2018新春伊始，座落于湖北省珞珈山下、東湖之畔的國家首批“雙一流”、“985工程”、“211工程”、“2011計劃”、“珠峰計劃”等重點建設(shè)的中國頂尖名牌大學(xué)——武漢大學(xué)傳來喜報，學(xué)校將為老師們配備總計3000余支的TAIDEN TES-5600系列數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)，在近500間教室內(nèi)安裝數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)，為廣大老師打造一個“保真無輻射，衛(wèi)生零管理”的“一師一麥”頂級教學(xué)環(huán)境，用最前沿的科技造福廣大師生。該項目首期的1500支數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)和近500間教室的固定設(shè)備已經(jīng)全數(shù)安裝完畢并驗收。
TAIDEN數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)
這一代表性的工程是對深圳臺電公司“一師一麥”理念再一次深刻的大規(guī)模踐行，是臺電公司革新教學(xué)擴聲環(huán)境，引領(lǐng)教學(xué)音頻新方向的又一創(chuàng)舉。與武大不約而同采取這一做法的，還有同樣位于江城武漢的另一所高等學(xué)府——武漢科技大學(xué)，也配備了1500支TAIDEN TES-5600系列數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)及350多間教室的固定設(shè)備，實現(xiàn)了“一師一麥”。究竟什么是“一師一麥”，它的魅力又在哪里？與其他擴聲產(chǎn)品相比，它具有什么樣的優(yōu)勢？這些問題只有臺電公司才能給出最完美的答案。下面就將為大家詳解TAIDEN數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)的產(chǎn)生，及其與同類產(chǎn)品的對比分析。
經(jīng)過多年的教學(xué)市場調(diào)研，臺電公司發(fā)現(xiàn)，在教育信息化發(fā)展迅猛的今天，大量的小學(xué)、中學(xué)、高校紛紛引入教學(xué)一體機、錄播教室、創(chuàng)客空間、AR實驗室等豐富多樣的教學(xué)輔助工具的同時，往往忽視了老師授課最基本的一項需求——高質(zhì)量的擴聲。在傳統(tǒng)課堂上，沒有擴聲設(shè)備，老師經(jīng)常大聲授課，容易聲嘶力竭，而長時間大聲授課也使咽喉病成為老師的職業(yè)病。同時，僅憑老師自身講話的聲音，后排學(xué)生很容易聽不清楚而導(dǎo)致上課開小差，影響學(xué)習(xí)效果，老師也要經(jīng)常維護(hù)課堂秩序，影響教學(xué)效果。因此，教學(xué)擴聲系統(tǒng)便應(yīng)運而生，期望通過擴聲設(shè)備，將老師授課的聲音放大增強，給學(xué)生帶去更好聽課體驗的同時保護(hù)老師的“金嗓子”。
而目前市面上的擴聲產(chǎn)品，大致分為有線、無線、吊麥、射頻、紅外等幾種類型。傳統(tǒng)的有線擴聲系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，成本較低，可以實現(xiàn)基本的教學(xué)擴聲功能，其缺點是，臺面式麥克風(fēng)位置固定，而手持式麥克風(fēng)則受連接線長度限制，老師授課只能局限于講臺邊緣狹小空間，板書時就無法擴聲，老師授課姿勢呆板，容易疲倦，也難以與學(xué)生互動，或進(jìn)行肢體演示。
臺面式有線麥克風(fēng)
為了解決使用傳統(tǒng)有線麥克風(fēng)老師授課空間局限的問題，近年來，有廠商推出了吊麥擴聲系統(tǒng)。使用吊麥遠(yuǎn)距離拾音，老師授課的活動范圍可以擴大到整個講臺，甚至前排學(xué)生的位置，在一定程度上解決了老師授課空間局限的問題。此外，吊麥也是一種有線擴聲系統(tǒng)，為固定安裝，因而沒有無線麥克風(fēng)的管理問題。
吊裝麥克風(fēng)
吊麥擴聲系統(tǒng)存在的主要問題是，麥克風(fēng)安裝距離較遠(yuǎn)（一般在2-3米），聲音還原效果較差，無關(guān)的聲音也會進(jìn)入到擴聲系統(tǒng)中，比較嘈雜。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(jìn)行噪聲消除（ANC）和嘯叫抑制等音頻處理。然而，教學(xué)環(huán)境中這些音頻處理技術(shù)的效果都不理想，都嚴(yán)重地?fù)p傷音質(zhì)，使得擴聲后的聲音嚴(yán)重失真，處于嘯叫的臨界狀態(tài)，長期在此環(huán)境下聽課，會對學(xué)生造成煩躁的現(xiàn)象，影響學(xué)習(xí)效果，同時也影響學(xué)生對聲音美感的培養(yǎng)。
鑒于有線擴聲系統(tǒng)存在的問題，音頻設(shè)備廠商們紛紛推出無線教學(xué)擴聲產(chǎn)品，采用無線傳輸技術(shù)進(jìn)行教學(xué)擴聲，其中最早出現(xiàn)的就是射頻傳輸技術(shù)。射頻傳輸主要包括UHF、VHF（即我們常說的U段、V段），以及2.4G、WiFi、藍(lán)牙等。射頻可以穿墻傳輸，傳輸距離相對較遠(yuǎn)（一般可以傳輸50-100米），沒有方向性，這些特點對于普通音頻傳輸來說是較為理想的模式。最典型的應(yīng)用就是舞臺用的無線麥克風(fēng)，對講機。
無線射頻擴聲系統(tǒng)
然而，對于會議及教學(xué)等使用場合，由于環(huán)境比較特殊，通常是多個相鄰的會議室，甚至幾十、上百間教室需要多套系統(tǒng)同時使用，若使用無線射頻傳輸系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間很容易引起互相干擾，串音，從而影響正常的教學(xué)秩序。在教學(xué)環(huán)境，麥克風(fēng)有時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），因此常常給老師帶來出錯的可能。隨著電子信息化設(shè)備在校園的應(yīng)用越來越普及，無線電干擾無處不在，且難以預(yù)知；射頻頻點資源也瀕臨無可用的情況，各種無線系統(tǒng)（包括WiFi設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、無線對講機、無線投影機、無線鼠標(biāo)/鍵盤、中控?zé)o線觸摸屏等）互相搶資源，互相干擾。因此基于無線射頻傳輸技術(shù)的無線射頻麥克風(fēng)在大規(guī)模應(yīng)用于教學(xué)環(huán)境時一直存在缺陷和隱患。此外，當(dāng)下的教學(xué)環(huán)境越來越強調(diào)綠色環(huán)保、健康無污染，對擴聲產(chǎn)品的選用也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。一些需要特殊關(guān)懷的老師群體，例如懷有身孕的準(zhǔn)媽媽老師，不適合長時間佩帶使用會產(chǎn)生電磁輻射的無線射頻擴聲系統(tǒng)。
因此，為了解決射頻技術(shù)在音頻傳輸應(yīng)用的缺陷，人們開始致力于紅外線傳輸技術(shù)的研究。紅外線傳輸技術(shù)相比射頻技術(shù)而言，有顯著的特點：不能穿墻，不受無線電干擾，亦不產(chǎn)生無線電波，不受無線電頻率使用限制。這使得紅外無線系統(tǒng)具有良好的私密性及抗干擾能力，非常適合于會議室、教室等需要良好的信號隔離的場所使用，即便是上百套紅外無線系統(tǒng)在相鄰的教室同時運行也不會互相造成干擾；也不必跟眾多無線設(shè)備搶占已經(jīng)非常嘈雜的頻譜空間。此外，紅外線傳輸技術(shù)不產(chǎn)生對人體有害的電磁輻射，長時間使用也不必?fù)?dān)心輻射問題。
一開始，市面上用于教學(xué)擴聲的紅外無線系統(tǒng)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(jìn)行傳輸。模擬紅外傳輸技術(shù)較為成熟，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，最好時只能做到55~60dB，隨著無線傳輸距離增加，信號減弱，信噪比會更低。
基于上述現(xiàn)狀，臺電公司發(fā)明了數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)，并自主研發(fā)了數(shù)字紅外處理芯片（發(fā)明專利號：200710076589.3，歐盟專利號：Nr.212008000014.8），進(jìn)而研發(fā)了世界上首套數(shù)字紅外無線會議系統(tǒng)和數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)。使用數(shù)字紅外傳輸技術(shù)的無線麥克風(fēng)將音頻信號通過數(shù)字紅外處理芯片進(jìn)行數(shù)字編碼，并以DQPSK 數(shù)字調(diào)制技術(shù)進(jìn)行調(diào)制，然后通過紅外線進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)的音頻傳輸質(zhì)量達(dá)到了完美的專業(yè)級別：頻率響應(yīng)可達(dá)到50Hz-20kHz；信噪比達(dá)到80dB以上；失真度小于0.06%；最遠(yuǎn)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)，讓音質(zhì)不隨著距離而打折, 教學(xué)不因聲音而煩惱。
深圳臺電自主研發(fā)的數(shù)字紅外芯片
TAIDEN數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)
有了數(shù)字紅外技術(shù)的保障，教學(xué)擴聲在一定程度上已經(jīng)得到了一個理想的解決方案，沒有了錯綜復(fù)雜的連線、沒有了干擾串音的窘困、沒有了嘈雜失真的尷尬。在當(dāng)前教學(xué)環(huán)境中，很多都是走班、串班教學(xué)，以及越來越多的公開課、展示課等，老師使用時需要走麥克風(fēng)借用程序，共用麥克風(fēng)也會產(chǎn)生交叉污染，這對麥克風(fēng)的使用和管理都帶來了不便和挑戰(zhàn)�；谶@樣的需求，“一師一麥”的概念應(yīng)運而生。所謂“一師一麥”，就是每一個老師擁有一個專屬麥克風(fēng)，除了更加衛(wèi)生之外，麥克風(fēng)輕便、易攜帶，可在各個教室之間流動使用，免去了麥克風(fēng)借用管理的麻煩。
不同于無線射頻麥克風(fēng)在不同教室使用時需要繁瑣地調(diào)頻、對頻，使用數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)的老師在走班時，換到下一間教室，一開口聲音就出來，且音質(zhì)永遠(yuǎn)保持完美狀態(tài)，為教學(xué)工作省下了寶貴的分分秒秒�？梢哉f，數(shù)字紅外無線麥克風(fēng)的出現(xiàn)，將“一師一麥”的概念發(fā)揮到了極致！ 同時，紅外技術(shù)的引入進(jìn)一步保證了擴聲過程的綠色安全、杜絕電磁輻射等優(yōu)點，使不同老師群體都能放心使用。可以說，數(shù)字紅外無線教學(xué)擴聲系統(tǒng)，是一款真正讓人省心又安心的產(chǎn)品。
在教室分布相對集中，又存在諸多未知干擾源的教學(xué)環(huán)境中，要兼顧音質(zhì)、抗干擾性能及管理是否方便等要素，TAIDEN數(shù)字紅外無線擴聲系統(tǒng)的“一師一麥”應(yīng)用方案稱得上是最合適的解決方案。武漢大學(xué)和武漢科技大學(xué)大規(guī)模踐行“一師一麥”，標(biāo)志著教學(xué)環(huán)境擴聲方案的最新發(fā)展趨勢，也是臺電公司對傳統(tǒng)教學(xué)擴聲產(chǎn)品更新?lián)Q代的呼吁，相信也勢必會在不久以后的教育裝備領(lǐng)域，掀起一股革命性的浪潮。
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