用液晶電視機做終端顯示的多媒體教室

唐龍泉

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用液晶電視機做終端顯示的多媒體教室

唐龍泉

（漳州職業(yè)技術學院 現(xiàn)代教育技術中心，福建 漳州 363000）

采用投影儀和屏幕的多媒體教室，由于LCD投影機的光通路環(huán)節(jié)太多、其中的光線的強度也很高、熱量極易聚集，部件易老化；空間狹小，散熱防塵都不好解決；使用不正確，沒有按要求進行必要的保養(yǎng)等原因，隨著使用時間的增加，故障率增多，維護成本提高。而用液晶電視機作為終端顯示設備，在滿足教學要求的前提下，可以減少故障率，降低維護成本。

液晶電視機；水平斜視角；仰角；有效視距；最佳視距

國家加大教育投入及現(xiàn)代化教學手段的飛速發(fā)展，促進了學校建設走向現(xiàn)代化，許多學校建設了有計算機與投影儀等設備的多媒體教室。但經過一定時間的使用后，人們發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，投影儀的亮度逐漸降低，圖象質量也開始下降，而且還經常出現(xiàn)投影儀罷工的現(xiàn)象。投影儀對工作環(huán)境要求較高，通風良好、無塵，對于多媒體教室難于做到，因此影響了投影儀的使用壽命。燈泡是投影儀的耗材，不僅燈泡一般都用不到2 000小時，就是投影儀自身的壽命也難于超過10 000小時，實際的情況是投影儀和燈泡都變成了耗材。面對一年一筆不菲的“消費”，哪一個學校都不會感到輕松。因此，大家探索用其他的終端顯示代替投影儀和幕布的組合，其中采用液晶電視機就是其中的一例。

要取代傳統(tǒng)的投影儀和幕布組合，必須在滿足教學要求的前提下，在技術上和經濟性可行的。因此，在2010年我們采購多媒體設備時，選用2臺55英寸液晶電視機進行測試。

1 技術可行性分析

1.1 液晶電視機

1.1.1 觀看電視的水平斜視角α[1]

教室的進深為8 060 mm，開間為10 570 mm，教室選用“高校非固定式課桌和課椅”，主要尺寸：桌面高730 mm，雙人用桌面寬1 200 mm，桌面深400 mm[2]。課桌椅的排距不宜小于0.90 m；縱向走道寬度不應小于0.60 m；最前排課桌的前沿與前方黑板的水平距離不宜小于2.20 m[3]；根據國家標準的要求，教室的平面布置如圖1所示。觀看電視的水平斜視角α為：

式中：2 200 mm最前排課桌的前沿與前方黑板的水平距離；400 mm為桌面深；250 mm為假設學生位于課椅的中間；8 060 mm為教室的進深；2 000 mm為液晶電視機距離側窗安裝的位置；1 320 mm為55寸液晶電視機的寬度；200 mm為右邊課桌與墻的距離；300 mm為學生在課椅的位置。

國家標準GB 8772－2011《電視教室座位布置范圍和照度衛(wèi)生標準》中規(guī)定，觀看電視的水平斜視角不應超過45°[1]，符合標準要求。

1.1.2 觀看電視的仰角β

電視機安裝在教室前近窗側，下沿距地面高度為1 800 mm，左邊距離側墻2 000 mm。桌面高730 mm；高校非固定式學生課椅座面高410 mm；假設學生位于課椅的中間且頭部前伸到課桌的中間（極端）位置，眼睛平視的高度為1 000 mm；電視機外形尺寸為1 320 mm×820 mm，如圖2所示。則觀看電視的仰角β為：

國家標準GB 8772－2011《電視教室座位布置范圍和照度衛(wèi)生標準》中規(guī)定，觀看電視的仰角不應超過30°[1]，符合標準要求。

1.1.3 有效視距范圍

教室最后排課桌后沿至后墻面或固定家具的凈距不應小于1.10 m；沿墻布置的課桌端部與墻面或壁柱、管道等墻面突出物的凈距不宜小于0.15 m[3]；

55寸液晶電視機有效視距范圍為電視機屏幕對角線尺寸的3倍～12倍，因對角線尺寸為25.4 mm×55≈1 400 mm，所以有效視距范圍為4 200 mm～16 800 mm。教室在有效視距范圍內可容座位數(shù)為：8人×（10 570－4 200－600）÷9 006≈48人。

1.1.4 最佳視距范圍

55寸液晶電視機最佳視距范圍為電視機屏幕對角線尺寸的5倍～10倍，因對角線尺寸為25.4mm ×55≈1 400 mm，所以最佳視距范圍為7 000 mm～11 000 mm?？扇葑粩?shù)為：8人×（10 570－7 000－600）÷900＝24人。

1.2 液晶投影儀的最大觀看距離

液晶投影儀的最大觀看距離為幕面寬度的6倍[4]。對于120寸屏幕，幕面寬度為25.4 mm ×120cos tan-1（3/4）≈2 400 mm，最大觀看距離為14 400 mm，超過了教室的開間10 000 mm。因為84寸的屏幕，幕面寬度為1 700 mm，最大觀看距離為10 200 mm，按照現(xiàn)有的教室，科學的選擇應為尺寸84寸的屏幕。

目前沒有液晶投影儀與幕布組合的相關標準，但根據液晶電視機的相關技術標準分析液晶電視機技術可行性可見，在普通教室選用120寸的屏幕，由于教室距離的限制，第一排的學生距幕布最大只有3.1 m，如果長時間在這樣的環(huán)境里學習，會嚴重損害學生的視覺健康，所以這種組合既不科學，也不符合健康衛(wèi)生的要求。眼睛是我們生活中使用率最高的身體器官，它從早上睜眼到晚上睡覺一般工作有十幾個小時。由于現(xiàn)代化的城市使我們的視野縮小，它的長期工作較近的距離內，眼睛得不到很好的放松，特別是電視與電腦的普及，加重了眼睛的負擔，能夠正確的使用眼睛是很必要的。

醫(yī)學研究表明：長期過近距離用眼是學生近視形成的最主要原因。因為當看近處物體時，為使物體能在視網膜上準確成像，眼睫狀肌環(huán)行纖維就開始收縮，晶體懸韌帶放松，晶狀體借自身彈性向前面凸出，晶狀體凸度變大，屈光力增強。這樣，近處物體所發(fā)出的散開光線也能正好在視網膜上成像，人眼就能看清近處物體。眼的調節(jié)作用與年齡的關系十分密切。年齡越大，晶體調節(jié)力越小，其眼睛近點也越遠。長時間的近距離用眼，眼的調節(jié)過度使用，沒有充足的剩余調節(jié)力供以備用，這樣眼睛就容易疲勞，形成假性近視。久而久之，促使眼球前后徑變長，形成真性近視，視力嚴重減退，有的還發(fā)展成高度近視。

2 成本計算

2.1 初期投入成本

55英寸電視機的采購價為7 600.00元；

液晶投影儀+玻珠屏幕的采購價為8 600元。

2.2 運行成本

液晶電視機的功率消耗為300 W，液晶投影儀的功率消耗為300 W；

液晶投影儀燈泡的壽命，一般為2 000小時。按照正常使用，平均每天上6節(jié)課，一個星期就使用25小時，一學期約500小時，一學年液晶投影儀平均工作1 000小時。從第三年開始，每年正常需要清塵二次，費用為160元；每二年更換燈泡一個，價格約為1 300元。如果按照投影儀的使用壽命為8年，運行成本為160元×6＋1300元×3＝4 860元。而且相信大家都有相同的感覺，從開始更換燈泡開始，投影儀的畫面質量就每況日下。

2.3 使用壽命

在使用壽命方面，現(xiàn)在的液晶面板壽命約6萬小時，也就是可以用十年以上，液晶電視基本上不存在使用壽命的問題。而液晶投影儀能使用10 000小時就很不容易，可見液晶投影儀的使用壽命無法與液晶電視機相提并論的。尤其是隨著科技的迅猛發(fā)展，新產品更新?lián)Q代的周期縮短，可能2～3年后投影儀的燈泡采購困難，甚至因此而使投影儀壽終正寢。

從以上分析可見，采用液晶電視機作為多媒體教室的終端顯示，使用成本尤其是后期維護成本比液晶投影儀低，而且故障率低。

3 使用效果

采用液晶電視顯示的效果，飽和度高，色彩艷麗，清晰度好。但液晶電視機拖尾的致命缺陷，在觀看一些畫面動態(tài)水平較高的視頻時，會對分辨帶來一定的影響。同時，由于原來普通教室采用液晶投影儀和120寸玻珠屏幕的組合，在老師與學生們的使用習慣中，液晶投影儀先入為主，當采用55寸的液晶電視機時，潛意識就感到屏幕特別小，甚至根本無法接受，這是人們的思維定勢。習慣是很難改變的，如果當初在普通教室里采用29寸的電視機作為屏幕，現(xiàn)在換成55寸的液晶電視機，當然就會感到很正常。

4 結 論

液晶電視機作為多媒體終端顯示設備，代替投影儀與幕布組合，能夠滿足教學的一般要求，使用故障幾乎為零，而且后期的維護費用也非常小，可以保證教學活動的正常進行。目前的關鍵問題是大家的習慣要改變，不能只要求畫面的大小，而應該綜合考評，尤其是維護成本。但在對動態(tài)要求較高和強烈震撼感的場合，液晶電視機拖尾的問題，即便是廠商們想出再多的技術，也只能是改善而無法消除。液晶投影儀的缺點主要是使用壽命，盡管當前生產廠商們做出了一些技術改進，但是依然無法從本質上解決液晶投影機壽命幾千小時的問題。

[1] GB 8772-2011電視教室座位布置范圍和照度衛(wèi)生標準[S].北京：中國標準出版社, 2012-05-01.

[2] GB/T 3976-2002學校課桌功能尺寸[S].北京：中國標準出版社, 2003-01-01.

[3] GB 5009-2011中小學校設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社, 2011-06-01.

[4] JB/T 6839-2011放映銀幕分類[S].北京：機械工業(yè)出版社, 2012-04-01.

On the Use of LCD TV as Terminal Display in Multi-media Classroom

TANG Long-quan

(Zhangzhou Institute of Technology, Modern Education Technology Center, Fujian, Zhangzhou, 363000,China)

On account of too much light path link and very high radical strength, some parts of LCD projector are likely to be worn out with narrow space and heat dissipation or dust protection remain unsolved; in case of error use and without necessary maintenance as required, the projector may result in more failure rate and high cost repair On the other hand, the use of LCD TV as terminal display in multi-media classroom can have less failure rate and low cost repair so as to meet the teaching requirement . Therefore, this paper will discuss the use of projector equipped with its screen in muti-media classroom with above mentioned advantages.

LCD TV; Horizonal Squint Angle; Elevation; Effective Stadia; Opium Viewing Distance

TN873

A

1673-1417（2014）03-0009-05

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2014.03.0003

2014－08－10

唐龍泉（1954－），男，福建安溪人，副教授，研究方向：機械工程。

（責任編輯：季平）