第二单元第10课 声音记录数字化（教学课件）信息科技泰山版四年级上册（新教材）

第2单元 数字世界中的编码 声音记录数字化 第10课 泰山版·四年级 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 智慧挑战 04 兴趣园地 05 知识总结 06 目录 CONTENTS 2 学习目标 01 认识声音数字化编码在数字设备中的重要作用，理解声音从“模拟信号”到“数字编码”的转换过程，体会编码技术让声音得以记录、存储和传输。 通过橡皮筋振动实验和观察声音波形图，理解声音数字化的基本原理——通过采样把连续的声波转换为离散的数字数据，培养科学探究精神。 在探究声音数字化的过程中，感受编码技术让“看不见摸不着”的声音变为可存储、可编辑的数字资源，增强个人信息保护意识。 02 03 PART 1 课堂导入 我们用手机录下自己唱歌的声音，可以反复播放、发给朋友——这些操作，我们早已习以为常。 可是，你有没有想过一个有趣的问题：声音看不见、摸不着，没有颜色、也没有形状，它到底是怎么被“装”进手机里的呢？ 数字设备到底是怎么把声音“记住”的？ PART 2 新知探究 新知探究 一、声音从哪里来——振动产生声音 试一试： 把一根橡皮筋拉长，并把其两端固定下来，轻轻弹拨橡皮筋，观察橡皮筋是否发声；然后使用稍大的力量弹拨橡皮筋，观察橡皮筋发声到静音的过程 结论： 橡皮筋只有在振动足够快，并且到达一定幅度时才可以发出清晰的声音。 新知探究 二、声波的传播 声音是由振动产生的。当声源(如人的声带、乐器或扬声器)产生振动时，会使周围的空气分子也产生振动。 这些振动以波的形式向外传播，形成声波，人们就听到了声音。所以，只要能准确记录这些物体的振动数据，也就找到了声音的编码规则。 那么，振动的数据改怎么记录呢？ 新知探究 三、频率——决定声音的“高矮” 频率： 一秒钟内振动的次数，单位是赫兹（Hz）。 频率高 → 声波密集 → 音调高（尖锐）； 频率低 → 声波稀疏 → 音调低（低沉）。 试一试：鸟叫声和大象叫声，哪一个频率更高？ 新知探究 四、振幅——决定声音的“大小” 振幅： 描述的是振动物体移动的最大距离。 振幅大 → 声音能量强 → 音量大； 振幅小 → 能量弱 → 音量小。 记住：记录下频率和振幅，就记下了声音的“高矮”和“大小”。 PART 3 智慧挑战 智慧挑战 学习任务单 活动 1 五、活动一：录制声音，观察波形图 1. 打开图形化编程软件的声音录制功能，对着麦克风说：“大家好，我是四年级的学生”。 2. 播放录制声音，在振幅高的地方画高点，在振幅低的地方画低点，以每秒2到3次的频率，使用纸笔绘画的方法记录一下 3.完成后观察记录的图形；和图形化编程软件所录制的声音形状比对，有什么相似之处? 新知探究 六、连续的声音，怎么“装”进设备？ 声音是一种能量波，它是连续不断的，就像一条光滑的曲线，由无数个点组成。 可是数字设备的存储空间是有限的，不可能把曲线上的每一个点都记下来。 怎么办？——聪明的科学家想到了“采样”。 新知探究 七、采样——在声波上“取点” 采样： 就是在连续的声波上，每隔一定时间抽取一个点的数值。 点越多（采样频率高）→ 记录的声音越真实清晰； 点越少 → 越粗糙、越失真。 再把每个采样点的数值用二进制编码存起来，声音就完成了数字化。 新知探究 八、观察声音的“模样”——波形图 在图形化编程软件里录制声音，可以看到它的波形图。 横轴是时间，纵轴是振幅：波形越高，声音越响；波形越密，声音越高。 波形图上的“高高低低”，反映的正是音量的变化。 新知探究 九、声音的编辑——数字化让声音“可加工” 图片被数字化后可以加工，声音被编码后同样可以调整。 淡入：开头音量由小渐大； 淡出：结尾音量由大渐小； 还可以剪裁、调整音量。 电影配乐、广播节目、PPT 背景音乐，都离不开这些效果。 智慧挑战 学习任务单 活动 2 十、活动二：声音编辑小能手 1.请使用语言描述，人和人的声音都有哪些方面的区别? 2.利用图形化编程软件录制一段个人语音，对其进行音色调整处理。探讨此类技术的潜在应用，并分析其在预防诈骗方面有什么启示。 PART 4 兴趣园地 兴趣园地 十一、声纹识别——让机器“听音识人” 每个人的声音都独一无二，就像指纹一样。声纹识别通过分析声音特征，来识别说话者的身份。 提取的特征包括：音高、音量、语速、发音习惯、共鸣腔的大小和形状。 应用：电话银行验证、手机语音解锁、安全门禁、智能家居个性化设置。 防诈骗启示：即使骗子冒充亲友的声音打电话，声纹系统也能识别出特征差异。 PART 5 知识总结 知识总结 一、声音的产生——振动 → 声波 → 传到耳朵 二、频率 → 音调（高 / 低）；振幅 → 音量（大 / 小） 三、声音数字化——连续的声波 → 采样 → 编码存储 四、采样——在声波上每隔一定时间抽取一个数据点 五、数字声音可存储、可编辑（淡入 / 淡出）、可传输 六、声纹识别——像指纹一样，每个人的声音都独一无二 声音记录数字化 谢谢 下节课见！ Thanks！ 泰山版·四年级 Lavf59.30.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $