KH-ATM3100A 多媒體數字語言學習系統
概述：KH-ATM3100A數字化語言學習系統是建立在網絡數據交換的基礎上，將經過A/D轉換后的語音數據或音頻的數據文件，通過ATM網絡協議，傳送給用戶終端，達到語言學習的良好音質，滿足教學多樣性的需求，充分合理的
上海開航科教設備有限公司
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一、概述
KH-ATM3100A數字化語言學習系統是建立在網絡數據交換的基礎上，將經過A/D轉換后的語音數據或音頻的數據文件，通過ATM網絡協議，傳送給用戶終端，達到語言學習的良好音質，滿足教學多樣性的需求，充分合理的組建和利用資源的一種全新的語言學習系統。
數字化語言學習系統是網絡技術發展的必然結果，它代表一種技術發展的趨勢。我們以前接觸的語言學習系統都是基于模擬信號的系統，就像我們以前應用的卡式錄音機，模擬手機等等。長期以來，模擬信號的產品為我們的生活提供著服務，但隨著時代的發展，模擬產品的功能已經不再滿足社會多變的需求。以語言學習系統為例，傳統型語言學習系統的系統穩定性較差，音質不理想，系統功能單一，教學交互性差，所有的傳統型語言學習系統在上課后只能閑置，沒有任何利用的空間。
近年來，隨著網絡的普及以及校園網上的資源的應用的豐富多彩，傳統型語言學習系統愈來愈不能滿足教學應用的需求。怎樣發揮語言學習系統的教學作用？怎樣使網絡的教學資源在語言教學上得以應用？
數字化語音教室是以ATM協議為網絡信息傳輸協議搭建的數字化、互動式語言教學平臺。系統全面采用支持多種各式的數字音頻文件和接入多路實時模擬音頻信號，并可無縫接入校園網絡，共享教學資源，全面支持傳統多媒體語言授課的所有功能和習慣，同時充分發揮數字化和網絡化的優勢，創造性的提出了構建以學生為主體的語言教學環境，同時為教師和學生創造了互動氛圍，教師可以在豐富教學資源的支持下進行生動活潑的教學，學生可以在交互式的語言學習環境中進行有效的語言學習。
新一代全數字化語言學習系統，不僅支持傳統語言學習系統的所有功能，還提供了數字化實時廣播，可視化音頻點播，分組教學等新穎的教學模式。整個語音傳輸過程數字化，音質大幅提高。是一套真正成熟的全數字語言學習系統。
本公司開發的“KH-ATM3100A數字化語音學習系統”是根據當前外語教學的時代發展要求，充分聽取教學一線授課老師的應用需求設計開發出的具有多項新穎特性的前瞻性的專業化產品。它是建立在ATM專業網絡結構基礎之上，采用ATM協議。軟件控制與硬件處理相結合的方法，通過教師計算機的控制和KH-ATM3100主控交換機音頻處理，學生數字語音終端的數字信號處理，完成語言的教學和訓練功能。
學生數字語音終端中應用了微處理芯片和電子音量控制技術。終端控制程序固化在EEPROM中。學生語音終端既可獨立完成部分操作，又可在教師計算機的控制下工作，操作靈活方便，功能強。電子音量控制解決了普通音量電位器壽命短效果差的問題，提高了學生語音終端的使用壽命和無故障工作時間。
系統應用了KH-ATM3100主控交換機,控制音頻信號和外部節目源，將外部模擬音頻信號輸入到計算機轉為數字信號，通過網絡向學生終端發送，提高教學音質效果，并可在服務器軟件上控制各路節目源以便老師教學。
二．系統特點：
系統功能：
廣播教學 分組討論 教師插話 個別通話
學生呼叫 示范教學 教師監聽 自主學習
無紙考試 變速播放 學生錄音 電子白板
音文同步 信息管理 海量錄音 計費管理
電子備課 斷線恢復 教師監看 電子閱讀
自主點播 隨堂測試 系統判分 自我測試
成績統計 自動收卷 重復收聽
A、功能強大，適用范圍廣：
無論是與國內的語音系統產品還是與進口的語音系統產品相比，“ATM3100A數字語言教學系統”都具有強大的功能和廣泛的適應性。這不僅體現在無故障工作時間上，而且在技術連接、工程布線等方面都優于模擬語音教室。系統繼承了以往語音教學系統的優點，應用了新的計算機和多媒體技術。實現了教材編輯、聲音文件同步﹑分組教學、點名﹑收費功能和自由練習等功能，還實現了分組討論，示范，自由點播、考試、閱卷等功能。
支持主流的MP3,WAV音頻格式，效果達CD音質。對光盤資源直接兼容，無須轉換。學生機和教師機之間僅采用標準的雙絞線連接。
多種音頻實時廣播：數字音頻和外部模擬音頻（如錄音機、錄像機、VCD等）都可作為節目源使用。實時的變速不變調功能，無須事先編輯音頻文件，在播放的過程中就可以直接改變聲音的速度！
可視化音頻點播：學生能查詢并點播教學資料庫中豐富的語音資源，自主控制播放進度，比如停止、快進、快退等。即使教師離開，學生仍然能自主學習。
硬盤數字錄音：學生機錄音數據海量存儲，并可添加到教學資源庫長期保存。學生錄音時間無限制。背光顯示，采用128*64的FSTN液晶，可視角度寬，學生終端菜單全中文顯示，給初學者極大方便。
系統采用44.1K 16位高品質采樣和回放，效果不是模擬語音室可比.語音傳輸損耗小.
考試成績管理﹑學生管理和試題庫管理提高了教學效率。系統中的考試管理延時低，最大延時小于10MS，系統使用維護方便，建設成本低廉，教師機既可以作為語言教室服務器單獨建設使用，也可以與校園網合為一體建設使用，或將多個語音室互聯，以共享教師機資源。
B．實用性強，易于操作：
系統控制軟件基于Windows2000/XP，操作簡單易學，介面通俗易懂。
系統硬件安裝方便，連接可靠，易于施工。
系統可以與各種媒體播放設備連接并用，學生終端預留了音頻輸出接口，可以掛接錄音機、復讀機等學習工具。
系統控制軟件基于Windows2000/XP，操作簡單易學，介面通俗易懂。
系統硬件安裝方便，連接可靠，易于施工。
系統可以與各種媒體播放設備連接并用，學生終端預留了音頻輸出接口，可以掛接錄音機、復讀機等學習工具。
C．模塊化設計，兼容性好：
系統在軟件和硬件的設計上都采用了模塊化的設計方法。軟件方面，建立了系統管理模塊、通信控制模塊、教學模塊，分別用于實現各種管理控制、通信命令處理和教學控制。硬件方面，建立了語音交互處理模塊、系統控制模塊、電源模塊、信號接口模塊，分別用于實現信號交換、系統控制、集中供電、輸入輸出接口。
系統在軟件和硬件的設計上都采用了模塊化的設計方法。軟件方面，建立了系統管理模塊、通信控制模塊、教學模塊，分別用于實現各種管理控制、通信命令處理和教學控制。硬件方面，建立了語音交互處理模塊、系統控制模塊、電源模塊、信號接口模塊，分別用于實現信號交換、系統控制、集中供電、輸入輸出接口。
1．采用獨立+9V供電方式，可統一管理學生開/關機，保證系統的安全性。
2．系統可靠性提高：采用高速DSP嵌入式實時操作系統，具備自檢功能，斷線自恢復功能，系統維護簡單，故障率低。
3．優異的自動靜噪功能，無聲音時可以關閉通道，減少網絡傳輸，禁止噪音。
4． 輸入輸出接口技術是影響產品安裝連接和穩定可靠的關鍵因素。采用合理的連接接口不僅會使得系統安裝連接方便，而且還可以提高系統信號傳輸質量和可靠性。因此我們選擇了RJ45接口。在施工上有專用接線工具和線路檢測工具，五類雙絞線布線方便、信號傳輸質量好、頻帶寬、損耗小。
5． 系統在確保功能完善和質量的前提下，采用相關的硬件新技術優化了系統結構，提高系統的性能。
D．工藝完善：
1.使用了著名廠家生產的元器件，保證了產品的穩定性。
2．專業的焊接加工及檢測工藝，系統的可靠性得到保證。
3．建立了專用的外殼和包裝加工模具。學生終端外觀色彩柔和美觀，操作按鍵觸摸舒適靈活。
三、功能介紹
A、課堂教學
全面的教學方式、先進的教學手段、豐富的教學資源為教師、學生帶來新鮮、理想的教與學感受。
1、變速廣播
除了支持一般播放器快進、快退、停止、復聽的功能，語速±30%可調，達到了變速明顯、語調不變、語感自然的效果。這在一定程度改變教材難易程度，符合語言學習由慢到快的規律，提高教材利用率。
2、本地庫資料廣播
豐富的語音素材聲文同步、按句處理，清晰明了地呈現給學生，完全符合語言學習習
豐富的語音素材聲文同步、按句處理，清晰明了地呈現給學生，完全符合語言學習習
慣。
3、多媒體廣播
錄像機、DVD、視頻展示臺等外部設備播放的多媒體資料，均可進行生動活潑、聲像并
錄像機、DVD、視頻展示臺等外部設備播放的多媒體資料，均可進行生動活潑、聲像并
茂的課堂語言學習。將校園網絡服務器中、國際互聯網上各種形式的資料實時地廣播給全體
學生。
4、小組討論
實現橫向/縱向2人、4人小組討論，聲音飽滿、發音清晰。保證對話時語音交互的實時、
實現橫向/縱向2人、4人小組討論，聲音飽滿、發音清晰。保證對話時語音交互的實時、
無斷裂、高保真、全通，提高學生聽、說應變的綜合能力。
•無延遲、無斷裂→采用ATM網絡技術，徹底保證語音交互實時無斷裂。
•高保真→未經過任何壓縮的“原汁原味”的聲音，即完全保證小組討論的聲音和空氣中
•無延遲、無斷裂→采用ATM網絡技術，徹底保證語音交互實時無斷裂。
•高保真→未經過任何壓縮的“原汁原味”的聲音，即完全保證小組討論的聲音和空氣中
直接對話的聲音一模一樣。
5、監聽/監看輔導
隨時監聽學生說話或收聽資料的情況、監看學生屏幕信息，隨時了解學生學習情況并進
隨時監聽學生說話或收聽資料的情況、監看學生屏幕信息，隨時了解學生學習情況并進
行相對輔導。
6、示范教學
教師與任意選擇的學生進行對講，將對講廣播給全班學生，達到示范廣播作用（最多可
教師與任意選擇的學生進行對講，將對講廣播給全班學生，達到示范廣播作用（最多可
以選擇4個學生）。
7、電子舉手
學生出現問題或疑問，直接在座位上按“呼叫”鍵，呼叫老師，教師機上立即顯示學生
學生出現問題或疑問，直接在座位上按“呼叫”鍵，呼叫老師，教師機上立即顯示學生
座位號，方便老師回答疑問、解決問題。
B、 開放式語言實驗室
自主的學習氛圍，逼真的口語訓練，便捷的統計管理，是學生主動學習，節省師資，提高教學效果的好環境。
1、自學課堂
課堂上學生根據教師規定的學習內容，進行自主學習，包括閱讀資料、點播音頻資料、
課堂上學生根據教師規定的學習內容，進行自主學習，包括閱讀資料、點播音頻資料、
自我測試、口語錄音。
2、語音課件音文同步點播
學生可自主點播資料庫中文本、語音資料進行聽音訓練。任意點播句段，具備人性化
學生可自主點播資料庫中文本、語音資料進行聽音訓練。任意點播句段，具備人性化
搜索功能：即點播到哪，聲音到哪，極易閱讀。保證聲文同步，完全符合語言學習規律。
3、自我測試
學生可進行自我測試。試畢，計算機立即統計分數，直接顯示答案、對錯參照。為學生提供一體化的全自動計算機考試。
4、隨堂測試
教師在進行教學過程中，可進行隨堂測試，讓學生進行輕松學習。
教師在進行教學過程中，可進行隨堂測試，讓學生進行輕松學習。
5、多媒體教學資源
能利用服務器中多媒體教學資源，實現人機交互式的學習。
能利用服務器中多媒體教學資源，實現人機交互式的學習。
6、電子化聽力室
豐富的聽讀教材，學生可在課余時間自主選擇收聽、閱讀。
豐富的聽讀教材，學生可在課余時間自主選擇收聽、閱讀。
7、學生終端變速點播
可自主調節資料播放速度±30%，達到語調不變、語感自然的效果，令學生自主選擇，真正實現自主學習。
8、口語訓練
學生還可自主進行口語錄音，錄音自動存儲在教師服務器上，學生可反復收聽、反復練習，達到口語訓練的最佳效果。
8、口語訓練
學生還可自主進行口語錄音，錄音自動存儲在教師服務器上，學生可反復收聽、反復練習，達到口語訓練的最佳效果。
C、 標準化無紙考試系統
專業的考試題庫、周到的閱卷系統、詳細的試題分析，為學校提供整套可行的專業試
實施環境。
1、聽力選答考試及計算機自動閱卷
利用錄音卡座播放試題或本地資料庫中調用考題，學生通過終端按鍵作答。試畢，系
利用錄音卡座播放試題或本地資料庫中調用考題，學生通過終端按鍵作答。試畢，系
統自動評卷，其中為教師提供多種評估方式并將學生的考試成績存檔，便于復查。
成績統計：學生測試后的綜合評分及各分數段成績分布情況用圓形分析圖表述。
2、口語考試及計算機輔助閱卷
針對原有傳統型口語考試因錄音、存儲與閱卷過程復雜而難以廣泛推廣的現狀，基于
針對原有傳統型口語考試因錄音、存儲與閱卷過程復雜而難以廣泛推廣的現狀，基于
數字語言實驗室，我們推出網絡化口語考試，極大的提高考試效率。
口語考試方式：
一問一答，如朗誦、復述、口譯、發表觀點、看圖說話(此項需要借助電腦顯示器顯示圖象)等。
數字錄音：問題與學生回答內容存儲于本地服務器中，便于網絡閱卷。
計算機輔助評分
考題分數與語音內容自動存為一體，考試總分與學生信息連接存儲，便于成績存檔或成
考題分數與語音內容自動存為一體，考試總分與學生信息連接存儲，便于成績存檔或成
績復查。
數字化口語考試最大特點：語音清晰。
在學生會話或教師播放錄音時，均能明顯感受到專業化語音效果：發音清晰，圓潤飽滿！
在學生會話或教師播放錄音時，均能明顯感受到專業化語音效果：發音清晰，圓潤飽滿！
閱讀訓練
日常學生可進行快速閱讀訓練，教師對閱讀資料設置定時翻屏時間，在規定時間內，學生利用大屏幕顯示器進行快速閱讀。閱讀中可以使用在線電子字典功能得到即使幫助
日常學生可進行快速閱讀訓練，教師對閱讀資料設置定時翻屏時間，在規定時間內，學生利用大屏幕顯示器進行快速閱讀。閱讀中可以使用在線電子字典功能得到即使幫助
閱讀選答考試及計算機自動閱卷
教師播放閱讀試題，學生終端進行閱讀，選擇答案。完成測試的學生即可交卷，教師機即可顯示該學生測試成績。
教師播放閱讀試題，學生終端進行閱讀，選擇答案。完成測試的學生即可交卷，教師機即可顯示該學生測試成績。
D、 教師備課
豐富的授課資料，為教師安排合理的教學空間。教師通過資料管理可以制作教案，該教案制作好后，存放于本地教師機中，待上課后直接調用，方便教師安排授課進程。
豐富的授課資料，為教師安排合理的教學空間。教師通過資料管理可以制作教案，該教案制作好后，存放于本地教師機中，待上課后直接調用，方便教師安排授課進程。
1、制作教案
教案可以是音頻+文本。教師可以在素材庫中直接調用授課素材，利用系統自帶的教案
教案可以是音頻+文本。教師可以在素材庫中直接調用授課素材，利用系統自帶的教案
制作工具自主制作教案。
2、資料管理
自主的聲音、文本、答案制作，為教師提供更廣泛的授課資源，并為教師學生管理，提供最便捷的方式。
自主的聲音、文本、答案制作，為教師提供更廣泛的授課資源，并為教師學生管理，提供最便捷的方式。
3、文件制作
教師可進行聲音、文本、答案等的制作，文件可對“MP3、WAV”主流音頻格式文件轉換
教師可進行聲音、文本、答案等的制作，文件可對“MP3、WAV”主流音頻格式文件轉換
識別，為教師進行資料的采集提供更廣闊的空間。教師也可根據課程需要，自主進行外設輸入，包括“DVD”“卡座”等。叫是還可以自主錄音，將錄音保存到本地服務器中，進行課堂教學。
E、 用戶信息管理
服務程序包括學生數據庫管理和網絡服務功能，可以顯示、增加、刪除和修改學生
服務程序包括學生數據庫管理和網絡服務功能，可以顯示、增加、刪除和修改學生
信息（只有超級用戶才可以修改用戶信息），另外，因為涉及到計費功能，用戶還可以設置計費費率、為學生購買機時等。其中一些有權限的作會提示輸入管理員密碼
教師可“添加”或“刪除”用戶，添加年級、班級、學號等學生信息。
學生使用時間計費管理：完成對學生使用交費、續費等費用使用情況的查看及管理。
查看學生學習情況：學生自學過程中，可以查看學生屏幕，方便校方監控學生學習情況。
四、參數指標
語音傳輸延時：小于10MS
頻率響應：50HZ-10000HZ
失真度：小于1%
語音性噪比：72DB
學生單元功耗:小于2W
采樣率:44.1k,16位
顯示內容：3100A（3寸液晶128*64點陣）可顯示50個漢字，100個英文
XF-ATM3100A學生終端圖
XF-ATM3100主控交換機
語音教學部分
全通話：教師可對全班學生進行授課，學生無法選擇。
插話：教師可對某路節目進行講解, 這時學生可聽到這路節目及教師的混合聲。
聽節目：在教師授權狀態下，學生可自由選擇聽取某路節目。
組通話：教師可對學生進行分組（兩人組、四人組）通話。
組會議：系統將全班學生自動分成二人一組或四人一組，小組可進行通話，組與組
之間互不干擾，教師可對某一組進行講解插話。
示范：教師可指定某學生的聲音送至全班。
音響：可將立體聲聲音從音箱送出。
座位編輯：教師可將標準座位編輯成漢字姓名。
指定聽節目：教師可指定學生聽某路節目，學生無法選擇。
預聽：教師可在播放之前進行預聽，以選擇更適合的教學內容。
監錄：教師可將監聽到的學生復習內容錄在主錄機的磁帶上。
監聽：教師可手動指定監聽某個學生，也可設置一個時間間隔對學生進行自動循環監聽。
對講：學生與教師之間可單獨進行對講,另外老師也可指定兩個或多個學生進行對講。
考題編輯：在“試題編輯”欄內要將試題及標準答案都編輯好。
主控軟件界面
主錄機部分
采用日本（塔納辛）電控機芯；可在計算機上進行全部操作
一般錄音機功能(錄、放、停止、快進、快倒、暫停)
LCD顯示狀態；采用導電橡膠按鈕
書簽功能；多級電子音量控制
雙聲道全立體聲播放
雙機對錄功能
考試分析功能
本設備具備功能強大的考試功能及軟件,能進行隨機考試, 語音編輯考試，A、B卷自由考試,及其考試結果分析。
隨機考試：老師在授課過程中可隨時向全班學生發送試題，學生回答的結果可在主控臺計算機上顯示，以進行隨時測試。
語音編輯考試：教師可使用強大的語音編輯考試系統編輯試卷并對學生進行聽力考試。
自由考試：教師可將編輯好的試卷送至學生座位顯示器，規定考試時間，在考試過程中學生可對自己的答案進行反復檢查修改，考試完后系統進行電子收卷。
考試結果輸出：系統收卷后會自動進行考試結果分析、統計，打分排名，并可將全班學生成績自動排名打印輸出。
學生機功能
節目選擇功能: 可在兩路節目間任意切換選聽主機送下來的立體聲節目內容。
音量選擇：四級循環電子音量控制。
LCD顯示：播放記數、節目號、音量大小、狀態等。
考試功能：可在6個答案中選擇正確答案，并最多能保存128道題的答案內容可在收卷前可進行任意修改。
呼叫功能：在學生有問題提出時按呼叫健可向教師發出呼叫指示。
人性化設計：學生機按鍵和液晶屏采用45°傾斜設計，學生便于查看和操控，專用防塵設計，可使設備使用更良好。
系統主機技術參數
輸入電平：-60dB
主錄音機：ckx-3.5Minjackx1
輸入阻抗：10kΩ
輸入電平：-10dB
視頻輸入：輸入阻抗：10KΩ
輸入電平：-10dB
RCA連接頭：X4
輸入阻抗：75Ω
輸入電平：1VP-P
輸入阻抗：16Ω
節目：63-12500HZ
輸出電平：-10Db
對講：100-8000HZ
室內揚聲器：
連接頭RCAX1
監聽：100-8000HZ
輸出阻抗：8Ω
輸出電平：-15dB
輸出功率：5WX2
節目：55dB
對講：D-subq pinx96(MAX)
監聽：45dB
輸出阻抗：500Ω
對講：45dB
線路輸出：
連接頭：RCAX2
錄音輸出：D-sub q pinx1
輸出阻抗：200Ω
輸出阻抗：200Ω
輸出功率：-10dB
輸出電平：-10 dB
主錄音機技術參數
主控臺輸入：
耳機話筒組：CKX－3.5Mini jackx
音響頻率：63HZ-10KHZ
信噪比：〉52dB
失真度：〈2.6%；
抖晃率：〈 0.2%
消音效果：〉53 dB
環境溫度:0℃-40℃
相對濕度: 20%-85%
學生機技術參數
頻響效應:100Hz-4KHz
信噪比: 〉50db
環境溫度: 0℃-40℃
相對溫度: 20%-85%
電源電壓:直流+15V
立體聲分離度:>60db
失真度〈3%
串音衰減:〉60db
整機容量:≤120座
頻響：20-16KHZ+2d
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