数字红外无线教学扩声方案

发布时间：2018-05-09 11:11

数字红外无线教学扩声方案

【概要描述】在教育信息化发展迅猛的今天，大量的小学、中学、高校纷纷引入教学一体机、录播教室、创客空间、AR实验室等丰富多样的教学辅助工具的同时，往往忽视了老师授课最基本的一项需求——高质量的扩声。在传统课堂上，没有扩声设备，老师经常大声授课，容易声嘶力竭，而长时间大声授课也使咽喉病成为老师的职业病。同时，仅凭老师自身讲话的声音，后排学生很容易听不清楚而导致上课开小差，影响学习效果，老师也要经常维护课堂秩序，影

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在教育信息化发展迅猛的今天，大量的小学、中学、高校纷纷引入教学一体机、录播教室、创客空间、AR实验室等丰富多样的教学辅助工具的同时，往往忽视了老师授课最基本的一项需求——高质量的扩声。在传统课堂上，没有扩声设备，老师经常大声授课，容易声嘶力竭，而长时间大声授课也使咽喉病成为老师的职业病。同时，仅凭老师自身讲话的声音，后排学生很容易听不清楚而导致上课开小差，影响学习效果，老师也要经常维护课堂秩序，影响教学效果。因此，教学扩声系统便应运而生，期望通过扩声设备，将老师授课的声音放大增强，给学生带去更好听课体验的同时保护老师的“金嗓子”。
1. 市面上现有扩声方案
目前市面上的教学用的拾音设备主要分为以下几种：
（1）台面式鹅颈麦克风



优势：
老师无需佩戴任何设备，管理方便
劣势：
麦克风固定在讲桌上，需要近距离对着麦克风讲话
老师活动范围受限，不方便板书或走下讲台与学生互动
连线复杂，易出现接触不良等问题

（2）界面（移频）麦克风



优势：
老师无需佩戴任何设备，可以在讲台上小范围内走动，无需近距离对着界面话筒讲话
劣势：
为提高拾音距离，麦克风灵敏度过高，容易拾取到环境噪声，声音嘈杂
为避免啸叫，移频麦克风将拾取到的声音频率移位3-8Hz，使得声音严重失真，同时会带有“嗡嗡”尾音
拾音器容易落入粉笔灰，影响使用

（3）吊装麦克风



优势：
老师无需佩戴任何设备，可以在讲台上小范围内走动
无需进行充电、对频或调频
劣势：
为提高拾音距离，麦克风灵敏度过高，容易拾取到环境噪声，声音嘈杂
为避免啸叫，对声音过度处理使得严重失真,同时会带有“嗡嗡”尾音

（4）无线射频麦克风（包括U段、V段无线麦、2.4G、WiFi、蓝牙麦克风等）



优势：
安装简便，信号传输距离远，方便老师在教室内自由走动
劣势：
麦克风在不同教室使用时需重新对频
易受电磁波信号干扰，易出现断音、杂音等不稳定现象
相邻教室同时使用时容易串频
有射频辐射，使得老师长期处于强电磁波辐射的教学环境中，身体健康存在安全隐患

（5）腰包式扩音机（俗称“小蜜蜂”）



优势：
将功放与音箱集成为腰包式迷你音箱，方便老师系在腰间在教室内自由走动
劣势：
受外形所限，音箱功率较小，以致扩声音量不够
喇叭和麦克风距离较近，容易啸叫
扩声方向随老师身体转动随时发生变化，声场分布不均
FM类型扩音器非法占用国际调频广播专用频段，长时间贴身佩戴其无线发射器会对人体产生辐射危害
因距发射器较远而信号接收不佳时易产生噪声
佩戴不便，且影响美观

（6）红外无线麦克风
利用红外光波传递音频信号来实现无线通讯，和传统的调频无线（如U段、V段、2.4G、蓝牙等射频类产品）扩音系统利用电磁波传递音频信号有着本质的不同。
一开始，市面上用于教学扩声的红外无线系统皆为模拟红外传输技术。模拟红外无线系统的音频信号通过频率调制（FM）方式调制，再通过红外线进行传输。模拟红外传输技术较为成熟，成本低，但音频传输质量不高，频响带宽较窄（一般为200Hz~5KHz），信噪比（S/N）最好时能做到55~60dB，能确保良好音质的传输距离较短（一般只有6~8米），随着无线传输距离增加，信号减弱，信噪比会显著降低。


模拟红外无线麦克风

基于上述现状，台电自主研发了数字红外处理芯片，进而推出了全球首套数字红外无线会议系统和数字红外无线教学扩声系统。使用独创的dirATC——数字红外音频传输及控制技术将音频信号进行数字编码，并以DQPSK 数字调制技术进行调制，然后通过红外线进行传输，系统的音频传输质量达到了完美的专业级别：频率响应可达到50Hz-20kHz；信噪比达到80dB以上；失真度小于0.06%；最远传输可视距离可超过25米，实际应用范围大于12米半径；只要在信号可接收的情况下，系统均输出CD级音质。


台电自主研发的数字红外芯片


TAIDEN数字红外无线麦克风

数字红外无线麦克风的优势：
红外发射机从多角度发射红外光线，利用墙壁和其他周围物体的多次反射确保接收器能够接收到各方向经过多次反射的红外光，实现纯净扩音。音质清晰，无断音杂音或环境噪声，达广播级音质
麦克风可与任意接收器配合使用，无需对频、调频，即开即用
不受外界无线电干扰，不受无线电频率使用限制
不受电磁波干扰，能有效避免来自红外遥控器、红外电子白板与高频驱动光源（如日光灯、LED灯）等光线的干扰
信号不会穿墙，适于在使用场所密集分布的环境（如一整栋教学楼）使用，多间相邻教室的系统同时运行不会互相干扰或串频
麦克风小巧轻便，适于长时间佩戴使用，且不会对人体造成射频辐射危害
使用管理方便，适于大规模“一师一麦”的应用

2. TAIDEN扩声方案简介
TAIDEN无线教学扩声方案采用独创的dirATC——数字红外音频传输及控制技术，提高教学环境下扩声系统的语言清晰度，旨在为师生营造一个音质清晰、绿色无辐射的教学声音环境，让老师能较长时间以自然声授课而不受嗓音疲劳或咽喉疾病的困扰，让学生能够在清晰自然的教学声中高效学习。



3. TAIDEN扩声方案的特色
广播级音质
系统采用数字红外传输与处理技术，频率响应带宽更宽、更平直，全通道频响范围为50 Hz至20 kHz，信噪比高达85dBA以上，总谐波失真率小于0.06%，从而保证了完美的音质表现，可与广播级音质相媲美。

有效覆盖教学区域
系统数字红外信号最远传输可视距离超过25米，实际应用范围半径大于12米，如此一来在中小型教室（100平米以下）只需安装一个红外信号接收器即可保证信号有效覆盖教学区域，无论是面向黑板板书或走下台与学生互动，都无需担心因信号接收不良而无法扩声的问题。
此外，系统的红外载波频率可选，可同时开启2支无线麦克风，课堂上除了老师专属的麦克风外，学生也可流动使用另一支麦克风与老师进行互动。


中小型教室只需1个接收器

无串频零干扰
尽管系统的音频信号是通过红外线光传输，但红外线不像传统的无线射频技术一样会穿墙传输，多间相邻教室同时开启扩声系统授课时不会发生互相串频或干扰的现象，而且使用过程中，不会受高频驱动光源（如照明灯光）或阳光干扰。


使用射频系统的多间教室之间会相互干扰


使用红外系统的各个教室之间互不干扰

无射频辐射
红外无线麦克风与传统的调频无线麦克风有着本质上的区别，前者利用红外光作为载体实现通讯，即使长时间佩戴使用也无需担心射频辐射的问题，而后者则利用电磁波传输音频信号，长时间贴身佩戴无线麦克风的信号发射端（如“小蜜蜂”腰包式扩音器）会对人体产生一定危害。

即开即用，使用更方便
采用数字红外传输与处理技术，老师可携带自己的红外麦克风进入任何一间配备有数字红外接收器的教室进行授课，开启麦克风便可即时出声，无需花费时间对频，使用简单又方便。

一师一麦，卫生，零管理
最理想的配置方案是为每位授课老师配一支个人专属麦克风，即“一师一麦”，一方面可以为学校大大节约管理成本，另一方面也可以方便老师管理麦克风，自行通过Micro USB接口的普通充电器进行充电后使用，同时还能保证个人卫生。


一师一麦，未来教学扩声新方向

此外，学校还可以为各教室选配内置电子锁的充电座，方便授课老师课余时间充电的同时还能够防止设备丢失，麦克风放入充电座后自动上锁，仅供有权限的老师通过扫二维码或刷校园IC卡进行解锁。


TES-5604CSML充电底座（内置电子锁）

解放双手，板书互动更自由
TAIDEN数字红外无线麦克风根据老师不同使用习惯可通过手持、颈挂、放入衣服胸前口袋或领夹的方式使用。麦克风颈挂绳或领夹上的夹扣与麦克风之间采用强力磁铁吸附方式，方便老师佩戴。可领夹式佩戴的麦克风更为轻巧，方便老师在各式服装（如西服、衬衣、T恤等）上佩挂使用，既美观还不会有垂坠感。


TES-5606数字红外无线麦克风


TES-5605数字红外无线麦克风

无论是颈挂式或是领夹式佩戴，麦克风都可以完全解放老师的双手，方便老师在台上板书或随时走下讲台与学生进行自由互动。老师还可以通过麦克风上的按键对PPT课件进行远程翻页控制，教学更轻松。

4. TAIDEN教学扩声方案对比

型号名称	TES-5600系列数字红外无线教学扩声系统	TES-5644M 数字扩声一体机	TES-5685MB/MC 数字红外无线教学扩声系统	TES-5640系列数字红外无线教学扩声及控制系统
硬件组成
	TES-5600BX控制盒 TES-5600R接收器 TES-5604A麦克风	TES-5644一体机	TES-5685MB/MC主机音箱一体机 TES-5604CSML充电底座 TES-5604A麦克风	TES-5640系列扩声及控制一体机 TES-5604A麦克风
主要功能	无线教学扩声 PPT远程翻页	有线教学扩声	无线教学扩声（内置音箱）有线教学扩声（内置音箱）	无线教学扩声有线教学扩声多媒体设备集中控制网络管理
适用场合	大中型教室（100平米以上）	所有教室	大中型教室（100平米以上）	中小型教室（100平米以下）
特色优势	高品质教学声音采集麦克风无射频辐射解放教师双手，便于板书与互动支持接收器扩展，适用于大中型教室	高品质教学声音采集台面式设计，便于安装使用无需管理维护	高品质教学声音采集麦克风无射频辐射解放教师双手，便于板书与互动支持接收器扩展，适用于大中型教室集功放与音箱一体吸顶设计，安装简易	高品质教学声音采集麦克风无射频辐射解放教师双手，便于板书与互动 “一键上下课”，集中控制教室多媒体设备通过网络实现全校扩声设备的集中管理台面式设计，便于安装使用