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红外无线语音教学系统应用研究 　　【摘要】红外无线语音教学系统利用红外光为信号载体，抗干扰性强，背景噪声低，质量稳定，节省广电频率资源，当前在学校广泛用于红外扩音、外语听力播音，以及构建红外语言实验室等。红外扩音与考试系统、红外系统与多媒体教室也可以整合使用。 　　【关键词】红外；语音教学系统；音频；调频；语言实验室 　　【中图分类号】G40-057　【文献标识码】A　【论文编号】1009―8097(2012)06-0051-04 　　当前，用于大面积播音的语音教学系统应用广泛，其采用的技术较多，主要有音频系统、无线调频和无线红外三种类型，而家用无线通讯通常使用调频、蓝牙或红外技术，其中，红外技术成本低，兼容性良好，因而发展迅猛，红外探测、跟踪、有哪些信誉好的足球投注网站、测温、报警、治疗等电子产品已是屡见不鲜，本文对红外系统的教学应用进行一定的研究。一红外语音教学系统的结构原理及性能特点 　　1　结构原理 　　图1所示为一种简单的红外广播系统，它由音频播放设备、切换矩阵、红外发射机、红外接收机等组成。其中，红外发射机由红外线调制放大器和红外发光二极管组成；红外接收机由红外光电二极管、放大解调电路、功放电路、喇叭等组成。各种音频信号源经过切换矩阵后，进入红外发射机的线路输入接口，进行放大及红外调制后，通过红外发光二极管(女NOP113TMLE)辐射出去，接收机内红外光电二极管(如SE303C等)感应接收红外信号后，由接收芯片(如HC-377＼CX20106＼UPCI373等)进行放大等处理，或经语音编解码芯片(如MC3361,MC3418等)进行解调，然后由功放芯片(如TDA2822M、MAX9722、LM386等)进行音频放大，最终驱动喇叭或耳机发声。 　　音频信号的调制有调幅、调频、脉宽调制等多种方式，其中幅度调制可以使用简单的解调器实现，相对比较经济，频率调制比幅度调制频率高、带宽宽、抗干扰强，脉宽调制方式技术简单、成本低、系统稳定可靠。在实际电路设计中，可以采用锁相环集成电路CD4046进行频率调制和频率解调，采用TL494进行脉宽调制等。也有使用单片机(如AT89C2051)、A／D(如TLCl549)、D／A(如ITLC5615)进行系统设计的红外系统。 　　红外收发采用850nm波长，载波频率最早使用的有150KHz，为减少干扰和提高声音的保真度，后来大多使用2.3～4.5MHz。在忽略大气的吸引、散射衰减的情况下，红外光的传播遵守距离平方反比定律，即辐射源在某处产生的照度，与辐射源的辐射强度成正比，与距离的平方成反比。目前家用红外遥控系统控制范围一般在15～18米，而红外语音系统的传输距离都在10米以上，传播面积大于150M2。 　　2　干扰情况 　　红外系统采用调制的红外光波传输信号，不使用市政电源频率(50Hz)和广播电视频率(48.5M～870MHz)，避免了广电系统无线电波的干扰，这些干扰包括手机、对讲机、无线耳机、无线话筒、调频台等。因而红外系统音质纯净清晰，无断音现象，保真度高，无背景噪音。然而，日光和照明灯光的光谱是覆盖红外波段的，会产生干扰，光线越强，红外光成分越多，离红外接收机越近，干扰越严重。针对这个缺点，红外系统采用了特殊的光敏元件，同时适当增大红外发射功率，从而有效避免了日光灯、投影机、节能灯、LED灯、红外监控摄像头等发出的光线对本系统的干扰。使用中碰到有较强直射阳光时，应适当拉下窗帘避光，一般不会出现明显的干扰现象。 　　另一方面，红外线是直线传播的，如果空间障碍物较多或者有不能直接辐射的部位，都会形成信号死角。然而，红外光波可以通过墙壁的反射，实现无盲区覆盖，即使接收机前方有物体遮挡也不会影响接收效果。为进一步保证传输效率，红外线发射机一般采用多角度、大功率发射红外光线，利用周围墙壁和其他物体的多次反射，使红外光在一定的室内空间无间断地传播；同时，采用超广角高灵敏度的接收机，可以接收到室内各个不同方向、经过多次反射而强度减弱的红外光，从而实现有效绕开障碍物，传输无死角，转身、背对发射机都不会中断信号，不会出现断音。 　　第三，红外线不能穿透墙壁，一个教室内的红外光信号不会传播到其他教室，因此，红外系统具有不串频、高必威体育官网网址、集群互通性好的特点。红外无线发射机和接收机都可以做成同一频率，所有发射机、接收机完全通用，不需要转换频点，可以在任意多的相邻教室中同时使用相同频率的红外系统，而绝对不串频，无干扰。换言之，只要每间教室安装有红外发射机，学生带任何一个接收机到任何一间教室都可以直接使用，发射和接收均不需要调谐，使用简单方便，不需专业指导，大大提高了教学效率，使教学大楼中的单元小班教学得以实现。同时，红外系统不需占用多个频点，节省大量广电频率资源。 　　第四，红外系统所采用的电子元件均是环保材料，不会对广