人们感知世界、认识世界的主要感觉器官是视觉和听觉，视听媒体的引人使得现代教学过程变得更为形象、具体、直观、生动且富有情趣，有效地激发了学生的思维，加速了教育信息传递进程，改善了学习效果。一般来说，视听教学媒体包括视觉型、听觉型和视听型三类。

　　4.2.1视觉媒体

　　常用的视觉类教学媒体设备包括光学投影仪、照相机、视频实物展示台、大屏幕电子投影仪等。

　　1.光学投影仪

　　光学投影仪也称投影机，是在幻灯机的基础上发展起来的一种便于书写投影的视觉教学媒体，是运用透镜成像原理设计制造的一种光学仪器。除了具有设备简单、操作方便、经济实用的特点外，还具有教师投影片自制简便、亮度大等优点，在学校教学中得到广泛使用。

图 4 － 1 光学投影仪实例

　　① 聚光系统包括光源、反光碗、新月镜和螺纹透镜等。光源常用300 W以上的溴钨灯或镝灯；螺纹透镜是用聚丙烯塑料压制而成的大面积聚光透镜，它能够使投射到书写平台上的光线在大面积范围内均匀；新月镜处于光源与螺纹透镜中间，由硬质玻璃制造，起隔热、聚光作用。

　　② 放映系统包括放映镜头和反光镜等。放映镜头安装在投影仪的竖杆上，能上升下降进行聚焦调节；反光镜的作用是把通过镜头的光线反射到水平方向的银幕上，安装在放映镜头的上方，其倾角可绕水平轴或垂直轴转动，以适应银幕位置的高低不同和改变投影方向。

　　2.光学照相机

　　普通光学照相机是运用透镜成像原理设计制造的一种光学仪器，其基本结构由镜头、光圈、快门、取景器与调焦装置和机箱等部件构成，如图 4-2 所示。

　　由光学玻璃透镜组构成的镜头是照相机最主要的部件，其作用是使被摄物体在胶片上成像，照相机的镜头按其使用功能分为标准镜头、广角镜头、远摄镜头和变焦镜头等。照相机镜头上刻有焦距和口径标记：长焦距镜头视角小，能远距离摄取较大的影像，主体前后清晰影像的纵深范围小（景深小）；短焦距镜头视角大，能近距离摄取范围较大的景物，主体前后清晰影像的纵深范围大（景深大）。口径表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈，表征镜头的透光能力。大口径镜头的照相机在使用时有如下特点：暗光线下仍可不附加光源利用自然光拍摄；便于近距离拍摄或翻拍；还可以使用较高的快门速度拍摄运动物体。

图 4 － 2 光学照相机顶视图实例

　　照相机的光圈由若干能够自由张合、可供调节镜头进光孔大小的金属叶片组成，装在镜头透镜组中间，其光圈系数用焦距与镜头进光孔直径的比值来标记。光圈系数越小，表示此时镜头的进光量越大，数值常分为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等级，每改变一级光圈系数值，其进光量即增大或缩小一倍。

　　快门是调节照相机光圈开启时间的装置，由快门速度调节盘控制。快门速度盘上标有的125、250等数字表示曝光时间秒的倒数，如“125”挡表示曝光时间为（1/125）s。此外，有的光学照相机在快门速度盘上还标有手动快门“B”或“T”挡标记：使用“B”门，手指按下时快门开启，抬起时快门才关闭；使用“T”门，手指按一次快门开启，要关闭则需要再按一次快门。

　　光学照相机上的调焦装置和取景器，用以调节被摄物体的焦距和选择画面范围。

　　光学照相机使用的感光胶片是在透明基片上涂上由明胶和卤化银组成的感光乳剂制成的，卤化银经感光、显影会生成由银颗粒构成的黑色影像。“色盲片”只感蓝紫光，适用于翻拍拷贝文字、图表、印刷制版等；“正色片”（分色片）不感红光，可感紫、蓝、青、绿、黄光，适合在暗红色或茶色环境中进行操作；“全色片”能感受全部可见光，适用于拍摄色彩丰富的景物。通常市场上销售的胶卷为全色胶卷，胶片的感光度越高对于光线强弱的要求就越低，市场上常见的胶卷感光度有国际标准ISO100、ISO200和ISO400。

　　使用光学照相机拍照片一般要经过调整光圈、速度、取景、调整焦距、上快门、按快门等几个步骤；冲洗底片则需经过显影、定影、水洗和晾干几个步骤；拷贝正片则需经过曝光、显影、定影、水洗和晾干等步骤；制作反转片则需经过显影、定影、水洗、二次曝光、显影、定影、水洗和晾干等步骤。

　　3.数码相机

　　数码相机是成熟的数字技术与传统的光学照相机相结合的产物，它把拍摄到的景物转换成数字格式图像予以保存。传统相机使用胶卷感光并存储图像，而数码相机使用电荷耦合器（CCD）感光，用数字存储卡来保存图像。图４—3为数码相机的工作流程及图像处理过程：景物通过光学镜头将影像聚到电荷耦合器（CCD）上，并将光信号转换成电信号（模拟信号）；然后经模／数转换器（A/D）转换成数字信号；再由微处理器（MPU）对信号进行压缩并转换成特定格式的图像文件储存。存储的图像信号，可立即在相机的液晶显示器(LCD)上进行查看，以便不满意时重拍或删除，也可以通过输出接口传输到计算机中，进行打印或图像编辑。

图４—3　数码相机的工作流程

　　存储卡的容量，还取决于拍摄照片的分辨率及压缩率。由于不同的分辨率和压缩比例所产生的图像文件大小不同，因此在同一容量存储卡下，所能拍摄的照片数也不同。

　　对焦和变焦：对焦，是指将通过镜头折射后的影像准确投射到CCD感光面上，形成清晰的影像。普通的中低档数码相机采用自动对焦方式，自动调准焦距。为了能够拍摄出远方的景物或细节部分，最新的数码相机都带有变焦功能。

　　输出：目前的数码相机大都采用了USB方式将相机中的图像文件传输至计算机中，许多数码相机还备有视频输出方式，可以输出PAL/NTSC制式的视频信号，利用电视机来显示图像。

　　存储格式：为尽可能多地存储照片，数码相机所拍摄的照片数据基本上都以JPEG方式存储，并可选择压缩率。为了保证照片质量，有些数码相机还可以用TIFF格式存储。

　　电源：数码相机使用普通电池或镍氢充电电池，也有的使用锂电池，容量为镍氢电池的2到3倍，而且可以快速充电。
一般说来，不同品牌不同型号的数码相机各有其特色。比如闪光灯，可以有多种闪光模式选择，还有为防止拍摄人像时红眼效果而设置的防红眼闪光模式等。

　　4.视频展示台

　　视频展示台又称实物展示台，是一种新型的视觉媒体设备。视频展示台的基本工作过程是：利用一个摄像头将展示台上的景物转换成视频信号，再通过电视机或投影仪播放，其工作原理实际上和摄像机相同，是一种图像信号采集设备。利用视频展示台不但可以将文字、图片、实物等转换成视频信号，而且也可以将透明投影胶片、幻灯片，甚至活动的图像等转换成视频信号。

　　视频展示台的主要技术指标是CCD（电荷耦合器件）分辨率，目前主流视频展示台的CCD分辨率为40多万像素，450线左右，像素越高清晰度越高。其他指标包括：正负片反转，黑白彩色反转，辅助灯源的数量和质量，输入／输出口的数量，是否具有RS—232C口（串口），是否具有红外线遥控功能等等。正负片反转功能使视频展示台直接呈现负片，RS—232口或红外线遥控功能使展台更易融入中央控制系统。

　　5.投影仪

　　投影仪是多媒体教室中计算机、视频展示台、VCD、录像机的视频再现设备，是目前多媒体教室中价格最贵的设备之一。多媒体投影仪的产品从技术角度上分为阴极射线管投影仪（CRT）、液晶显示投影仪（LCD）和数字光路投影仪（DLP）。

　　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℃。LCD投影机色彩还原较好、分辨率可达SXGA标准，体积小，重量轻，操作、携带极其方便，并且价格比一较低廉，因此成为投影机市场上的主要产品。其缺点是需要良好的散热条件。

　　选用投影仪一般要注意：

　　输入信号源：一般的多媒体教室使用的投影仪输入源应有Video、S—Video、Audio及1—2个计算机（VGA）接口。

　　分辨率：要求较低时可选用分辨率为800×600；要求高一些，则要选择1024×768。显示高分辨率图形信号时，需选择行频在60 kHz以上的投影仪。

　　使用环境：根据使用环境（房间大小，照明情况），确定机器相应指标。一般情况下可以根据教室面积的大小来确定投影仪的亮度，表４—1为使用环境与适用亮度的配置对应表。

表４—1　投影仪使用环境与适用亮度的配置

　　４.2.2听觉媒体

　　常用的听觉类教学媒体设备有录音机、CD唱机与CD光盘等。

　　1.录音机

　　录音机是根据“电磁转换”原理制造的听觉类教学媒体，盒式录音机具有体积小、重量轻、携带方便及操作简便、价格低廉等特点，语言、语音类教学中应用最普遍。

　　磁头是录音机进行电磁转换的基本器件，有单声道和双声道之分，大部分录音机多采用二磁头式：即共用一个“录放磁头”进行录音与放音，另外一个磁头用于抹音。

　　录音磁带是存储声音信息的载体，由带基和在其上面涂敷强磁性氧化金属粉末而成的磁性层两部分组成，带宽为3.81mm，可用单声道二磁迹或双声道四磁迹的录音方式记录。前者把声音记录在磁带一侧（第一磁迹），待一侧录完后，把磁带盒翻转，可继续在另外一侧记录声音（第二磁迹）。立体声录音时，采用双声道、四磁迹方式录制。普通录音磁带的中、低频特性较好，价格低，适用于一般语言或音乐节目的录音；二氧化铬带的高频特性好，频率动态范围宽，适宜录制交响乐等器乐曲；铁铬磁带的高、中、低频特性都较优越，适合录制各种音乐节目；金属带的输出电平高，动态范围大，用作现场录制音乐节目时，真实感强，是专业录音用的磁带。

　　2.CD机与CD光盘

　　CD（Compact Disc)机也称激光唱机，是一种用微处理器控制的数字化高保真立体声音响设备，它使用激光束刻录的CD光盘放音。

　　CD光盘采用激光刻蚀技术，将声音信号用“信号坑”的形式记录在塑胶片上，CD光盘的直径一般为12cm、厚0.12cm。重放时也用激光束来拾取光盘上记录的数字信号，放音时间通常为60-70min（分）。CD光盘的优点是：操作简单，选曲（检索）速度快；音色层次分明，音质好；音响指标高，动态范围大，频响宽度达到20—20000Hz，失真度小到0.003%；由于CD光盘用激光进行非接触式读取信息，无机械磨损，便于长久保存和使用。CD光盘的结构如图4-6所示。

　　4.2.3 视听媒体

　　常用的视听类教学媒体设备有电视系统、电视机、录像机、摄像机、 VCD 、 DVD 等。

　　1.电视系统和电视机

　　电视是运用电子技术传送活动图像与声音信息的通信方式，电视系统通常由发送、传输、接收三部分组成。

　　电视发送端由电视摄像机把图像变成电信号即“视频信号”。拍摄电视时，摄像管在0.04s时间内对整个画面扫描一遍，每秒钟发送25帧画面，其电信号的频率范围大约在0—6MHz。通过天线发射前，需进行高频调制。视频信号的高频调制采用调幅的方法，调制在本频道规定的载频上，伴音信号则采用调频的方法，调制在比本频道视频信号载频高6.5MHz的频率上，与高频图像信号一起形成电视“射频信号”后发射。

　　我国广播电视制式规定，每个频道的频带宽度为8 MHz，无线电视使用的频率范围在48.5—958 MHz之间，划分为三个波段、68个频道：48.5—90 MHz为低频段（L波段），含1—5频道；167—223 MHz为高频段（H波段），含6—12频道；470—958 MHz为特高频段（UHF），含13—68频道。

　　电视信号的传输系统按信号的输送方式不同可以分为开路和闭路两大类。通过无线电波把声像信息传送给广大用户的系统，叫做开路广播电视；若是通过电缆把声像信息传送到用户的系统，则称为闭路电视系统。

　　把电信号还原成图像和声音是通过电视（接收）机来实现的。在接收端、电视机通过天线将微弱的射频信号接收下来，经高频放大、变频、中频放大、解调、图声信号分离、图声信号低频放大等处理后，分别送给显像管和喇叭去还原出画面和声音。

　　根据视频信号的高频调制方式不同，目前世界上有NTSC、PAL、SECAM三种彩色电视制式同时使用：美国、日本、加拿大等国采用NTSC制；俄罗斯、法国和东欧一些国家采用SECAM制；我国（包括香港）和德国、英国及非洲一些国家采用PAL制，使用时需加注意。

　　电视机大小按其屏幕对角线长度来区分，如51cm(20 in)、73cm(29 in)等。电视机的外部控制主要有频道调节、图声质量及信号出人控制等三大部分。电视机使用时应放在合适的观看位置上，收看距离以等于荧光屏高度的4—6倍、摆放高度略低于人眼水平面。

　　电视机的图声控制旋钮通常有图像对比度、亮度、彩色饱和度和伴音音量等。图像上最暗和最亮像素的视觉感觉差距称为“对比度；画面的总体平均亮暗程度调节由“亮度”旋钮决定；彩色饱和度旋钮专门控制图像色彩的“浓淡”；音量旋钮用于控制伴音的大小。

　　电视机的信号出入控制通常有天线插孔、电源插头和视频、音频输人插孔等。电视机对天线的要求是75Ω不平衡式的，室外天线是300Ω平衡式的，故需经“阻抗变换”后接入；有线电视或录像机信号则是75Ω不平衡式的，可直接用75Ω同轴电缆线连接。电视机的视、音频输人插孔是为方便接录像机、VCD机信号而设的，接入的信号称为“视频接入”方式，比在天线插孔的“射频接入”方式效果通常好一些。此项转换通常用电视机上专设的“电视／视频”方式转换开关来完成。

　　2.录像机

　　录像机是视听教育媒体中的重要设备，它和摄像机、电视机、特技信号发生器等组合使用，可很方便地对各种教育电视节目进行编辑组合、记录重放等操作，十分有利学习者学习。和录音机一样，录像机也是利用磁记录原理对教育电视信号进行记录和重放的。磁头系统是进行电磁转换的关键部件，它承担着记录或消去视频信号、音频、信号，以及控制录像机伺服系统工作的控制信号。

　　目前常用的录像机有Betacam型、U型、SVHS型和VHS型几类，其中Betacam型为高档机，常用在广播电视中；U型机体积较大，用3/4磁带；SVHS型和VHS型则为普通型机，用1/2磁带，为教育技术应用中的常见机型，SVHS型比VHS型图像质量好一些。

　　利用录像机录制电视台节目时，录像机和电视机的连接方法如图４—４所示。其中，天线接到录像机的射频(RF)输入插座；录像机的射频（RF）输出接到电视机的天线插座；录像机的视频输出（VIDEO OUT）和音频输出（AUDIO OUT）分别用电缆线接到电视机对应的视频输人（VIDEO IN）和音频输人（AUDIO IN）插口上。节目录制前，须先将电视机转换到电视（TV）工作方式，然后调整录像机上频道调谐器，直至在监视电视机上收看到清晰的图像和伴音。调整好后，录像机中装入空白磁带，需要录像时按下录像机的录像键，录像结束按下停止键。

图 4 － ４　录像机与电视机连接

　　3.摄像机

　　摄像机按记录信号的方式可分为数码机和模拟机两类。随着信息技术的发展，数码摄像机目前已经越来越多地得到应用。 DV(Digital Video) 格式的数码摄像机让人们能够更加简单地进行摄像操作，并以其与专业级水平的图像、接近激光唱盘的音质和能够与计算机联机并进行编辑的特性受到使用者的好评。

　　数码摄像机记录视频不是采用模拟信号，而是采用数码信号的方式。简单来说，就是将光信号通过电荷耦合器件（ CCD ）转换成电信号，再经过模拟数字转换，以数字格式将信号存储在数码摄像带、刻录光盘或者存储卡上。这种摄像格式的核心部分就是将视频信号经过数码化处理成 0 和 1 信号并以数码记录的方式，通过磁鼓螺旋扫描记录在 6.35mm 宽的金属视频录像带上，视频信号的转换和记录都是以数码的形式存储，从而提高了录制图像的清晰度，使图像质量可以达到 500 线以上。

　　四、 VCD 与 DVD

　　VCD （ Video Compact Disc ）机是采用激光和数字信号压缩等技术记录图像与声音的设备，其硬件结构主要由播放驱动机构、单片机控制系统和 MPEG 解压缩集成电路组成， VCD 光盘的直径为 12cm ，可以存储 74 分钟的活动图像和声音信号， VCD 图像的分辨率为 352×240 。

　　DVD （ Digital Video Disk 或 Digital Versatile Disk ）即数字视频光盘，它利用 MPEG2 的压缩技术来储存影像，其分辨率可达 720×480 。 DVD 光盘的结构与 VCD 光盘十分类似，只是其数据刻录激光和读取的激光波长要比 VCD 的波长短、聚焦点小，故信号坑比 VCD 更小，盘片上轨迹间距也更小，所以存储容量要比 VCD 大得多。 DVD 与 VCD 、 CD 的大小相同，直径约 12 公分。另外， DVD 将 VCD 的二声道扩充至 5.1 声道，让人们真正进入多声道的世界。