(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ入力回路とオーディオ緩衝増幅回路とオーディノイズリダクション処理チップとフィルタ回路と電力増幅回路と、を含むオーディノイズリダクション回路であって、
マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１と入力切替回路とを含み、前記入力切替回路はマイク入力の切替スイッチチップＵ５４５を備え、前記マイクロフォンＭＩＣ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＯピンと接続し、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣピンと接続し、マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１が収集したノイズを含むオーディオ信号を入力切替回路に入力され、またマイク切替スイッチチップＵ５４５を通じて切替処理を行った後ＣＯＭピンから出力され、且つＣＯＭピンから出力された切替後のオーディオ信号がフィルターインダクタンスＬ５３０を経た後で出力端ＭＩＣ＿０に到達するオーディオ入力回路と、
マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力されたオーディオ信号に対して各々緩衝増幅を行う回路とを備え、マイクロフォンＭＩＣ１から入力されたオーディオ信号に対して緩衝増幅を行う回路のコンデンサＣ８８８、Ｃ８８９、Ｃ８９０、Ｃ８９１、Ｃ８９２、Ｃ８９３と演算アンプＵ５４４Ａと抵抗Ｒ８３１、Ｒ８３２、Ｒ８３３、Ｒ８３４、Ｒ８３５とＲ８３６とを含み、マイク切替スイッチチップＵ５４５のＣＯＭピンから出力され切替後のオーディオ信号がフィルターインダクタンスＬ５３０を経た後、出力端ＭＩＣ＿０からブロックコンデンサＣ８８８を経由した後演算アンプＵ５４４Ａの３番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ａの緩衝増幅を経た後で演算アンプＵ５４４Ａの１番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８８９を経由して出力端ＸＭＩＣ＿０に到り、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力されたオーディオ信号に対して緩衝増幅を行う回路はコンデンサＣ８９５、Ｃ８９６、Ｃ８９７、Ｃ８９８、Ｃ８９９と演算アンプＵ５４４Ｂと抵抗Ｒ８３８、Ｒ８３９、Ｒ８４０、Ｒ８４１、Ｒ８４２、Ｒ８４３とを含み、入力端ＭＩＣ＿１がテスト点ＴＰ２４を通じてマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣピンに接続し、また入力端ＭＩＣ＿１がブロックコンデンサＣ８９５を経由した後演算アンプＵ５４４Ｂの５番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ｂの緩衝増幅を経た後、演算アンプＵ５４４Ｂの７番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８９６を経由し後で出力端ＸＭＩＣ＿１に到達するオーディオ緩衝増幅回路と、
クロックインターフェースとＵＳＢインターフェースとオーディオインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースとデュアルチャンネルＩ２ＳインターフェースとデジタルマイクロフォンインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースとを備え、前記クロックインターフェースは１２ＭＨｚの水晶入力ピンＸＴＡＬ＿Ｉと１２ＭＨｚの水晶出力ピンＸＴＡＬ＿Ｏとクロック入力ピンＤ＿ＣＬＫ＿ＩＮとを備え、前記ＵＳＢインターフェースがＵＳＢ＿ＤＭピンとＵＳＢ＿ＤＰピンとを備え、前記オーディオインターフェースがコモンモード入力信号のリファレンスピンＸＡＣＲＥＦＬ／ＸＡＣＲＥＦＲと左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬと右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｎとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｎとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｐとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｐとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースはＩ２ＳのマスタークロックピンＤＡＣ＿ＭＣＬＫとＩ２ＳのベースクロックピンＤＡＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのシリアルデータピンＤＡＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピンＤＡＣ＿ＬＲＣＫとデータ入力ピンＤＡＣ＿ＤＩＮとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２ＳインターフェースはＩ２ＳのベースクロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＢＣＬＫとＩ２Ｓのデータ入力Ｄ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＩ、Ｉ２Ｓの左／右クロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＬＲＣＫと２ＳのシリアルデータＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＯとを備え、前記デジタルマイクロフォンインターフェースがデジタルマイクロフォンのクロック入力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンのクロック出力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンのデータ入力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＤＡＴとデジタルマイクロフォンのデータ出力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＤＡＴとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースはアナログ−デジタル変換のデータ出力ピンＡＤＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピンＡＤＣ＿ＬＲＣＫとＩ２Ｓのシリアルデータ入力ピンＡＤＣ＿ＤＩＮとＩ２ＳのベースクロックピンＡＤＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのマスタークロックピンＡＤＣ＿ＭＣＬＫとを備え、オーディオ緩衝増幅回路により緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ１のオーディオ信号が出力端ＸＭＩＣ＿０を経由した後で左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬに入力され、オーディオ緩衝増幅回路により緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１のオーディオ信号は出力端ＸＭＩＣ＿１を経由した後で右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲに入力され、オーディノイズリダクション処理チップが入力された２系統のオーディオ信号についてアナログマイクロフォンとデジタルマイクロフォンインターフェースアレイを通じてノイズを除去し、またＩＣＡアルゴリズムによってブラインド音源分析を行い、定常雑音と非定常雑音を分離して、音声の抽出と分離を行い、また抽出と分離した音声信号をオーディノイズリダクション処理チップの左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴ���、右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由して出力されるオーディノイズリダクション処理チップと、
入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴ、ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴとフィルターインダクタンスＬ５４６、Ｌ５４７とブロックコンデンサＣ９４４、Ｃ９４５とを含み、オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離した音声信号が左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＬを経由して、入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４６に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４４を経由してＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力され、オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離した音声信号が右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由して入力端ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４７に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４５を経由してＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力されるフィルタ回路と、
ブロックコンデンサＣ８７５、Ｃ８７６と電力増幅チップＵ５４３とフィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３、Ｌ５３５、Ｌ５３６とを含み、フィルタ回路を経由してフィルタリングされた後、ＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力された音声信号がブロックコンデンサＣ８７５を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後一組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３を各々経由してスピーカに出力され、フィルタ回路を経由してフィルタリングされた後ＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力された音声信号がブロックコンデンサＣ８７６を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後一組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３５、Ｌ５３６を各々経由してスピーカに出力される電力増幅回路と、
を含むことを特徴とするオーディノイズリダクション回路。
【請求項２】
前記マイクロフォンＭＩＣ１、前記マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力された音声信号内のいずれかの系統をバックグランドノイズの検出信号となり、他の系統が音声の検出信号となり、且つ前記マイクロフォンＭＩＣ１、前記マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１が５〜２０ＣＭの距離を有する異なる位置にあることを特徴とする請求項１に記載のオーディノイズリダクション回路。
【請求項３】
前記オーディノイズリダクション処理チップは、ＣＭ６５７１チップとし、前記マイク切替スイッチチップＵ５４５をＳＧＭ３１５７ＹＣ６チップとし、前記演算アンプＵ５４４Ａ、Ｕ５４４ＢがいずれもＮＪＭ２７４６Ｖチップとし、前記電力増幅チップＵ５４３をＮＳ４２５１チップとすることを特徴とする請求項１に記載のオーディノイズリダクション回路。
【請求項４】
前記オーディオ入力回路は、オーディノイズリダクション処理チップＣＭ６５７１のＵＳＢインターフェースＵＳＢ＿ＤＭとＵＳＢ＿ＤＰを通じてＣＰＵと接続することを特徴とする請求項１に記載のオーディノイズリダクション回路。
【請求項５】
スマートターミナルであって、
その中に請求項１〜３に記載のオーディノイズリダクション回路を内蔵した本体と、
前記本体と接続する高速度撮影装置と、
を含むことを特徴とするスマートターミナル。
【請求項６】
前記本体は、ベースケーシングと中枠とを含み、前記ベースケーシングと前記中枠の間にメインボード、液晶パネルとタッチパネルを固定して取り付け、前記メインボードと前記液晶パネルはＦＰＣコネクタを通じて電気的に接続し、前記ベースケーシングの後端に開口溝を設け、前記中枠の後端に収容溝を設け、前記収容溝は前記開口溝内に対応して配置し、且つ前記開口溝内に開くことができる枢着式開閉蓋を更に設け、前記枢着式開閉蓋を閉めた後、前記収容溝と対応して密閉チャンバーを形成でき、
前記高速度撮影装置は、前記収容溝内に設けられ、主支柱と副支柱と撮影ポールとを備え、前記主支柱の一端が回転軸部材を通じて前記収容溝内に固定して取り付けられた連結部材と回動連結し、他端が第１垂直回転軸を通じて前記副支柱の一端と枢結し、前記副支柱は前記第１垂直回転軸を回して前記主支柱と直交して開く或いは閉じることができ、前記副支柱の他端が水平回転軸と第２垂直回転軸を通じて前記撮影ポールと枢結し、前記撮影ポールが前記第２垂直回転軸を回して前記副支柱と直交して開く或いは閉じることができ、且つ前記撮影ポールが開いた状態にある時、水平回転軸を回して水平方向のままひねれることを特徴とする請求項５に記載のスマートターミナル。
【請求項７】
前記メインボードの上には、電池と３ＧモジュールとＳＩＭカードスロットとオーディノイズリダクション回路を備えるメインボード回路とを設け、前記３Ｇモジュールと前記ＳＩＭカードスロットは前記メインボード回路を通じて電池に接続することを特徴とする請求項６に記載のスマートターミナル。
【請求項８】
前記副支柱は、副支柱上蓋と、副支柱下蓋と、副支柱上蓋と副支柱下蓋の間に取り付けられる回路基板とを含み、前記回路基板が前記主支柱内に設けられている配線を通じて前記メインボードと電気的に接続することを特徴とする請求項７に記載のスマートターミナル。
【請求項９】
前記撮影ポールは、撮影ポール上蓋と、撮影ポール下蓋と、撮影ポール上蓋と撮影ポール下蓋の間に取り付けられる撮像モジュールと、マイクロフォンとを含み、前記撮像モジュールが前記回路基板と電気的に接続し、且つ前記撮像モジュールの上にカメラが設けられていることを特徴とする請求項８に記載のスマートターミナル。
【請求項１０】
前記メインボードの上には、ＩＣカードを差し込むためのＩＣカードスロットと磁気カードの磁気ストライプ情報を読み取るための磁気カードの磁気ヘッドを更に設け、前記ＩＣカードスロットと前記磁気カードの磁気ヘッドはいずれも前記メインボード回路と接続することを特徴とする請求項９に記載のスマートターミナル。
【請求項１１】
前記ベースケーシング後端には、差込口を更に設け、前記差込口内に電磁誘導ペンが固定されることを特徴とする請求項１０に記載のスマートターミナル。
【請求項１２】
前記ベースケーシングの後端底部には、後部支持パッドを設け、前端底部に前部支持パッドを設けることを特徴とする請求項１１に記載のスマートターミナル。
【請求項１３】
ネットワークに基づく授業システムであって、
１台は授業ターミナルで、その他が学習ターミナルとする少なくとも２台の請求項５〜１２に記載のスマートターミナルと、
前記授業ターミナルで録画してアップロードされたコース情報を保存し、また録画コースのＩＤとタイムスタンプを通じて前記コース情報とマッチングするバックエンドサーバーと、を含み、
前記授業ターミナルと前記学習ターミナルと前記バックエンドサーバーの間はネットワークを通じてリンクし、
前記授業ターミナルは教師のコースを録画するために用いられ、またデータストリームとオーディオストリームの方式により前記バックエンドサーバー内にアップロードして保存され、
前記学習ターミナルは録画コースのＩＤを得るために用いられ、また前記バックエンドサーバー内からタイムスタンプに対応するデータストリーム及びオーディオストリームを読み取ることを特徴とするネットワークに基づく授業システム。
【請求項１４】
前記授業ターミナルと前記学習ターミナルと前記バックエンドサーバーの間は、無線ＬＡＮ又は有線ＬＡＮの通信を通じてリンクすることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークに基づく授業システム。
【請求項１５】
前記授業ターミナル通信に接続する放映装置を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のネットワークに基づく授業システム。
【請求項１６】
前記データストリームは、前記授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された授業時間と動作情報で、前記オーディオストリームが前記授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された教室時間と音声情報とすることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークに基づく授業システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、教育訓練方法及び設備に関し、特に、ネットワークのインタラクティブな授業方法、スマートターミナル及び該スマートターミナル内に運用されるオーディノイズリダクション回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディアとネットワーク通信技術の急速な発展と普及に伴い、マルチメディアスマートターミナルが徐々に授業分野に参入し始めたことで、授業手法が極めて豊富となり、授業と学習が地域環境等の条件の制約を受けることなく、従来の授業方法を変え、ネットワーク型授業方法を実現させている。
【０００３】
ネットワーク型授業とは、スマートターミナルをベースとして、インターネットの機能や特長と資源を利用し、ネットワーク化された授業環境を構築し、学生の授業活動を促進するサインターフェースである。そのネットワーク技術と教室の授業を互いに結合することにより、進捗度、時空間を超えた授業を実現し、また個性化された学習を実現している。
【０００４】
現在のネットワーク型授業方式の基本原理は、事前に録画して制作された授業者のオーディオ情報をスマートターミナル内に保存し、またこれら情報をネットワーク型授業プラットフォームシステムにアップロードして、授業者が該情報を読み取って学習している。
【０００５】
このようなネットワーク型授業方式には、以下の欠陥がある。
一、スマートターミナルは、ネットワーク型授業システム内において極めて重要な端末機であり、現在のスマートターミナルは主にタブレットコンピュータが主で、タブレットコンピュータに対応する授業ソフトウェアがインストールされ、教師のオーディオ情報収集面において非常に不足し、特にｅラーニング環境において、オーディオ情報の品質が、授業効果を直接決定し、現在のスマートターミナルでは、効果的に環境雑音をフィルタリングして、オーディオデータの品質を保証できない。
二、現在のスマートターミナル内に保存されている学習内容は、プリセットするもので、その学習方式が相対的に固定され、学習者の学習時が単調となり、つまらなく、学習効果も悪い。
三、現在の授業方式では、授業者と学習者間のリアルタイムインタラクションを実現できず、授業者の毎日のコースウェアもタブレットコンピュータに置いて学習者に学習させることができていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、現在のオーディオ情報を収集している時、フィルタリング効果が悪く、オーディオデータの品質を保証できないという課題を解決するため、オーディノイズリダクション回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では次の技術的思想を用い、つまりオーディオ入力回路とオーディオ緩衝増幅回路とオーディノイズリダクション処理チップとフィルタ回路と電力増幅回路と、を含むオーディノイズリダクション回路であって、
マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１と入力切替回路とを含み、前記入力切替回路はマイク入力の切替スイッチチップＵ５４５を備え、前記マイクロフォンＭＩＣ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＯピンと接続し、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣピンと接続し、マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１が収集したノイズを含むオーディオ信号を入力切替回路に入力され、またマイク切替スイッチチップＵ５４５を通じて切替処理を行った後ＣＯＭピンから出力され、且つＣＯＭピンから出力された切替後のオーディオ信号がフィルターインダクタンスＬ５３０を経た後で出力端ＭＩＣ＿０に到達するオーディオ入力回路と、
マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力されたオーディオ信号に対して各々緩衝増幅を行う回路とを備え、マイクロフォンＭＩＣ１から入力されたオーディオ信号に対して緩衝増幅を行う回路のコンデンサＣ８８８、Ｃ８８９、Ｃ８９０、Ｃ８９１、Ｃ８９２、Ｃ８９３と演算アンプＵ５４４Ａと抵抗Ｒ８３１、Ｒ８３２、Ｒ８３３、Ｒ８３４、Ｒ８３５とＲ８３６とを含み、マイク切替スイッチチップＵ５４５のＣＯＭピンから出力され切替後のオーディオ信号がフィルターインダクタンスＬ５３０を経た後、出力端ＭＩＣ＿０からブロックコンデンサＣ８８８を経由した後演算アンプＵ５４４Ａの３番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ａの緩衝増幅を経た後で演算アンプＵ５４４Ａの１番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８８９を経由して出力端ＸＭＩＣ＿０に到り、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力されたオーディオ信号に対して緩衝増幅を行う回路はコンデンサＣ８９５、Ｃ８９６、Ｃ８９７、Ｃ８９８、Ｃ８９９と演算アンプＵ５４４Ｂと抵抗Ｒ８３８、Ｒ８３９、Ｒ８４０、Ｒ８４１、Ｒ８４２、Ｒ８４３とを含み、入力端ＭＩＣ＿１がテスト点ＴＰ２４を通じてマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣピンに接続し、また入力端ＭＩＣ＿１がブロックコンデンサＣ８９５を経由した後演算アンプＵ５４４Ｂの５番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ｂの緩衝増幅を経た後、演算アンプＵ５４４Ｂの７番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８９６を経由し後で出力端ＸＭＩＣ＿１に到達するオーディオ緩衝増幅回路と、
クロックインターフェースとＵＳＢインターフェースとオーディオインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースとデュアルチャンネルＩ２ＳインターフェースとデジタルマイクロフォンインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースとを備え、前記クロックインターフェースは１２ＭＨｚの水晶入力ピンＸＴＡＬ＿Ｉと１２ＭＨｚの水晶出力ピンＸＴＡＬ＿Ｏとクロック入力ピンＤ＿ＣＬＫ＿ＩＮとを備え、前記ＵＳＢインターフェースがＵＳＢ＿ＤＭピンとＵＳＢ＿ＤＰピンとを備え、前記オーディオインターフェースがコモンモード入力信号のリファレンスピンＸＡＣＲＥＦＬ／ＸＡＣＲＥＦＲと左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬと右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｎとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｎとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｐとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｐとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースはＩ２ＳのマスタークロックピンＤＡＣ＿ＭＣＬＫとＩ２ＳのベースクロックピンＤＡＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのシリアルデータピンＤＡＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピンＤＡＣ＿ＬＲＣＫとデータ入力ピンＤＡＣ＿ＤＩＮとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２ＳインターフェースはＩ２ＳのベースクロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＢＣＬＫとＩ２Ｓのデータ入力Ｄ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＩ、Ｉ２Ｓの左／右クロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＬＲＣＫと２ＳのシリアルデータＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＯとを備え、前記デジタルマイクロフォンインターフェースがデジタルマイクロフォンのクロック入力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンのクロック出力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンのデータ入力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＤＡＴとデジタルマイクロフォンのデータ出力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＤＡＴとを備え、前記デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースはアナログ−デジタル変換のデータ出力ピンＡＤＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピンＡＤＣ＿ＬＲＣＫとＩ２Ｓのシリアルデータ入力ピンＡＤＣ＿ＤＩＮとＩ２ＳのベースクロックピンＡＤＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのマスタークロックピンＡＤＣ＿ＭＣＬＫとを備え、オーディオ緩衝増幅回路により緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ１のオーディオ信号が出力端ＸＭＩＣ＿０を経由した後で左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬに入力され、オーディオ緩衝増幅回路により緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１のオーディオ信号は出力端ＸＭＩＣ＿１を経由した後で右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲに入力され、オーディノイズリダクション処理チップが入力された２系統のオーディオ信号についてアナログマイクロフォンとデジタルマイクロフォンインターフェースアレイを通じてノイズを除去し、またＩＣＡアルゴリズムによってブラインド音源分析を行い、定常雑音と非定常雑音を分離して、音声の抽出と分離を行い、また抽出と分離した音声信号をオーディノイズリダクション処理チップの左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴ���、右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由して出力されるオーディノイズリダクション処理チップと、
入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴ、ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴとフィルターインダクタンスＬ５４６、Ｌ５４７とブロックコンデンサＣ９４４、Ｃ９４５とを含み、オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離した音声信号が左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＬを経由して、入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４６に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４４を経由してＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力され、オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離した音声信号が右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由して入力端ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４７に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４５を経由してＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力されるフィルタ回路と、
ブロックコンデンサＣ８７５、Ｃ８７６と電力増幅チップＵ５４３とフィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３、Ｌ５３５、Ｌ５３６とを含み、フィルタ回路を経由してフィルタリングされた後、ＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力された音声信号がブロックコンデンサＣ８７５を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後一組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３を各々経由してスピーカに出力され、フィルタ回路を経由してフィルタリングされた後ＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力された音声信号がブロックコンデンサＣ８７６を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後一組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３５、Ｌ５３６を各々経由してスピーカに出力される電力増幅回路と、
を含む。
【０００８】
好ましくは、該オーディノイズリダクション回路内の前記マイクロフォンＭＩＣ１、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力された音声信号内のいずれかの系統をバックグランドノイズの検出信号となり、他の系統が音声の検出信号となり、且つ前記マイクロフォンＭＩＣ１、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１が５〜２０ＣＭの距離を有する異なる位置にある。
【０００９】
好ましくは、該オーディノイズリダクション回路内の前記オーディノイズリダクション処理チップはＣＭ６５７１チップとし、マイク切替スイッチチップＵ５４５をＳＧＭ３１５７ＹＣ６チップとし、演算アンプＵ５４４Ａ、Ｕ５４４ＢがいずれもＮＪＭ２７４６Ｖチップとし、電力増幅チップＵ５４３をＮＳ４２５１チップとする。
【００１０】
好ましくは、前記オーディオ入力回路は、オーディノイズリダクション処理チップＣＭ６５７１のＵＳＢインターフェースＵＳＢ＿ＤＭとＵＳＢ＿ＤＰを通じてＣＰＵと接続する。
【００１１】
本発明はデュアルマイクロフォンアレイでノイズを除去し、ＩＣＡアルゴリズムによってブラインド音源分析を行い、２個のマイクロフォンで受信した遠距離音場のノイズ振幅は基本的に同じで、近距離音場の音源について、受信した振幅の差が非常に大きく、アルゴリズムを通じて分離すると、比較的良好な効果を得ることができる。本発明は、定常雑音について、周波数帯域においてパワースペクトルの重畳を行ってからフィルタで除去する。非定常雑音について、異なる位置上にある２個のマイクロフォンを通じて受信した信号を処理し、その位相、振幅、周波数、ＳＮ比等の異なる特徴に基づくことで、得たくない全ての定常雑音と非定常雑音を分離してノイズ除去、音源定位と追跡、音声の抽出と分離を実現することで、雑音の多い環境における音声品質を向上する。本発明ではデュアルＭＩＣ環境ノイズ除去技術を使用し、除去できるノイズが３０ｄＢ以上に達し、エコー除去とシングルＭＩＣノイズ低減機能も提供でき、ユーザが雑音の多い環境下でもクリアな音声通話或いは録画の効果を得ることができる。
【００１２】
本発明では、上記オーディノイズリダクション回路を内蔵したスマートターミナルを更に提供する。スマートターミナルは、授業者のオーディオ情報をリアルタイム収集、録画することで、授業オーディオデータのリアルタイム録画を実現し、授業内容をスマートターミナル内にプリセットし、学習時に相対的が単調となり、つまらなく、学習効果も悪いという課題を解決できる。
【００１３】
上記課題を解決するため、次の技術的思想を用い、つまりスマートターミナルであって、その中に上記オーディノイズリダクション回路を内蔵した本体と、前記本体と接続する高速度撮影装置とを含む。
【００１４】
好ましくは、前記本体はベースケーシングと中枠とを含み、ベースケーシングと中枠の間にメインボード、液晶パネルとタッチパネルを固定して取り付け、前記メインボードと液晶パネルは、ＦＰＣコネクタを通じて電気的に接続し、前記ベースケーシングの後端に開口溝を設け、中枠の後端に収容溝を設け、前記収容溝は前記開口溝内に対応して配置し、且つ前記開口溝内に開くことができる枢着式開閉蓋を更に設け、前記枢着式開閉蓋を閉めた後、収容溝と対応して密閉チャンバーを形成できる。
【００１５】
前記高速度撮影装置は、前記収容溝内に設けられ、主支柱と副支柱と撮影ポールとを備え、前記主支柱の一端が回転軸部材を通じて収容溝内に固定して取り付けられた連結部材と回動連結し、他端が第１垂直回転軸を通じて副支柱の一端と枢結し、前記副支柱は第１垂直回転軸を回して主支柱と直交して開く或いは閉じることができ、前記副支柱の他端が水平回転軸と第２垂直回転軸を通じて撮影ポールと枢結し、前記撮影ポールが第２垂直回転軸を回して副支柱と直交して開く或いは閉じることができ、且つ撮影ポールが開いた状態にある時、水平回転軸を回して水平方向のままひねれる。
【００１６】
好ましくは、前記メインボードの上には、電池と３ＧモジュールとＳＩＭカードスロットとオーディノイズリダクション回路を備えるメインボード回路とを設け、前記３ＧモジュールとＳＩＭカードスロットは、メインボード回路を通じて電池に接続する。
【００１７】
好ましくは、前記副支柱は、副支柱上蓋と、副支柱下蓋と、副支柱上蓋と副支柱下蓋の間に取り付けられる回路基板とを含み、前記回路基板が主支柱内に設けられている配線を通じてメインボードと電気的に接続する。
【００１８】
好ましくは、前記撮影ポールは、撮影ポール上蓋と、撮影ポール下蓋と、撮影ポール上蓋と撮影ポール下蓋の間に取り付けられる撮像モジュールと、マイクロフォンとを含み、前記撮像モジュールが前記回路基板と電気的に接続し、且つ前記撮像モジュールの上にカメラが設けられている。
【００１９】
好ましくは、前記メインボードの上には、ＩＣカードを差し込むためのＩＣカードスロットと磁気カードの磁気ストライプ情報を読み取るための磁気カードの磁気ヘッドを更に設け、前記ＩＣカードスロットと磁気カードの磁気ヘッドはいずれもメインボード回路と接続する。
【００２０】
好ましくは、前記ベースケーシング後端には、差込口を更に設け、前記差込口内に電磁誘導ペンが固定される。
【００２１】
好ましくは、前記ベースケーシングの後端底部には、後部支持パッドを設け、前端底部に前部支持パッドを設ける。
【００２２】
本発明の前記スマートターミナルは、オーディノイズリダクション回路を用い、２個のマイクロフォンでオーディオ信号を収集し、１個が本体上に取り付けられ、もう１個が撮影ポール上に取り付けられ、この２個のマイクロフォンを通じて先に周辺の音を収録してからオーディノイズリダクション回路内に入力されオーディオアルゴリズムにより設備に最も近い音を識別し、例えば６０ＣＭ〜３００ＣＭの距離で人の音声波長を収集と識別することで、最も寄い距離のオーディオ信号をユーザの音声として判断して、ノイズの低減効果を奏する。
【００２３】
このほかに、本発明では授業システム及び方法を更に提供し、上記スマートターミナルをネットワークとリンクすることで、授業と学習のリアルタイムなインタラクションを実現する。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に用いる次の技術的思想は、つまり、
１台は授業ターミナルで、その他が学習ターミナルとする少なくとも２台の前記スマートターミナルと、
授業ターミナルで録画してアップロードされたコース情報を保存し、また録画コースのＩＤとタイムスタンプを通じて前記コース情報とマッチングするバックエンドサーバーと、を含むネットワークに基づく授業システムにおいて、
前記授業ターミナルと学習ターミナルとバックエンドサーバーの間はネットワークを通じてリンクし、
前記授業ターミナルは教師のコースを録画するために用いられ、またデータストリームとオーディオストリームの方式によりバックエンドサーバー内にアップロードして保存され、
前記学習ターミナルは録画コースのＩＤを得るために用いられ、またバックエンドサーバー内からタイムスタンプに対応するデータストリーム及びオーディオストリームを読み取る。
【００２５】
好ましくは、前記授業ターミナルと学習ターミナルとバックエンドサーバーの間は無線ＬＡＮ又は有線ＬＡＮの通信を通じてリンクする。
【００２６】
好ましくは、前記システムは、前記授業ターミナル通信に接続する放映装置を更に含む。
【００２７】
好ましくは、前記データストリームは、授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された授業時間と動作情報で、前記オーディオストリームが授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された教室時間と音声情報とする。
【００２８】
本発明はネットワークに基づく授業方法を更に提供し、
授業ターミナルを通じて教師のコースを録画し、またデータストリームとオーディオストリームの方式によりバックエンドサーバー内にアップロードして保存するステップＳ１と、
学習ターミナルは録画コースのＩＤを取得し、またバックエンドサーバー内からタイムスタンプと対応するデータストリーム及びオーディオストリームを読み取るステップＳ２と、
を含む。
【００２９】
好ましくは、ステップＳ１の前に授業ターミナルと学習ターミナルとバックエンドサーバーの間における通信リンクの構築を含み、前記通信リンクが有線ＬＡＮによるリンクとＷＩＦＩ・３Ｇ・４Ｇの無線ＬＡＮによるリンクとを含む。
【００３０】
好ましくは、ステップＳ１において授業ターミナルを通じて教師のコースを録画する時、同時に前記録画コースに対応するＩＤを設定する。
【００３１】
好ましくは、ステップＳ２の後に学習ターミナルがバックエンドサーバーを通じて情報を授業ターミナルにフィードバックし、授業ターミナルが前記フィードバック情報について解答を行い、前記フィードバック情報は学習ターミナルで作成した電子テキストファイル又は高速度撮影装置のカメラでスキャンした手書きの紙文書ファイルとを含む。
【００３２】
好ましくは、授業ターミナルが自動的に出題し、指定された学習ターミナルに対して回答するよう要求し、また回答が終了した後でフィードバックする。或いは授業ターミナルが自動的に出題し、学習ターミナルもフィードバックや応答し、且つ授業ターミナルで選択した後、選択された学習ターミナルが回答を行い、また回答が終了した後で授業ターミナルからフィードバックされる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の授業システム及び方法は、教師の毎日の電子教案及び授業現場のコースウェアをリアルタイムでアップロードし、外部生或いは学生の保護者にいつでもどこでも見ることができ、優秀な教師のパワーの無線共有を実現できる。本システムは、ネットワークサーバーを通じて教師の教案及びビデオデータをアップロードして保存し、教師の離職又は退職による知識の消失を避けることができる。このほかに、本発明のネットワークに基づく授業方式は、教師、学生の授業と学習の同時リアルタイムフィードバックを実現し、インタラクションが強く、学習効果に優れた利点を持っている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のオーディノイズリダクション処理チップの回路原理図である。
【図２】本発明のオーディオ入力回路の回路原理図である。
【図３】本発明のオーディオ緩衝増幅回路の回路原理図である。
【図４】本発明のフィルタ回路の回路原理図である。
【図５】本発明の電力増幅回路の回路原理図である。
【図６】本発明のスマートターミナルの使用状態を示す模式図一である。
【図７】本発明のスマートターミナルの使用状態を示す模式図二である。
【図８】本発明のスマートターミナルの使用状態を示す模式図三である。
【図９】本発明のスマートターミナルの構造を示す模式図である。
【図１０】本発明の授業システムのネットワーク接続原理図である。
【図１１】本発明の授業システム内の授業側コース録画原理図である。
【図１２】本発明の授業システム内の学習側コース振り返りの原理図である。
【図１３】本発明の授業方法の実施フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の目的、技術的思想及び利点をより一層明確で理解してもらうため、以下に添付図面及び実施例を組み合せて、本発明に対し更に詳細な説明を行う。ここで記載される具体的な実施例は、あくまでも本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではない。
【００３６】
本発明は、従来の授業中の教師が専門の録音スタジオ内でオーディオビジュアルを録画制作する必要があり、現場授業の条件には限りがあり、オーディオ録画制作効果はノイズが比較的大きく、同時に録音して授業できない問題について、オーディノイズリダクション回路を提供する。
【００３７】
図１〜図５に示す実施例を参照すると、本発明は、オーディオ入力回路とオーディオ緩衝増幅回路とオーディノイズリダクション処理チップとフィルタ回路と電力増幅回路と、を含む。
【００３８】
図２を参照すると、本発明のオーディオ入力回路の回路原理図である。本実施例内のオーディオ入力回路は、１個の入力切替回路と２個のマイクロフォン（マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１）とを備える。この２個のマイクロフォンは、ノイズを含んだ音声信号（各々が２系統）を収集することに用いられ、いずれかの系統をバックグランドノイズの検出信号として選択でき、別の系統を音声の検出信号とし、且つ前記２個のマイクロフォン（マイクロフォンＭＩＣ１、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１）は異なる位置にあり、且つ両者間の距離を５〜２０ＣＭとする。
【００３９】
入力切替回路は、マイク入力切替スイッチチップＵ５４５を備え、ＳＧＭ３１５７ＹＣ６チップを対応して用いる。マイクロフォンＭＩＣ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５の１番ピン（ＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＯ）と接続することで、マイクロフォンＭＩＣ１を通じてオーディオ信号が入力される。マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１がマイク切替スイッチチップＵ５４５の３番ピン（ＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣ）と接続することで、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１を通じてオーディオ信号が入力される。マイク切替スイッチチップＵ５４５の３番ピン（ＣＯＭ）が出力ピンで、ＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０に対応すると共にフィルターインダクタンスＬ５３０に接続した後に２系統に分かれて出力し、１系統が出力端ＭＩＣ＿０までに対応し、別の系統が抵抗Ｒ８２３、Ｒ８２２を通過した後で出力端ＭＩＣ＿ＢＡＩＳＩまでに対応する。抵抗Ｒ８２３、Ｒ８２２の間に更にコンデンサＣ８７７を通じて接地する。
【００４０】
マイクロフォンＭＩＣ１とマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１が収集したノイズを含んだオーディオ信号を入力切替回路に入力され、またマイク切替スイッチチップＵ５４５を通じて切替処理を行った後でＣＯＭピンから出力され、且つＣＯＭピンから出力された切替後のオーディオ信号はフィルターインダクタンスＬ５３０を経由した後で出力端ＭＩＣ＿０に到達し、また対応してオーディオ緩衝増幅回路に入力される。
【００４１】
図３を参照すると、本発明のオーディオ緩衝増幅回路の回路原理図である。オーディオ緩衝増幅回路は、２つの部分を含み、第１部分はマイクロフォンＭＩＣ１から入力されたオーディオ信号について緩衝増幅処理を行い、第２部分がマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１から入力されたオーディオ信号について緩衝増幅処理を行う。
【００４２】
第１部分の回路は、コンデンサＣ８８８、Ｃ８８９、Ｃ８９０、Ｃ８９１、Ｃ８９２、Ｃ８９３と演算アンプＵ５４４Ａと抵抗Ｒ８３１、Ｒ８３２、Ｒ８３３、Ｒ８３４、Ｒ８３５、Ｒ８３６とを含む。演算アンプＵ５４４Ａは、ＮＪＭ２７４６Ｖチップで、コンデンサＣ８８８がブロックコンデンサで、Ｕ５４４Ａの３番ピンがコンデンサＣ８８８と接続し、コンデンサＣ８８８とＵ５４４Ａの３番ピンの間において抵抗Ｒ８３２にも接続し、前記抵抗Ｒ８３２の他端が２系統に分かれ、１系統がコンデンサＣ８９０を通じて接地し、別の系統が抵抗Ｒ８３３を通じて電源と接続する。Ｕ５４４Ａの２番ピンが２系統に分かれ、１系統が抵抗Ｒ８３４を通じてＵ５４４Ａの１番ピンと接続し、別の系統が抵抗Ｒ８３６、Ｃ８９１を通じて接地する。Ｕ５４４Ａの１番ピンがコンデンサＣ８８９、抵抗Ｒ８３１を通じて出力端ＸＭＩＣ＿０に到達する。
【００４３】
マイク切替スイッチチップＵ５４５のＣＯＭピンから出力された切替後のオーディオ信号は、フィルターインダクタンスＬ５３０を経由した後、出力端ＭＩＣ＿０からブロックコンデンサＣ８８８を経由した後で演算アンプＵ５４４Ａの３番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ａによって緩衝増幅した後、演算アンプＵ５４４Ａの１番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８８９を経由した後で出力端ＸＭＩＣ＿０に到達する。
【００４４】
第２部分の回路は、コンデンサＣ８９５、Ｃ８９６、Ｃ８９７、Ｃ８９８、Ｃ８９９と演算アンプＵ５４４Ｂと抵抗Ｒ８３８、Ｒ８３９、Ｒ８４０、Ｒ８４１、Ｒ８４２、Ｒ８４３とを含む。演算アンプＵ５４４Ｂは、ＮＪＭ２７４６Ｖチップで、コンデンサＣ８９５がブロックコンデンサで、Ｕ５４４Ｂの５番ピンがコンデンサＣ８９５と接続し、コンデンサＣ８９５とＵ５４４Ｂの５番ピンの間において抵抗Ｒ８３９にも接続し、前記抵抗Ｒ８３９の他端が２系統に分かれ、１系統がコンデンサＣ８９８を通じて接地し、別の系統が抵抗Ｒ８４０を通じて電源と接続する。Ｕ５４４Ｂの６番ピンが２系統に分かれ、１系統が抵抗Ｒ８４１を通じてＵ５４４Ｂの７番ピンと接続し、別の系統が抵抗Ｒ８４３、Ｃ８９９を通じて接地する。Ｕ５４４Ｂの７番ピンがコンデンサＣ８９６、抵抗Ｒ８３８を経由して出力端ＸＭＩＣ＿１に到達する。
【００４５】
第２部分の回路の入力端ＭＩＣ＿１は、テスト点ＴＰ２４を通じてマイク切替スイッチチップＵ５４５のＪＡＣＫ＿ＭＩＣ＿０＿ＮＣピンに接続し、また入力端ＭＩＣ＿１がブロックコンデンサＣ８９５を経由した後演算アンプＵ５４４Ｂの５番ピンに入力され、演算アンプＵ５４４Ｂによって緩衝増幅した後、演算アンプＵ５４４Ｂの７番ピンから出力され、更にブロックコンデンサＣ８９６を経由した後で出力端ＸＭＩＣ＿１に到達すると共にオーディノイズリダクション処理チップに入力される。
【００４６】
図１を参照すると、本発明のオーディノイズリダクション処理チップの回路原理図である。上記オーディオ入力回路とオーディオ緩衝増幅回路は、いずれもオーディノイズリダクション処理チップの外周回路で、オーディノイズリダクション処理チップがＣＭ６５７１チップで、ＣＭ６５７１を自動エコー除去の処理コアとし、音声処理技術を用い、音声と音楽等の通信面に応用され、効果的環境ノイズ（ＥＮＣ）を低減でき、遠距離のスマートな音声キャプチャー（ＳＶＣ）、音声強化（ＨＤ  ＶＯＩＣＥ）、バックグランドノイズ除去（ＡＥＣ）、遠距離録音（ＬＤＲ）等の機能を持つ。
【００４７】
オーディノイズリダクション処理チップは、クロックインターフェースとＵＳＢインターフェースと電源接地インターフェースとオーディオインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースと、デュアルチャンネルＩ２Ｓインターフェースと、デジタルマイクロフォンインターフェースとデュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースとＳ／ＰＤＩＦ  Ｉ／ＯインターフェースとプログラマブルＩＯ部分とメイン直列バスインターフェースとピン設定部分と、を含む。
【００４８】
上記クロックインターフェースは、１２ＭＨｚの水晶入力ピンＸＴＡＬ＿Ｉと１２ＭＨｚの水晶出力ピンＸＴＡＬ＿Ｏとクロック入力ピンＤ＿ＣＬＫ＿ＩＮとを備える。ＵＳＢインターフェースは、ＵＳＢ＿ＤＭピンとＵＳＢ＿ＤＰピンとを備え、いずれもＵＳＢ２．０データインターフェースとなり、前記ＵＳＢインターフェースを通じてＣＰＵと接続でき、前記ＣＰＵがＣＭ６５７１とデータ通信を行う中央処理装置チップとする。電源接地インターフェースは、５Ｖのデジタル回路電源ＤＶ５０と１．８Ｖの電源ＶＣＣ１８ＩＯと＋３．３Ｖの出力ＸＶ３３、デジタルグラウンドＧＮＤ１８ＩＯ／ＧＮＤ３ＩＯと５Ｖのアナログ電源ＡＶ５０とアナログ地ＡＧＮＤ、＋３．５Ｖ供電電圧ＸＶ３５＿ＤＡＣ、＋３．５Ｖ基準電圧ＸＶ３５＿ＡＤＣ、＋３．５Ｖ驅動電圧ＸＶ３５＿ＤＲＩＶＥＲ、接濾波コンデンサＤ＿ＸＶ２４＿ＤＡ、アナロググラウンドＤ＿ＡＧＮＤとアナログ電源Ｄ＿ＡＶＤＤと基準電圧とコンデンサ接地Ｄ＿ＸＶＲＥＦとデジタル電源Ｄ＿ＤＶＤＤとＰＬＬ電源とコンデンサ接地Ｄ＿ＸＶ１．２とデジタルグラウンドＤ＿ＤＧＮＤと、を備える。オーディオインターフェースは、コモンモード入力信号のリファレンスピンＸＡＣＲＥＦＬ／ＸＡＣＲＥＦＲと左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬと右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｎとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｎとアナログマイクロフォン１の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ１＿Ｐとアナログマイクロフォン０の差動入力ピンＤ＿ＭＩＣ０＿Ｐと左チャンネルライン入力ピンＸＬＩＮＬと右チャンネルライン入力ピンＸＬＩＮＲとマイクロフォンの基準電圧２．７５ＶピンＸＭＩＣＢＩＡＳ２及びＸＭＩＣＢＩＡＳ１と基準電圧コンデンサ接地ピンＸＶＡＧとアナログ電圧出力制御ピンＸＶＯＬＡＤＪと左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＬとコンデンサレスライン出力ピンＸＬＯＣＯＭと右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲと補助差動入力ＰピンＤ＿ＡＵＸＩＮ＿Ｐと補助差動入力ＮピンＤ＿ＡＵＸＩＮ＿Ｎと、を備える。デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＤＡＣインターフェースは、Ｉ２ＳマスタークロックピンＤＡＣ＿ＭＣＬＫとＩ２ＳのベースクロックピンＤＡＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのシリアルデータピンＤＡＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピンＤＡＣ＿ＬＲＣＫとデータ入力ピンＤＡＣ＿ＤＩＮと、を備える。デュアルチャンネルＩ２Ｓインターフェースは、Ｉ２ＳのベースクロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＢＣＬＫとＩ２Ｓのデータ入力Ｄ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＩとＩ２Ｓの左／右クロックＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＬＲＣＫと２ＳのシリアルデータＤ＿Ｉ２Ｓ＿ＤＯと、を備える。デジタルマイクロフォンインターフェースは、デジタルマイクロフォンクロック入力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンクロック出力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＣＬＫとデジタルマイクロフォンデータ入力ピンＤ＿ＤＭＩ＿ＤＡＴとデジタルマイクロフォンデータ出力ピンＤ＿ＤＭＯ＿ＤＡＴと、を備える。デュアルチャンネルＩ２Ｓ  ＡＤＣインターフェースは、アナログ−デジタル変換データ出力ピンＡＤＣ＿ＤＯＵＴとＩ２Ｓの左／右クロックピ��ＡＤＣ＿ＬＲＣＫとＩ２Ｓのシリアルデータ入力ピンＡＤＣ＿ＤＩＮとＩ２ＳのベースクロックピンＡＤＣ＿ＢＣＬＫとＩ２ＳのマスタークロックピンＡＤＣ＿ＭＣＬＫと、を備える。Ｓ／ＰＤＩＦ  Ｉ／Ｏインターフェースは、Ｓ／ＰＤＩＦの送信ピンＳＰＤＩＦ＿Ｏを備える。プログラマブルＩＯ部分は、汎用プログラマブルＩ／ＯピンＧＰＩＯ＿１０〜ＧＰＩＯ＿１８を備える。メイン直列バスインターフェースは、２線式メインシリアルデータピンＩ２Ｃ＿ＳＤＡＴ＿０と２線式シリアルクロックピンＩ２Ｃ＿ＳＣＬＫ＿０とＩ２ＣのクロックピンＤ＿Ｉ２Ｃ＿ＣＬＫ＿１とＩ２ＣのデータピンＤ＿Ｉ２Ｃ＿ＤＡＴ＿１と、を備える。ピン設定は、シャットダウン状態ピンＰＤＳＷとテストピンＴＥＳＴ＿０とテストピンＤ＿ＴＥＳＴ＿１と動作モード選択ピンＤ＿ＭＳＥＬ＿０とリセットピンＤ＿ＲＳＴＮと、を備える。
【００４９】
オーディオ緩衝増幅回路によって緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ１のオーディオ信号は、出力端ＸＭＩＣ＿０を経由した後で左チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＬに入力される。オーディオ緩衝増幅回路によって緩衝増幅した後のマイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１のオーディオ信号が、出力端ＸＭＩＣ＿１を経由した後で右チャンネルのマイクロフォン入力ピンＸＭＩＣＲに入力される。オーディノイズリダクション処理チップは、入力された２系統のオーディオ信号についてアナログマイクロフォンとデジタルマイクロフォンインターフェースアレイを通じてノイズを除去し、またＩＣＡアルゴリズムを通じてブラインド音源分析を行い、定常雑音と非定常雑音を分離して、音声抽出と分離を行い、また抽出と分離した音声信号をオーディノイズリダクション処理チップの左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＬ、右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由してフィルタ回路に出力される。
【００５０】
本発明内に用いられているオーディノイズリダクション処理チップＣＭ６５７１は、デュアルマイクロフォンアレイでノイズを除去し、ＩＣＡアルゴリズムによってブラインド音源分析を行い、マイクロフォンＭＩＣ１、マイクロフォンＭＩＣ＿ＣＯＮ１という２個のマイクロフォンで受信した遠距離音場のノイズ振幅は基本的に同じで、近距離音場の音源について、受信した振幅の差が非常に大きく、アルゴリズムを通じて分離すると、比較的良好な効果を得ることができる。またノイズを定常雑音と非定常雑音に分け、定常雑音について、周波数帯域においてパワースペクトルの重畳を行ってからフィルタで除去する。非定常雑音について、異なる位置上にある２個のマイクロフォンを通じて受信した信号を処理し、その位相、振幅、周波数、ＳＮ比等の異なる特徴に基づくことで、得たくない全ての定常雑音と非定常雑音を分離してノイズ除去、音源定位と追跡、音声の抽出と分離を実現することで、雑音の多い環境でも音声品質を向上できる。
【００５１】
図４を参照すると、本発明のフィルタ回路の回路原理図である。前記フィルタ回路は、入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴとＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴとフィルターインダクタンスＬ５４６、Ｌ５４７とブロックコンデンサＣ９４２、Ｃ９４３、Ｃ９４４、Ｃ９４５と抵抗Ｒ９２３、Ｒ９２４と、を備える。入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴとフィルターインダクタンスＬ５４６の間においてブロックコンデンサＣ９４３を接続しており、前記ブロックコンデンサＣ９４３で接地する。フィルターインダクタンスＬ５４６はＣ９４４と接続し、且つ両者の間において抵抗Ｒ９２４を接続しており、抵抗Ｒ９２４を通じて接地する。入力端ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴとフィルターインダクタンスＬ５４７の間においてブロックコンデンサＣ９４２を接続しており、且つ該ブロックコンデンサＣ９４２で接地する。フィルターインダクタンスＬ５４７がＣ９４５と接続し、且つ両者の間において抵抗Ｒ９２３を接続し、抵抗Ｒ９２３を通じて接地する。
【００５２】
オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離された音声信号は、左チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＬを経由し、入力端ＬＯＵＴ＿Ｌ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４６に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４４を経由してＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力される。オーディノイズリダクション処理チップによってノイズリダクション処理された後、抽出と分離された音声信号は、右チャンネルライン出力ピンＸＬＮＯＵＴＲを経由し、入力端ＬＯＵＴ＿Ｒ＿ＯＵＴからフィルターインダクタンスＬ５４７に入力されフィルタ処理された後、更にブロックコンデンサＣ９４５を経由してＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力される。
【００５３】
図５を参照すると、本発明の電力増幅回路の回路原理図である。本実施例の電力増幅回路は、ブロックコンデンサＣ８７５、Ｃ８７６、Ｃ８７９、Ｃ８８０、Ｃ８８１、Ｃ８８２、Ｃ８８３、Ｃ８８４、Ｃ８８６と電力増幅チップＵ５４３とフィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３、Ｌ５３４、Ｌ５３５、Ｌ５３６と抵抗Ｒ８１９、Ｒ８２０、Ｒ８２３、Ｒ８２６とを含み、電力増幅チップＵ５４３がＮＳ４２５１チップである。ブロックコンデンサＣ８７５は、抵抗Ｒ８２０を通じて電力増幅チップＵ５４３の８番ピンＩＮＮＡと接続する。Ｕ５４３の電源ピンＶＤＤ１、ＶＤＤ２は、Ｌ５３４を通じてＶＤＤＳＷに接続され、且つＶＤＤ１、ＶＤＤ２が更にＣ８８１、Ｃ８８２を通じて接地される。Ｕ５４３のＶＲＥＦピンは、Ｃ８８３を通じて接地し、ＨＰ−ＩＮピンが抵抗Ｒ８２３と接続する。ブロックコンデンサＣ８７６が抵抗Ｒ８２６を通じて電力増幅チップＵ５４３の１３番ピンＩＮＮＢと接続する。
【００５４】
電力増幅チップＵ５４３のＶＯＮＡピンとＶＯＰＡピンは、スピーカまで到達する一組の信号を構成し、ＶＯＮＡピンがフィルターインダクタンスＬ５３１を経由してスピーカに出力され、且つフィルターインダクタンスＬ５３１とスピーカの間においてコンデンサＣ８７９を接続しており、該コンデンサＣ８７９で接地する。Ｕ５４３のＶＯＰＡピンがフィルターインダクタンスＬ５３３を経由してスピーカに出力され、且つフィルターインダクタンスＬ５３３とスピーカの間においてコンデンサＣ８８０を接続しており、該コンデンサＣ８８０で接地する。フィルタ回路によってフィルタリングされた後、ＬＯＵＴ＿Ｌ端から出力された音声信号は、ブロックコンデンサＣ８７５を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後、一組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３１、Ｌ５３３を各々経由してスピーカに出力される。
【００５５】
電力増幅チップＵ５４３のＶＯＮＢピンとＶＯＰＢピンは、スピーカまで到達する別組の信号を構成し、ＶＯＮＢピンがフィルターインダクタンスＬ５３５を通じてスピーカに出力され、且つフィルターインダクタンスＬ５３５とスピーカの間においてコンデンサＣ８８４を接続しており、該コンデンサＣ８８４で接地する。Ｕ５４３のＶＯＰＢピンがフィルターインダクタンスＬ５３６を通じてスピーカに出力し、且つフィルターインダクタンスＬ５３６とスピーカの間においてコンデンサＣ８８６を接続しており、該コンデンサＣ８８６で接地する。フィルタ回路によってフィルタリングされた後、ＬＯＵＴ＿Ｒ端から出力された音声信号は、ブロックコンデンサＣ８７６を経由した後で電力増幅チップＵ５４３に入力され、電力増幅チップＵ５４３によって増幅された後、別組のオーディオ信号となり、フィルターインダクタンスＬ５３５、Ｌ５３６を各々経由してスピーカに出力される。
【００５６】
通常の状況において、ユーザの正常な音声周波数は２〜２０Ｋｈｚで、該範囲を超えたオーディオ信号又はより低いオーディオ信号は、いずれも環境ノイズと見なすことができる。本回路はデュアルＭＩＣによる環境ノイズ除去技術を使用することで、除去できるノイズが３０ｄＢ以上に達し、またエコー除去とシングルＭＩＣノイズ低減機能を提供することもでき、ユーザが雑音の多い環境下においてもクリアな音声通話或いは録画効果を得ることができる。
【００５７】
以上は、本発明のオーディノイズリダクション回路についての説明である。以下、図６〜図９を組み合せ、上記オーディノイズリダクション回路を用いたスマートターミナルについて説明を行う。
【００５８】
本発明は、スマートターミナルを更に提供し、主に教育分野に用いられるもので、主に現在の授業用スマートターミナルに存在しているオーディオ情報の環境ノイズが多く、オーディオの品質も低く、学習の同時リアルタイムフィードバックを実現できず、インタラクションが悪く、学習効果が悪いという問題について解決する。
【００５９】
本発明は、従来技術について改良を行い、主に本体１と高速度撮影装置とを含む。
【００６０】
前記本体１は、ベースケーシング１１と中枠１４とを備え、ベースケーシング１１と中枠１４の間にメインボード１２と液晶パネル１３とタッチパネル１５を固定して取り付け、前記メインボード１２にメインボード回路を設け、該メインボード回路が上記オーディノイズリダクション回路とＣＰＵチップとを備え、前記ＣＰＵと前記オーディノイズリダクション回路内のＣＭ６５７１チップとがＵＳＢインターフェースを通じて接続する。前記タッチパネル１５は、静電容量式／電磁誘導式複合型２層のタッチパネルで、上層が静電容量式パネル、下層が電磁誘導式パネルとなる。
【００６１】
メインボード１２上には電池１２１と３ＧモジュールとＳＩＭカードスロットとＩＣカードスロット１２４と磁気カードの磁気ヘッド１２３とを更に設ける。前記３Ｇモジュール、ＳＩＭカードスロット、ＩＣカードスロット１２４及び磁気カードの磁気ヘッド１２３は、いずれもメインボード回路と接続し、メインボード回路が電池１２１と接続して、電池１２１を通じて給電する。磁気カードの磁気ヘッド１２３は、磁気カードの磁気ストライプ情報の読み取りに用いられ、ＩＣカードスロット１２４がＩＣカードを差し込み、ＩＣカード情報を読み取るために用いられる。本発明は、ＩＣカードスロットと磁気カードの磁気ヘッドを通じて銀行カードを通すことを実現でき、教育訓練機関の現場での費用支払が便利で、同時に会員カードの発行を通じて、カードを通することによる出席受付や会員の管理という目的を達成できる。
【００６２】
メインボード１２上にはＦＰＣコネクタ１２２を設け、該ＦＰＣコネクタ１２２を通じて液晶パネル１３と接続できる。
【００６３】
ベースケーシング１１の後端に開口溝１１１を設け、中枠１４の後端に収容溝２を設け、該収容溝２が前記開口溝１１１内に対応して配置され、且つ前記開口溝１１１内にひねり回して開けることができる枢着式開閉蓋３を更に設け、前記枢着式開閉蓋３がひねり回した後、収容溝２と対応して密閉チャンバーを形成できる。ベースケーシング１１の後端に差込口１１２を更に設け、該差込口１１２内に電磁誘導ペン７を対応して固定でき、該電磁誘導ペン７に制御回路、電磁誘導ペンのセンサーモジュールと給電電池を内蔵し、前記制御回路が電磁誘導ペンのセンサーモジュール及び給電電池電と接続し、一端が電磁誘導ペンの先で、他端がレーザーポインターとなり、電磁誘導ペンの中央部にノイズリダクションマイクを設け、ノイズリダクションマイクが制御回路に接続する。前記制御回路にもブルートゥースモジュールを設け、声音信号の伝送に用いられる。該電磁誘導ペンは直接タッチパネル上に書くことがきるだけでなく、同時に手で持っている時マイクとレーザのリモコンに充当して使用できる。
【００６４】
ベースケーシング１１の底部には、３Ｇモジュールを固定するための係止蓋１１５を更に設ける。これ以外に比較的良い視角を達するため、ベースケーシング１１の後端底部に後部支持パッド１１４を設け、前端底部に前部支持パッド１１３を設けることで、本体１全体を一定の傾斜角度にさせ、ユーザの閲覧使用にも便利になる。
【００６５】
高速度撮影装置は、上記収容溝２内に設けられ、主支柱４と副支柱５と撮影ポール６とを備え、前記主支柱４の一端が回転軸部材４１を通じて収容溝２内に固定して取り付けられる連結部材４２と回動連結し、他端が第１垂直回転軸５４を通じて副支柱５の一端と枢結する。
【００６６】
副支柱５は、副支柱上蓋５１と、副支柱下蓋５２と、副支柱上蓋５１と副支柱下蓋５２の間に取り付けられる回路基板５３とを含み、該回路基板５３が主支柱４内に設けられている配線を通じてメインボード１２上のメインボード回路と接続する。
【００６７】
撮影ポール６は、撮影ポール上蓋６１と、撮影ポール下蓋６２と、撮影ポール上蓋６１と撮影ポール下蓋６２の間に取り付けられる撮像モジュール６３と、マイクロフォンとを含み、前記撮像モジュール６３が前記回路基板５３と電気的に接続し、且つ前記撮像モジュール６３上にカメラ６３１を設ける。
【００６８】
副支柱５の一端が第１垂直回転軸５４を通じて主支柱４と枢結するため、副支柱５は、第１垂直回転軸５４を回して主支柱４と直交して開き或いは閉じることができる。開かれた時、副支柱５が主支柱４と直交し、且つ副支柱５が第１垂直回転軸５４を回して水平面内に旋回できる。閉じられた時、副支柱５が主支柱４と重なる（図６、図７）。
【００６９】
副支柱５の他端は、水平回転軸６５を通じて第２垂直回転軸６４及び撮影ポール６と枢結し、撮影ポール６が第２垂直回転軸６４を回して副支柱５と直交して開き或いは閉じることができる。開かれた時、撮影ポール６は副支柱５と同じような水平位置に開くことができ、両者が同一水平線上にある。閉じられた時、副支柱５と撮影ポール６とが対応して重なる（図６、図７）。
【００７０】
撮影ポール６と副支柱５の間に水平回転軸６５を更に取り付け、撮影ポール６が副支柱５に対して開かれた時、両者が同一水平線上にあり、この場合垂直方向上に撮影ポール６を回転すると、撮影ポール６は水平回転軸６５を回して回転でき、撮影ポール６上のカメラ６３１とマイクロフォンを取り付ける一端をユーザに向けることができる（図８）。
【００７１】
副支柱５、主支柱４及び撮影ポール６の３者が閉じられる状態にある時、副支柱５と撮影ポール６は主支柱４と対応して重なり、この場合主支柱４を回転すると、回転軸部材４１を回して回転して収容溝２内に収容でき、枢着式開閉蓋３を閉合状態に戻ると、外部から見ると、本発明のスマートターミナルが１個のタブレットコンピュータとなる。
【００７２】
枢着式開閉蓋３が開かれた状態にある時、高速度撮影装置を収容溝２内から取り出し、また図６〜８に示す方式によって動作状態で開くことができる。
【００７３】
その他、本発明は、授業を実現するため、設けた電磁誘導ペン７を通じてスマートターミナル全体を操作できる。電磁誘導ペンを通じて教師と学生のオンラインインタラクションに極めて便利で、教師のホワイトボードは、遠隔地で学生に放送できる。また用いる高速度撮影装置は教師が学生のためにリアルタイムで質問を回答することにも便利で、学生が分からない問題は直接高速度撮影装置により撮影してアップロードでき、同時に教師・学生のオンラインインタラクションにも便利となる。
【００７４】
本発明の前記スマートターミナルは、オーディノイズリダクション回路を用い、２個のマイクロフォンでオーディオ信号を収集し、１個が本体上に取り付けられ、もう１個が撮影ポール上に取り付けられ、この２個のマイクロフォンを通じて先に周辺の音を収録してからオーディノイズリダクション回路内に入力されオーディオアルゴリズムにより設備に最も近い音を識別し、例えば６０ＣＭ〜３００ＣＭの距離で人の音声波長を収集と識別することで、最も近距離のオーディオ信号をユーザの音声として判断して、ノイズの低減効果を奏する。
【００７５】
例えば、直径３ｍをベースとし、３ｍ以内の音を収集して処理すると、人の音声波長を識別でき、最後に処理して設備内に収集し、３ｍ以外の音を雑音として処理する。
【００７６】
以上は、本発明が用いたオーディノイズリダクション回路のスマートターミナルについての説明である。以下、図１０〜図１２を組み合わせて該スマートターミナルを用いてネットワークを通じた授業システムについて説明する。
【００７７】
該授業システムは、主に少なくとも２台のスマートターミナルを備え、１台が授業ターミナルで、その他が学習ターミナルとする。前記スマートターミナルがＩＭＸ６のメインボードを用い、ＩＭＸ６メインボードにＡｎｄｒｏｉｄシステムとシステムの最適化ユニットを内蔵し、システムの最適化ユニットはＢｏｏｔｌｏａｄｅｒ、Ｌｉｎｕｘ  ｋｅｒｎｅｌ、Ａｎｄｒｏｉｄ  Ｉｎｉｔプロセス開始とＡｎｄｒｏｉｄ  Ｓｅｒｖｅｒサービス開始を最適化でき、その統合はピックアップとＡＥＣエコー除去モジュールとオーディオアンプと外付けスピーカ又はイヤフォンとからなるオーディオユニットと、高速度撮影装置カメラとビデオコーデックとからなるビデオユニットと、タッチパネルと電磁誘導ペンとＬＩＮＥ−ＩＮインターフェースとＵＳＢインターフェースとからなる入力ユニットと、タッチパネルとＨＤＭＩインターフェースとからなるディスプレイユニットと、フラッシュメモリーとストレージとＴＦＴカードスロットとからなるストレージユニットと、磁気ストライプの読み書きとＩＣ読み書きとデータの復号化及び符号化処理チップとからなるカードを通すユニットと、ＲＪ４５インターフェースとＷＩＦＩモジュールと３Ｇ  ＰＣＩ−Ｅモジュールとからなる通信ユニットと、を含む。
【００７８】
本発明の授業システムは、バックエンドサーバーを更に含み、該バックエンドサーバーを通じて授業ターミナルで録画してアップロードしたコース情報を保存でき、また録画コースのＩＤとタイムスタンプを通じて該コース情報とマッチングする。前記バックエンドサーバー上にＣｅｎｔＯＳ６．４以上のシステムをインストールし、Ｍｙｓｑｌデータベースを使用し、スマートターミナルのオーディオ、ビデオ及びテキスファイルの保存、ディレクトリとインデックスの形成を含むインタラクションデータに用い、読取及び呼び出しにも用い、システムの運転によって生じたイベント情報、ログイン情報、ログ情報を更に保存し、コースウェア編集管理システムによるコースウェアのアップロード、管理に用いられる。
【００７９】
前記授業ターミナルと学習ターミナルとバックエンドサーバーの間はネットワークを通じてリンクし、三者の間がＲＪ４５インターフェースを通じて有線通信を実現でき、又はＷＩＦＩモジュール、３Ｇ  ＰＣＩ−Ｅモジュール及び４Ｇモジュール等を通じて無線ＬＡＮ通信を実現できる。前記授業ターミナルは、教師コースを録画するために用いられ、またデータストリームとオーディオストリームの方式でアップロードしてバックエンドサーバー内に保存する。前記学習ターミナルは録画コースのＩＤを得るために用い、またバックエンドサーバー内からタイムスタンプに対応するデータストリームとオーディオストリームを読み取る。前記データストリームは、授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された授業時間と動作情報で、前記オーディオストリームが授業ターミナルの教師マルチメディア教室内に録画された教室時間と音声情報とする。
【００８０】
その他、該システムは、前記授業ターミナルと通信リンクを構成する放映装置を更に含む。前記放映装置は、プロジェクターとスクリーン或いはワイドスクリーンディスプレイを使用し、教室の授業時教師がターミナルを制御しＨＤＭＩインターフェースを通して前記放映装置に接続することで、ターミナルのタッチパネル内容を放映するために用いられる。
【００８１】
本システムは、教師のＰＣ側を更に含み、教師がＰＣ側を通じて前記バックエンドサーバーにログインし、コースウェアエディタをダウンロードしてインストールし、該エディタのソースはＣ＆Ｃ＋＋方式で開発され、Ｏｆｆｉｃｅ２０１０Ｗｏｒｄ版により複数選択問題、単一選択問題、判断問題の添加と編集を行い、そしてバックエンドサーバーにアップロードし、試験問題のコースウェアとコースウェア解析結果を形成してＸＭＬ文書ファイルでサーバーに保存する。前記スマートターミナルは、コースウェア解析の情報を利用してコースウェアを分割してＳＷＦ設問文書を生成し、タッチパネル上に表示される。答えのスマート評価や判断は、学生の答えとサーバー側に予め保存されている答えと照合し、解答が終了した後、自動的に成績を集計でき、受講後練習或いはテストに便利となる。
【００８２】
本発明のスマートターミナルには、３Ｇ  ＰＣＩ−Ｅモジュールを備え、該モジュール内にＳＩＭカードを挿入している。本システムは学生が使用している学習ターミナルＳＩＭカード通信番号と当該学生の保護者の携帯電話番号を互いにバインドできる。学生側が保護者の氏名及び携帯電話番号でサーバーにおいて個人ファイルアカウントを登録し、保護者は自分の名前及び携帯電話でサーバーにログインでき、サーバーを通じて保護者のログイン情報と照合すると、該学生の個人ファイルアカウントにログインでき、保護者に随時該学生の学校における受講状況及び成績の軌跡を理解させることができる。
【００８３】
本システムは、固定された教室、教壇、教案、教科書、黒板、チョーク等で構成される従来授業のシステム及び方式から抜け出し、近代化されたインターネットインタラクティブな授業方式を実現し、時空間の制限から抜け出し、データベースに電子教科書を保存することにより、重い教材や教科書携帯負担の軽減を実現し、授業効率やインタラクションと面白さを高める。本発明のスマートターミナルの設計は、軽薄小型で持ち運びに便利で、従来の電子教室授業システムの既存卓上コンピュータキャビネットが大きくて重く、占用スペースが大きく、設備が多く、配線が複雑で、操作に不便で、故障解決が難しいという問題を効果的に解決できる。本発明には、放映装置とタッチパネルを接続するＨＤＭＩインターフェースを設ける設計があり、電磁誘導ペンで直接タッチパネルに書き込むことを実現し、コンピュータに入力するキーボードと黒板への書き出しに取って代わり、操作がより一層便利で迅速となり、授業の品質と効率のアップに有利である。本発明は、３Ｇ  ＰＣＩ−ＥモジュールにＳＩＭカードを挿入することで、３Ｇモバイルネットワークへの接続を実現し、モバイル通信事業者を通じて保護者のスマートフォンとのバインドを実現でき、サーバーの学生個人ファイルアカウントにログインすることにより、教師のバックエンドからサーバーデータベースにアップロードされた学生成績の集計及び宿題や受講状況をチェックでき、いつでもどこでも子供の学校における学習状況を理解できる。
【００８４】
以上は、本発明のスマートターミナルのネットワーク型授業システムについての説明である。以下に、図１３を組み合わせてスマートターミナルを用いて行うネットワーク型授業方法について更に説明する。本発明のネットワークに基づく授業方法は、次のステップを含む。
【００８５】
まず授業ターミナルと学習ターミナルとバックエンドサーバーの間の通信リンクを構築し、前記通信リンクには、有線ＬＡＮによるリンクとＷＩＦＩ、３Ｇ、４Ｇの無線ＬＡＮによるリンクとを含む。
【００８６】
次に、授業ターミナルを通じて教師のコースを録画し、データストリームとオーディオストリームの方式でアップロードしてバックエンドサーバー内に保存する。授業ターミナルを通じて教師のコースを録画する時、同時に該録画コースに対応するＩＤを設定する必要がある。
【００８７】
しかしながら学習ターミナルはバックエンドサーバーから録画コースのＩＤを得て、またバックエンドサーバー内からタイムスタンプに対応するデータストリームとオーディオストリームを読み取る。
【００８８】
学習ターミナルがバックエンドサーバーを通じて情報を授業ターミナルにフィードバックし、授業ターミナルが該フィードバック情報について解答を行い、前記フィードバック情報は学習ターミナルで作成した電子テキストファイル又は高速度撮影装置のカメラでスキャンした手書きの紙文書ファイルとを含む。授業ターミナルから自動的に出題され、指定された学習ターミナルに対して回答するよう要求し、また回答が終了した後でフィードバックする。或いは授業ターミナルから自動的に出題され、学習ターミナルがフィードバックや応答し、且つ授業ターミナルで選択した後、選択された学習ターミナルが回答を行い、また回答が終了した後で授業ターミナルからフィードバックされる。
【００８９】
本発明のスマートターミナルは、インターネットにより授業前の準備、教室授業、授業後の指導とリモート教育等の応用を開発できる。授業前の準備について、教師はＡｎｄｒｏｉｄオペレーティングシステム付きスマートターミナルを通じて授業準備を行い、スマートターミナルを起動させ、需要に応じてＷｏｒｄ、ＰＰＴファイルを作成してコースウェアを編集し、又は高速度撮影装置のカメラを通じて手書きの紙教案をスキャンする。教室授業について、教師は授業ターミナルを使用し、学生が学習ターミナルを使用し、授業ターミナルと学習ターミナルの間はＷＩＦＩモジュール又はＲＪ４５を通じてネット回線に接続してネットワークリンクを確立し、ＴＣＰ／ＩＰマルチキャストプロトコルでマスターやスレーブの制御を実現し、全てのサブ制御ターミナルがメイン制御ターミナルのインターフェースに同期表示し、マルチスクリーンの同期授業を実現できる。教室授業ステップは、クラウドから学習ターミナルに同期接続し、学習ターミナルが前記通信ユニットを通じてインターネットに接続し、前記バックエンドサーバーとのネットワークリンクを実現し、ネットワークを通じてリモート教育アプリケーションユニットにログインしてコースを予約し、教師側の授業ターミナルの確認により、で教師の授業ターミナルが高速度撮影装置のカメラ、ピックアップによって採取したビデオとオーディオ信号をリモートで同期受信し、並びにタッチパネルの内容がサーバーデータベースを同期させることで、授業ターミナルの同時授業或いはその後の学習振り返りの目的を達成する。インタラクション交流は、授業ターミナルを通じてマルチスクリーン同期を解除し、全ての学習ターミナルが独立した単体で、学習ターミナルの間ではやはりネットワークリンクを行うことができ、学生を若干の討議グループに分かれてインタラクション、授業後の宿題の自由な交流討議を行うことができる。リアルタイムの質問解答について、学生が電子挙手ボタンを通じて、授業ターミナルが問題に回答する意欲のある学生座席表を受信し、教師が学生を選んで回答させ、授業ターミナルの権限付与を通じて全ての他の学習ターミナルが該学習ターミナルのインターフェースを同期表示し、回答が間違った場合、教師は問題を回答する意欲のある学生座席表に戻り、改めて学生を選んで回答させ、回答が正しい場合、次の問題に進む。
【００９０】
学習ターミナルにとって、学生はターミナルを起動してサーバーにログインして教師がサーバーにアップロードした宿題ファイルをダウンロードし、また直接タッチパネルに手書きで答えの内容を入力でき、又は紙宿題ノートに書いてから高速度撮影装置のカメラでスキャンしたファイルをサーバーにアップロードできる。その具体的な使用方法は、次の通りとなる。つまりまず教師と学生が各自のターミナルを使用し、個人身分情報をネットワークを通じてバックエンドサーバーに登録し、該登録情報とデータベースに保存されている情報をマッチングしてから登録終了を確認できる。その後学生がネットワークにログインしてバックエンドサーバー内のインタラクティブ質問回答アプリケーションユニットにアクセスし、またタッチパネルを通じて問題の記述或いは高速度撮影装置で書いた問題をスキャンし、完成した問題文書をバックエンドサーバーにアップロードし、その後インタラクティブ質問回答アプリケーションユニットにおいて教師リストを閲覧し、閲覧する教師詳細をクリックしてから教師を選らんで解答を求める。教師が授業ターミナルを使用して、バックエンドサーバー内のインタラクティブ質問回答アプリケーションユニットモジュールにログインし、回答待ち問題リスクを閲覧し、そして問題を選択し、タッチパネル、電磁誘導ペンでの記入又は高速度撮影装置によるスキャン等の方式でテキストを記入、或いは高速度撮影装置で解答のオーディオビジュアルファイルを録画し、完成した答えをアップロードする。最後に学生は解答済みの問題リストを閲覧し、問題の詳細をダウンロードすると共に閲覧し、並びに答えを再生する。
【００９１】
上記をまとめると、本発明は、教師のオンライン教室のマルチメディア（問題を１つ１つマルチメディアホワイトボードで解説、答えのスマート成績集計、授業後のオーディオ討議及び発言等）ティーチング、教室発言オーディオシステムを通じてリアルタイムで録画し、学生がリモート試験問題指導システム又はオンラインティーチングシステムの教室振り返り機能を通じて、録画コースに対する振り返りのリクエストを実現する。
【００９２】
以上に述べたことは、あくまでも本発明の好ましい実施例であって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と原則内で実施する種々修正、同じ効果を持つ置換及び改良などは、いずれも本発明の保護範囲内に含めるものであるのが勿論である。
【符号の説明】
【００９３】
１  本体
１１    ベースケーシング
１１１  開口溝
１１２  差込口
１１３  前部支持パッド
１１４  後部支持パッド
１１５  係止蓋
１２    メインボード
１２１  電池
１２２  ＦＰＣコネクタ
１２３  磁気カードの磁気ヘッド
１２４  ＩＣカードスロット
１３    液晶パネル
１４    中枠
１５    タッチパネル
２  収容溝
３  枢着式開閉蓋
４  主支柱
４１    回転軸部材
４２    連結部材
５  副支柱
５１    副支柱上蓋
５２    副支柱下蓋
５３    回路基板
５４    第１垂直回転軸
６  撮影ポール
６１    撮影ポール上蓋
６２    撮影ポール下蓋
６３    撮像モジュール
６３１  カメラ
６４    第２垂直回転軸
６５    水平回転軸
７  電磁誘導ペン
【図１】
0006433073.tif 000002
【図２】
0006433073.tif 000003
【図３】
0006433073.tif 000004
【図４】
0006433073.tif 000005
【図５】
0006433073.tif 000006
【図６】
0006433073.tif 000007
【図７】
0006433073.tif 000008
【図８】
0006433073.tif 000009
【図９】
0006433073.tif 000010
【図１０】
0006433073.tif 000011
【図１１】
0006433073.tif 000012
【図１２】
0006433073.tif 000013
【図１３】
0006433073.tif 000014