声音文件的参数 教学设计
1教学目标
1．知识与技能
（1）知道声音分类（语音、音效、音乐）
（2）了解声音数字化过程（采样、量化、编码）
（3）能列举常见的声音文件格式
（4）列举获取音频信息的途径
2．过程与方法
（1）能通过实例分析，了解多媒体作品中的音频使用情况
（2）能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用声音解决的问题
3．情感态度与价值观：
（1）感受声音在人类表达、交流中的重要作用。
（2）理解声音在信息表达的意义
（3）体验数字音频对人的生活带来的影响
2学情分析
（一）学习任务分析：
本节课主要是引领学生体验声音在信息表达中体现出的特点，学习声音数字化原理，本章的原理部分与本教材的第二章相街接，技能方面是后续课程中学生完成学习活动所需具备的。因此本节课的学习与该课程的前后有着密切的联系。
（二）学习者分析
学生在小学、初中以及高中信息技术基础课程学习中，已经多次进行了有关声音的简单操作，对声音有了一些感性认识。但从知识角度看，学生对此还是比较陌生的，从方法看，本课的原理与第二章中图像的数字化过程与方法又有着相似的地方。因此，本课中，应较多的采取迁移的方法，其教学难度与第二章上图像数字化原理的教学要简单得多。
3重点难点
教学重点：
（1） 声音的数字化原理
（2） 利用声音表达信息的方法
（3） 获取声音的途径
教学难点：
声音的数字化原理。
4教学过程
活动1【导入】利用声音表达信息的意义
音频文件的播放:
首先，课前播放一首歌曲，引出今天的主题。
本环节目的是感受声音在人类表达、交流中的重要作用，实现信息技术教学的情感目标。同时也努力引起学生对本课内容的学习兴趣，使学生能够积极主动投放到本课的学习中来。
活动2【活动】声音表达信息的特点
通过上一环节的学习，学生对声音表达信息的意义有了一定的认识，对利用声音表达信息产生强烈兴趣，这时播放电影片断《摩登时代》，引导学生思考：声音在电影中的应用，使学生掌握应用声音表达信息的特点。
教师总结：
声音的特点分别是：1、方便 2、直接 3、有效
多媒体技术中一种重要媒体来自声音，包括语音、音响和音乐。声音的作用是直接通过讲话表达信息、制造某种效果和气氛、播放音乐等。
活动3【活动】获取声音的途径
讨论：首先，组织学生讨论，然后由教师进行总结，获取声音的途径大致有以下几个方面：
1. 将光盘中的文件存储到计算机中
2. 将磁盘中的文件存储计算机中
3. 将U盘或移到硬盘中的文件存储到计算机中
4. 从网络下载
5. 通过话筒将自已的语音录入到计算机中
6. 利用录音机将磁带中的内容录制到计算机中
7. 利用MIDI设备或用计算机软件编写MIDI音乐。
本环节使学生了解数字音频信息的获取方式和途径，理解声音信息获取方式的多样性。本环节采取讨论教学的方式，在需要同学们列举的获取声音的途径中，大部分学生都有相关的学习或生活经验。但每个同学的先前经验并不一定完整，经过讨论，同学们将自己独立的、片面的、零散的理解，综合为对知识的完整的认识。
活动4【讲授】声音的数字化
在上面总结声音采集的7个途径中，前4种声音信号是以二进数字形式存放在存储介质中的，而第5、6种方式传输到声卡端口的信号是模拟音频，第7种是由信息技术设备直接制作成的二进制信息存储在计算机中。
这样通过“设疑引学”提出：“第5、6种方式声音源本来是自然的、模拟的声音，它是如何转变为数字的音频保存到计算中的呢？”引入声音数字化的教学内容。
声音的数字化是本节课的重点和难点。本环节主要采取知识的迁移，充分利用和不断推进最近发展区，启发学生逐渐完成知识的建构。在本环节正式教学之前，可以先组织学生回忆图像数字的原理，充分利用最近发展区，为本环节的教学的顺利进行打好基础。
（一） 采样
1．采样的定义
提问：我们在学习图像的数字化表示时，已经接触过采样的概念，它是怎样描述的？
与此类似，声音数字化过程中，采样应该怎样定义？
2． 采样的过程
提问：图像数字化的采样过程？那么声音数字化过程中可能是怎样进行采样呢？
声电转换：
提示：话筒是我们生活中最常见的音频感受器
3．采样离散化
提示：在数字化图像的过程中，首先将连续的图像分割为离散的像素。
提问：
在数字化声音时，我们已经通过话筒将声波转化为连续的电信号。下一步应该怎样做呢？
4．教师展示课件并总结。
（二） 量化
提问：像素量化的方法和依据？
提示：就像人的视觉一样，人的听觉也是有一定的局限性的
讨论：音频的量化办法
教师展示课件并总结。
（三） 编码
通过上步骤的计算，学生感受到数字音频的数据量也是相当大的。为了减少数据量，方便、顺利地利用信息技术存储、处理和传输数字音频，需要采取一定的策略，将数字音频序列按照一定格式记录下来，这就是数字音频的编码技术。本部分技术很复杂，但又不是重点，教师以讲解方式对其方法及分类进行介绍。
本环节的重点是采样和量化。在进行这两部分教学时，可以向学生展示采样、量化过程示意图（如下图），这样使学生的理解更加形象、直观。
活动5【练习】计算
如果CD音质的采样频率为44.1kHz，量化位数为16bit，那么，一首4分钟CD双声道立体声音乐的数据长度是多少？
活动6【讲授】总结
今天我们讨论了收集声音信息的途径，数字化声音的产生方式和原理，感受了数字化音乐的魅力。一般的声卡都具有将模拟音频数字和接收MIDI信号的功能，但这不是声卡的全部功能。课后，同学们阅读教材中的3.2.1节，对声卡的功能做一个比较全面的了解。
活动7【作业】作业 1.同学们在网上搜一下，听听相同的一首歌曲，在格式不同时，音乐效果有什么差别？ 2.下堂课我们将介绍一种音频编辑工具：Cool Edit Pro
课件26张PPT。第三章 声 音上海教育出版社 选修2《多媒体技术应用》第三章3.1多媒体作品中的声音 声音同视频、动画一样，都是重要的信息表达方式，由于数字化音频在加工、存储、传递方面的方便性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。 在计算机的发展过程中，人们一直努力探索了利用计算机进行声音处理，尤其多媒体计算机产生以后，数字化声音的应用得到了空前的发展和广泛的应用。
在我们的日常生活中，经常会接触到数字音频，数字音频为我们的生活增添了许多的色彩。音乐是一种神奇的东西.心情不好时,它是一曲快乐调子;无聊时,它给你充实;疲劳时,它给你一搂清香,心旷神怡.?? 3.1.1 数字化声音与我们的生活 我们知道声音是人类社会历史最悠久、使用频率最高的信息媒体。
为什么它会成为使用频率最高的信息表达方式呢？
3.1.2声音表达信息的特点声音的特点使它有了许多应用
无声电影和有声电影:
无声电影定义：又称“默片”。早期电影只有画面，影片本身不发出声音，剧中人物的说白通过动作、姿态以及插入字幕间接表达。
声音在电影中的应用卓别林 《摩登时代》片断观看无声电影：无声电影时期，诞生了一大批电影艺术大师，梅里爱、格里菲斯、卓别林、爱森斯坦、勒内·克莱尔、茂瑙等，他们在电影创作实践中已经积累和完善了一套成熟的影像蒙太奇艺术。 为什么要产生有声电影？无声电影如此好，为什么还会产生有声电影呢？
声音的特点：因为声音具有了其它信息表达方式没有的特点。使得声音、对白的魅力不需要再做更多的渲染，就可以立即吸引所有观众的注意力 。
声音的特点分别是：
1、方便
2、直接
3、有效
如何记录自然界和社会生活中的声音信息，一直是人类梦寐以求的理想。直到19世纪爱迪生发明了留声机，人们才能留住声音；到了20世纪，随着电磁技术和激光技术的不断发展，逐步出现了录音机、cd和dvd播放机等声音播放设备。随着音频压缩技术的发展，又出现了mp3、mp4、rm、wma等声音格式，相应出现了多种播放设备，常见的有：唱片播放机、录音机、vcd播放机、cd播放机、dvd播放机、mp3、mp4、等。3.12 声音的数字化表示讨论：
获得声音的途径有哪些？1.???将光盘中的文件存储到计算机中
2.?? 将磁盘中的文件存储计算机中
3.?? 将U盘或移到硬盘中的文件存储到计算机中
4.?? 从网络下载
5.?? 通过话筒将自已的语音录入到计算机中
6.?? 利用录音机将磁带中的内容录制到计算机中
7.???利用MIDI设备或用计算机软件编写MIDI音乐。在多媒体中，获取声音的途径大致有以下几个方面：声音的数字化1、声音的数字化：
把声音（声波）转化为可以被计算机读懂的数字信号，就叫声音的数字化。
2、模拟/数字转换器：
声音的数字化需要一种转换器。这种转换器（设备），将时间上连续的模拟音频信号转变为用来表示声音的数据序列。
图3-1和图3-2、图3-3分别为模拟音频信号波形及其数字化过程的示意图。图中横轴表示时间，纵轴表示电压，曲线代表原始模拟音频信号，模拟/数字转换主要有如下两个过程。（1）采样
每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值。这样，由一个连续的模拟音频波形，产生了一组离散的数值序列。其中时间间隔被称为采样周期。因此，单位时间采样的次数就是采样频率（又称采样率）。（2）量化
将模拟音频信号的电压幅值范围划分为2N 个级数，每个级数对应一个二进制数字，将各个采样结果提升或下降到级数值，形成一组二进制数字序列。其中，N被称为量化位数（单位名称为比特bit）, 2N 被称为量化级。2018年11月17日8时22分 经过上述的采样和量化，就可以将模拟音频信号转化为一组用来表示声音的二进制数字序列----数字音频。
采样频率和量化位数的增加会使数字音频的质量更有保证。但同时也会使数字音频所占用的空间更大。因此，只要数字化的效果达到人的听觉就可以了。典型的采样频率为5kHz到100kHz，量化位数为8bit或16bit。2018年11月17日8时22分常见的音频文件所占磁盘的存储量计算公式为（单位：比特）：
存储量＝采样频率×量化位数×声道数×时间
例题如果CD音质的采样频率为44.1kHz，量化位数为16bit，那么，一首4分钟CD双声道立体声音乐的数据长度是多少？
解：
数据长度=44.1×1000×16×2×4×60
=338688000（bit）
这里有一些知识是：8bit=1 byte；
1kb=1024b；
1mb=1024kb
数据长度=338688000÷8÷1024÷1024
≈40.374 Mb2018年11月17日8时22分 数字音频的数据量是相当大的。我们需要借助编码技术将数字音频序列按 一定的格式记录下来。这样就减少了数据量，更方便，顺利地利用信息技术存储、处理和传输数字音频。
数字音频的常用编码有波形编码、参数编码和混合编码。
（3) 编 码2018年11月17日8时22分1.波形编码
（适应性强、音频质量好，但文件长度较大）
2.参数编码
（压缩率很高、但计算量大，保真度低）
3.混合编码
（提高压缩率的同时得到较高的音质。）
如MP3格式
2018年11月17日8时22分 多种编码带来多种格式的音频文件，如mp3，rm，wma，wav等等。播放器对音频格式的兼容性以及具体工作的要求，约束我们要用不同的音频格式，因此经常需要对音频格式进行转换。 采样——量化——编码 简而言之，声音的数字化就是以下三个过程：作业同学们在网上搜一下，听听相同的一首歌曲，在格式不同时，音乐效果有什么差别？
下堂课我们将介绍一种音频编辑工具：Cool Edit Pro2018年11月17日8时22分谢谢大家！ＥＮＤ
