數(shù)字語音室解決方法

數(shù)字語音室解決方案1.0前言2004年外語教學(xué)大綱改革以來，建設(shè)數(shù)字化視聽語音教室，實(shí)現(xiàn)外語教學(xué)的豐富多樣化，己成為各級(jí)各類學(xué)校外語教學(xué)改革的發(fā)展目標(biāo)。隨著教育信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)絕大部分地區(qū)從大學(xué)到小學(xué)都建立了語音室、多媒體教室、計(jì)算機(jī)教室（機(jī)房）等現(xiàn)代教育信息化設(shè)施以提升教學(xué)質(zhì)量，并取得了豐碩的成果。然而學(xué)生數(shù)量增加與有限教室資源的矛盾使得學(xué)校只能選擇建設(shè)多媒體教室、計(jì)算機(jī)教室、語音室等信息化設(shè)施中的一部分，教育信息化設(shè)施各自為政重復(fù)投資且額度巨大使得學(xué)校盲目投資且對(duì)真正實(shí)用設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用望難卻步，教育信息化設(shè)施分散管理造成管理人員重復(fù)配置的人力資源浪費(fèi)，學(xué)生在教室聽課期間信息化教室資源閑置等一系列問題常常困擾著每一位學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)。如何解決教室資源、投資資金、管理人員配置以及資源利用率等諸多方面的矛盾呢？基于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多媒體教室、計(jì)算機(jī)教室、語音教室等“多室合一”的思想是解決上述多方面矛盾最優(yōu)方案！多室合一的優(yōu)勢(shì)在于：X解決了現(xiàn)有教室資源限制的問題，原有機(jī)房、多媒體教室、語音室等多種單一功能的教育設(shè)施用一個(gè)教室“身兼數(shù)職”，在不增加教室資源的基礎(chǔ)上可將原有功能單一的信息化教室改造成多個(gè)“多功能信息化教室”。X原有機(jī)房、多媒體教室、語音室等單一功能信息化教室的計(jì)算機(jī)、多媒體及網(wǎng)絡(luò)等核心硬件可完全共享，省去幾倍于核心硬件的重復(fù)投資！J-多室合一進(jìn)行管理省去幾倍于管理員的人力資源成本；J-集多功能于一體加上高效的資源配置管理會(huì)讓信息化教室物盡其用！J-集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體最新技術(shù)于一體的數(shù)字語音室其效能與傳統(tǒng)的語音室不可同日而語！本方案旨在以純軟件的數(shù)字語音室在學(xué)校原有多媒體教室、計(jì)算機(jī)教室的硬件基礎(chǔ)上，建立高性能數(shù)字化的語音教室，變革傳統(tǒng)語音教室單一模擬聽力、被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，整合豐富的多媒體外語學(xué)習(xí)資源，開展學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師因材施教以及師生互動(dòng)的教學(xué)模式，以純數(shù)字的聲音與動(dòng)畫效果，實(shí)現(xiàn)靈活多樣的外語多媒體教學(xué)。同時(shí)解決學(xué)校目前存在的教室資源、投資資源、管理人員配置以及資源利用率等多方面的矛盾，為教育教學(xué)的改革和發(fā)展做出貢獻(xiàn)。2.0方案介紹2.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介數(shù)字語音室是一套歷經(jīng)大量一線教師與學(xué)生教學(xué)應(yīng)用的集計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的全功能專業(yè)數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)，完全滿足國(guó)家教育部制定的W類數(shù)字語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。主要面向大中專院校、中小學(xué)的外語教學(xué)。使一間普通的計(jì)算機(jī)教室、多媒體教室轉(zhuǎn)變成集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體教室、數(shù)字語音室三大功能于一體的現(xiàn)代化教育信息化教室。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、功能實(shí)用、性能穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)，旨在減輕教師負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生興趣。2.2系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能列表模式功能選項(xiàng)教學(xué)模式廣播教學(xué)媒體廣播、實(shí)時(shí)廣播、屏幕廣播、變速不變調(diào)電子畫板、文字白板、電子教鞭視頻動(dòng)態(tài)疊加字幕學(xué)生示范課文講解，支持文本格式的文件。分組討論橫向分組討論縱向分組討論二人、三人、四人分組同聲翻譯可以選擇多個(gè)情景對(duì)話廣播無聲自行添加字幕的視頻、選擇多人根據(jù)視頻配音默寫單詞默寫單詞，自動(dòng)評(píng)分并列表課堂提問教師提出問題，學(xué)生回答并返回給教師自學(xué)模式自主點(diǎn)播自主點(diǎn)播全格式的音視頻資源自主測(cè)試自主選題自測(cè)，并能實(shí)現(xiàn)正確答案同題顯示自主錄音學(xué)生可以自主錄音，以Mp3格式保存?？荚嚹Ｊ娇荚嚇?biāo)準(zhǔn)化考試口語考試國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)口語考試作文考試制作試卷生成，字幕制作分析自動(dòng)閱卷統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)試卷講解系統(tǒng)管理重啟/關(guān)閉計(jì)算機(jī)重啟、關(guān)閉學(xué)生計(jì)算機(jī)（支持遠(yuǎn)程開機(jī)）資源管理添加、刪除音視頻及考試資源，管理外部設(shè)備鎖定鎖定學(xué)生熱鍵，防止學(xué)生上課時(shí)搗亂。監(jiān)聽監(jiān)聽學(xué)生所聽到的和所說的。監(jiān)視同時(shí)監(jiān)視25個(gè)學(xué)生屏幕全程錄音錄像可以將整個(gè)教學(xué)過程中的聲音和屏幕圖像錄制成媒體文件

系統(tǒng)分為服務(wù)器端、教師端和學(xué)生端三部分。服務(wù)器端用于設(shè)定音頻外設(shè)、視頻外設(shè)、音頻資源、視頻資源、光驅(qū)設(shè)備和試題資源；建立資源庫進(jìn)行資源庫增加、修改、刪除、檢索和重新編制文件支持格式視頻文件：ASF、WMV、MPEG-1、MPEG-4、RMVB等，音頻文件:MP3、WAV、WMA等，文本文件：TXT、DOC、PDF，教師自制課件：PPT，超文本文件。教師端J-全通話，全體學(xué)生可聽到教師的講話；X師生通話，教師與選定的組或一個(gè)學(xué)生的雙向通話;X備課，教師可對(duì)不同的多媒體資料進(jìn)行處理、編輯,制作成教案以備調(diào)用；J-影視頻廣播，主控臺(tái)能將教師授課的音頻、文本及多媒體的音視頻信號(hào)發(fā)送到學(xué)生終端，支持字幕疊加和書簽功能；L屏幕廣播，教師將其電腦的桌面圖像和電腦聲音實(shí)時(shí)發(fā)送給學(xué)生，并提供電子教鞭；L分組討論，學(xué)生終端可采用橫向、縱向分組或者任意指定方式，進(jìn)行2人、3人或4人的小組討論；X實(shí)現(xiàn)變速不變調(diào)播放、書簽設(shè)置、循環(huán)播放，音頻播放時(shí)在音調(diào)不變的情況下可調(diào)整播放速度，可以根據(jù)需要在音視頻資料上做位置標(biāo)記，學(xué)生終端對(duì)系統(tǒng)資源庫節(jié)目的選擇段落重復(fù)播放，可設(shè)置10個(gè)書簽點(diǎn)；J-語音示范，教師將某一個(gè)或某幾個(gè)學(xué)生的聲音傳給預(yù)先選定的某一組學(xué)生或全體學(xué)生。示范時(shí)，教師與做示范的學(xué)生對(duì)講通話；i默寫詞組和短句，可隨堂進(jìn)行單詞、短語和句子的默寫，并自動(dòng)批改；L聽力測(cè)試，學(xué)生收聽聽力試題在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)可選答案進(jìn)行選擇并自動(dòng)計(jì)分歸檔；J-口語測(cè)試，對(duì)試題及學(xué)生的口頭回答分別或分組錄

音。教師可按學(xué)生選聽錄音，然后計(jì)分歸檔；J-閱讀測(cè)試，學(xué)生可根據(jù)屏幕上的可選答案選擇答案。答案可修改然后計(jì)分歸檔；J-無紙化考試，學(xué)生通過輸入設(shè)備進(jìn)行不同方式的測(cè)試并自動(dòng)計(jì)分，主觀題人工計(jì)分；X同聲翻譯，學(xué)生根據(jù)聽到的語言同步口譯為指定的目標(biāo)語言，以數(shù)字錄音方式分別記錄原聲和學(xué)生話筒信號(hào)。其他學(xué)生可選擇收聽原聲和學(xué)生的信號(hào)。可選擇1?16位學(xué)生進(jìn)行該項(xiàng)訓(xùn)練；4-課堂提問，可進(jìn)行課堂提問，學(xué)生用標(biāo)準(zhǔn)化或非標(biāo)準(zhǔn)化方法回答，答案實(shí)時(shí)上傳教師，統(tǒng)計(jì)答題正確率；J-可與校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換資源共享;J-支持超文本課件廣播；X可遠(yuǎn)程開啟、重起和關(guān)閉學(xué)生終端；X具有電子試卷制作功能；X具有電影字幕制作功能。2.2.3學(xué)生終端J-學(xué)生終端有工作狀態(tài)顯示、LINEOUT、耳機(jī)話筒接口。X具有數(shù)字錄音功能：錄音、放音、停止、暫停；L可進(jìn)行音量控制；L學(xué)生端可進(jìn)行5個(gè)書簽點(diǎn)的設(shè)置，音頻節(jié)目可循環(huán)播放；X呼叫，學(xué)生發(fā)出信號(hào)到主控制臺(tái)，以引起教師的注意；X音頻點(diǎn)播功能，可按需點(diǎn)播系統(tǒng)資源庫數(shù)字音頻節(jié)目，格式包括：WAV、MP3、WMA、RM等；X視頻點(diǎn)播功能，可按需點(diǎn)播系統(tǒng)資源庫數(shù)字視頻節(jié)目，格式包括：ASF、WMV、MPEG-1、MPEG-4、RMVB等；-J-文本文件點(diǎn)播，支持格式類型包括：TXT、DOC、PDF等；X超文本課件點(diǎn)播，如PPT等；X電子試卷自考，可同時(shí)顯示正確答案進(jìn)行比對(duì)；4-支持中/英文文字的輸入；L可將數(shù)字音頻信號(hào)存貯在外接的存貯設(shè)備上，有USB（HOST）接口；J-學(xué)生終端可瀏覽校園網(wǎng)的教學(xué)資源庫，可瀏覽國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)資源。2.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

數(shù)字語存室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D叔師蝮伴計(jì)鰥機(jī)協(xié)泄TCP，數(shù)字語存室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D叔師蝮伴計(jì)鰥機(jī)協(xié)泄TCP，IP網(wǎng)鑿平臺(tái)全交園區(qū)2.4配置需求指標(biāo)影音服務(wù)器/教師控制機(jī)學(xué)生面板CPUP41.6GCeleron1G內(nèi)存512M128M硬盤100G可用空間（可根據(jù)存儲(chǔ)資源自行選擇）10G可用空間聲卡16位集成聲卡（獨(dú)立聲卡更佳）16位集成聲卡（獨(dú)立聲卡更佳）網(wǎng)卡100M以太網(wǎng)卡100M以太網(wǎng)卡操作系統(tǒng)推薦WindowsXP（服務(wù)器Windows2003）推薦WindowsXP其它支持無需其它任何軟件（包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件服務(wù)器或者應(yīng)用服務(wù)器）的支持。其它通用100M交換網(wǎng)絡(luò)，推薦使小件還原卡或系統(tǒng)恢復(fù)軟件2.5系統(tǒng)性能指標(biāo)性能指標(biāo)系統(tǒng)性能參數(shù)頻率響應(yīng)63HZ—12.5Khz,16位線性采樣動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字音頻信號(hào)在教師主控機(jī)、各學(xué)生終端之間全通道傳輸時(shí)，達(dá)到A級(jí)失真度數(shù)字信號(hào)多次壓縮、解壓后符合：A級(jí)聲音斷裂聲音斷裂時(shí)間W10ms，1min內(nèi)W2次信噪比（A計(jì)權(quán)）數(shù)字音頻信號(hào)在教師主控機(jī)、各學(xué)生終端之間全通道傳輸時(shí)，達(dá)到A級(jí)廣播延時(shí)在教師播放音像資料時(shí)，到達(dá)學(xué)生終端的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的時(shí)差W0.5ms對(duì)講延時(shí)在同時(shí)進(jìn)行12個(gè)四人組對(duì)話時(shí)，每組內(nèi)聲音傳輸延時(shí)W5ms串音衰減在額定頻率范圍內(nèi)：A級(jí)：三60dB開機(jī)成功率開機(jī)成功率三99%可靠性要求主控制臺(tái)平均無故障工作時(shí)間MTBFW1500h，終端平均無故障工作時(shí)間W600h。48個(gè)學(xué)生終端的系統(tǒng)掉線次數(shù)不多于1臺(tái)次/h，且可恢復(fù)。2.6系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)L基于TCP/IP通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可在通用PC上運(yùn)行；X高度友好的教師和學(xué)生界面，所有操作方便簡(jiǎn)捷；J-48K的音頻采樣率，專用設(shè)備采集，無任何壓縮，確保語音的逼真還原;■L強(qiáng)大的音視頻廣播功能，支持所有常見媒體格式（.rmvb,.mpg,.asf,.mpeg4,.wmv,.avi,.mp3,.wav,.rm）并進(jìn)行廣播，支持書簽（實(shí)時(shí)疊加字幕）；X強(qiáng)大的外部音視頻廣播功能，支持最基本的采集卡采集外部音視頻并純軟件實(shí)時(shí)壓縮為MPEG4格式進(jìn)行廣播，沒有任何延遲；X強(qiáng)大的軟件屏幕廣播，可流暢實(shí)時(shí)全屏廣播屏幕上所有的內(nèi)容。完美的軟件屏幕廣播系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)級(jí)的底層支持、關(guān)鍵幀插值算法能提供接近實(shí)時(shí)的廣播速度、色度飽和自然過渡的畫面效果以及適中的帶寬占用；J-強(qiáng)大的課堂教學(xué)模式，支持電子畫板、文字白板及視頻間任意切換，支持Text-To_Speech（文字自動(dòng)發(fā)音）；X標(biāo)準(zhǔn)的口語考試系統(tǒng)，配備便捷的評(píng)分系統(tǒng)；X方便的自習(xí)功能，提供教師和學(xué)生自由點(diǎn)播任意格式的音視頻資源以及點(diǎn)播試卷進(jìn)行自考；J-多線程、環(huán)狀數(shù)據(jù)緩沖帶技術(shù)確