教學環(huán)境的無線擴聲方案一直以來是音頻領域多媒體教室建設的難點所在,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用在教學環(huán)境的擴聲設備,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。隨著電子信息化設備在校園及周邊環(huán)境的應用越來越普及,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設備、藍牙設備、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備有擔憂。因此基于無線射頻傳輸技術的擴聲方案在大規(guī)模應用于教學環(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)奈锢硖匦裕c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應用于教學環(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。“一師一麥”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,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備等連通起來,由此構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!