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一、概述
SG-ATM3100A數(shù)字化語言學習系統(tǒng)是建立在網絡數(shù)據(jù)交換的基礎上，將經過A/D轉換后的語音數(shù)據(jù)或音頻的數(shù)據(jù)文件，通過ATM網絡協(xié)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(tǒng)。
數(shù)字化語言學習系統(tǒng)是網絡技術發(fā)展的必然結果，它代表一種技術發(fā)展的趨勢。我們以前接觸的語言學習系統(tǒng)都是基于模擬信號的系統(tǒng)，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(fā)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(tǒng)為例，傳統(tǒng)型語言學習系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，音質不理想，系統(tǒng)功能單一，教學交互性差，所有的傳統(tǒng)型語言學習系統(tǒng)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(tǒng)型語言學習系統(tǒng)愈來愈不能滿足教學應用的需求。怎樣發(fā)揮語言學習系統(tǒng)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(shù)字化語音教室是以ATM協(xié)議為網絡信息傳輸協(xié)議搭建的數(shù)字化、互動式語言教學平臺。系統(tǒng)全面采用支持多種各式的數(shù)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(tǒng)多媒體語言授課的所有功能和習慣，同時充分發(fā)揮數(shù)字化和網絡化的優(yōu)勢，創(chuàng)造性的提出了構建以學生為主體的語言教學環(huán)境，同時為教師和學生創(chuàng)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(huán)境中進行有效的語言學習。
新一代全數(shù)字化語言學習系統(tǒng)，不僅支持傳統(tǒng)語言學習系統(tǒng)的所有功能，還提供了數(shù)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(shù)字化，音質大幅提高。是一套真正成熟的全數(shù)字語言學習系統(tǒng)。
本公司開發(fā)的“SG-ATM3100A數(shù)字化語音學習系統(tǒng)”是根據(jù)當前外語教學的時代發(fā)展要求，充分聽取教學一線授課老師的應用需求設計開發(fā)出的具有多項新穎特性的前瞻性的專業(yè)化產品。它是建立在ATM專業(yè)網絡結構基礎之上，采用ATM協(xié)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(shù)字語音終端的數(shù)字信號處理，完成語言的教學和訓練功能。
學生數(shù)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(tǒng)應用了SG-ATM3100主控交換機,控制音頻信號和外部節(jié)目源，將外部模擬音頻信號輸入到計算機轉為數(shù)字信號，通過網絡向學生終端發(fā)送，提高教學音質效果，并可在服務器軟件上控制各路節(jié)目源以便老師教學。
二．系統(tǒng)特點：
系統(tǒng)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(jiān)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(jiān)看 電子閱讀
自主點播 隨堂測試 系統(tǒng)判分 自我測試
成績統(tǒng)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(tǒng)產品還是與進口的語音系統(tǒng)產品相比，“ATM3100A數(shù)字語言教學系統(tǒng)”都具有強大的功能和廣泛的適應性。這不僅體現(xiàn)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(yōu)于模擬語音教室。系統(tǒng)繼承了以往語音教學系統(tǒng)的優(yōu)點，應用了新的計算機和多媒體技術。實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)字音頻和外部模擬音頻（如錄音機、錄像機、VCD等）都可作為節(jié)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(shù)字錄音：學生機錄音數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tǒng)中的考試管理延時低，最大延時小于10MS，系統(tǒng)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(lián)，以共享教師機資源。
B．實用性強，易于操作：
系統(tǒng)控制軟件基于Windows2000/XP，操作簡單易學，介面通俗易懂。
系統(tǒng)硬件安裝方便，連接可靠，易于施工。
系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)管理模塊、通信控制模塊、教學模塊，分別用于實現(xiàn)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(tǒng)控制模塊、電源模塊、信號接口模塊，分別用于實現(xiàn)信號交換、系統(tǒng)控制、集中供電、輸入輸出接口。
1．采用獨立+9V供電方式，可統(tǒng)一管理學生開/關機，保證系統(tǒng)的安全性。
2．系統(tǒng)可靠性提高：采用高速DSP嵌入式實時操作系統(tǒng)，具備自檢功能，斷線自恢復功能，系統(tǒng)維護簡單，故障率低。
3．優(yōu)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(wěn)定可靠的關鍵因素。采用合理的連接接口不僅會使得系統(tǒng)安裝連接方便，而且還可以提高系統(tǒng)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(tǒng)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(yōu)化了系統(tǒng)結構，提高系統(tǒng)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(wěn)定性。
2．專業(yè)的焊接加工及檢測工藝，系統(tǒng)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(guī)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(xiàn)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
茂的課堂語言學習。將校園網絡服務器中、國際互聯(lián)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(xiàn)橫向/縱向2人、4人小組討論，聲音飽滿、發(fā)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
直接對話的聲音一模一樣。
5、監(jiān)聽/監(jiān)看輔導
隨時監(jiān)聽學生說話或收聽資料的情況、監(jiān)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
以選擇4個學生）。
7、電子舉手
學生出現(xiàn)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(tǒng)計管理，是學生主動學習，節(jié)省師資，提高教學效果的好環(huán)境。
1、自學課堂
課堂上學生根據(jù)教師規(guī)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
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(guī)律。
3、自我測試
學生可進行自我測試。試畢，計算機立即統(tǒng)計分數(shù)，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。
5、多媒體教學資源
能利用服務器中多媒體教學資源，實現(xiàn)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。
7、學生終端變速點播
可自主調節(jié)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(xiàn)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。
C、 標準化無紙考試系統(tǒng)
專業(yè)的考試題庫、周到的閱卷系統(tǒng)、詳細的試題分析，為學校提供整套可行的專業(yè)試
實施環(huán)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
統(tǒng)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(tǒng)計：學生測試后的綜合評分及各分數(shù)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(tǒng)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(xiàn)狀，基于
數(shù)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(fā)表觀點、看圖說話(此項需要借助電腦顯示器顯示圖象)等。
數(shù)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(shù)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(shù)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(yè)化語音效果：發(fā)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(guī)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。
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。
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(tǒng)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。
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
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(jù)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(shù)據(jù)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(xù)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(jiān)控學生學習情況。
四、參數(shù)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(jié)目進行講解, 這時學生可聽到這路節(jié)目及教師的混合聲。
聽節(jié)目：在教師授權狀態(tài)下，學生可自由選擇聽取某路節(jié)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(tǒng)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(jié)目：教師可指定學生聽某路節(jié)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(jiān)錄：教師可將監(jiān)聽到的學生復習內容錄在主錄機的磁帶上。
監(jiān)聽：教師可手動指定監(jiān)聽某個學生，也可設置一個時間間隔對學生進行自動循環(huán)監(jiān)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(tài)；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(fā)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(tǒng)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(guī)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(tǒng)進行電子收卷。
考試結果輸出：系統(tǒng)收卷后會自動進行考試結果分析、統(tǒng)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(jié)目選擇功能: 可在兩路節(jié)目間任意切換選聽主機送下來的立體聲節(jié)目內容。
音量選擇：四級循環(huán)電子音量控制。
LCD顯示：播放記數(shù)、節(jié)目號、音量大小、狀態(tài)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(fā)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(tǒng)主機技術參數(shù)
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(jié)目：63-12500HZ
輸出電平：-10Db
對講：100-8000HZ
室內揚聲器：
連接頭RCAX1
監(jiān)聽：100-8000HZ
輸出阻抗：8Ω
輸出電平：-15dB
輸出功率：5WX2
節(jié)目：55dB
對講：D-subq pinx96(MAX)
監(jiān)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(shù)
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(huán)境溫度:0℃-40℃
相對濕度: 20%-85%
學生機技術參數(shù)
頻響效應:100Hz-4KHz
信噪比: 〉50db
環(huán)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：20-16SGZ+2d
SG-ATM03A型數(shù)字語言學習系統(tǒng)（48座）
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序號
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項目
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名稱
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型號規(guī)格
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單位
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單價
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數(shù)量
|
合計
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|
1
|
教
師
部
分
|
教師計算機
|
PIV3.0G/2G內存/300G/DVD/ 19LCD/256M顯卡/鍵盤/鼠標
|
套
|
|
1
|
|
|
2
|
數(shù)字語言控制軟件
|
XF-ATM3100
|
套
|
|
1
|
|
|
3
|
數(shù)字語言交換機
|
XF-ATM3100A
|
臺
|
|
1
|
|
|
4
|
數(shù)字語言主控制器
|
XF-ATM3100A
|
臺
|
|
1
|
|
|
5
|
教師錄音機
|
電控
|
臺
|
|
2
|
|
|
6
|
教師耳機話筒組
|
ECD-6KC
|
副
|
|
2
|
|
|
7
|
主控臺桌（鋁木）
|
1100*600*720
|
張
|
|
1
|
|
|
8
|
教師邊柜
|
500*600*720
|
個
|
|
2
|
|
|
9
|
教師五輪轉椅
|
|
張
|
|
1
|
|
|
10
|
學
生
部
分
|
數(shù)字終端（3英寸液晶）
|
XF-ATM3100A
|
臺
|
|
48
|
|
|
11
|
學生耳機話筒組
|
ECD-6KC
|
副
|
|
48
|
|
|
12
|
雙聯(lián)學生桌（鋁木）
|
1240*530*720
|
張
|
|
24
|
|
|
13
|
網線、水晶頭
|
超五類雙膠線
|
套
|
|
1
|
|
|
14
|
附件
|
電源線及蓋線板
|
套
|
|
1
|
|
|
合 計 總 價
|
|
|
