声音数据传输量的计算公式

高考信息技术一轮专题25：图像、音频、视频的数字化和存储量的计算

一、单选题

1. ( 2分 ) 通过“采样”和“量化”可以实现声音的数字化。一般情况下，采样频率、量化的分辨率越高，则

A. 音质越好，存储容量越小 B. 音质越好，存储容量越大

C. 音质越差，存储容量越大 D. 音质越差，存储容量越小

2. ( 2分 ) 在计算机中以0和1来表示文字、图像、声音等信息的技术称为（ ）

A. 模拟技术 B. 网络技术 C. 数字技术 D. 多媒体技术

3. ( 2分 ) 将一段时长2分钟，画面1140*900像素、24位、PAL制式的视频压缩为MP4格式文件，压缩后的MP4格式文件大小为880MB，则其压缩比约为( )

A. 8:1 B. 9:1 C. 10:1 D. 88:1

4. ( 2分 ) 数字音频的采样使用的主要器件是( )

A. 数字编码器 B. 数字解码器

C. 数字信号到模拟信号的转换器(D/A转换器) D. 模拟信号到数字信号的转换器(A/D转换器)

声音表达信息的特点及数字化表示

惠水民族中学濛江校区信息技术教研组集体备课

主备人：李秋霞 授课人：

一、教材分析

本节内容是《多媒体技术应用》选修教材中的第三章第一节“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、传递等方面的方便性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。因此这一节要让学生了解声音数字化表示的基本方法，激发学生的兴趣，同时教师要引导学生利用数字化声音进行信息交流。

二、教学目标

考虑到学生已有的认知结构和心理特征，根据教材结构与内容分析，制定的教学目标如下：

知识与技能

通过本节课的教学，让学生理解声音表达信息的特点，感受声音在人类表达、交流中的重要作用；了解数字音频与模拟音频的区别、体验声音的数字化过程以及了解midi音乐的特点。

过程与方法

通过小组合作探究学习，使掌握本节课的教学内容，同时培养学生自主学习与合作探究学习的素养。

情感态度与价值观

培养学生自主学习能力与团队合作能力，增强学生自主学习的意识、提高学生发现问题、解决问题的能力。同时通过学生自主学习，让他们明白“要知此事须躬行”的人声哲理。

三、教学重难点 教学重点：深入了解声音表达信息的特点，理解声音数字化表示基本方法。

教学难点：掌握模拟音频转换数字音频过程，掌握声音数据容量的计算。

四、学情分析：

在前面已经学习了图形、图像的数字化，由于学生的水平参

差不齐，大部分学生已经习惯由老师来灌输知识，学生自主学习和小组合作能力缺乏，自我学习意识教差，所以需要教师引导学生作为主体在课堂发挥。

五、教学方法

兴趣引导、任务驱动、小组合作探究

考虑到学生认知方式，从实际生活入手，用学生感兴趣的内容，借助多媒体手段展示，并用语言激发学生学习的兴趣和主动性，并引导学生进一步的探究，让学生以自主探究和小组合作的方式来获取知识，组长组织本组同学讨论交流，由基础较好的学生带动其他组员共同深入实践学习，教师巡视并给以帮助提示。

- 1 - 水声通信速率计算

水声通信是一种利用水体传播声音的通信方式，其通信速率是指在单位时间内传输的数据量。水声通信速率的计算是衡量水声通信技术的重要指标之一，本文将从理论和实际应用两方面介绍水声通信速率的计算方法和影响因素。

一、理论计算

水声通信速率的理论计算是基于信息论和信道容量理论的。信息论是研究信息传递的数学理论，信道容量理论是研究信道传输最大数据率的数学理论。在水声通信中，信道容量是指在给定的水声传播环境下，传输最大数据率的理论上限。

信道容量的计算需要考虑信号传输中的噪声、衰减和多径效应等因素。噪声是指在信号传输过程中由于水体本身的噪声、水下生物的声音和人为干扰等因素引起的信号干扰。衰减是指信号在传输过程中由于水声传播特性和水体本身的吸收、散射和衍射等因素引起的信号衰减。多径效应是指信号在传输过程中由于水体反射、折射和散射等因素引起的多个信号路径，导致信号在接收端产生干扰和失真。

在理论计算中，信道容量的计算公式为：

C = W * log2(1 + S/N)

其中，C表示信道容量，W表示信道带宽，S表示信号功率，N表示噪声功率。该公式表明，在给定的信道带宽和信噪比条件下，信道容量与信号功率呈正相关关系。

二、实际应用 - 2 - 实际应用中，水声通信速率的计算涉及到传输协议、调制方式和信道特性等多个因素。水声通信的传输协议主要包括数据帧格式、传输协议和错误控制等。调制方式主要包括频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。信道特性主要包括水体特性、传播距离和传输深度等。

在实际应用中，水声通信速率的计算可以采用实验方法和模拟方法。实验方法包括在实际水下环境中进行数据传输实验，通过测量传输速率和误码率等指标来计算通信速率。模拟方法包括建立水声通信传输模型，通过模拟不同信道环境下的传输特性来计算通信速率。

计算公式

1、预应力筋伸长值L的计算按照以下公式：

pppEALPL

L——各分段预应力筋的理论伸长量；

PP——各分段预应力筋的平均张拉力；

L——预应力筋的分段长度，计算时同（2）中x的值；

PA——预应力筋的截面面积；

PE——预应力筋的弹性模量。

2、《公路桥梁施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录G-8中规定了PP的计算公式：

kxePPkxP)1()(

P——预应力筋张拉端的张拉力，P=标准强度0.75预应力筋公称面积；

——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，对于圆曲线，为该段的圆心角，如果孔道在竖直面和水平面同时弯曲时，则为双向弯曲夹角的矢量和。设水平角为，竖直角为，则)cosarccos(cos；

x——从张拉端至计算截面的孔道长度，分段后为每个分段长度；

k——孔道偏差系数，《公路桥涵通用图》中取0.0015；

——孔道摩阻系数，《公路桥涵通用图》中取0.17。

3、各曲线段长度计算

第一段：直线段，跨中至起弯点的长度，由《公路桥涵通用图》图纸可直接查得；

第二段：中间曲线段，半径R切线角（弧度值）；

第三段：直线段，下料长度/2—第一段长度—第二段长度—工作长度。