ΑΔΑΜΑΝΤΙΑ Κ. ΣΠΑΝΑΚΑ Σύντομες Προδιαγραφές Συγγραφής Εκπαιδευτικού Υλικού εξ αποστάσεως εκπαίδευσης: Σημεία Προσοχής ΠΛΣ

Transcript

1 ΑΔΑΜΑΝΤΙΑ Κ. ΣΠΑΝΑΚΑ Σύντομες Προδιαγραφές Συγγραφής Εκπαιδευτικού Υλικού εξ αποστάσεως εκπαίδευσης: Σημεία Προσοχής ΠΛΣ

2 Πρόκληση ο σχεδιασμός κι η ανάπτυξη εξ αποστάσεως εκπαιδευτικού υλικού. Ζητούμενο δεν είναι απλά η παρουσίαση ενός περιεχομένου, αλλά...

3 Πρόκληση ο σχεδιασμός κι η ανάπτυξη εξ αποστάσεως εκπαιδευτικού υλικού. η εμπλοκή σε διάλογο με ένα «φανταστικό δάσκαλο»

4 Πρόκληση ο σχεδιασμός κι η ανάπτυξη εξ αποστάσεως εκπαιδευτικού υλικού. η εμπλοκή σε διάλογο με ένα «φανταστικό δάσκαλο» (ερωτήσεις συμβουλές απόψεις - συσχετίσεις)

5 Να αναδειχθούν εκείνες οι προϋποθέσεις που θα πρέπει να πληροί ένα εξ αποστάσεως εκπαιδευτικό υλικό για ενήλικες, ξεφεύγοντας από τη λογική του ενός συγγράμματος.

6 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΣ Στο επίκεντρο τίθεται ο φοιτητής. ΚΑΙ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

7 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΣ Στο επίκεντρο τίθεται ο φοιτητής. ΚΑΙ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Με απλά λόγια, προσπαθούμε να διευκολύνουμε τον φοιτητή στη χρήση του κειμένου.

8 Τα κεφάλαια να διατυπώνονται με σαφή και ξεκάθαρο τρόπο, ώστε ο φοιτητής ανά πάσα στιγμή να γνωρίζει: Τι κάνει Γιατί το κάνει Πώς το κάνει Αν εκείνο που του ζητείται το κάνει σωστά

9 ΒΑΣΙΚΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΩΝ Σκοπό Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Έννοιες-Κλειδιά Εισαγωγικές Παρατηρήσεις Eισαγωγικές Ασκήσεις Ανάπτυξη Κεφαλαίου με σχήματα, πίνακες, παραδείγματα, μελέτες περίπτωσης, ασκήσεις αυτοαξιολόγησης, δραστηριότητες Σύνοψη Λίστα Ελέγχου Γνώσεων Ευρετήριο Όρων Γλωσσάρι Βιβλιογραφικές Αναφορές Προαιρετική Βιβλιογραφία Οδηγό Περαιτέρω Μελέτης (όπου είναι δυνατόν) (όπου είναι δυνατόν) Απαντήσεις στις Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης και Δραστηριότητες

10 ΣΚΟΠΟΣ Στο παρόν κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εισαγωγική ανάλυση για την έννοια του ηχητικού σήματος και την τυπική αναπαράστασή του στο χρόνο και τη συχνότητα. Επιπλέον παρουσιάζονται τα απαραίτητα στάδια που εξασφαλίζουν την ψηφιοποίηση των ηχητικών δεδομένων και επιτρέπουν σε επόμενο βήμα, μέσω των κατάλληλων ψηφιακών αρχείων, την αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοσή τους με τη βοήθεια των σύγχρονων υπολογιστικών και τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Το κεφάλαιο αυτό παρέχει το απαραίτητο υπόβαθρο έτσι ώστε να προσεγγίσετε ευκολότερα τις διαδικασίες που σχετίζονται με την κωδικοποίηση, την αφαίρεση χαρακτηριστικών παραμορφώσεων από τα ηχητικά σήματα, τη χρήση λογισμικού για επεξεργασία ήχου και δημιουργία ηχητικών εφέ με την πιθανή ενσωμάτωσή τους σε μια πολυμεσική εφαρμογή, οι οποίες και περιγράφονται εκτενώς στα επόμενα κεφάλαια.

11 ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε να: Περιγράφετε την έννοια του σήματος. Χρησιμοποιείτε το μετασχηματισμό Fourier. Απεικονίζετε τα σήματα στο πεδίο του χρόνου και της συχνότητας. Εκτιμάτε το φάσμα συχνοτήτων ενός σήματος. Aναγνωρίζετε τις βασικές κατηγορίες των ιδανικών φίλτρων. Περιγράφετε την διαδικασία μετατροπής του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Διατυπώνετε το θεώρημα της δειγματοληψίας. Περιγράφετε το φαινόμενο της συχνοτικής αναδίπλωσης. Προσδιορίζετε τη συχνότητα δειγματοληψίας που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος, με δεδομένο συχνοτικό περιεχόμενο, σε ψηφιακό. Υπολογίζετε προσεγγιστικά την απόδοση ενός κβαντιστή.

12 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Αναπόσπαστο στοιχείο μιας πολυμεσικής εφαρμογής είναι... Για παράδειγμα,... Απαραίτητη προϋπόθεση για την επίτευξη του παραπάνω στόχου είναι... Στο παρόν κεφάλαιο, πέρα από μια εισαγωγική ανάλυση στην έννοια των... περιγράφονται οι διαδικασίες... Συγκεκριμένα το παρόν κεφάλαιο αποτελείται από δύο ενότητες, το περιεχόμενο των οποίων περιγράφεται συνοπτικά παρακάτω. Στην πρώτη εισαγωγική ενότητα αναλύεται η έννοια... Στη συνέχεια παρουσιάζεται η ανάλυση... Η ενότητα ολοκληρώνεται με την παρουσίαση της έννοιας..., καθώς και... Στη δεύτερη ενότητα παρουσιάζονται... Στη συνέχεια επισημαίνονται οι βασικές τυποποιήσεις... Η ενότητα ολοκληρώνεται με την ανάλυση και περιγραφή βασικών... Κατά τη μελέτη αυτού του κεφαλαίου θα συναντήσετε έννοιες όπως..., στο κεφάλαιο 2 του βιβλίου:... Λόγω της ιδιαίτερης σημασίας τους καθώς και της σχετικής ανάλυσης που πραγματοποιείται στα δύο πρώτα κεφάλαια του παρόντος τόμου, οι παραπάνω έννοιες αναφέρονται εκ νέου και όπου κρίνεται απαραίτητο παρέχεται επιπλέον πληροφορία και παραπομπές στην βιβλιογραφία. Επισημαίνεται ότι για την πλήρη κατανοήση των όρων και εννοιών κυρίως της ενότητας 1.1, είναι απαραίτητες κάποιες βασικές γνώσεις...

13 ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΛΕΙΔΙΑ Σήμα Πεδίο χρόνου - πεδίο συχνότητας Μετασχηματισμός Fourier Φάσμα Φίλτρο Θεώρημα Δειγματοληψίας - Ρυθμός Nyquist Κβαντισμός Λόγος σήματος προς θόρυβο κβαντισμού Ψηφιακά αρχεία ήχου

14 ΑΣΚΗΣΗ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ (Το παρακάτω κείμενο χρειάζεται επισήμανση με πλαίσιο) Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1.7 Έστω αναλογικό σήμα του οποίου το φάσμα περιορίζεται σε συχνότητες μικρότερες των 8 khz. Να προτείνετε κατάλληλη συχνότητα δειγματοληψίας για την μετατροπή του συγκεκριμένου σήματος σε ψηφιακό. (επισήμανση τέλος κειμένου σε πλαίσιο)

15 ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ (Το παρακάτω κείμενο χρειάζεται επισήμανση με πλαίσιο) Δραστηριότητα 1.3 Επαναλάβετε τα υποερωτήματα (β), (γ) και (δ) της Δραστηριότητας 1.1, εφόσον δημιουργήσετε το αντίστοιχο χρονικό διάνυσμα και διάνυσμα συχνοτήτων για την ορθότερη απεικόνιση των σημάτων στο χρόνο και τη συχνότητα, με βάση τις Εικόνες 1.1 και 1.2. Για την απεικόνιση στο πεδίο της συχνότητας, εξετάστε επίσης τη δυνατότητα γραμμικού και λογαριθμικού άξονα συχνοτήτων. Εκτιμώμενος χρόνος ολοκλήρωσης: 20 λεπτά Σκοπός: Ολοκλήρωση των βασικών βημάτων της δραστηριότητας 1.1, για την ορθότερη απεικόνιση των σημάτων στο χρόνο και τη συχνότητα. (επισήμανση τέλος κειμένου σε πλαίσιο)

16 ΣΥΝΟΨΗ Στο πρώτο μέρος του κεφαλαίου πραγματοποιήθηκε μια εισαγωγή στην έννοια... Επίσης, παρουσιάστηκε εν συντομία η... Η ενότητα ολοκληρώθηκε με την παρουσίαση της έννοιας... Στο δεύτερο μέρος του κεφαλαίου περιγράφηκε η διαδικασία... Στη συνέχεια επιχειρήθηκε μια βασική κατηγοριοποίηση... καθώς και μια σύντομη εισαγωγή στην έννοια... Το κεφάλαιο ολοκληρώθηκε με την παρουσίαση...

17 ΛΙΣΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΝΩΣΕΩΝ Αφού ολοκληρώσατε τη μελέτη του κεφαλαίου, επιστρέψτε στα αρχικά προσδοκώμενα αποτελέσματα και ελέγξτε κατά πόσο: Έχετε εξοικειωθεί με την έννοια... Μπορείτε να προσδιορίζετε... Μπορείτε να διακρίνετε... Είστε σε θέση να σχεδιάζετε και να σχολιάζετε... Μπορείτε να χαρακτηρίζετε... Έχετε εξοικειωθεί με τις βασικές κατηγορίες... Μπορείτε να απαριθμείτε...

18 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Μουρτζόπουλος, Γ. (2011). Ψηφιακή Τεχνολογία Ήχου. Ελλάδα: Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών. Breebart J. & Faller C. (2007). Spatial Audio Processing: MPEG Surround and Other Applications. UK: John Wiley & Sons, Ltd. Kahrs M. & Brandenburg K. (2002). Applications of Digital Signal Processing to Audio and Acoustics. USA: Kluwer Academic Publishers. Orfanidis S. J. (2010). Introduction to Signal Processing. Ανακτήθηκε 10 Απριλίου, 2012, από από

19 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Μουρτζόπουλος, Γ. (2011). Ψηφιακή Τεχνολογία Ήχου. Ελλάδα: Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών. Breebart J. & Faller C. (2007). Spatial Audio Processing: MPEG Surround and Other Applications. UK: John Wiley & Sons, Ltd. Kahrs M. & Brandenburg K. (2002). Applications of Digital Signal Processing to Audio and Acoustics. USA: Kluwer Academic Publishers. Orfanidis S. J. (2010). Introduction to Signal Processing. Ανακτήθηκε 10 Απριλίου, 2012, από από

20 ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΜΕΛΕΤΗ Chapman N. & Chapman J. (2000). Digital Multimedia. UK: John Wiley & Sons, Ltd. Το συγκεκριμένο βιβλίο, το οποίο είναι περισσότερο θεωρητικό σε σχέση με τα δυο προηγούμενα και παλαιότερης έκδοσης, αποτελεί ένα εισαγωγικό βοήθημα για τα ψηφιακά πολυμέσα. Μπορείτε να επικεντρωθείτε στο κεφάλαιο 12, όπου παρουσιάζονται βασικές έννοιες σχετικά με την ψηφιοποίηση, επεξεργασία και κωδικοποίηση ηχητικών σημάτων για την ενσωμάτωσή τους σε πολυμεσικές εφαρμογές. Για λόγους πληρότητας, είναι χρήσιμο να μελετήσετε και το κεφάλαιο 2 όπου αναπτύσσονται βασικά θέματα σχετικά με το σύνολο των τεχνολογιών που εμπλέκονται στα πλαίσια των ψηφιακών πολυμέσων. Επιπλέον, σχετικό ενδιαφέρον παρουσιάζουν και οι ερωτήσεις-ασκήσεις που παρατίθενται στο τέλος του κάθε κεφαλαίου.

21 ΑΣΚΗΣΗ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1.2 Η συγκεκριμένη άσκηση είναι εφαρμογή... Στην περίπτωση που την προσεγγίσατε σωστά, τότε έχετε κατανοήσει τον συγκεκριμένο ορισμό και τον εφαρμόσατε επιτυχώς στο παραπάνω σήμα. Εάν για οποιοδήποτε λόγο δυσκολευτήκατε τότε επιμείνετε στον ορισμό (ακόμα και για την έννοια της θεμελιώδους περιόδου) και προσέξτε και τις σχετικά απλές αλγεβρικές πράξεις που απαιτούνται.

22 ΑΣΚΗΣΗ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Η συγκεκριμένη άσκηση έχει μεγαλύτερο βαθμό δυσκολίας σε σχέση με τις προηγούμενες, όποτε οποιαδήποτε δυσκολία συναντήσατε μην σας απογοητεύει! Το πιθανότερο είναι να προσεγγίσατε την συγκεκριμένη άσκηση... και αναπόφευκτα να προέκυψαν αρκετές αλγεβρικές πράξεις. Με βάση την προτεινόμενη λύση, κινηθήκαμε κατά κάποιο τρόπο ανάποδα, εκφράζοντας το σήμα ως άθροισμα... και με απλή αντιστοίχιση προσδιορίσαμε... Σκοπός της συγκεκριμένης άσκησης είναι να προσεγγίσουμε περισσότερο ποιοτικά... Εαν κινηθήκατε με αυτό τον τρόπο τότε συγχαρητήρια, διότι αντιληφθήκατε άμεσα τη χρησιμότητα...

23 ΑΣΚΗΣΗ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Δεδομένου ότι η κυκλική συχνότητα δίνεται από τη σχέση, το αναλογικό σήμα μπορεί να διατυπωθεί ως... Αν πραγματοποιήσατε τα παραπάνω βήματα και υπολογίσατε σωστά το...τότε μπράβο σας. Αν το αποτέλεσμα δεν είναι σωστό, ενδεχομένως να έχει γίνει κάποιο υπολογιστικό σφάλμα ή να μην προσεγγίσατε σωστά την παραπάνω συνθήκη. Σε κάθε περίπτωση πάντως μην απογοητεύεστε, απλά είναι σημαντικό να έχετε κατανοήσει το Θεώρημα..., το οποίο μπορείτε να πετύχετε, δίνοντας λίγο μεγαλύτερη προσοχή στην παράγραφο

24 ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ Δραστηριότητα 1.3 Η εντολή... μπορεί να εκτελεστεί και με την ακόλουθη μορφή:... έτσι ώστε να υπολογίσουμε και τη συχνότητα... που είναι απαραίτητη για το προσδιορισμό... Επιπλέον, θα χρησιμοποιήσουμε την εντολή... η οποία υπολογίζει... Οι εντολες για τον προσδιορισμό του... είναι οι ακόλουθες:... Οπότε οι εντολές για τις απεικονίσεις διαμορφώνονται ως εξής:... Στο σημείο αυτό προσέξτε τις τιμές στον άξονα x (χρόνος και συχνότητα) και συγκρίνετε τις γραφικές παραστάσεις με τις αντίστοιχες της δραστηριότητας 1.1. Επίσης, είναι απαραίτητο να τονίσουμε τα εξής: (α) όπως φάνηκε από τις παραπάνω δραστηριότητες, αρκετές εντολές είναι περιγραφικές και υποδηλώνουν τον τρόπο λειτουργίας τους. Συνεπώς, με κατάλληλη αναζήτηση μπορούμε να εντοπίσουμε την εντολή που μας χρειάζεται και κατ επέκταση δεν χρειάζεται να ανακαλύψουμε πάλι τον τροχό, γράφοντας περιττό κώδικα, (β) αφιερώστε όσο χρόνο χρειάζεστε για να εξοικειωθείτε με τα αντίστοιχα λογισμικά, πειραματιστείτε άφοβα στην γραμμή εντολών και επιστρέψτε πάλι στις συγκεκριμένες δραστηριότητες για να αποσαφηνίσετε όποια σκοτεινά σημεία έχουν μείνει.

25

26 Σε ποιον απευθύνομαι; Αλληλοεπικαλύψεις ύλης Η ύλη σε σχέση με τις σελίδες της προδιαγραφής Κανόνες συγγραφής Ξεκάθαρη διαδοχή αποστολής σχολίων Προθεσμίες Τακτική επικοινωνία και ομαδικές συναντήσεις

27 Καλή επιτυχία στην ομαδική μας δράση!