教室論文范文

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第1篇

聲音是教學(xué)信息最重要的組成部分,演示型多媒體教室音響系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著重現(xiàn)和還原各種教學(xué)課件聲音信息的重任。音響系統(tǒng)包括了音響器材和聲學(xué)環(huán)境兩個(gè)部分,要求擴(kuò)聲后的語(yǔ)言清晰、聲音圓潤(rùn)，對(duì)音效重現(xiàn)的保真度也有一定要求。多媒體教室、會(huì)議室音響系統(tǒng)不但用于語(yǔ)言擴(kuò)聲，還兼顧教學(xué)課件的音效重放,系統(tǒng)的頻響范圍應(yīng)達(dá)到80Hz-15000Hz才能滿足要求。因此在建設(shè)多媒體教室、會(huì)議室時(shí),除了對(duì)器材(功放、音箱)的指標(biāo)及性能有一定要求外,還必須考慮環(huán)境因素的影響。（一）集中式聲場(chǎng)的多媒體教室、會(huì)議室的音響設(shè)計(jì)當(dāng)聲源來(lái)自一個(gè)方向，集中在一個(gè)地方產(chǎn)生的聲場(chǎng)稱為集中式聲場(chǎng)。集中式聲場(chǎng)具有聲像統(tǒng)一、聲源少、聲音純凈清晰的優(yōu)點(diǎn)。如果多媒體教室、會(huì)議室的面積在100平方米以內(nèi)，其音響就用集中式聲場(chǎng)的音響。這種聲場(chǎng)的音響設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，音響設(shè)備造價(jià)相對(duì)較低。設(shè)計(jì)方法：多媒體計(jì)算機(jī)將視頻信號(hào)傳送到投影儀，經(jīng)投影儀內(nèi)部電路對(duì)視頻信號(hào)處理后，功率放大器將音頻信號(hào)放大，傳到左右聲道的音箱。這時(shí)，音箱內(nèi)的揚(yáng)聲器中的電磁鐵因音頻電流的大小而產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)變化的磁場(chǎng)，從而引起鑲嵌之中的音圈振動(dòng)產(chǎn)生聲波，發(fā)出聲音。安裝過(guò)程中，左右聲道音箱相對(duì)于多媒體計(jì)算機(jī)必須作對(duì)稱安裝，音箱的位置安裝在與投影屏幕同一個(gè)平面的墻面的兩端，而且揚(yáng)聲器的方向與墻面的夾角為60°。測(cè)試聲場(chǎng)時(shí)，聽音者位于投影屏幕墻面的頂端連線的中線上，和左右聲道的音箱構(gòu)成一個(gè)等邊三角形。音箱安裝在墻的頂角，讓音箱和聽音者成一定的角度，音箱發(fā)出的聲音使聽音覺(jué)得舒適就行。同時(shí)，功率放大器的輸出功率調(diào)至其峰值功率的三分之二，避免音頻信號(hào)失真。多媒體教室、會(huì)議室的集中式聲場(chǎng)的音響的音頻輸出幅度，可以通過(guò)上課用的多媒體計(jì)算機(jī)來(lái)控制，將其作為一個(gè)小調(diào)音臺(tái)，能調(diào)制出優(yōu)美的音色和良好的音質(zhì)。為了保持集中式聲場(chǎng)的多媒體教室、會(huì)議室的聲音清晰、純凈，一般情況下應(yīng)將“PC揚(yáng)聲器”設(shè)置成“靜音”模式，其它選項(xiàng)我們可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)作調(diào)節(jié)。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，使用“麥克風(fēng)”選項(xiàng)時(shí)，調(diào)節(jié)音量滑動(dòng)變阻器即可，不要使用“高級(jí)控制”。（二）分散式聲場(chǎng)的多媒體教室、會(huì)議室音響設(shè)計(jì)當(dāng)聲源來(lái)自于不同的方向時(shí)，它所產(chǎn)生的聲場(chǎng)就稱之為分散式聲場(chǎng)。分散式聲場(chǎng)具有音頻信號(hào)分布均勻，聲壓級(jí)強(qiáng)的特點(diǎn)。當(dāng)多媒體教室、會(huì)議室的面積大于100平方米時(shí)，使用集中式聲場(chǎng)的音響設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生聲場(chǎng)的均勻度小，靠近音源的聽眾感覺(jué)到聲壓級(jí)強(qiáng)，離音源較遠(yuǎn)的聽眾會(huì)覺(jué)得聲壓級(jí)弱，給教學(xué)工作尤其是外語(yǔ)教學(xué)工作帶來(lái)一定的因難。此時(shí)，就必須使用分散式聲場(chǎng)的音響設(shè)計(jì)，根據(jù)其面積大小，常用以下兩類設(shè)計(jì)：1.面積在100—300平方米之間的分散式聲場(chǎng)的多媒體教室、會(huì)議室音響設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的角度出發(fā)，采用5.1聲道和AC—3系統(tǒng)可以有效地解決這些問(wèn)題。在音響技術(shù)中，5.1聲道是目前比較流行的分散式聲場(chǎng)之一。這種技術(shù)可以將音頻信號(hào)分為主音左聲道、主音右聲道、中置聲道、環(huán)繞左聲道、環(huán)繞右聲道和超低音聲道。AC—3系統(tǒng)采用數(shù)碼壓縮技術(shù)，把多聲道系統(tǒng)中的許多信息壓縮到雙聲道中去，它采用的是一種音頻編碼方式。圖分散式聲場(chǎng)多媒體教室音響設(shè)計(jì)圖如圖所示：多媒體計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻信號(hào)（Video）同樣輸出至投影儀，通過(guò)投影儀處理視頻。多媒體計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的立體聲音頻信號(hào)（StereoAudio）以左右聲道的形式輸出。將左右聲道信號(hào)利用合路器合二為一，合成單聲道音頻信號(hào)（MonoAudio），經(jīng)過(guò)射頻調(diào)制器調(diào)制到相應(yīng)的頻道后，運(yùn)用一個(gè)分配器將其均分為兩路，隨之配接兩個(gè)三分配器，把單聲道合成信號(hào)平均分為六路送入功率放大器，功率放大器放大音頻信號(hào)送至相應(yīng)的聲道即可。布置聲場(chǎng)時(shí)，左右聲道安裝于投影屏幕一面墻的兩角，環(huán)繞左右聲道安裝于投影屏幕的投影對(duì)面墻中間，減少超重低音聲道繞射性。音箱安裝的高度同集中式聲場(chǎng)一樣。調(diào)節(jié)各聲道輸出電平時(shí)，超重低音調(diào)至20—30dB，以免聲反饋的產(chǎn)生，其余聲道的輸出功率電平調(diào)至45—55dB,產(chǎn)生的音質(zhì)較好。2.面積在300平方米以上的分散式聲場(chǎng)的多媒體教室、會(huì)議室音響設(shè)計(jì)當(dāng)我們使用的多媒體教室、會(huì)議室在300平方米以上時(shí)，應(yīng)使用定壓式功率放大器來(lái)推動(dòng)揚(yáng)場(chǎng)器，形成均勻的分散式聲場(chǎng)，所用的定壓式功率放大器應(yīng)大于揚(yáng)聲器的總功率，使揚(yáng)聲器能產(chǎn)生相應(yīng)的輸出功率。音頻信號(hào)經(jīng)聲反饋抑制器有效控制聲反饋之后，通過(guò)定壓式功率放大器放大，以220V的交流電壓形式輸出。在接揚(yáng)聲器時(shí)，按揚(yáng)聲器輸出功率運(yùn)用線間變壓器，把電壓降至9V或12V交流電壓。音頻信號(hào)的強(qiáng)弱所產(chǎn)生的交流電壓大小不同，從而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。揚(yáng)聲器的安裝，一般位于聽眾頭頂，距聽眾頭頂約2.5米，各揚(yáng)聲器間隔距離為3米，在聽眾的頭頂上方形成一個(gè)聲墻。此設(shè)計(jì)造價(jià)較高，但產(chǎn)生的聲場(chǎng)均勻度很大，聲壓級(jí)合理，能給聽眾以舒適的享受。

二、多媒體教室、會(huì)議室聲缺陷的調(diào)校

剛建成的多媒體教室、會(huì)議室往往會(huì)留下一些這樣那樣的問(wèn)題,特別是一些關(guān)鍵的音響指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí),易出現(xiàn)嘯叫、回聲、共振等情況,稱之為聲缺陷，這類聲缺陷如果不排除,將對(duì)日后的使用帶來(lái)諸多問(wèn)題。在使用驗(yàn)收新建的多媒體教室、會(huì)議室時(shí),應(yīng)對(duì)幾項(xiàng)重要聲學(xué)指標(biāo)作一次檢查測(cè)試,對(duì)某些聲缺陷應(yīng)采取必要的補(bǔ)救措施。（一）聲反饋?zhàn)约髀曉鲆嫣匦圆钍呛雎砸繇懠夹g(shù)指標(biāo)或設(shè)計(jì)不良的多媒體教室、會(huì)議室的通病，功放的話筒音量不能調(diào)大,稍微提升就產(chǎn)生嘯叫,這種現(xiàn)象叫聲反饋?zhàn)约?。聲反饋?zhàn)约さ拇嬖趯?duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)損害極大,不僅破壞了音質(zhì)，限制了話筒聲音的擴(kuò)聲音量，使現(xiàn)場(chǎng)授課不能良好擴(kuò)音,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞功放及音箱。解決方法:1.讓音箱遠(yuǎn)離話筒，重新調(diào)整音箱與話筒的相對(duì)位置。設(shè)備講臺(tái)（或主席臺(tái)）一般位于投影幕的正前2米左右的地方,音箱可改移到講臺(tái)兩側(cè)差不多靠墻的位置處,盡量使音箱的強(qiáng)聲區(qū)遠(yuǎn)離話筒。2.利用音箱和話筒的指向性。話筒拾音均具有特定的靈敏區(qū)域,配置話筒時(shí)應(yīng)選用指向性強(qiáng)的品牌和型號(hào)。使用話筒時(shí)使拾音的靈敏區(qū)域避開音箱的聲輻射區(qū)域,使話筒吸收不到或盡量少地吸收到音箱的聲音。當(dāng)使用無(wú)線話筒時(shí),教師（會(huì)議發(fā)言人）應(yīng)避免走到音箱聲輻射區(qū)內(nèi)。（二）共振主要指機(jī)械共振，聲音開得稍大時(shí)教室的門窗玻璃、桌面上較輕的剛性物品(如玻璃器皿、茶杯等)均極易產(chǎn)生機(jī)械共振。機(jī)械共振一般容易發(fā)生在低頻段,因?yàn)槁曇舻牡皖l成分占整個(gè)聲音能量的絕大部分，特別是當(dāng)播放影視資料片,低頻成分較多時(shí)尤為突出。解決方法:一是對(duì)容易產(chǎn)生共振的部位(比如門、窗以及松動(dòng)的玻璃等)進(jìn)行加固處理;二是給桌面上容易產(chǎn)生共振的物品增加一個(gè)軟墊。（三）回聲直達(dá)聲與某一個(gè)或多個(gè)較強(qiáng)的反射聲到達(dá)同一位置的時(shí)間相差超過(guò)50ms以上時(shí)(主要從四壁反射引起),使聽者感覺(jué)到同一句話有幾個(gè)不同聲壓級(jí)的聲音相繼傳來(lái),這種現(xiàn)象稱為回聲。解決方法:輕度的回聲可將輕盈的窗簾布料改為較重的厚絨面料,并適當(dāng)加大窗簾面積來(lái)改本論文由整理提供

善。而當(dāng)回聲較嚴(yán)重時(shí),就需要進(jìn)行一些必要的工程改造來(lái)進(jìn)行調(diào)校，目的是加強(qiáng)漫反射,進(jìn)行強(qiáng)吸聲處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]翁泰來(lái)“.音質(zhì)”和“音色”[J].電聲技術(shù)，2004（6）.

[2]王建林.聲頻系統(tǒng)的噪聲分析及排除[J].電聲技術(shù)，2004（6）.

第2篇

1.2.2合適的混響時(shí)間人們對(duì)音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)“清晰”、“平衡”、“豐滿”、“有力度”、“柔和”等術(shù)語(yǔ)與混響時(shí)間有密切的關(guān)系.混響時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)音質(zhì)的影響很大,混響時(shí)間長(zhǎng),音質(zhì)“空”,含糊不清;混響時(shí)間短,音質(zhì)“干”,單調(diào)枯燥;只有合適的混響時(shí)間,音質(zhì)才能豐滿、有力度.多媒體教室以語(yǔ)言聲為主,混響時(shí)間的設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮語(yǔ)言聲的要求,因此要根據(jù)教室的容積,選擇合適的混響時(shí)間(見表1),才能實(shí)現(xiàn)較高語(yǔ)言清晰度[3].表1語(yǔ)言類房間最佳混響時(shí)間與房間容積表容積/m350～6060～8585～127127～170170～245245～339339～424混響時(shí)間/s0.20.3～0.350.35～0.40.4～0.450.45～0.50.5～0.550.55～0.6

1.2.3避免聲缺陷聲缺陷主要是聲波經(jīng)由內(nèi)表面反射后分布而干擾正常聽聞的現(xiàn)象.多媒體教室的聲缺陷主要包括回聲、顫動(dòng)回聲以及聲染色等,產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因是:一是房間的吸聲量不夠;二是房間大多是矩形房間,六個(gè)面互相平行,容易產(chǎn)生“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象,形成聲染色.對(duì)于多媒體教室而言,要避免上述聲缺陷.

&nbs本論文由整理提供p;1.2.4聲場(chǎng)分布均勻理想的多媒體教室室內(nèi)聲場(chǎng)應(yīng)該充分?jǐn)U散,分布均勻,而且有足夠的聲壓級(jí).室內(nèi)聲音的充分?jǐn)U散,可以保證各個(gè)座位上的學(xué)本論文由整理提供生都應(yīng)能聽到響度相差不大的聲音,也保證了室內(nèi)空間各點(diǎn)的聲壓級(jí)相等,對(duì)多媒體教室而言,學(xué)生座位區(qū)的語(yǔ)言擴(kuò)聲聲壓級(jí)要達(dá)到70～75dB之間,音樂(lè)擴(kuò)聲聲壓級(jí)要達(dá)到80～85dB之間,背景音樂(lè)聲壓級(jí)要達(dá)到60～70dB之間,聲場(chǎng)的不均勻度應(yīng)控制在±4dB之內(nèi),使音質(zhì)得以改善,聲音變得柔和、具有親近感和空間感.

1.2.5室內(nèi)音質(zhì)多媒體教室的聲學(xué)設(shè)計(jì)其實(shí)就是室內(nèi)音質(zhì)的設(shè)計(jì).而室內(nèi)音質(zhì)的最終評(píng)價(jià)是聽眾的主觀感受,人們根據(jù)室內(nèi)聲學(xué)原理并借助經(jīng)驗(yàn),提出了混響時(shí)間、擴(kuò)散程度、反射聲、噪聲級(jí)等若干與主觀感受相對(duì)應(yīng)的物理量或聲學(xué)量.多媒體教室內(nèi)的主要聲信號(hào)為語(yǔ)音信號(hào),對(duì)清晰度的要求很高.這主要取決于房間的混響時(shí)間、設(shè)備的功率等.

多媒體教室建設(shè)和改造中存在的主要聲學(xué)現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校的多媒體教室是通過(guò)舊教室改造而成的,沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的聲學(xué)處理,即使新建的多媒體教室也沒(méi)有進(jìn)行聲學(xué)處理,而且面積和容積的差別很大,大的面積達(dá)到幾千平米,小的才40～50m2,層高從3m左右到10m,平面形狀矩形的占大多數(shù).因此多媒體教室建設(shè)和改造中存在的主要聲學(xué)問(wèn)題有:一是建筑聲學(xué)方面,選址不當(dāng),外界干擾較強(qiáng);房間設(shè)計(jì)不科學(xué),造成回聲、顫動(dòng)回聲、聲染色;裝修吸聲材料使用不妥,造成背景噪聲較大、混響時(shí)間偏長(zhǎng);配電影響音頻傳輸,出現(xiàn)干擾.二是擴(kuò)聲系統(tǒng)方面,設(shè)備檔次低,交流噪音高;音響系統(tǒng)位置分布不合理,造成聲場(chǎng)不均勻,產(chǎn)生嘯叫;音響系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)調(diào)在最不本論文由整理提供佳的位置等.使學(xué)生上課聽不清,影響教學(xué)質(zhì)量[4].

多媒體教室聲學(xué)環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計(jì)針對(duì)上述多媒體教室聲學(xué)環(huán)境存在的問(wèn)題及聲學(xué)環(huán)境的基本要求,多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)主要從建筑聲學(xué)和電聲學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行.建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)由于每個(gè)房間都有本身的聲學(xué)特性,做好建筑聲學(xué)環(huán)境的處理對(duì)以后獲得良好聲音效果奠定比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).如果建筑聲學(xué)環(huán)境處理不好則會(huì)出現(xiàn)混響過(guò)強(qiáng)、駐波、回聲、聲聚焦和共振等聲第3期李兆義:多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境分析及設(shè)計(jì)69音缺陷.

2.1.1控制噪聲,提高教室的聲信噪比在多媒體教室運(yùn)用擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)時(shí),往往擴(kuò)聲系統(tǒng)會(huì)影響隔壁班級(jí)的正常上課秩序,會(huì)出現(xiàn)嘯叫聲,室外本論文由整理提供噪音等問(wèn)題困擾著廣大的師生[5].

這就要求多媒體教室的噪聲標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范要求,但是多媒體教室又有其特殊性,控制噪聲可以采取以下方式進(jìn)行:

(1)遠(yuǎn)離噪聲源在總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中讓多媒體教室使遠(yuǎn)離馬路、市場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等噪聲源,即避開強(qiáng)環(huán)境噪聲源.對(duì)多媒體教室干擾聲場(chǎng)(外界傳入室內(nèi)的噪聲聲場(chǎng))大小的計(jì)算可以采用下面的公式來(lái)進(jìn)行:Lp=Lp0-101g1τ-101gAF+6.式中Lp為室外噪聲聲壓級(jí),F為透聲墻立面的面積,A=Sa-為室內(nèi)總吸聲量,τ為聲能透射率,對(duì)于多媒體教室而言,噪聲來(lái)源除了墻壁之外,更多的是從窗戶、門等進(jìn)入的,聲能透射率可取平均值:τ=ΣFτiiiF,計(jì)算出的干擾聲場(chǎng)的聲壓級(jí)應(yīng)小于38dB.

(2)振動(dòng)干擾預(yù)防如果上述辦法有困難,可以實(shí)行被動(dòng)式處理,即增加墻壁隔聲量;安裝消聲窗;讓多媒體教室置于教學(xué)大樓的頂層或同層本論文由整理提供中靠近樓體邊緣的位置;使用時(shí)間和出現(xiàn)噪聲的高峰期錯(cuò)開;同時(shí)禁止學(xué)生在教室內(nèi)大聲喧嘩、吵鬧;學(xué)生椅子采用航空椅,布面為亞麻布,防止學(xué)生之間語(yǔ)言的相互干擾;選用設(shè)備的本地噪聲要足夠低等.

2.1.2選擇合適的房間尺寸及三維結(jié)構(gòu),提高房間的聲擴(kuò)散性能多媒體教室房間尺寸及三維結(jié)構(gòu)選擇的目的是讓房間的固有頻率分布均勻,防止聲染色及語(yǔ)言或音樂(lè)的失真.若房間為矩形,其長(zhǎng)、寬、高分別為,Lx,Ly,Lz則房間的簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率為[1]:fn=c2(nxLx)2+(nyLy)2+(nzLz)2.式中,nx,ny,nz是不同時(shí)為0的任意自然數(shù),c為空氣中的聲速.由此式可以看出,隨著nx,ny,nz取數(shù)的越多,簡(jiǎn)正方式的數(shù)也就越多,簡(jiǎn)正頻率也有無(wú)窮多個(gè),若房間的比例不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象,將導(dǎo)致聲場(chǎng)中某些頻率的成分得以加強(qiáng),出現(xiàn)聲染色,音質(zhì)將大大下降.因此對(duì)于多媒體教室而言,房間的長(zhǎng)、寬、高的比例選擇非常重要,最佳的房間形狀是傳統(tǒng)的長(zhǎng)方形,長(zhǎng)、寬、高的比例盡量避免1∶1、1∶2的簡(jiǎn)單比例關(guān)系,通常選取人們所謂的“聆聽空間黃金比例”,即滿足1.618∶1∶0.618或2∶32∶1,也可以選用其他比例方法,但三遍之比應(yīng)取無(wú)理數(shù),絕不可取整數(shù)倍.為保證較多的簡(jiǎn)正方式,既要考慮良好的房間尺寸比例,又要得到較大的房間容積.通常多媒體教室的最本論文由整理提供小容積應(yīng)遵循:Vmin≥4λ3max.式中Vmin為房間最起碼容積;λmax為下限頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng).由于現(xiàn)在本論文由整理提供

的教室大多為矩形,一般都有平行墻面,為了避免產(chǎn)生駐波現(xiàn)象,應(yīng)在平行墻面上布置擴(kuò)散體,有利于聲場(chǎng)均勻.如果室內(nèi)有凹弧形墻面,一定要采用擴(kuò)散體來(lái)發(fā)散聲能,防止聲聚焦.對(duì)于面積較大的多媒體教室,除了改善房間的結(jié)構(gòu)(如可以采用矩形切角、扇形、正方形對(duì)角線配置以及多邊形等)外,還可以在頂棚懸掛反射板(前次反射聲相對(duì)直達(dá)聲的延時(shí)時(shí)間如果大于50ms),這樣既可以得到較多的側(cè)向前次反射聲,還可以加強(qiáng)聽眾區(qū)域的反射聲功率[6].

2.1.3選擇合適的吸聲材料,使房間的混響時(shí)間達(dá)到最佳合理使用和布置各種吸聲材料是獲得理想混響、聲擴(kuò)散、消除聲缺陷的重要條件.對(duì)于人耳來(lái)說(shuō),能夠聽到的頻率范圍大約為20～20000Hz之間,一般人的講話聲主要能量分布在100～5000Hz之間,對(duì)于以傳遞語(yǔ)言信息為主的多媒體教室,聲音評(píng)價(jià)主要為語(yǔ)言的清晰度兼顧豐滿度,要想滿足此條件,多媒體教室內(nèi)的混響時(shí)間可定為T60=0.4～0.7s.混響時(shí)間的長(zhǎng)短與房間容積、房間表面積、裝修后的吸聲系數(shù)等許多不定因素有關(guān),在吸聲材料的選用和布局上應(yīng)對(duì)室內(nèi)的混響時(shí)間進(jìn)行綜合估算,具體的計(jì)算公式采用著名的賽賓公式進(jìn)行工程估算:T60=0.161VSα.式中V為室容積;S為聲室的內(nèi)界面總面積;α為聲室內(nèi)界面平均吸聲系數(shù),α=ΣSiαi/ΣSi,Si為各種不同材料的面積,αi為室內(nèi)表面各種不同材料的吸聲系數(shù),通過(guò)查閱常用材料的吸聲系數(shù)便可知道,多媒體教室的吸聲處理包括墻面、頂面和門窗等.要設(shè)計(jì)一個(gè)理想的混響時(shí)間,吸聲材料的選擇一定要與房間的容積和室內(nèi)總表面積、教室內(nèi)各種器材、設(shè)備(如:銀幕、電視監(jiān)視器、學(xué)生課桌、音箱、照明燈具、空調(diào)設(shè)備)等方面綜合考慮,同時(shí)還要符合人們的美學(xué)觀點(diǎn).

因此在室內(nèi)裝飾裝修上可采用木質(zhì)龍骨吊頂,墻體做復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu),掛上柔軟的布窗簾等方法,當(dāng)然也要根據(jù)實(shí)際情況控制吸音和反射的合適比例;避免房間內(nèi)凹面或弧型面反射的形成,防止出現(xiàn)聲聚焦問(wèn)題,使局部聲音過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生反饋出現(xiàn)嘯叫現(xiàn)象;對(duì)容易產(chǎn)生共振的物體進(jìn)行加固處理,避免出現(xiàn)聲音共振現(xiàn)象[7].當(dāng)然運(yùn)用混響時(shí)間公式計(jì)算出的結(jié)果只是一個(gè)參考值,與實(shí)際情況相比都會(huì)出現(xiàn)偏差,因此,要想讓多媒體教室的混響時(shí)間達(dá)到最佳,必本論文由整理提供需要經(jīng)過(guò)反復(fù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、修改,才能達(dá)到理想的聲環(huán)境.電聲學(xué)設(shè)計(jì)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)為多媒體教室音質(zhì)的改善創(chuàng)造了很好的條件,但多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)如果沒(méi)有合理的整體設(shè)計(jì)和正確連接,也難以達(dá)到理想的聽音效果.

2.2.1多媒體教室的擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)財(cái)力情況進(jìn)行合理的安排,如果財(cái)力許可,設(shè)備的選型應(yīng)采用專業(yè)品牌,系統(tǒng)性能要基本一致,避免設(shè)備檔次配置不齊,有的偏高,有的偏底.多媒體教室的擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由傳聲器、功率放大器、調(diào)音臺(tái)、揚(yáng)聲器四大塊組成.

(1)傳聲器:傳聲器是多媒體教室實(shí)現(xiàn)聲音輸入到語(yǔ)音處理系統(tǒng)的設(shè)備,它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣、選用的合適與否、使用的方法都直接或間接地影響教師把語(yǔ)音清晰的傳遞給學(xué)習(xí)者.常見的有動(dòng)圈式和電容式兩大系列.在多媒體教室的教學(xué)中一般選用靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍寬、頻響平直、瞬態(tài)響應(yīng)好、音質(zhì)柔和方向性強(qiáng)的電容式傳聲器,使聲音能夠清晰、亮麗、細(xì)膩的重現(xiàn),但由于電容式傳聲器具有靈敏度高和耐聲壓性小的特性,在擺放位置上要注意和音箱和其它音源的位置關(guān)系,以及根據(jù)音源大小、傳聲器和音源的距離,消除噪音,得到純凈的語(yǔ)音信號(hào).

(2)調(diào)音臺(tái):調(diào)音臺(tái)實(shí)際上是一個(gè)音頻信號(hào)混合控制臺(tái),它可以對(duì)多路不同阻抗、不同電平的輸入聲源信號(hào)進(jìn)行放大及處理,按照不同的音量對(duì)信號(hào)進(jìn)行混合、重新分配或編組,產(chǎn)生一路或多路輸出.因此,調(diào)音臺(tái)的主要作用是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大、音色修飾、抑制噪聲、控制音量和信號(hào)混合.對(duì)多媒體教室的音源而言,主要是教師的講解聲和CD、DVD、VCD等高電平音源,用調(diào)音臺(tái)要控制好輸入電平,在保證聲音信號(hào)清晰度的基礎(chǔ)上,盡量滿足豐滿度要求.這就要求對(duì)高電平音源要按下定值衰減鍵PAD,降低輸入電平,才能保證信號(hào)電平不超過(guò)輸入電平的動(dòng)態(tài)范圍,使聲音不失真.一般情況下不可用增益旋鈕GAIN來(lái)調(diào)節(jié)改變音量,它會(huì)使信號(hào)信噪比下降.

(3)功率放大器:是把調(diào)音臺(tái)、信號(hào)處理器等前端設(shè)備送來(lái)的比較弱的信號(hào)進(jìn)行不失真的放大,并輸出一定的功率,推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出優(yōu)美而洪亮的聲音.而多媒體教室以語(yǔ)音的清晰度、可懂度為主,因此功率放大器作為系統(tǒng)的核心要有足夠的功率輸出,以本論文由整理提供保證室內(nèi)的平均語(yǔ)言聲壓級(jí)達(dá)到70～80dB,有較寬而平直的頻率響應(yīng)范圍,建議將功率放大器的輸出功率與揚(yáng)聲器的額定功率配比定在1.5倍左右,這樣能保證獲得足夠的力量感.

(4)音箱:音箱的作用是把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào),它對(duì)重放的聲音效果起著決定性的作用,音箱技術(shù)配置、位置擺放等直接影響聲音的還原效果.對(duì)多媒體教室而言要求聲場(chǎng)均勻,做到“近聽不吵,遠(yuǎn)聽不小”,保證各區(qū)域內(nèi)聽到的響度基本一致.選擇音箱時(shí),除要考慮音箱的功率符合多媒體教室的聲場(chǎng)要求外,還要考慮音箱的另外兩個(gè)重要特性,即頻響特性和指向特性.

2.2.2多媒體教室擴(kuò)聲系統(tǒng)的正確匹配在擴(kuò)聲系統(tǒng)的布置中,音箱布局的好壞直接影響整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)的效果,是電聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要步驟,音箱要根據(jù)多媒體教室的大小和形狀來(lái)選擇數(shù)量和擺放方式.一般來(lái)說(shuō),用一對(duì)音箱把它安裝在教室前墻的兩側(cè)的上方,音箱軸線對(duì)準(zhǔn)學(xué)生座位的主要聽音區(qū)域,就能得到理想的直達(dá)聲;對(duì)于比較大的多媒體教室,如有兩層,這時(shí)用一對(duì)音箱可能不滿足室內(nèi)聲學(xué)要求,應(yīng)再增加一對(duì)音箱,這兩對(duì)音箱應(yīng)位于同一垂直平面上,且讓上面一對(duì)音箱的主軸線對(duì)準(zhǔn)上層聽眾,下面一對(duì)音箱的主軸線對(duì)準(zhǔn)下層聽眾,同時(shí)在擺放音箱本論文由論文由整理提供

tp:///">整理提供時(shí),音箱的主軸線不宜交叉,或交叉角度不宜過(guò)大;如果是改建的多媒體教室,長(zhǎng)、寬、高比例不一定很理想,對(duì)于過(guò)長(zhǎng),而寬度較小的教室,宜采用分散式布局,可將音箱線性均勻排列于房間頂部,使在房間前后的聽眾第3期李兆義:多媒體教室的聲學(xué)環(huán)境分析及設(shè)計(jì)71均能聽到較強(qiáng)的直達(dá)聲,但要注意直達(dá)聲須同時(shí)到達(dá)聽眾,因此對(duì)較前的音箱需加延時(shí)器,這樣一來(lái)就會(huì)增加成本;對(duì)較寬的教室,宜采用兩側(cè)布局的分散式布局方式,原理與頂部布局完全一樣;如果多媒體教室較大,則采用混合布局方式.不管采用哪種布局方式,音箱并非越多越好.音箱布局應(yīng)以多媒體教室的音質(zhì)要求為原則,切忌鋪張浪費(fèi),同時(shí)音箱的布局還應(yīng)避免聲反饋,如果音箱的布局不合理,容易形成聲反饋,影響教學(xué)效果,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電聲設(shè)備[7].

擴(kuò)聲系統(tǒng)的正確連接還要注意阻抗匹配、電平匹配、功率匹配等問(wèn)題[8].多媒體教室聲學(xué)改造完成后,聽音評(píng)價(jià)受到人的主觀因素的影響較大,只要室內(nèi)混響時(shí)間和擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),聲音傳遞平坦、混響適度、畸變小、瞬態(tài)好,使教學(xué)的聲音信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞給每一位受教育者,也就基本上達(dá)到了多媒體教室的聲學(xué)設(shè)計(jì)要求.

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第3篇

系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成。上位機(jī)系統(tǒng)、下位機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。其中主控制器（主機(jī)）與分控制器（從機(jī)）進(jìn)行信息交換，利用分控制器采集信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，去控制燈具的照明燈開關(guān)狀態(tài)。每個(gè)教室分控制器是以單片機(jī)AT89C51為核心的數(shù)據(jù)采集和處理裝置，它直接與各種I/O設(shè)備（如光敏傳感器、繼電器）紅外傳感器、溫度傳感器、蜂鳴器等）相連，通過(guò)這些I/O接口，MCU實(shí)時(shí)采集它們發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算并保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器；主控制器具有RS485接口，它讀取各個(gè)教室分控制器中所采集的教室的信息進(jìn)行處理判斷，并通過(guò)RS485接口對(duì)教室分控制器發(fā)出指令，以控制教室照明設(shè)備的開或關(guān)。

1.通信系統(tǒng)。此通信系統(tǒng)是多機(jī)通信，采用RS485半雙工主從式。從機(jī)用中斷的方式接收主機(jī)發(fā)來(lái)的命令或數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)，其任務(wù)是負(fù)責(zé)對(duì)分布的照明燈具進(jìn)行開關(guān)控制；主機(jī)發(fā)送命令或數(shù)據(jù)到從機(jī)。

2.上位機(jī)系統(tǒng)。上位機(jī)系統(tǒng)由主控制器、串行總線、顯示及控制軟件等組成。其控制命令或數(shù)據(jù)由總線發(fā)送給分控制器?？蓪⑿畔⑦M(jìn)行數(shù)碼顯示、看門狗電路對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行監(jiān)視、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路對(duì)照明燈具進(jìn)行定時(shí)開關(guān)控制。

3.下位機(jī)系統(tǒng)。下位機(jī)系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心部件及電路組成，在單片機(jī)的控制之下，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、顯示，利用執(zhí)行電路控制照明燈具開關(guān)狀態(tài)。教室內(nèi)燈光控制根據(jù)自然光的變化、有無(wú)人活動(dòng)、作息時(shí)間等實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)模糊控制。做到光線暗時(shí)開燈、光線亮?xí)r關(guān)燈、有人時(shí)開燈、無(wú)人時(shí)關(guān)燈、工作時(shí)間開燈、休息時(shí)間關(guān)燈合理的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約用電。

二、硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)

硬件電路系統(tǒng)以單片機(jī)為核心器件以及各種接口電路組成，它的特點(diǎn)是：功能強(qiáng)大、運(yùn)算速度快、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛。主要由單片機(jī)（AT89C51）、信息采集電路（人體信號(hào)、光信號(hào)）、時(shí)鐘電路（DS12887）、執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電路、定時(shí)顯示電路構(gòu)成。如圖2所示。

單片機(jī)作為主控制器芯片，通過(guò)串口與從機(jī)通信。從機(jī)進(jìn)行信息采集、傳送接收主控制器指令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.主控制器的核心器件是單片機(jī)，電路由鍵盤電路、看門狗電路、通信接口電路、數(shù)碼顯示電路及驅(qū)動(dòng)電路等組成。如圖3所示。單片機(jī)采用AT89C51，是一種高效微控制器，在嵌入式控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多的一種靈活性高且經(jīng)濟(jì)的控制器。2.從機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)、光信號(hào)采樣、人體探測(cè)器、通信接口和驅(qū)動(dòng)電路組成。單片機(jī)采用低檔型的AT89C2051單片機(jī)作為處理器，利用驅(qū)動(dòng)電路去控制電源開啟和照明燈具開關(guān)狀態(tài)。如圖4所示。AT89C2051是AT89C51它的一種精簡(jiǎn)版本，是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。在集散控制系統(tǒng)中，用單片機(jī)作為從機(jī)，主機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。由于主控制器與從機(jī)制器構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集通信距離較遠(yuǎn)，為了保證下位機(jī)的數(shù)據(jù)高速、安全的傳到上位機(jī)，采用總線RS485串行通信比較合理。主機(jī)和從機(jī)之間可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，也可點(diǎn)對(duì)多通信。但從機(jī)之間不能直接通信，只能通過(guò)主機(jī)傳遞數(shù)據(jù)。如圖5所示。光信號(hào)采樣電路由光信號(hào)采集電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。利用光敏電阻完成光信號(hào)采集，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路、調(diào)理電路、單片機(jī)處理后，作為控制信號(hào)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)光信號(hào)測(cè)量精度確定A/D轉(zhuǎn)換電路的位，以保證設(shè)計(jì)精度要求。如圖6所示。設(shè)計(jì)中采用TLC1549，該芯片是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的10位串行控制A/D轉(zhuǎn)換芯片。它具有內(nèi)在的取樣和保持電路以及片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，輸入阻抗高，有較強(qiáng)的抗干擾性。人體信號(hào)采集電路采用的核心器件是人體紅外傳感器，紅外傳感器前級(jí)配有菲涅爾透鏡，后級(jí)采用帶通放大器和電壓比較器。紅外傳感器配上菲涅爾透鏡后會(huì)增大探測(cè)距離和探測(cè)半徑。帶通放大器的中心頻率取1Hz。比較電路由雙運(yùn)算放大器組成。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件部分由主控制程序、子控制程序和中斷程序組成。由軟件來(lái)定義燈具開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)控制、人機(jī)交換及串行通信等硬件功能。應(yīng)用結(jié)構(gòu)化方法設(shè)計(jì)。如圖7所示。

1.照明啟停程序設(shè)計(jì)啟停教室的照明控制過(guò)程是由主控制器向分控制器發(fā)出啟停指令，通過(guò)串行通信或無(wú)線通信來(lái)傳輸相應(yīng)啟停指令，可完成全部啟停和單獨(dú)啟?？刂啤Ｈ繂⑼？刂瞥绦?，通過(guò)主控制器上設(shè)計(jì)的開關(guān)按鈕來(lái)完成照明燈具全部啟停，通過(guò)串行通信傳輸全部啟停指令，由P3、P7口輸出高低電平控制全部燈具的啟停。單獨(dú)啟?？刂瞥绦?，啟停某一單獨(dú)教室的照明燈具，是由主控制器向某分控制器發(fā)出啟停指令，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)啟停照明。主控制器先向分控制器發(fā)送地址信息，被叫分控制器回送本控制地址信息，主控制器得到響應(yīng)后再向被叫分控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)命令。

2.照明定時(shí)控制程序設(shè)計(jì)照明控制系統(tǒng)中的時(shí)鐘芯片是DS12887，主機(jī)和從機(jī)之間采用串口的通信方式進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)定，從機(jī)按設(shè)定的時(shí)間控制照明燈具的啟停。全部定時(shí)控制程序。全部定時(shí)控制是由主控制器向所有分控制器發(fā)送地址信息，分控制器接收時(shí)間數(shù)據(jù)并寫入存儲(chǔ)器中，再由分控制器發(fā)出設(shè)定時(shí)間命令，控制電路執(zhí)行定時(shí)啟停照明燈具。單獨(dú)定時(shí)控制程序，單獨(dú)定時(shí)控制是由主控制器發(fā)送某一分控制器地址，被叫分控制器響應(yīng)主控制器，接收主控制器發(fā)送來(lái)的時(shí)間數(shù)據(jù)并寫入存儲(chǔ)器，由被叫分控制器發(fā)出設(shè)定時(shí)間命令，驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行開關(guān)照明燈具。

四、結(jié)束語(yǔ)