教學環(huán)境的無線擴聲方案一直以來是音頻領(lǐng)域多媒體教室建設(shè)的難點所在，究其原因主要是：學校教室同時使用數(shù)量多，教室建聲條件差，人多噪聲大，建設(shè)成本預算低等等。
對于學校這種需求，多年來都欠缺一個高標準聲音質(zhì)量，零管理需求的完美高效的解決方案——直到數(shù)字紅外“一師一麥”概念的出現(xiàn)。
近日，全球最大規(guī)模的“一師一麥”多媒體教學擴聲項目在中國頂尖名牌大學——武漢大學建設(shè)完工，該項目一共安裝了近500間教室，為學校所有的約5000位老師每人一支配備了臺電(TAIDEN)的數(shù)字紅外無線麥克風，為廣大老師打造了一個“保真 無輻射，衛(wèi)生 零管理”的數(shù)字紅外“一師一麥”頂級教學環(huán)境，用最前沿的科技造福廣大師生。
武漢大學歷來對教學質(zhì)量的要求非常高，TAIDEN數(shù)字紅外教學擴聲系統(tǒng)能夠成為名校教室里的“標配”，正是因為其卓越的性能和人性化的應(yīng)用。究竟什么是數(shù)字紅外“一師一麥”，它的魅力又在哪里?與其他教學擴聲方案——有線、無線射頻(包括UHF、VHF、2.4G、藍牙等)、吊麥、模擬紅外等相比，它具有什么樣的優(yōu)勢?下面就將為大家詳解教學環(huán)境擴聲方案的發(fā)展歷程。
有線麥克風是最早應(yīng)用在教學環(huán)境的擴聲設(shè)備，盡管其成本低、實現(xiàn)方式簡單，但臺面式麥克風的位置相對固定，使老師的授課空間局限在講臺甚至是話筒周圍的更小空間，板書或肢體演示時無法擴聲，導致課堂上授課形式呆板單一，師生們?nèi)菀灼＞�，也難以進行互動。
臺面式有線麥克風
而無線射頻麥克風，雖然擺脫了線材的束縛，使老師有更大的施展空間，但卻存在著多系統(tǒng)同時工作時信號互相干擾問題。無線射頻技術(shù)主要指UHF、VHF，以及2.4G、WiFi、藍牙等，射頻信號可以穿墻傳輸，距離遠，且沒有方向性。而對于教學應(yīng)用場景來說，教室密度高，通常多間相鄰，甚至幾十、上百間教室同時使用多套系統(tǒng)。若使用無線射頻系統(tǒng)，各系統(tǒng)間很容易引起互相干擾、串音，從而影響正常的教學秩序。同時，在教學活動中，老師攜帶無線麥克風需要在不同教室之間流動使用，此時就必須重新調(diào)整頻率(對頻)，耗時又容易出錯。另外，高品質(zhì)的無線射頻麥克風價格昂貴，其借用管理是一個不大不小的麻煩;低成本的麥克風音質(zhì)又不如人意。隨著電子信息化設(shè)備在校園及周邊環(huán)境的應(yīng)用越來越普及，無線電干擾源無處不在，且難以預知;射頻頻點資源也瀕臨飽和狀態(tài)，各種無線系統(tǒng)(包括WiFi設(shè)備、藍牙設(shè)備、無線對講機、無線投影機、無線鼠標/鍵盤、中控無線觸摸屏等)互相搶頻點資源，互相干擾的情況經(jīng)常發(fā)生。此外，一些需要特殊關(guān)懷的老師群體，例如懷有身孕的準媽媽老師，也會對長時間使用會產(chǎn)生射頻輻射的無線射頻設(shè)備有擔憂。因此基于無線射頻傳輸技術(shù)的擴聲方案在大規(guī)模應(yīng)用于教學環(huán)境時一直存在缺陷和隱患。
無線射頻擴聲系統(tǒng)
為了解決使用傳統(tǒng)有線麥克風老師授課空間局限和無線麥克風的管理問題，近年來，有廠商推出了吊麥擴聲系統(tǒng)，進行遠距離拾音。然而吊麥擴聲系統(tǒng)的麥克風安裝距離較遠(一般在2-3米)，聲音還原效果差，環(huán)境噪聲也會進入到擴聲系統(tǒng)中。根據(jù)聲音傳輸?shù)奈锢硖匦�，點聲源距離每增加一倍，聲壓級就減少6dB(功率減少為原來的1/4)，系統(tǒng)要提高擴聲增益，環(huán)境噪聲也會隨之增加，為此必須進行噪聲消除(ANC)和嘯叫抑制等數(shù)字音頻處理。但是，受到教室建聲環(huán)境限制，這些數(shù)字音頻處理技術(shù)的效果都極不理想，使得擴聲后的聲音嚴重失真，聲音處于嘯叫的臨界狀態(tài)，而且這種臨界狀態(tài)難以保持穩(wěn)定，聲場環(huán)境稍有變化，即可能突破嘯叫臨界點，出現(xiàn)低頻尾音或高頻尾音。長期在這種環(huán)境下聽課，學生容易產(chǎn)生煩躁情緒，影響學習效率;同時，嚴重失真的聲音也會影響學生對聲音美感的培養(yǎng)。所以吊麥方案并不適宜在教學環(huán)境大范圍推廣使用!
吊裝麥克風
為了攻克這些實際應(yīng)用當中的難題，有部分企業(yè)開始研究將紅外線音頻傳輸技術(shù)應(yīng)用于教學環(huán)境。紅外線傳輸方式不受無線電干擾，教室之間也不會串頻和干擾;綠色環(huán)保的紅外技術(shù)不會產(chǎn)生對人體有害的射頻輻射，準媽媽教師們也完全不必為此擔憂�！耙粠熞畸湣�方案為每位教師配備個人專屬的紅外麥克風，避免交叉配戴，高效又衛(wèi)生，教師們佩戴紅外麥克風后可在任何一間教室使用，老師走班上課方便，無需對頻，即開即用。然而早前市面上出現(xiàn)的皆為模擬紅外傳輸技術(shù)，模擬紅外無線系統(tǒng)的音頻信號通過頻率調(diào)制(FM)方式調(diào)制，再通過紅外線進行傳輸。模擬紅外傳輸技術(shù)成本低，但音頻傳輸質(zhì)量不高，頻響帶寬較窄(一般為200Hz~5KHz)，信噪比(S/N)較低，最好時也只能達到55~60dB，隨著無線傳輸距離增加，信號減弱，信噪比會更低。此外，模擬紅外傳輸技術(shù)也易受到直射太陽光的干擾。因此，模擬紅外麥克風也不是理想的教學擴聲方式。
作為全球領(lǐng)先的會議系統(tǒng)廠商，深圳臺電公司曾于2008年自主研制出TAIDEN數(shù)字紅外處理芯片，并發(fā)明了數(shù)字紅外無線會議系統(tǒng)(發(fā)明專利號：200710076589.3)。2015年，臺電公司將國際先進的數(shù)字紅外技術(shù)引入到多媒體教學環(huán)境中，推出了數(shù)字紅外教學擴聲系統(tǒng)。該系統(tǒng)將音頻信號通過數(shù)字紅外處理芯片進行編碼，并以DQPSK 數(shù)字調(diào)制技術(shù)進行調(diào)制，然后通過紅外線進行傳輸，系統(tǒng)的音頻傳輸質(zhì)量大幅提升，達到了完美的專業(yè)級別：頻率響應(yīng)可達到50Hz-20kHz;信噪比達到80dB以上;失真度小于0.06%;最遠傳輸可視距離可超過25米，實際應(yīng)用范圍大于12米半徑;只要在信號可接收的情況下，系統(tǒng)均輸出CD級音質(zhì)，做到了音質(zhì)不隨距離而打折, 教學不因聲音而煩惱。
數(shù)字紅外麥克風除具有紅外線傳輸方式不受無線電干擾、無需對頻、無射頻輻射等優(yōu)點外，其高保真音質(zhì)讓教師能較長時間以自然聲調(diào)講課，保護教師聲帶，避免聲嘶力竭;清晰自然的聲音能調(diào)動學生注意力，減少上課分心、開小差現(xiàn)象，從而提高聽課效果，也有益于保護孩子的聽力。因而，數(shù)字紅外麥克風的“一師一麥”應(yīng)用成為目前最為理想的教學環(huán)境擴聲系統(tǒng)解決方案。
此外，臺電公司還為學校提供各類需求的不同配置，可實現(xiàn)中控、錄播、教學錄音管理平臺等多種功能，很好地與第三方信息化設(shè)備等連通起來，由此構(gòu)成了理想的教室音頻系統(tǒng)解決方案。
深圳臺電(TAIDEN)自主研發(fā)的數(shù)字紅外芯片
TAIDEN TES-5600系列數(shù)字紅外無線麥克風
TES-5606數(shù)字紅外無線麥克風(頸掛式佩戴)
TES-5606數(shù)字紅外無線麥克風(領(lǐng)夾式佩戴)
TAIDEN數(shù)字紅外教學擴聲系統(tǒng)
武漢大學自首期1500支數(shù)字紅外麥克風于2018年初啟用以來，便不斷收獲好評，并得到了粉絲量77萬的武漢大學官方微博推送宣揚這一造福師生的應(yīng)用。武漢大學校長竇賢康院士也都佩戴上TAIDEN 頸掛式數(shù)字紅外麥克風進行授課。武漢大學的一些學院也紛紛表示，要在院屬教學環(huán)境追加TAIDEN數(shù)字紅外教學擴聲系統(tǒng)。武漢大學原計劃配備總計3000余支麥克風，在首期1500支數(shù)字紅外麥克風使用后，又多次追加，此次在暑期又追加了3000余支麥克風，總計約5000支的數(shù)字紅外麥克風將很快全部投入使用，成為教學環(huán)境擴聲應(yīng)用的一大標桿性項目，這也是迄今全球最大規(guī)模的“一師一麥”工程。
除武漢大學外，武漢科技大學也配備了2000支TAIDEN TES-5600系列數(shù)字紅外無線麥克風及350多間教室的固定設(shè)備，華北水利水電大學配備了1250支TAIDEN數(shù)字紅外無線麥克風，荊楚理工學院配備了650支TAIDEN數(shù)字紅外無線麥克風，還有一些中小學也采用了TAIDEN數(shù)字紅外無線麥克風“一師一麥”方案。眾多院校對TAIDEN數(shù)字紅外“一師一麥”方案的肯定與信任，相信將引領(lǐng)著接下來更多院校加入到TAIDEN數(shù)字紅外 “一師一麥” 項目建設(shè)當中，共同踐行和推廣更加綠色、環(huán)保、高效的教學擴聲理念!
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