初中信息技术浙教版 (2020)七年级下册第2课 音频数据教案及反思

这是一份初中信息技术浙教版 (2020)七年级下册第2课 音频数据教案及反思，共3页。教案主要包含了声音数字化，音频数据量，音频数据编码与压缩等内容，欢迎下载使用。

课题
音频数据
单元
第一单元
学科
信息技术
年级
七年级
学习
目标
知识目标：了解声音的采样、量化、编码及存储的概念，认识各种音频文件。
技能目标：理解音频数字化；学会计算音频文件的大小
情感目标：通过学习音频数字化，体验学习计算机的乐趣。
重点
理解音频数字化；学会计算音频文件的大小
难点
理解音频数字化
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
我们知道计算机中的声音是以数字模式存储的，和自然界中的声音不同。那么它们之间是如何转化的呢？今天我们就一起学习这方面的内容。
思考
激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课
声音是听觉器官对声波的感知，而声波是连续的振动波形。
将声音转换成数字音频，可以更加方便地进行传输、存储和处理。
一、声音数字化
计算机里的声音都是经过数字化处理的音频数据。
声音数字化就是将模拟声音信号通过采样、量化、编码转化成数字音频信号的过程，如图所示。
知识链接
采样频率是指每秒钟声音被采样的次数(横坐标上的竖线密度)，以赫兹(Hz)为单位。
知识链接
量化位数是指采样的样本精度，是每个采样点上可用数据表示的最大整数值。例如，若量化位数是8位，则采样点上可表示的最大数值为28＝256。
二、音频数据量
数字音频的质量与采样频率和量化位数相关，采样频率越高，量化位数越多，声音质量越好，数据量也越大
多声道比单声道的声音表现力更丰富，但文件大小也会成倍增加。
一定时长的音频使用不同的采样频率、量化位数也决定了其生成数字音频文件的大小。
未经压缩的音频文件数据量可以采用如下公式估算：
音频数据量=采样频率×量化位数×声道数×时长/8[单位:字节(B)]
例如，一个2分钟时长、双声道、16位采样位数、44.Hz采样频率声音的不压缩数据量约为[44.1×1000×16×2×(2×60)]/8＝21168000B。
视频：《音频数字化》
亲身体验
如果使用44.1kHz的采样频率对模拟音频信号采样，采样点的量化位数为8位，录制4秒钟的双声道声音，那么获得的Wave格式声音文件的字节数是多少？
日积月累
未经压缩的音频数据才能计算音频数据量，压缩过的音频数据码率已经发生改变，不能用音频文件数据量的公式进行计算。
三、音频数据编码与压缩
音频在采样和量化后按照一定规则进行编码，依据不同的编码方式，分成不同的音频文件类型
常见的文件类型有Wave、MP3、WMA、MIDI等。
音频数据的压缩通常是有损压缩，根据不同的应用需求或音质要求，采用压缩方法不完全相同，但压缩比一般都比较大
MP3文件可压缩到原来的1/10左右，虽然没有原音频文件的声音质量，但仍能达到较高的保真度。
日积月累
1秒音乐数据量约为172.3KB，使用15:1的MP3高压缩技术，该音乐压缩后的数据量不到12KB，而声音质量接近于数字音乐光盘的声音质量
教你一招
音频压缩的常见具有 Audi Cmpressr、 DietMP3、格式エ厂等。
随堂练习
1.音频数字化的过程有（ ）、（ ）和（ ）
2、如使用2205kHz的采样颇率对模拟音烦信号采样，采样点的量化位数为8，录制了6秒钟的双声道声音，获得的Wave格式声音文件的字节数是多少?
音频数据量=2205×8×2×6/8=26460B
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
观看视频
学生动手实践操作，学生小组间讨论，共同完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生组间合作能力，并且炼动手能力
加深知识的理解
培养学生动手操作能力
培养学生组间合作能力
培养学生完成练习的能力。
课堂小结
分小组总结归纳，教师补充。
各组汇报总结，其他小组成员做补充。
锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
布置作业
1.用话筒录制10秒的声音文件，估算一下文件的大小，然后和计算机比较一下大小。
板书
一、声音数字化
二、音频数据量
三、音频数据编码与压缩