概述智能教学无感扩声系统——无感收音自由发声
教室扩声方案经历了从传统到现代的升级,解决了音质不佳、杂音等问题。达珥闻科技推出智能教学无感扩声系统,利用AI技术实现高质量扩声,简化设备操作,提升教学效果,促进教育现代化。随着全球经济的快速发展,百行百业信息化、数字化应用持续升级,从全面智能化建设到局部应用场景创新,物联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术功不可没。教室作为学校局部的特殊场景之一,通过广播系统可与整个校园连接起来接收校园信息,也可通过扩声系统在单个空间内给师生提供清晰、舒适的听音环境,提高教学质量。
教室扩声方案发展史
我国教学扩声设备从传统的有线手持话筒、“小蜜蜂”扩声器、2.4G/红外无线音箱到移频器系统,经历了讲师受设备限制束缚了肢体和语言表达,远距离拾音容易吃字且声音失真,无专门降噪功能容易出现杂音和啸叫声,刺激师生的耳膜影响听力和教学质量等一系列问题;直到无感扩声系统出现,真正意义上肢体无束缚、解放双手,超低的扩声延迟确保音量始终均衡,带来听觉上的无感化,扩声效果有效提升,解决教学场景高质量扩声难题。
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1、什么是达珥闻无感扩声系统?
达珥闻无感扩声系统中的无感,是指主讲人在讲话过程中无需佩戴或手持任何拾音工具,可在一定范围内自由活动,并且在自由活动过程中拾扩声效果不受主讲人所在位置和朝向的影响。
达珥闻无感扩声系统是新一代的本地扩声系统,一般由麦克风+教学中控主机+音箱组成,通过无感扩声AI降噪麦克风采集并处理教师授课语音,再通过扩声设备实现在教室内的均匀扩声。
达珥闻无感扩声系统采用的无感扩声AI降噪阵列麦克风集成高性能音频处理芯片,无需额外的音频处理器,即可实现啸叫抑制、噪音抑制、动态增益自动调节、波束成形等功能。
2、什么是远距离拾音技术?
一般麦克风都有距离的限制,这里不得不说京邦无感扩声系统的麦克风,主要涉及的技术就是远距离拾音技术,那什么是远距离拾音技术?为实现无感扩声中的“无感”,首先需要应用远场拾音技术。远场拾音技术是指在较大距离内捕捉声音信号的能力,其拾音距离通常在2米以上。与之相对的,常见的近场拾音设备有:手持麦克风、鹅颈麦、电脑麦克风、无线麦等;由于在远场拾音的场景下,声源距离麦克风的距离相比于近场拾音(20cm)远至少达10倍以上,因此在远场拾音中对麦克风的灵敏度和噪声处理能力都有相对应的技术要求。
达珥闻无感扩声系统仅仅是麦克风出色的拾音能力吗,还会涉及到什么技术?
达珥闻无感扩声系统还会用到:波束成形技术、动态增益技术、智能降噪技术、混响抑制技术、啸叫抑制技术、自动校正技术等,各技术的详细说明可参看对应的技术应用白皮书。
3、学校为什么需要建设扩声系统?
教室是学校建筑中至关重要的部分,其内部的听觉环境直接关系到师生互动的质量以及教学效果的高低。有研究表明,不佳的声学条件会对学生的学习成绩和课堂表现产生负面影响,对儿童的早期智力发展,尤其是15岁以下的儿童,尤为不利。
在我国大多数地区,中小学教师仍然主要依靠嗓音进行授课。因此,为了让后排的学生能够听清楚,教师不得不提高音量讲课。教师长期大声讲话授课,喉咙健康将受到严重威胁。有机构调查研究发现,中小学教师的喉部疾病总患病率为64.0%,且患病率与年龄成正相关性。所以,为了营造一个优质的听觉环境,同时降低教师嗓音的负担,安装教室扩声系统显得尤为必要。
另外,若选择质量不达标的扩声设备,这些设备产生的尖锐噪音、走调的音乐、扭曲的人声,导致教室内声音分布极不均匀,音质粗糙,这不仅可能损害学生的听力,还可能导致学生神经衰弱,进而打击他们的学习热情。
4、扩声音量是越大越好吗?
根据中国教育技术协会在2022年发布的《信息化教学环境试听技术规范》团体标准中第七章,信息化教学环境听觉技术要求中的说明中可知,扩声音量过大会导致听力损伤。
下表是未成年人和成年人在不同声压级下的听觉暴露时间阈值表:
未成年人听觉暴露时间阈值表
成年人听觉暴露时间阈值表
安全的声音容许量,表示一个人在不损害听力的情况下可以接受的声能水平,它取决于暴露在声场中的声压级和持续时间。从上图可知,未成年在75dB的声音强度下的周暴露时间不应超过40小时,即53课时(按45分钟算一课时),当声音强度达到77dB时,允许的周暴露时间缩短了15小时,仅33课时。
在7.4扩声系统性能要求中,也对扩声声压大小上限做了明确的要求,在语言类教学环境中,扩声后的声音达到人耳的每小时平均声压级上限应≤75dB。
所以,我们在教学讲课过程中,并不是为了让教室内每一个人都能听到,就把声音扩大。我们要求在教室内营造一个声场均衡的环境。
5、什么是声场均衡?
与声场均衡相对应的,是不均衡的声场。由于教室空间相对比较空旷,往往会存在混响、回声等声音缺陷,老师授课发出的声音信号会经过墙面反射形成重叠,混响约严重,声音信号重叠就越多,学生对声音的辨别就越困难,容易造成“离得近声音太大,离得远听不清”等问题。在同一个空间中,前后不同位置听到的声音音量大小不一致,这就是一个“不均衡声场”。
在不均衡声场中,语音可懂度会大打折扣,严重影响学生的听课效率。语音可懂度是表征语音传输质量的重要指标,即老师授课的内容,有多少被学生清晰地听见、听清。传统的扩声系统音箱装在教室前方,教室前排的学生听到的声音是以直达声为主(即直接从音箱出来的声音),此时学生接收到的授课声音音量大、语音可懂度高;而中间排的学生听到的直达声和反射声两者相当,音量有所下降,语音可懂度也相应降低;后排学生听放到的声音以反射为主,语音可懂度大幅下降,听到的音量也大大减弱,听不见、听不清的问题较为普遍。并且,在这种情况下,教室提高音量说话并不会对教学效果有所改善,反而会加剧声场环境的嘈杂,让学生们的注意力和舒适度进一步降低。
那么,有没有一个方法来检测,我们教室的声场是否均衡?
通常我们采用九点测量法来判断空间声场是否均衡,即在教室环境中,找到均匀分布的9个点位,用分贝仪分别测量各个点位的声压级数据,比较9个点位声压级的数据差值范围,如果差值≤4dB,即可认定该声场属于均衡声场。
6、传统的扩声设备能解决声场均衡问题吗?
小蜜蜂、话筒等传统扩声设备由于不仅同样存在“前排声音过大,后排声音不清楚”的问题,在设备的啸叫抑制、噪声抑制、教师呼吸声抑制等方面也有不足。如果需要解决这些问题,则需要配备相应的设备,对声音进行处理,这无疑是对成本的考验。
相比于达珥闻无感扩声系统,传统的教室扩音系统普遍存在以下问题:
7、教室内各种扩声系统之间互斥?
目前,部分学校已经建设由鹅颈麦、手持无线话筒、手持有线话筒或无线领夹麦为核心的教室扩声系统。这个一点与补充建设京邦无感扩声系统之间并不矛盾。根据教室的教学特点,整理各类扩声系统优缺点如下。
从表中我们可以看到,达珥闻无感扩声系统对于其他几类教室扩声方案而言,有其明显的优势,因此如果学校已经建设了其他类别的扩声系统后,完全可以补充建设一套达珥闻无感扩声系统,以满足各类教师的教学需求。
吊麦扩音系统拓扑图
概述智能教学无感扩声系统——无感收音自由发声
教室扩声方案经历了从传统到现代的升级,解决了音质不佳、杂音等问题。达珥闻科技推出智能教学无感扩声系统,利用AI技术实现高质量扩声,简化设备操作,提升教学效果,促进教育现代化。随着全球经济的快速发展,百行百业信息化、数字化应用持续升级,从全面智能化建设到局部应用场景创新,物联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术功不可没。教室作为学校局部的特殊场景之一,通过广播系统可与整个校园连接起来接收校园信息,也可通过扩声系统在单个空间内给师生提供清晰、舒适的听音环境,提高教学质量。
教室扩声方案发展史
我国教学扩声设备从传统的有线手持话筒、“小蜜蜂”扩声器、2.4G/红外无线音箱到移频器系统,经历了讲师受设备限制束缚了肢体和语言表达,远距离拾音容易吃字且声音失真,无专门降噪功能容易出现杂音和啸叫声,刺激师生的耳膜影响听力和教学质量等一系列问题;直到无感扩声系统出现,真正意义上肢体无束缚、解放双手,超低的扩声延迟确保音量始终均衡,带来听觉上的无感化,扩声效果有效提升,解决教学场景高质量扩声难题。
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1、什么是达珥闻无感扩声系统?
达珥闻无感扩声系统中的无感,是指主讲人在讲话过程中无需佩戴或手持任何拾音工具,可在一定范围内自由活动,并且在自由活动过程中拾扩声效果不受主讲人所在位置和朝向的影响。
达珥闻无感扩声系统是新一代的本地扩声系统,一般由麦克风+教学中控主机+音箱组成,通过无感扩声AI降噪麦克风采集并处理教师授课语音,再通过扩声设备实现在教室内的均匀扩声。
达珥闻无感扩声系统采用的无感扩声AI降噪阵列麦克风集成高性能音频处理芯片,无需额外的音频处理器,即可实现啸叫抑制、噪音抑制、动态增益自动调节、波束成形等功能。
2、什么是远距离拾音技术?
一般麦克风都有距离的限制,这里不得不说京邦无感扩声系统的麦克风,主要涉及的技术就是远距离拾音技术,那什么是远距离拾音技术?为实现无感扩声中的“无感”,首先需要应用远场拾音技术。远场拾音技术是指在较大距离内捕捉声音信号的能力,其拾音距离通常在2米以上。与之相对的,常见的近场拾音设备有:手持麦克风、鹅颈麦、电脑麦克风、无线麦等;由于在远场拾音的场景下,声源距离麦克风的距离相比于近场拾音(20cm)远至少达10倍以上,因此在远场拾音中对麦克风的灵敏度和噪声处理能力都有相对应的技术要求。
达珥闻无感扩声系统仅仅是麦克风出色的拾音能力吗,还会涉及到什么技术?
达珥闻无感扩声系统还会用到:波束成形技术、动态增益技术、智能降噪技术、混响抑制技术、啸叫抑制技术、自动校正技术等,各技术的详细说明可参看对应的技术应用白皮书。
3、学校为什么需要建设扩声系统?
教室是学校建筑中至关重要的部分,其内部的听觉环境直接关系到师生互动的质量以及教学效果的高低。有研究表明,不佳的声学条件会对学生的学习成绩和课堂表现产生负面影响,对儿童的早期智力发展,尤其是15岁以下的儿童,尤为不利。
在我国大多数地区,中小学教师仍然主要依靠嗓音进行授课。因此,为了让后排的学生能够听清楚,教师不得不提高音量讲课。教师长期大声讲话授课,喉咙健康将受到严重威胁。有机构调查研究发现,中小学教师的喉部疾病总患病率为64.0%,且患病率与年龄成正相关性。所以,为了营造一个优质的听觉环境,同时降低教师嗓音的负担,安装教室扩声系统显得尤为必要。
另外,若选择质量不达标的扩声设备,这些设备产生的尖锐噪音、走调的音乐、扭曲的人声,导致教室内声音分布极不均匀,音质粗糙,这不仅可能损害学生的听力,还可能导致学生神经衰弱,进而打击他们的学习热情。
4、扩声音量是越大越好吗?
根据中国教育技术协会在2022年发布的《信息化教学环境试听技术规范》团体标准中第七章,信息化教学环境听觉技术要求中的说明中可知,扩声音量过大会导致听力损伤。
下表是未成年人和成年人在不同声压级下的听觉暴露时间阈值表:
未成年人听觉暴露时间阈值表
成年人听觉暴露时间阈值表
安全的声音容许量,表示一个人在不损害听力的情况下可以接受的声能水平,它取决于暴露在声场中的声压级和持续时间。从上图可知,未成年在75dB的声音强度下的周暴露时间不应超过40小时,即53课时(按45分钟算一课时),当声音强度达到77dB时,允许的周暴露时间缩短了15小时,仅33课时。
在7.4扩声系统性能要求中,也对扩声声压大小上限做了明确的要求,在语言类教学环境中,扩声后的声音达到人耳的每小时平均声压级上限应≤75dB。
所以,我们在教学讲课过程中,并不是为了让教室内每一个人都能听到,就把声音扩大。我们要求在教室内营造一个声场均衡的环境。
5、什么是声场均衡?
与声场均衡相对应的,是不均衡的声场。由于教室空间相对比较空旷,往往会存在混响、回声等声音缺陷,老师授课发出的声音信号会经过墙面反射形成重叠,混响约严重,声音信号重叠就越多,学生对声音的辨别就越困难,容易造成“离得近声音太大,离得远听不清”等问题。在同一个空间中,前后不同位置听到的声音音量大小不一致,这就是一个“不均衡声场”。
在不均衡声场中,语音可懂度会大打折扣,严重影响学生的听课效率。语音可懂度是表征语音传输质量的重要指标,即老师授课的内容,有多少被学生清晰地听见、听清。传统的扩声系统音箱装在教室前方,教室前排的学生听到的声音是以直达声为主(即直接从音箱出来的声音),此时学生接收到的授课声音音量大、语音可懂度高;而中间排的学生听到的直达声和反射声两者相当,音量有所下降,语音可懂度也相应降低;后排学生听放到的声音以反射为主,语音可懂度大幅下降,听到的音量也大大减弱,听不见、听不清的问题较为普遍。并且,在这种情况下,教室提高音量说话并不会对教学效果有所改善,反而会加剧声场环境的嘈杂,让学生们的注意力和舒适度进一步降低。
那么,有没有一个方法来检测,我们教室的声场是否均衡?
通常我们采用九点测量法来判断空间声场是否均衡,即在教室环境中,找到均匀分布的9个点位,用分贝仪分别测量各个点位的声压级数据,比较9个点位声压级的数据差值范围,如果差值≤4dB,即可认定该声场属于均衡声场。
6、传统的扩声设备能解决声场均衡问题吗?
小蜜蜂、话筒等传统扩声设备由于不仅同样存在“前排声音过大,后排声音不清楚”的问题,在设备的啸叫抑制、噪声抑制、教师呼吸声抑制等方面也有不足。如果需要解决这些问题,则需要配备相应的设备,对声音进行处理,这无疑是对成本的考验。
相比于达珥闻无感扩声系统,传统的教室扩音系统普遍存在以下问题:
7、教室内各种扩声系统之间互斥?
目前,部分学校已经建设由鹅颈麦、手持无线话筒、手持有线话筒或无线领夹麦为核心的教室扩声系统。这个一点与补充建设京邦无感扩声系统之间并不矛盾。根据教室的教学特点,整理各类扩声系统优缺点如下。
从表中我们可以看到,达珥闻无感扩声系统对于其他几类教室扩声方案而言,有其明显的优势,因此如果学校已经建设了其他类别的扩声系统后,完全可以补充建设一套达珥闻无感扩声系统,以满足各类教师的教学需求。
吊麦扩音系统拓扑图
教室布置布点图片(8*12M)教室
教室布置布点图片(9*8M)教室
教学扩声演变过程:
有线手持话筒>>>>à“小蜜蜂”扩声器>>>>à2.4G/红外无线音箱到移频器系统>>>>à无感吊麦扩声系统
无感吊麦系统主要解决了以下几个痛点:
传统扩声设备的束缚和不便:传统的扩声设备如红外/蓝牙麦、小蜜蜂等,需要老师穿戴或手持,限制了老师的肢体动作自由度,且设备管理繁琐。无感吊麦系统通过远距离拾音技术,使得老师无需穿戴任何扩声设备,可以自由挥洒肢体语言,轻松授课。
音质问题和啸叫困扰:传统扩声设备常常存在音质差、啸叫等问题,影响教学效果和学生的听课体验。无感吊麦系统提供高质量的扩声效果,声音清晰保真,没有啸叫困扰,能够保护学生的听力,提高学习效率。
设备管理和维护的复杂性:传统扩声设备需要频繁调试和维护,增加了学校的管理负担。无感吊麦系统集成度高,免调试、免维护、零耗材,后期管理省钱、省事、省人工。
卫生健康问题:传统扩声设备需要频繁消毒,存在卫生健康问题。无感吊麦系统无需接触,避免了这一问题,确保了卫生健康。
多场景适用性:无感吊麦系统不仅适用于教室,还适用于会议室、报告厅等多种场景,实现了全场景覆盖,提升了整体的使用效率和体验
部份工程案例
教室布置布点图片(8*12M)教室
教室布置布点图片(9*8M)教室
教学扩声演变过程:
有线手持话筒>>>>à“小蜜蜂”扩声器>>>>à2.4G/红外无线音箱到移频器系统>>>>à无感吊麦扩声系统
无感吊麦系统主要解决了以下几个痛点:
传统扩声设备的束缚和不便:传统的扩声设备如红外/蓝牙麦、小蜜蜂等,需要老师穿戴或手持,限制了老师的肢体动作自由度,且设备管理繁琐。无感吊麦系统通过远距离拾音技术,使得老师无需穿戴任何扩声设备,可以自由挥洒肢体语言,轻松授课。
音质问题和啸叫困扰:传统扩声设备常常存在音质差、啸叫等问题,影响教学效果和学生的听课体验。无感吊麦系统提供高质量的扩声效果,声音清晰保真,没有啸叫困扰,能够保护学生的听力,提高学习效率。
设备管理和维护的复杂性:传统扩声设备需要频繁调试和维护,增加了学校的管理负担。无感吊麦系统集成度高,免调试、免维护、零耗材,后期管理省钱、省事、省人工。
卫生健康问题:传统扩声设备需要频繁消毒,存在卫生健康问题。无感吊麦系统无需接触,避免了这一问题,确保了卫生健康。
多场景适用性:无感吊麦系统不仅适用于教室,还适用于会议室、报告厅等多种场景,实现了全场景覆盖,提升了整体的使用效率和体验
部份工程案例