專利名稱：無線語音教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語音信號(hào)的無線傳輸方法和答題數(shù)據(jù)的無線傳輸方法等內(nèi)容。
背景技術(shù)：
語音教室為傳統(tǒng)的教學(xué)方式注入了新的活力，目前，正在各級(jí)學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)得以推廣使用。但是由于建立一間語音教室(60人平均每位學(xué)生3000至4000元左右)需幾十萬，經(jīng)費(fèi)投入比較大，在中專、高中、初中等，特別是農(nóng)村、邊遠(yuǎn)山區(qū)，還是無法推廣使用。能解決上述問題的方法是采用無線教學(xué)系統(tǒng)，使建立語音教室的成本大大下降。目前已有的教學(xué)系統(tǒng)主要是以模擬的調(diào)頻方式為基礎(chǔ)，進(jìn)行類似與收音機(jī)的模擬音頻傳輸。這樣的系統(tǒng)只能完成音頻信號(hào)的下行傳輸，并沒有同步答題數(shù)據(jù)上傳的功能。抗干擾能力和使用的靈活性都很差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制的ー種具有上行信道的無線語音互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，包括中心機(jī)和多個(gè)學(xué)生分機(jī)構(gòu)成的群組中心機(jī)供教師使用，具有多個(gè)無線音頻傳輸通道，選定ー個(gè)或多個(gè)學(xué)生分機(jī)，通過所述無線音頻傳輸通道，向選定的學(xué)生分機(jī)傳送特定的音頻文件或?qū)崟r(shí)語音；所述中心機(jī)還具有通信接ロ模塊、單片機(jī)I、音頻接口和音頻轉(zhuǎn)換矩陣；通信接ロ 連接上位計(jì)算機(jī)和所述單片機(jī)I，用于上位計(jì)算機(jī)和單片機(jī)I之間的通信；音頻接ロ 與音源連接，接收音源傳輸?shù)囊纛l文件或?qū)崟r(shí)語音，將音頻傳送至音頻切換矩陣；音頻轉(zhuǎn)換矩陣接收并存儲(chǔ)音頻；單片機(jī)I:解析上位計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令、編制所述選定的學(xué)生分機(jī)的地址特征碼；將音頻切換矩陣中的音頻、解析后的指令和地址特征碼發(fā)送至指定的無線音頻通道；無線音頻通道與單片機(jī)I相連接，接收并向群組發(fā)送所述的音頻、指令和地址特征碼；學(xué)生分機(jī)供學(xué)生使用，具有無線傳輸單元，接收由中心機(jī)傳送的音頻、指令和特征碼并協(xié)助學(xué)生對(duì)中心機(jī)下達(dá)的各種指令做出回應(yīng)；學(xué)生分機(jī)還具有單片機(jī)II、音頻轉(zhuǎn)換單元、音頻輸入輸出設(shè)備、鍵盤輸入單元和輸出單元；無線傳輸模塊接收和存儲(chǔ)中心機(jī)傳送的音頻、指令和地址特征碼；將地址特征碼傳送至單片機(jī)II;單片機(jī)II:分析地址特征碼是否與本機(jī)的地址相同如果相同，將所述音頻傳送至音頻轉(zhuǎn)換単元，將指令通過輸出単元傳送給學(xué)生，完成下行指令和音頻的傳輸；如果地址不同，則清空無線傳輸模塊；
、
所述中心機(jī)中的無線音頻傳輸通道具有無線傳輸模塊、存儲(chǔ)器、單片機(jī)III、音頻轉(zhuǎn)換模塊和控制接ロ ；學(xué)生通過所述學(xué)生分機(jī)的鍵盤輸入單元輸入指令，指令由單片機(jī)II經(jīng)過解析后，由學(xué)生分機(jī)的無線傳輸模塊以無線的方式發(fā)送至中心機(jī)的無線音頻傳輸通道；指令經(jīng)過單片機(jī)III處理后，先寄存在所述無線音頻傳輸通道內(nèi)的存儲(chǔ)器內(nèi)；同時(shí)，單片機(jī)III向中心機(jī)發(fā)出信號(hào)，通知中心機(jī)所述無線音頻傳輸通道內(nèi)寄存有待處理的指令；由中心機(jī)中通信接ロ通知操作上位計(jì)算機(jī)的教師，教師根據(jù)實(shí)際情況，下達(dá)指令，將寄存在所述無線音頻傳輸通道內(nèi)存儲(chǔ)器的指令上傳至上位計(jì)算機(jī)教師處，完成上行指令的傳輸。學(xué)生分機(jī)的無線傳輸單兀，在姆一次啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)向中心機(jī)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)；中心機(jī)接收并存儲(chǔ)每ー個(gè)上傳的學(xué)生分機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)，通過單片機(jī)II解析后，通過控制接口上傳至上位計(jì)算機(jī)，將當(dāng)前處于開機(jī)狀態(tài)的學(xué)生分機(jī)編號(hào)呈現(xiàn)給教師。還具有音頻上行通道教師選擇群組中的ー個(gè)學(xué)生分機(jī)，中心機(jī)設(shè)定所述選定的學(xué)生分機(jī)的上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，通過所述無線傳輸通道在群組中發(fā)送；被選 定的學(xué)生分機(jī)的無線傳輸模塊接收到上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，將所述地址特征碼傳送至單片機(jī)II確認(rèn)是否與本機(jī)匹配；確認(rèn)匹配后，單片機(jī)II解析所述上行權(quán)限賦予指令，提示學(xué)生由音頻輸入輸出設(shè)備輸入音頻；所述音頻經(jīng)過音頻轉(zhuǎn)換単元完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過無線傳輸模塊發(fā)送至中心機(jī)內(nèi)部的無線音頻傳輸通道，并存儲(chǔ)在無線音頻通道中；所述無線語音通道告知單片機(jī)I，通道內(nèi)存有待處理音頻，單片機(jī)I根據(jù)教師的意愿，將所述音頻通過音頻接ロ傳送給教師，完成音頻的上傳。所述中心機(jī)的單片機(jī)I，根據(jù)教師的意愿，編制群組內(nèi)其他學(xué)生分機(jī)的地址特征碼和指令，將所述選定的學(xué)生分機(jī)上傳的音頻，傳送給群組內(nèi)的其他學(xué)生分機(jī)。中心機(jī)的單片機(jī)I，設(shè)定輪詢時(shí)間間隔，為群組內(nèi)的每個(gè)學(xué)生分機(jī)設(shè)定上傳權(quán)限賦予指令、地址特征碼和上傳時(shí)間；每個(gè)輪詢時(shí)間，發(fā)送ー個(gè)學(xué)生分機(jī)的上傳權(quán)限賦予指令和地址特征碼；每個(gè)學(xué)生分機(jī)，只在自己的上傳時(shí)間上傳指令。中心機(jī)具有可同時(shí)輸入多個(gè)音頻的多路音頻輸入接ロ ；單片機(jī)I，根據(jù)教師意愿，將群組分為多個(gè)小組，向每個(gè)小組發(fā)送所述多個(gè)音頻中的ー個(gè)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的本發(fā)明將語音授課系統(tǒng)，分解為中心機(jī)、通道板和學(xué)生分機(jī)。教師使用中心機(jī)，中心機(jī)負(fù)責(zé)將教師的話音和聽カ錄音等音頻信號(hào)用無線數(shù)字傳輸技術(shù)發(fā)送給學(xué)生分機(jī)。學(xué)生使用學(xué)生分機(jī)接收音頻數(shù)據(jù)并還原為音頻信號(hào)。系統(tǒng)在提供下行音頻通路的同時(shí)，還提供上行通信信道作為學(xué)生答題結(jié)果統(tǒng)計(jì)的渠道，為教師采集學(xué)生成績(jī)提供方便。


為了更清楚的說明本發(fā)明的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做ー簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明中心機(jī)的結(jié)構(gòu)2為本發(fā)明中心機(jī)無線音頻通道的結(jié)構(gòu)3為本發(fā)明學(xué)生分機(jī)的結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。ー種無線語音互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，包括供教師使用的中心機(jī)I和多個(gè)學(xué)生分機(jī)2構(gòu)成的群組；如圖I所示中心機(jī)1，由教師使用，可以根據(jù)教師意愿在群組之中，選中ー個(gè)或多個(gè)學(xué)生分機(jī)2，以無線的方式，向選定的學(xué)生分機(jī)傳送特定的音頻文件或者實(shí)時(shí)語音。中心機(jī)I :供教師使用，具有多個(gè)無線音頻傳輸通道3，用于選定群組內(nèi)的ー個(gè)或者多個(gè)學(xué)生分機(jī)2，通過無線音頻傳輸通道3，可根據(jù)教師意愿向選定的學(xué)生分機(jī)2以無線的傳輸方式傳送特定的指令，控制學(xué)生分機(jī)完成相關(guān)的任務(wù)；向?qū)W生分機(jī)下達(dá)音頻文件或者傳送實(shí)時(shí)語音，完成中心機(jī)I與學(xué)生分機(jī)2之間的通話。為實(shí)現(xiàn)上述功能，作為ー個(gè)較佳的實(shí)施方式中心機(jī)I還具有通信接ロ模塊101、單片機(jī)1102、音頻接ロ 103、音頻轉(zhuǎn)換矩陣104和控制接ロ 105 ；
通信接ロ模塊101 :連接上位計(jì)算機(jī)和中心機(jī)I中的單片機(jī)1102，用于上位計(jì)算機(jī)和單片機(jī)1102之間的通信。優(yōu)選的，所述通信接ロ模塊101集成了包括串行通信接ロ、USB通信接口和網(wǎng)絡(luò)接ロ等眾多接ロ。音頻接ロ 103 :與音源連接，接收音源傳輸?shù)囊纛l文件或者由教師發(fā)出的實(shí)時(shí)語音，并且將音頻傳送至音頻切換矩陣104 ;音頻轉(zhuǎn)換矩陣104 :接收并暫時(shí)存儲(chǔ)音頻。單片機(jī)1102 :解析上位計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令、編制由教師選定的學(xué)生分機(jī)的地址特 征碼；將音頻切換矩陣104中的音頻、解析后的指令和地址特征碼發(fā)送至指定的無線音頻通道3。無線音頻通道3 :與單片機(jī)1102相連接，接收并向群組發(fā)送所述的音頻、指令和地址特征碼。學(xué)生分機(jī)2 :供學(xué)生使用，具有無線傳輸模塊201，接收由中心機(jī)傳送的音頻、指令和特征碼并協(xié)助學(xué)生對(duì)中心機(jī)下達(dá)的各種指令做出相應(yīng)的回應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，學(xué)生分機(jī)還設(shè)有單片機(jī)11202、音頻轉(zhuǎn)換単元203、音頻輸入輸出設(shè)備204、鍵盤輸入單元205和輸出單元206。無線傳輸模塊201 :接收中心機(jī)傳送的音頻、指令和地址特征碼，并將接收到的內(nèi)容暫時(shí)存儲(chǔ)在模塊內(nèi)，向?qū)⒌刂诽卣鞔a傳送至單片機(jī)II ；單片機(jī)II202 :分析地址特征碼是否與本機(jī)的地址相同如果相同，將所述音頻傳送至音頻轉(zhuǎn)換単元203，將指令通過輸出単元傳送給學(xué)生，完成下行指令和音頻的傳輸；如果地址不同，則清空無線傳輸模塊201。實(shí)施例I，下行指令的傳輸中心機(jī)I在實(shí)際工作的時(shí)候，每個(gè)無線音頻傳輸通道3都會(huì)在發(fā)射和接受之間頻繁地進(jìn)行切換。語音采樣的采樣頻率為8KHZ，每16次采樣進(jìn)行一次射頻打包操作，打包的同時(shí)將控制指令(I個(gè)字節(jié))和目標(biāo)學(xué)生分機(jī)的地址特征碼(2個(gè)字節(jié))由單片機(jī)1102寫入發(fā)送緩沖區(qū)中。中心機(jī)I的無線音頻傳輸通道3在發(fā)送完數(shù)據(jù)之后，轉(zhuǎn)為接收模式，等待學(xué)生分機(jī)2的回應(yīng)。直到下一次16次音頻采樣結(jié)束才轉(zhuǎn)為發(fā)送狀態(tài)。中心機(jī)I每2ms就要進(jìn)行ー個(gè)周期的狀態(tài)轉(zhuǎn)換切換。也就是每秒鐘有500次。每ー個(gè)發(fā)送時(shí)刻，中心機(jī)I內(nèi)單片機(jī)1102的學(xué)生分機(jī)地址指針都會(huì)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有學(xué)生分機(jī)2的逐一輪詢，假設(shè)有50臺(tái)分機(jī)，則每臺(tái)分機(jī)毎秒鐘可以有10次通信的機(jī)會(huì)，能夠達(dá)到比較實(shí)時(shí)的效果。學(xué)生分機(jī)2接到射頻數(shù)據(jù)包之后，將音頻數(shù)據(jù)放入播放緩沖區(qū)，然后分析地址特征碼，如果和本機(jī)的地址不相同則跳過，不去執(zhí)行；如果和本地地址相同，則執(zhí)行附帯的控制指令。學(xué)生分機(jī)2在收到屬于本機(jī)的指令之后，要給中心機(jī)I 一個(gè)回應(yīng)，否則，在下ー個(gè)循環(huán)中，中心及還會(huì)重發(fā)上ー個(gè)指令，以防止指令丟失。中心機(jī)I中的無線音頻傳輸通道3具有無線傳輸模塊301、存儲(chǔ)器303、單片機(jī)II1302、音頻轉(zhuǎn)換模塊304和控制接ロ 305。實(shí)施例2，上行指令的傳輸，針對(duì)學(xué)生答題數(shù)據(jù)所設(shè)計(jì)的。當(dāng)進(jìn)行聽カ考試的時(shí)候，學(xué)生可以鍵入自己的答案學(xué)生通過所述學(xué)生分機(jī)2的鍵盤輸入?yún)g元205輸入上行請(qǐng)求指令，該請(qǐng)求指令由單片機(jī)II202經(jīng)過解析后，由學(xué)生分機(jī)2的無線傳輸模塊201以無線的方式發(fā)送至中心機(jī)的無線音頻傳輸通道3 ；指令經(jīng)過單片機(jī)III302處理后，先寄存在所述無線音頻傳輸通道3內(nèi)的存儲(chǔ)器303 內(nèi)；同時(shí)，單片機(jī)III302向中心機(jī)I發(fā)出信號(hào)，通知中心機(jī)I所述無線音頻傳輸通道3內(nèi)寄存有待處理的請(qǐng)求指令；由中心機(jī)I中通信接ロ模塊101通知操作上位計(jì)算機(jī)的教師，教師根據(jù)實(shí)際情況，下達(dá)指令，將寄存在所述無線音頻傳輸通道3內(nèi)存儲(chǔ)器303的指令上傳至上位計(jì)算機(jī)教師處，完成上行指令的傳輸。學(xué)生分機(jī)2在學(xué)生按下鍵盤輸入?yún)g元205的確認(rèn)鍵，完成請(qǐng)求指令的上傳，學(xué)生分機(jī)2的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為接收狀態(tài)，即無線傳輸模塊201轉(zhuǎn)換為接受狀態(tài)，學(xué)生分機(jī)2等待屬于自己的下行指令到來，當(dāng)收到屬于自己的下行指令，再將學(xué)生分機(jī)2狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)送狀態(tài)進(jìn)行答題數(shù)據(jù)的上傳。意味著當(dāng)前的這個(gè)時(shí)隙，只有所述的該學(xué)生分機(jī)2會(huì)上傳答題數(shù)據(jù)，這樣可以最大限度的避免多臺(tái)分機(jī)通信的沖突。中心機(jī)I收到數(shù)據(jù)之后，在下一個(gè)循環(huán)周期里要給出該分機(jī)回應(yīng)，否則學(xué)生分機(jī)2要進(jìn)行差錯(cuò)重傳操作。實(shí)施例3，下行音頻的傳輸由教師控制中心機(jī)I向群組廣播的下行音頻的音源可以是計(jì)算機(jī)、CD機(jī)、磁帶機(jī)、收音機(jī)和教師用MIC等設(shè)備輸出的實(shí)時(shí)語音等多種音源。下行音頻可以通過中心機(jī)I中的多路音頻輸入接ロ 103輸入到運(yùn)算放大電路中進(jìn)行調(diào)理和放大，放大后的音頻信號(hào)經(jīng)過音頻切換矩陣104，由單片機(jī)1102控制傳送至相應(yīng)的無線音頻傳輸通道3之中。無線音頻傳輸通道3將該音頻信號(hào)進(jìn)行PCM編碼操作，將編碼后的語音信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)III (302)的控制，每16個(gè)字節(jié)打一個(gè)數(shù)據(jù)包，經(jīng)過SPI接ロ，送至射頻發(fā)射電路中，轉(zhuǎn)變?yōu)?. 4GHZ射頻信號(hào)。學(xué)生分機(jī)2上處于接收狀態(tài)的射頻電路，即所述無線傳輸模塊201接收到傳送過來的射頻信號(hào)之后，經(jīng)過CRC校驗(yàn)沒有錯(cuò)誤則向?qū)W生分機(jī)2的單片機(jī)II202發(fā)出中斷請(qǐng)求，單片機(jī)II202讀出數(shù)據(jù)后，將16字節(jié)的話音數(shù)據(jù)以O(shè). 125ms的間隔進(jìn)行解碼，這樣在解碼 器的輸出端就能夠清晰的還原出音源所播放出來的聲音了。中心機(jī)I具有多個(gè)無線音頻傳輸通道3，每個(gè)無線音頻傳輸通道3都有自己工作的頻段和地址，音頻轉(zhuǎn)換矩陣104可以將兩路或者多路輸入的音頻任意的送至任何一個(gè)無線音頻傳輸通道3上。學(xué)生分機(jī)2開機(jī)之后可以使用手動(dòng)選擇的方式，調(diào)整本機(jī)接收的頻段，來選擇收聽不同的音頻。一旦選定了頻段之后，這個(gè)頻段會(huì)保存在分機(jī)的Flash存儲(chǔ)器中，掉電不會(huì)丟失，關(guān)機(jī)重新開機(jī)后，還會(huì)自動(dòng)選定到這個(gè)頻段上來。實(shí)施例4，上行音頻的傳輸功能教師通過軟件界面先給待提問的學(xué)生的狀態(tài)改成允許通話，這樣，這名學(xué)生就得到了上行發(fā)送音頻信號(hào)的權(quán)限。中心機(jī)I根據(jù)教師的意愿編制所述選定的學(xué)生分機(jī)2的上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，通過所述無線傳輸通道3在群組中發(fā)送。被選定的學(xué)生分機(jī)2的無線傳輸模塊201接收到上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，將所述地址特征碼傳送至單片機(jī)II202確認(rèn)是否與本機(jī)匹配。確認(rèn)匹配后，被選定的學(xué)生分機(jī)2就具有了發(fā)送上行音頻的權(quán)限。單片機(jī)II202解 析所述上行權(quán)限賦予指令，提示學(xué)生由音頻輸入輸出設(shè)備204輸入音頻。優(yōu)選的，所述輸入輸出設(shè)備204為帶有話筒的頭戴式耳麥。學(xué)生在得到老師的許可發(fā)言之后，按下“通話”按鍵，通過頭戴式耳麥的話筒講出上行話音，講話結(jié)束之后松開通話按鍵，上行音傳送結(jié)束。所述話音，即所述的話音經(jīng)過音頻轉(zhuǎn)換單元203完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過無線傳輸模塊201發(fā)送至中心機(jī)內(nèi)部的無線音頻傳輸通道3，并存儲(chǔ)在該無線音頻傳輸通道3中；所述無線音頻傳輸通道3告知單片機(jī)1102，通道內(nèi)存有待處理音頻，單片機(jī)1102根據(jù)教師的意愿，將所述音頻通過音頻接ロ 103傳送給教師。上行的話音信號(hào)由分機(jī)進(jìn)行PCM編碼操作，將編碼后的語音信號(hào)經(jīng)過分機(jī)單片機(jī)的控制，每16個(gè)字節(jié)打一個(gè)數(shù)據(jù)包，經(jīng)過SPI接ロ，送至射頻發(fā)射電路中，轉(zhuǎn)變?yōu)?. 4GHZ射頻信號(hào)。中心機(jī)上處于接收狀態(tài)的射頻電路接收到傳送過來的射頻信號(hào)之后，經(jīng)過CRC校驗(yàn)沒有錯(cuò)誤則向中心機(jī)的單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，單片機(jī)讀出數(shù)據(jù)后，將16字節(jié)的話音數(shù)據(jù)以O(shè). 125ms的間隔進(jìn)行解碼，這樣在解碼器的輸出端能夠清晰的還原出音源所播放出來的聲音。進(jìn)ー步的，考慮到課堂教學(xué)會(huì)需要將ー個(gè)學(xué)生的回答內(nèi)容，傳送給全班的同學(xué)。中心機(jī)的單片機(jī)1102根據(jù)教師的意愿，編制群組內(nèi)其他學(xué)生分機(jī)的地址特征碼和指令，將所述選定的學(xué)生分機(jī)2上傳的音頻，傳送給群組內(nèi)的其他學(xué)生分機(jī)2。實(shí)施例5 :多個(gè)學(xué)生同時(shí)答題功能考慮到，同一時(shí)間，針對(duì)一個(gè)問題，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)學(xué)生同時(shí)答題的情況，作為ー個(gè)較佳的實(shí)施方式，中心機(jī)I具有輪詢機(jī)制中心機(jī)的單片機(jī)1102，設(shè)定輪詢時(shí)間間隔，為群組內(nèi)的每個(gè)學(xué)生分機(jī)2設(shè)定上傳權(quán)限賦予指令、各自不同的地址特征碼和上傳時(shí)間，并且每個(gè)輪詢時(shí)間，發(fā)送ー個(gè)學(xué)生分機(jī)的上傳權(quán)限賦予指令和地址特征碼；每個(gè)學(xué)生分機(jī)2，只在自己的上傳時(shí)間上傳指令。中心機(jī)I將時(shí)間按分機(jī)的地址進(jìn)行劃分，每個(gè)學(xué)生分機(jī)2分配給2mS的時(shí)間間隙，在數(shù)據(jù)包總添加地質(zhì)特征碼和授權(quán)的權(quán)限賦予指令。學(xué)生分機(jī)2只在收到屬于自己的地址特征碼和權(quán)限賦予指令后，才向中心機(jī)I上傳送答題數(shù)據(jù)。中心機(jī)I在所有分機(jī)地址編號(hào)上進(jìn)行輪詢掃描，這樣每臺(tái)學(xué)生分機(jī)2都會(huì)有機(jī)會(huì)得到上行傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)隙。并且，不同的學(xué)生分機(jī)的傳輸不可能發(fā)生碰撞。若因?yàn)樾盘?hào)問題某次上傳失敗，還可以在下一次傳輸?shù)臅r(shí)候做出彌補(bǔ)。以中心機(jī)I掃描50臺(tái)分機(jī)計(jì)算，每個(gè)分機(jī)一秒鐘會(huì)有10次的傳輸機(jī)會(huì)，學(xué)生不會(huì)產(chǎn)生任何拖延的感覺。中心機(jī)I和上位計(jì)算機(jī)之間通信接ロ的傳輸速度足以滿足多個(gè)命令幀，集中式、大數(shù)據(jù)量的通信要求。實(shí)施例6.分卷考試功能。為了增加考試的公平性，本系統(tǒng)可以提供分卷考試功能，教師預(yù)先將學(xué)生群組變成多個(gè)小組，每個(gè)小組應(yīng)用一套考卷 中心機(jī)I具有可同時(shí)輸入多個(gè)音頻的多路音頻輸入接ロ 103 ;單片機(jī)1102，根據(jù)教師意愿，將群組分為多個(gè)小組，利用不同的無線音頻傳輸通道3向每個(gè)小組發(fā)送所述多個(gè)音頻中的ー個(gè)。通常的考試都會(huì)設(shè)置A/B卷中心機(jī)I中的單片機(jī)1102，控制從音頻接ロ輸入的2路音源，同過音頻轉(zhuǎn)換矩陣104，將2路音源傳送至不同的音頻傳送通道中向群組廣播，不同的小組接受不同的音頻，并作出相應(yīng)的解答，在學(xué)生分機(jī)2的鍵盤輸入?yún)g元205輸入相應(yīng)的答案，發(fā)送至相應(yīng)的無線音頻傳輸通道中。中心機(jī)I的每個(gè)無線音頻傳輸通道都可以有多種頻段供選擇，在使用的時(shí)候，制藥箱里的教師不使用相同的頻段，就不會(huì)發(fā)生任何沖突。每個(gè)無線音頻傳輸通道設(shè)計(jì)有6個(gè)頻段可供選擇，頻道之間間隔的頻率盡量的拉大，以避免頻段間的干擾。使用教師可以通過軟件任意設(shè)置。并且射頻通信的方式本系統(tǒng)采用了突發(fā)性通信的方式，以極高的速度，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)送完所有的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，盡量減少射頻信號(hào)在空中的存在時(shí)間，盡最大限度的降低了相鄰班級(jí)設(shè)備信號(hào)碰撞的可能性。
權(quán)利要求
1.一種無線語音互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于包括 中心機(jī)(I)和多個(gè)學(xué)生分機(jī)(2)構(gòu)成的群組 中心機(jī)(I):供教師使用，具有多個(gè)無線音頻傳輸通道(3)，選定一個(gè)或多個(gè)學(xué)生分機(jī)(2)，通過所述無線音頻傳輸通道(3)，向選定的學(xué)生分機(jī)(2)傳送特定的音頻文件或?qū)崟r(shí)語音； 所述中心機(jī)(I)還具有通信接口模塊(101)、單片機(jī)I (102)、音頻接口(103)、音頻轉(zhuǎn)換矩陣(104)和控制接口 (105)； 通信接口模塊(101):連接上位計(jì)算機(jī)和所述單片機(jī)I (102)，用于上位計(jì)算機(jī)和單片機(jī)I (102)之間的通信； 音頻接口(103):與音源連接，接收音源傳輸?shù)囊纛l文件或?qū)崟r(shí)語音，將音頻傳送至音頻切換矩陣(104);音頻轉(zhuǎn)換矩陣(104):接收并存儲(chǔ)音頻； 單片機(jī)1(102):解析上位計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令、編制所述選定的學(xué)生分機(jī)的地址特征碼；將音頻切換矩陣(104)中的音頻、解析后的指令和地址特征碼發(fā)送至指定的無線音頻通道⑶； 無線音頻通道(3):與單片機(jī)I (102)相連接，接收并向群組發(fā)送所述的音頻、指令和地址特征碼； 學(xué)生分機(jī)(2):供學(xué)生使用，具有無線傳輸模塊(201)，接收由中心機(jī)傳送的音頻、指令和地址特征碼并協(xié)助學(xué)生對(duì)中心機(jī)下達(dá)的各種指令做出回應(yīng)； 學(xué)生分機(jī)還具有單片機(jī)II (202)、音頻轉(zhuǎn)換單元(203)、音頻輸入輸出設(shè)備(204)和鍵盤輸入單元(205)； 無線傳輸模塊(201):接收和存儲(chǔ)中心機(jī)傳送的音頻、指令和地址特征碼；將地址特征碼傳送至單片機(jī)II ； 單片機(jī)11 (202):分析地址特征碼是否與本機(jī)的地址相同如果相同，將所述音頻傳送至音頻轉(zhuǎn)換單元(203)，將指令通過輸出單元傳送給學(xué)生，完成下行指令和音頻的傳輸；如果地址不同，則清空無線傳輸模塊(201)； 所述中心機(jī)中的無線音頻傳輸通道(3)具有無線傳輸模塊(301)、存儲(chǔ)器(303)、單片機(jī)III (302)、音頻轉(zhuǎn)換模塊(304)和控制接口 (305)； 學(xué)生通過所述學(xué)生分機(jī)(2)的鍵盤輸入單元(205)輸入上行權(quán)限請(qǐng)求指令，該指令由單片機(jī)II (202)經(jīng)過解析后，由學(xué)生分機(jī)(2)的無線傳輸模塊(201)以無線的方式發(fā)送至中心機(jī)的無線音頻傳輸通道(3)； 指令經(jīng)過單片機(jī)III (302)處理后，先寄存在所述無線音頻傳輸通道內(nèi)的存儲(chǔ)器(303)內(nèi)； 同時(shí)，單片機(jī)111 (302)向中心機(jī)(I)發(fā)出信號(hào)，通知中心機(jī)(I)所述無線音頻傳輸通道(3)內(nèi)寄存有待處理的指令； 由中心機(jī)(I)中通信接口模塊(101)通知操作上位計(jì)算機(jī)的教師，教師根據(jù)實(shí)際情況，下達(dá)指令，向該學(xué)生分機(jī)(2)下達(dá)上傳指令和地址特征碼，所述學(xué)生分機(jī)(2)在接收到本機(jī)的上傳指令和地址特征碼之后，上傳相應(yīng)的指令，完成上行指令的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線語音教學(xué)系統(tǒng)，其特征還在于所述學(xué)生分機(jī)(2)的無線傳輸模塊(201),在每一次啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)向中心機(jī)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)；中心機(jī)接收并存儲(chǔ)每一個(gè)上傳的學(xué)生分機(jī)(2)的啟動(dòng)信號(hào)，通過單片機(jī)II (202)解析后，通過控制接口(105)上傳至上位計(jì)算機(jī)，將當(dāng)前處于開機(jī)狀態(tài)的學(xué)生分機(jī)(2)編號(hào)呈現(xiàn)給教師。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線語音教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于還具有音頻上行通道 教師選擇群組中的一個(gè)學(xué)生分機(jī)(2)，中心機(jī)編制該學(xué)生分機(jī)(2)的上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，通過所述無線傳輸通道(3)在群組中發(fā)送；被選定的學(xué)生分機(jī)(2)的無線傳輸模塊(201)接收到上行權(quán)限賦予指令和地址特征碼，將所述地址特征碼傳送至單片機(jī)11 (202)確認(rèn)是否與本機(jī)匹配；確認(rèn)匹配后，單片機(jī)II (202)解析所述上行權(quán)限賦予指令，提示學(xué)生由音頻輸入輸出設(shè)備(204)輸入音頻；所述音頻經(jīng)過音頻轉(zhuǎn)換單元(203)完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過無線傳輸模塊(201)發(fā)送至中心機(jī)內(nèi)部的無線音頻傳輸通道(3)，并存儲(chǔ)在該無線音頻傳輸通道(3)中；所述無線音頻傳輸通道(3)告知單片機(jī)I (102)，通道內(nèi)存有待處理音頻，單片機(jī)I (102)根據(jù)教師的意愿，將所述音頻通過音頻接口(103)傳送給教師，完成音頻的上傳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線語音教學(xué)系統(tǒng)，其特征還在于所述中心機(jī)的單片機(jī)1(102)根據(jù)教師的意愿，編制群組內(nèi)其他學(xué)生分機(jī)的地址特征碼和指令，將所述選定的學(xué)生分機(jī)(2)上傳的音頻，傳送給群組內(nèi)的所述其他學(xué)生分機(jī)(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線語音教學(xué)系統(tǒng)，其特征還在于所述中心機(jī)具有輪詢機(jī)制 所述中心機(jī)的單片機(jī)1(102)，設(shè)定輪詢時(shí)間間隔，為群組內(nèi)的每個(gè)學(xué)生分機(jī)(2)設(shè)定上傳權(quán)限賦予指令、地址特征碼和上傳時(shí)間；每個(gè)輪詢時(shí)間，發(fā)送一個(gè)學(xué)生分機(jī)的上傳權(quán)限賦予指令和地址特征碼；每個(gè)學(xué)生分機(jī)(2)，只在自己的上傳時(shí)間上傳指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線語音教學(xué)系統(tǒng)，其特征還在于所述中心機(jī)(I)具有可同時(shí)輸入多個(gè)音頻的多路音頻輸入接口(103);單片機(jī)I (102)，根據(jù)教師意愿，將群組分為多個(gè)小組，向每個(gè)小組發(fā)送所述多個(gè)音頻中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線語音教學(xué)系統(tǒng)，分解為中心機(jī)、通道板和學(xué)生分機(jī)。教師使用中心機(jī)，中心機(jī)負(fù)責(zé)將教師的話音和聽力錄音等音頻信號(hào)用無線數(shù)字傳輸技術(shù)發(fā)送給學(xué)生分機(jī)。學(xué)生使用學(xué)生分機(jī)接收音頻數(shù)據(jù)并還原為音頻信號(hào)。系統(tǒng)在提供下行音頻通路的同時(shí)，還提供上行通信信道作為學(xué)生答題結(jié)果統(tǒng)計(jì)的渠道，為教師采集學(xué)生成績(jī)提供方便。
文檔編號(hào)G09B5/14GK102663909SQ201210102108
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者于躍, 彭沖, 李賓, 許元毅, 錢軍 申請(qǐng)人:大連聯(lián)達(dá)科技有限公司