[发明专利]音视频教学设备、智能教学系统

说明书

本发明实施例提供一种音视频教学设备、智能教学系统，其用于智慧黑板或触控一体机，包括：核心板，用于对获取的音视频进行处理；音频板，音频板上集成有音频处理模块和音频编译码处理模块，音频处理模块包括回声消除单元、啸叫抑制单元以及自动增益控制处理单元，音频编译码处理模块包括A/D转换单元、D/A转换单元、滤波单元以及混音处理单元；核心板用于根据接收的操控指令或获取的音视频的内容，选择性的将经过音视频处理得到的音频传输至所述音频处理模块和/或音频编译码处理模块。通过本案可简化教室音频连接，缩减智慧教室的设备安装调试时间，支持通过智慧黑板就可以进行本地扩音上课和远程互动教学的教学活动，提高音视频处理效率。

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种用于智慧黑板或触控一体机的音视频教学设备。

背景技术

目前智慧黑板或触控一体机在教学领域中广泛使用，成为普教、职教、高教各种教室的标配设备。不论是智慧黑板还是触控一体机本身都集成了音频扩声功能，但除此之外基本上没有其他的音频处理功能。但音视频教学现在在学校中广泛使用，尤其是在教室里，音频的使用是教学活动的刚需，基本上可以说任何的教学活动都离不开音频。目前智慧黑板或触控一体机在音频处理方面的缺失，需要外加相应的音频处理设备，现在学校对于智慧教室的功能要求，如异地同上一节课(远程互动教学)、空中课堂等功能要求必须要增加相应的音频处理设备，导致教室内尤其是讲台内(上)的设备越来越多，每增加一个功能就需要增加相应的设备，而且绝大部分设备是放置在讲台中，讲台面充斥着各种音频设备，而且内部连线复杂，安装复杂，使用起来也很麻烦，大大降低了系统的可靠性，讲台桌面设备太多也给老师带来很大的使用复杂度，导致易用性较低。

目前智慧黑板或触控一体机音频处理非常简单，只有单一的扩放音功能，智慧黑板或触控一体机触控一体机内部集成功放和扬声器(和家里电视机类似)，可以将特定的音频文件播放出来，但没有其它的音频功能。这对于教学应用来说就不够用了，教学活动首先需要本地扩音功能，即将老师上课的声音本地实时扩音放大，让教室里每个学生都能听清楚，但同时不能出现啸叫，过去为了实现这一功能，都需要在教室里配置移频功放用于教室本地扩音，移频功放一般体积较大，连线也较多，属于第一代多媒体教室的产品。目前的智慧黑板或触控一体机不具备本地扩音功能，当然也不能解决本地扩音啸叫问题，老师上课还是需要依赖于第一代独立的本地扩音设备。

随着合作办学和教学资源均等化的要求，学校对于远程互动教学(异地同上一节课、空中课堂等)的要求越来越多，而远程互动教学必须要解决一个音频问题就是回声消除问题，回声消除是远程音视频会议中的一个技术，本身较为复杂，如果要在每个教室里搭建远程音视频会议，需要额外配置回声消除音频处理设备，成本较高、连线复杂，也不太现实。教育领域需要一个低成本、方便易用的解决方案，尤其是在SARS和新冠状肺炎等突发事件的出现后，这类需求更为迫切。

目前智慧黑板和触控一体机被大量使用于智慧教室中，但大多应用在播放显示，触控、存储等视频方面，涉及到音频的应用，仅仅用于视频文件播放的扩声，而教学活动中最重要的音频方面，如本地扩音，啸叫消除以及现在智慧教室重要异地同上一节课即远程互动教学涉及到的音频处理(AEC，回声消除)功能则目前所有的智慧黑板或触控一体机都无能为力，都需要外加音频处理设备才能实现，而远程互动涉及到音频处理连线也很复杂，涉及到参考音频、混合音频、回声消除后音频、MIC、音箱等等连线，都不能接错，另外还涉及不同设备间的兼容和参数调试，对于老师日常教学来说过于复杂；由于音频本身就很敏感，容易受到干扰，这些功能集中在智慧黑板中实现，会出现各个设备兼容性问题，或者连线太多造成的连接不好等问题。