多媒体CAI全接触之硬件选购
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一般来说，多媒体CAI主要由主控计算机、投影设备、音响设备、中控设备等组成(见（图4）)，下面咱们来近距离接触它们。
一、主控计算机
主控计算机在CAI中起着一种桥梁的作用，多媒体课件必须借助它来运行，它的性能影响着课件展现质量及速度。在购买主控计算机时我们应结合自己的应用情况及CAI方案进行，选购时可考虑品牌机及兼容机两种方案。
品牌机因其系统性能及售后服务能为我们省去许多后顾之忧。选择时要特别注意其CPU运行速度、内存质量、硬盘大小及显卡、声卡的质量，我们可多比较一下国内的知名品牌机，如联想、同方等。
如采用兼容机，在选购时重点要注意主板、CPU、显卡、内存条及电源的选择，下面为大家介绍我校主控计算机的配置。为了追求系统的兼容性及稳定性，我们采用了Intel的CPU──P4 1.4GHz，它采用mPGA封装，Socket 478结构，系统总线的带宽为3.2GB/s，它在三维图形运用、数字音频和数字视频的运用方面也相当不错；主板采用845 Pro2，它支持Intel Socket 478封装Pentium 4处理器至1.8GHz或更高，最高可支持3GB内存，而且内建支持六声道的CMI 8738硬声卡；硬盘选用的是Seagate ST360021A，大小为60GB，转速为7200 rpm ，带有2MB缓存，寻道时间9ms。对于内存，DDR规范已得到包括Intel在内的诸多厂商的认可，属于主流内存，而且它的性能差不多是SDRAM的两倍，而价格与同容量大小的SDRAM接近，所以DDR内存条为首选；显卡的好坏会直接影响显示效果，所以在选择时根据实际情况尽量选好一点的，因此我们选择采用GeForce2 Ti芯片的显卡、32MB 4ns DDR显存。我们在选购时还不能忽略电源及CPU风扇的质量，因它们会影响计算机运行的稳定性。主控计算机最好配上刻录机，便于日后课件及资料的保存，当然如果需要采集视频，可选择视频采集卡，资金少且对此要求不高的可采用低价位的具有采集功能的设备。
二、投影设备
投影设备在整个CAI中占有很重要的地位，它是提供学生学习的一个窗口，它的好坏对教学效果起着很大的影响，下面分投影机与屏幕来进行详细介绍。
(一)投影机
投影机(如（图5）)在整个多媒体教学系统硬件的投资中占较大一部分，所以我们在选择时要慎重。首先来为大家介绍一些关于投影机的知识吧。
当前市场上销售的投影机主要有CRT投影机、LCD投影机和DLP投影机。
CRT(Cathode Ray Tube)投影机为前几年应用比较广泛的一种，在以前的录相厅中被大量使用。通常所说的三枪投影机就是由3个CRT投影管组成的投影机，CRT投影机显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力；缺点是亮度低、体积大，操作复杂，对安装环境要求较高，而且价格昂贵。
LCD(Liquid CRystal Display)投影机是目前投影机市场上的主要产品。液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为55℃～77℃。投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。LCD投影机色彩还原较好，分辨率可达XGA标准，它重量轻、体积小，易于操作和携带，同时价格比较低廉，因而是当今投影机市场上的主要产品。
DLP(Digital Light Processor)投影机以DMD(Digital Micormirror Device)数字微镜作为成像器件，DLP投影机的技术是一种反射式投影技术。采用DLP的投影机产生的画面对比度较高，光路系统设计得更紧凑，因而在体积、重量方面占优势；而LCD在亮度均匀性、色彩及细节的表现上是强项。同时LCD技术成熟，而DLP是新生代，在技术完善方面还有待加强。
下面我们来了解一下投影机的一些专用术语：
1.亮度 国际标准单位是ANSI(流明)。它是在投影机与屏幕之间距离为2.4米、屏幕大小为60英寸时，用测光笔测量投影画面的9个点的亮度，求出这9个点亮度的平均值，就是ANSI流明；当前主流投影机都在1000流明以上。
2.真实分辨率与最大分辨率 真实分辨率是指LCD液晶板的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体，一个液晶体为一个像素点。如输出分辨率为800×600，则表示液晶板的横向上划分了800个像素点，竖向上划分了600个像素点。物理分辨率越高，则可接收分辨率的范围越大，则投影机的适应范围越广。最大分辨率指投影机可接收比物理分辨率大的分辨率，通过压缩算法将信号投出。目前投影机的分辨率有VGA、SVGA、XGA、SXGA、UXGA几个级别，它们对应的像素点数分别为640×480、800×600、1024×768、1280×1024、1600×1200。高分辨率显现的画面更细致，我们一般应选XGA级(1024×768)像素以上的投影机。
3.对比度 对比度指黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次，比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，色彩表现越丰富，因而图像更加清晰，颜色更加艳丽。目前，投影机的对比度一般已经在300∶1以上。
4.均匀度 也称为平均亮度、亮度平均值。当一束普通光照射出去后，会因为反射、衍射等现象导致光束中间部分较亮，四周较暗，而投影机要求光束尽可能地投射到屏幕上后，在整个屏幕上保持同一亮度。一般来说，投影机的均匀度在80%以上时，人眼就不易区分了。
5.其他 吊顶功能指投影机具有图像颠倒功能，以便将投影机倒置吊在屋顶上进行投影；背投功能指能将投影机放在背透幕的后面进行投影。同时选购投影机时要注意电源功率，功率越小，机器所产生的热量就小，这样机器连续投影时间就长；其次是否具有梯形矫正、局部放大、画中画等功能。
在2001年，国内投影机市场的主流产品价格在2～6万元之间，重量为2.5～5公斤，分辨率为XGA的产品销量已经赶超SVGA产品。在选购投影机时，还要防止以下错误思想：
第一，认为亮度越高越好，这样一会浪费资金，二会因亮度不适宜，使观众眼睛容易疲劳，长期观看了解甚至导致眼睛红肿、流泪等现象的产生。因此，建议根据使用环境的大小，选择亮度适宜的投影机。在一般采光条件下，投影机亮度和使用环境的对照参考表1（图1）。
第二，在选购时切勿认为投影机越小越好，要根据自己的应用情况来定，如需经常移动，当然可采用便携式，但如为固定使用，可采用大一点的投影机，因其在散热方面明显强于便携式。
第三，要考虑自己的安装方式，确保购买的投影机具有此项功能；投影机安装方式现有桌式正投、吊顶正投式、桌式背投和吊顶背投式。正投是指投影机和观众在一侧；背投是指投影机与观众分别在屏幕两端。如果临时使用，则可选择桌式正投，但这种方式受环境光影响较大，布线凌乱。如固定使用，则可选择吊顶式。如果空间较大，则选择背投方式整体效果最好；如空间较小，可选择背投折射式。
(二)屏幕
1.屏幕的分类
用于和投影机配套使用的屏幕目前主要有两种：软屏和硬屏。
软屏又根据制作工艺及表面涂料的不同一般分为白塑屏幕(Matte White)和玻珠屏幕(又称玻璃微珠屏幕，英文为Glass Beaded)。白塑屏幕是在专用织物上喷涂白色涂料，并做简单处理后制成的，具有价格便宜、视角广泛、视觉效果柔和的优点。但由于白塑屏幕对光线的增益小，因此仅适合在中小型会议室内使用，或配合高亮度投影机使用。玻珠屏幕是在专用织物上喷涂微小玻璃粉末制成的，具有价格适中、视角广泛、增益较高的优点，缺点是不宜反复多次卷起，否则玻珠易脱落，影响使用效果。
硬屏又称为金属屏，硬屏具有高增益(比软屏高3倍以上)的优点，一台500ANSI流明的投影机配合硬屏使用可以获得1000ANSI流明投影机在白塑屏上的使用效果，是一种配合早期低亮度投影机使用的屏幕，但硬屏的缺点是价格昂贵、视角窄、笨重、容易氧化，目前已经基本被排除在考虑之外。
由于目前市场上销售的投影机的亮度普遍在1000ANSI流明以上，完全可以满足一般光线条件下的投影使用需求，因此金属屏必将逐步退出市场。值得注意的是：亮度在1000ANSI流明以上的投影机在普通白墙上的投影效果也很好，对于经济困难一些的学校只要平时注意保持墙面干净，可以不买屏幕节省开支，同样可以获得令人满意的投影效果。屏幕按使用方式可分为支屏、挂屏、电动屏、背投屏等，在多媒体教室多使用挂屏和电动屏。
接下来简单地介绍一下在选购屏幕时应了解的几个专用术语：
①屏幕的尺寸：屏幕的尺寸是以对角线的长度来定义的。一般视频图像的宽高比为4∶3，投影屏幕多为正方形，如一个1.83m（72英寸）的屏幕，根据勾股定理，很快就能得出屏幕的宽为1.5m，高为1.1m。
②亮度系数与增益：在入射光角度一定、入射光通量不变的情况下，屏幕某一方向上亮度与理想状态下的亮度之比，叫做该方向上的亮度系数，把其中最大值称为屏幕的增益。通常把无光泽白墙的增益定为1，如果屏幕增益小于1，将削弱入射光；如果屏幕增益大于1，将反射或折射更多的入射光。
③视角：屏幕在所有方向上的反射是不同的，在水平方向离屏幕中心越远，亮度越低；当亮度降到50%时的观看角度，定义为视角。在视角之内观看图像，亮度令人满意；在视角之外观看图像，亮度显得不够。一般来说屏幕的增益越大，视角越小（金属屏）；增益越小，视角越大（白塑屏，由于照顾学生，教育幕多采用白塑屏幕）。屏幕从功能上分为反射式、透射式两类。反射式用于正投，透射式用于背投。正投幕又分为平面幕、弧形幕。平面幕增益较小，视角较大，环境光必须较弱；弧形幕增益较大，视角较小，环境光可以较强，但屏幕反射的入射光在各方向不等。
2.屏幕的选购
要选择好一款屏幕，主要从四个方面来考虑：
第一，选择屏幕类型。你选择的类型应是最适合你的具体使用需要的，同时可结合资金状况购买手动、电动的规格屏幕(手动只有放下与不放两种状况，而电动可根据需要任意调整大小)。总的来说，如果需要固定位置的投影场地，那么挂墙式、挂天花式或三脚支架式的屏幕是你最好的选择。如果你经常需要移动屏幕，可携式屏幕是你最好的选择。
第二，选择最佳的屏幕尺寸。要选择最佳的屏幕尺寸主要取决于使用空间的面积，从而计划好观众座位的多少和位置的安排。首要的规则是选择适合观众的屏幕──而不是选择适合投影机的屏幕，也就是说要把观众的视觉感受放在第一位。我们提供以下选择屏幕尺寸的公式给你参考：屏幕高度大约等于从屏幕到观众席最后一排座位的距离的1/6，这样能让每 一排的观众都能清楚地看到投影画面的内容。
第三，选择适合你所使用的投影设备需求的格式(画面比例)，常见格式列表如表2（图2）。
第四，屏幕面料的选择。选择的屏幕面料要适合你的投影机及观众的需要。但是，如果一张屏幕需要供给多部投影机使用时，屏幕面料就应选择适合对屏幕要求较高的那台投影机的。例如，当你同时拥有幻灯机和影像投影机时，因为投影机的光线输出量比幻灯机低，所以应选择那种反射率(增益)参数适合投影机的面料。但是，由于现在多数投影机的亮度都比较高，所以采用反射率(增益)比玻珠屏幕低的白塑屏幕反而可获得更好的投影效果(视角范围大了)，为了方便大家选择，现将它们的性能对比表列出来，表3（图3）。 国产优质屏幕的质量已经接近进口屏幕，同时价格非常便宜，因而我们可在购买时选择国产投影屏幕，如国内有名的红叶投影屏幕。
三、视频展台
视频展示台也称实物投影仪(（图6）)，它能将要展示的物品不须经过加工处理直接通过投影设备进行大屏幕投影。它的工作原理是通过一个专门设计的CCD摄像头将物件的影像直接摄取下来，通过大规模集成电路做模数转换后将模拟信号直接变成数字信号。它的出现，逐渐取代了传统的幻灯机。视频展示台不但能将胶片上的内容投到屏幕上，而且可以将各种实物及活动的图像投到屏幕上，它的应用范围也大大超出传统的幻灯机，归根到底，视频展示台只是一种图像采集设备，最终将图像展示出来，还需通过外部设备的参与，比如电视机和投影机。
视频展示台的关键部件是CCD(电荷耦合设备)，目前大部分的CCD产自日本SONY公司。主流的CCD分辨率为40多万像素，460线左右。有一些视频展示台采用3CCD技术达到更高的清晰度，如700多线，但这种视频展示台价格颇为昂贵。
选购一台视频展示台，所关心的技术指标除CCD分辨率外，还有其他一些指标，如：正负片反转、黑白彩色反转、辅助灯源的数量和质量，输入输出口的多寡，是否具有RS-232C口(串口)，是否具有红外线遥控功能，是否配有展台镜头(如显微镜头)等等。
视频展台国际知名品牌有JVC、SONY、Panasonic、Samsung等，当然对于教学使用，我们完全可采用国产的视频展台，比如诚华 CH-TVP550、晨星 CX-110、鸿合 HiTe VPSTM-90C、红叶 98-A等。
四、中央控制系统
中央控制系统是一种可通过电脑控制多种器材(如灯光、影碟机、投影机、投影屏)，并可对音、视频信号进行演播和监视快速切换的一种系统，让操作者能同时集中操作这些设备的控制平台。它采用图形中文菜单控制界面，按钮触摸控制，具有操作简单，易学易用，控制灵活等特点。比如广州创高Touch 4000多媒体中央控制机(如（图7）)，其内置强大的可编程接口，几乎可以控制任何外接设备(包括第三方设备)，全双向控制方式，各种状态一目了然，配合触摸屏控制器及全功能控制软件，使用非常方便。它同时可编程存储各种投影机RS232控制代码，受控设备可并联控制，互不干扰 （最多可并256路） ，多达8路独立红外控制输出接口，使用红外遥控时，支持多达36路红外接收器，适用于任何大小场所，内置时序电源控制接口、VGA/XGA长线驱动接口、专业数码音量、音色控制模块及双话筒输入。
五、视音频设备
扫描仪可把图片经扫描后保存到电脑中，提供给CAI课件制作。在购买扫描仪时，我们要注意扫描仪的扫描精度、扫描速度及接口等。对于扫描精度一般能达到600×1200dpi即可。
随着数码相机的进一步降价，配置CAI教室时数码相机也进入了选购之列。一般来说，分辨率能达到300万像素即可。此外，存储媒介、感光度、变焦等也是值得我们考虑的参数。
如果经济允许，我们还可选购摄像机。而在选购摄像机时，我们要留意图像质量、变焦性能、功能三个指标。关于此类设备具体的介绍可以参照以前的《电脑报》。
六、音响等设备
一堂生动的课，不仅仅需要良好的视觉效果，同时听觉效果也起着举足轻重的作用。听觉效果怎样，在一定意义上可说是指音响设备怎样。音响设备主要包括功放、音箱、话筒(有线及无线)等。音箱的主要作用是将电信号转化为声音信号。音箱种类繁多，主要有二分频、三分频、超低频等。在选择音箱时，应注意阻抗、功率，还要注意灵敏度，以及频率响应。它的好坏将直接影响到实际效果。下面我们来看看功放，功放俗称“扩音机”它的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用极大。功放的好坏主要由它的输出功率、频率响应、失真度，信噪比等决定。
输出功率：单位为W，由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率，最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率。
频率响应：表示功放的频率范围和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直程度一般用分贝(dB)表示。家用Hi-Fi功放的频响一般为20Hz～20kHz，频响曲线±1dB。这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0～100kHz。
失真度：理想的功放应该是把输入的波形讯号放大后，毫无改变地还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较，往往产生了不同程度的畸变，这个畸变就是失真。用百分比表示，其数值越小越好。Hi-Fi功放的总失真在0.03%～0.05%之间。功放的失真有谐波失真，互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，瞬态互调失真等。
信噪比：是指功放输出的信号电平与各种噪声电平之比，用dB表示，这个数值越大越好。一般家用Hi-Fi功放的信噪比在60dB以上。
目前市场上国产功放价格相当便宜，同时性能也相当不错，所以我觉得对于CAI来说完全可使用国产功放，像国内知名品牌有TCL、先科、步步高等。
话筒的主要作用是拾取声音信号，然后转换为电信号输出。话筒分为有线话筒、无线话筒。而有线话筒又分为电容式话筒和动圈式话筒。电容式话筒主要是压电式，需要加极化电压（直流）才能进行工作，一般内置信号放大器，所以它的输出信号较大，适应微小信号的拾取；而动圈式话筒又称为近声话筒，近声话筒输出信号较小，所以声音反射现象不容易发生，多媒体教室宜采用动圈式话筒。无线话筒应与接收器配合使用，由于无线话筒灵活方便，所以使用比较广泛。在无线话筒中，还有一类领夹话筒，由于它可夹在衣领上，彻底解放使用者双手，近来在CAI教学中也被广泛采用。
七、其他设备
要安装好多媒体CAI教室，除了以上主要设备外，还需分配器，要能让显示器及投影机同时显示图像，至少得购买一个一带二的VGA分配器，使计算机的信号输入到分配器，然后由分配器分送给显示器和投影机；如果投影机不带激光教鞭功能，还需购买一个激光教鞭，现一般的激光教鞭在200元左右。
如果经济条件好的学校可考虑购买白板，白板具有交互式的触摸屏界面、智能化的捕获功能及强大的网络通信功能，电子白板种类较多，常见的有挂墙式或活动式设计，可以用手指或其他物代替鼠标，在白板上触摸便能实现鼠标的操作功能，它能让你的教学得到更好的实现。
另还得购买或制作一张中控台，用来摆放中控设备及计算机、功放、录像机等设备，一般价格在1000元左右。同时，多媒体教室需配备窗帘，如条件许可，可购买电动窗帘，这样通过中控设备可轻松实现窗帘的拉起与放下；同时为了演示VCD或DVD教学光盘，可配置好影碟机、录像机，如果还需播放磁带，可购买录音卡座。除了以上设备外，还需购买安装所需的信号线及电源线(电源线可采用4mm2的塑料铜芯线)及吊装投影机的吊架等。