия
- пиксель
- разрешение
- цветовая модель
- RGB
- дискретизация
- глубина цвета
Изображение 100×100 пикселей содержит 10 000 пикселей. Если каждый пиксель хранит цвет, размер зависит от глубины цвета.
Сначала прочитайте конспект, затем выполните практику, проверьте себя по вопросам и только после этого отправляйте работу педагогу.
- Что такое пиксель?
- Почему качество изображения влияет на размер файла?
- Как цвет можно представить числами?
- использованы термины темы
- есть пример или расчёт
- понятна связь качества и размера
- ответ оформлен логично
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы и задания из школьного курса. Они помогают потренироваться по теме, но основной результат урока сдаётся через задание ниже.
📝 Практическое задание · 1
Количество информации в звуковом файле
Где:
I — информационный объем файла (в битах).
D — частота дискретизации (в Герцах, Гц). Показывает, сколько измерений (сэмплов) делается за 1 секунду.
1 кГц = 1000 Гц (тысяча отсчетов в миг)
T — время звучания (в секундах).
i — глубина кодирования (разрядность, в битах). Показывает, сколько бит отводится для хранения одного измерения.
k — количество каналов (например, 1 для моно, 2 для стерео).
Квест: «Тайна пропавших новогодних нот»
Вводная: В преддверии праздника в школе 1409 случилось волшебное происшествие. Искра, хранительница самого уютного полигона, готовила музыкальное чудо — плейлист, способный одним звуком зажечь гирлянды, вызвать падающий снег и заставить мандарины пахнуть чуть слаще. Но утром обнаружилось, что волшебные мелодии растворились в цифровой метели, оставив после себя лишь холодные строчки с числами. Без этих звуков Новый год рискует остаться тихим и обычным. Ты оказался(ась) рядом. Поможешь Искре по следам-цифрам восстановить имена ускользнувших мелодий и вернуть празднику его голос?
Задание 1: Хрустальный перезвон ледяных цветов
След: Первая потерянная нота — это не звук, а свет, превращённый в звон. Представь: на рассвете первый луч солнца касается морозного узора на стекле, и каждый кристаллик льда отвечает ему чистым, звенящим тоном, таким высоким и ясным, что его едва может уловить слух. Его поймали в самую плотную сеть времени. Данные (следы на снегу):
Каналы: 2 (звук танцевал и справа, и слева)
Частота: 192 000 Гц (192 кГц)
Глубина каждого отсчета: 24 бита
Длительность звона: 45 секунд Вопрос: Какой «вес» в Мегабайтах (MB) у этого хрустального перезвона? (Округли до сотых).
Задание 2: Топот грузных снеговиков у порога
След: Вторая мелодия — это вовсе не мелодия, а ритм. Тяжёлое, убаюкивающее постукивание, будто десяток добродушных снеговиков не спеша катят свои снежные шары к месту сборки. Звук гудит где-то глубоко, он монотонный и тёплый, записанный просто, как отпечаток валенка. Данные (следы на снегу):
Каналы: 1 (звук шёл одной тропой)
Частота: 22 050 Гц (22.05 кГц)
Глубина: 8 бит
Длительность: 3 минуты 15 секунд Вопрос: Какой «вес» в Килобайтах (KB) у этого размеренного топота? (Округли до целых).
Задание 3: Яростный вихрь в ореховой скорлупке
След: Третья история — это битва. Нежная мелодия внезапно оборачивается вихрем отчаянного марша. Слышишь, как крошечные сабли-иголки звенят о латы из скорлупы? Это стерео-буря, где каждый щелчок и взмах меча летает вокруг слушателя. Записано с эталонной чёткостью, чтобы не потерять ни одной отважной ноты. Данные (следы на снегу):
Каналы: 2 (битва окружала со всех сторон)
Частота: 44 100 Гц (44.1 кГц)
Глубина: 16 бит
Длительность: 2 минуты 30 секунд Вопрос: Какой «вес» в Мегабайтах (MB) у этого эпичного сражения? (Округли до десятых).
Задание 4: Шепот засыпающих ёлок
След: Четвёртый фрагмент — это тишина между звуками. Лёгкий, почти невесомый шорох. Будто сотни маленьких ёлок в лесу, укрытые снежным одеялом, перешептываются снами. Чтобы поймать этот призрачный звук, его почти не сжимали, но оставили объёмным, чтобы почувствовать, как шёпот перетекает с ветки на ветку. Данные (следы на снегу):
Каналы: 2 (шёпот шёл из разных уголков леса)
Частота: 11 025 Гц (11.025 кГц)
Глубина: 8 бит
Длительность: 1 минута (60 секунд) Вопрос: Какой «вес» в Килобайтах (KB) у этого тайного шепота? (Округли до целых).
Задание 5: Бронзовый вздох открывающихся врат
След: Последний фрагмент — это возвещение. Всего несколько секунд, но каких! Величественный, медленный гул, будто тяжёлые, украшенные инеем ворота в ледяной дворец разом отворяются, пропуская саму зиму. Золотой, насыщенный звук, записанный так, как привыкли великие мастера звуковых дорожек. Данные (следы на снегу):
Каналы: 2 (звук наполнял всё пространство)
Частота: 48 000 Гц (48 кГц)
Глубина: 16 бит
Длительность: 30 секунд Вопрос: Какой «вес» в Мегабайтах (MB) у этого торжественного вздоха? (Округли до сотых).
Волшебный ключ:
Найденный «вес» укажет на истинное имя, скрытое за цифрами.
Волшебный «вес» (размер)
Истинное имя мелодии
~ 49.61 MB
«Первый луч на ледяном цветке»
~ 3445 KB (~3.36 MB)
«Неспешная дорога снежных котов»
~ 25.3 MB
«Баллада о Щелкунчике и Мышином ко…