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摘 要：随着高校教学信息化的持续应用和推进，众多高校建设较早的多媒体教室设备已经陆续进入更新阶段。随着电子技术的不断进步，当前投影机主要部件与几年前相比，均有大幅度的升级换代。在多媒体教室投影机更新的过程中，往往会遇到全新的投影机与中控设备不兼容的情况，导致投影机不能正常工作，或者无法发挥全部的效能。本文从多媒体教室常用设备及各类型投影机的特点着手，对常见问题进行分析，并给出相应的建议。
关键词：信息化、多媒体教室、投影机
一、多媒体教室常用的主要设备
多媒体教室常用设备一般包括：多媒体中控主机和控制面板、投影机、电动挂幕、教学扩声设备、标准化考场或教学巡视设备、教学PC，以及由讲台桌椅照明等组成的其它教学基础设施。作为实现多媒体教学中 “看得清、听得见”要求的关键设备，投影机在多媒体教学中充当着非常重要的角色。投影机具有明显的生命周期特性，容易出现故障从而影响教学质量，在日常教学管理维护中值得我们去重点关注和思考。
二、投影机的常见类型
投影机可以从光源、成像器件、机芯类型、亮度、分辨率、应用场景等多个方面进行分类。本文通过对当前多媒体教室常用投影机类型的特点分析，找出常见问题的出现原因，并针对性给出解决建议。
1、投影机光源类型，常见的有灯泡光源、LED光源、激光光源等。
早期多媒体教室普遍采用灯泡光源，其寿命一般在1000-2000小时，一般一年左右就需要更换。
LED光源寿命较长，但是亮度不高，一般不会用在商教投影机上。
激光光源则兼具高亮度、长寿命的优点，亮度减半时间一般大于20000小时，但是价格较高。
目前教学用投影机已经逐步被激光投影机替代。
2、投影机成像器件，常见的是：有机/无机LCD、单LCD/3LCD、DLP等。
有机LCD和无机LCD投影机俗称液晶投影机，无机LCD的寿命可达10000小时，目前无机LCD是液晶投影机中的主流。
液晶投影机按液晶面板的数量可分为单LCD和3LCD两类。3LCD采用3片面板分别显示三元色，因此色彩表现力优于单LCD。
DLP投影技术应用了数字微镜晶片（DMD）来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程，先把影像信号经过数字处理，再把光投影出来，因此具有亮度高、图像逼真自然、色彩锐丽、可靠性高、寿命极长（可达10万小时以上）、体积小等众多优点。目前DLP的缺点是价格较高、核心部件被德州仪器一家公司掌控。
目前教学用投影机主流类型是无机3LCD和单DLP两种类型。
3、投影机机芯类型，可分为模拟信号机芯和数字信号机芯两个大类。
模拟信号机芯一般是早期的灯泡光源，仅提供VGA、S端子、AV等模拟信号输入的投影机，其主板机芯的视频信号处理以模拟信号为主。这类投影机在输入信号较弱时，一般能显示画面，但是画面亮度、色彩、画质等会出现明显下降。信号传输线路在受到外部电磁干扰时，会出现水波纹、图案变形等情况。
目前主流的高清投影机则一般是数字信号机芯，主板机芯的视频信号处理以HDMI类数字信号为主。即使这类投影机提供了VGA/AV等模拟信号输入接口，在投影机内部会首先将其转换成数字信号、再进入后续显示环节。这类投影机在使用HDMI信号输入时，抗干扰能力明显优于VGA等模拟信号。
不同于模拟信号机芯在输入信号较弱时的表现，数字信号机芯投影机表现出典型0-1特性。当输入信号达不到正常的要求、或者EDID协商不正常时，就会出现黑屏情况，画面完全不显示。如果信号正好处于临界点附近，则会出现闪屏情况。
三、多媒体教室更换投影机时常见问题分析及解决方法建议
1、长宽比问题
（1）问题现状及分析：
目前主流投影机的设计长宽比普遍为16：9，以1920x1080最為普遍，一般可以兼容显示1080P以下各类信号，包括16：9、4：3画面。少数16：10画面投影机也可以兼容常见比例画面。
目前主流显示器分辨率普遍也是16：9比例。
但是教学用的电动挂幕普遍为4：3比例！
因此，在将投影机设置成满屏投影的情况下，投影画面和显示器画面的比例不一致，容易造成相同的图案在两块屏幕上的显示情况不同。例如CAD图中的圆，在显示器和投影画面上，始终是一个圆、一个椭圆。
（2）建议解决方法
在黑板墙面长度足够的情况下，优先考虑选用16：9的幕布，采用16：9分辨率，充分发挥投影机的全部显示效能，并与显示器的显示效果一致。
在只能使用4：3幕布的情况下，将分辨率设置为4：3，优先保证投影画面正常显示。显示器画面显示情况则根据教室内课程情况分别设置。如果有理工类专业课程，会用到图形类课件，则将显示器设置为4：3显示，以保证与投影显示效果一致;如果人文类课程，以图文课件为主，则可以将显示器设置为宽屏显示、满屏显示课件，不过画面的长度会略有拉伸。
2、激光投影机闪屏
（1）问题现状及分析
在前文的分析提到，目前多媒体教室更换新的激光投影机后，常见的设备情况是：视频模拟信号接口的而中控主机、VGA接口输入、10米以上VGA线缆从中控主机到吊装投影机、数字信号机芯的高清投影机通过VGA输入接口输入视频信号。
在这种情况下，如果投影机VGA输入口接收的信号较弱、在内部转换成数字信号时达不到最低转换要求的信号阈值，则就会出现无法正常显示的情况。如果信号情况正好在正常显示信号阈值的附近，当出现环境电磁感染、设备信号波动是，就会出现不规则闪屏情况。
（2）建议解决方法
如果多媒体中控主机具备HDMI输出接口，则可以将输出接口从VGA更改为HDMI接口，并使用符合标准的品牌HDMI线缆将信号传输到高清激光投影机的HDMI输入接口。
如果需要使用多媒体中控的VGA输出接口，可以在中控主机VGA输出口，将VGA信号转换成HDMI信号、通过HDMI线缆将信号传输到高清激光投影机的HDMI输入接口。
如果不具备上述条件，则可以尝试将显示分辨率降低、将刷新评率设置在60Hz或以下，提高信号强度，提升抗干扰能力，满足正常的信号传输要求。
四、总结
本文对多媒体教室主要设备的特点和情况进行了简单总结，并重点对投影机的显示比例和闪屏问题进行了分析，并提出了建议。多媒体教室子实际运行维护过程会遇到各种问题，大家可以通过对设备运行情况和现状的分析，定位出问题原因，并从根本上解决此类问题。
参考文献：
[1] 邹静娴，吴荣治. 数字光处理（DLP）投影系统[J]. 电视技术，2003（4）：36-38.
[2] 蔡泽锋. 多媒体教室里VGA线的断接方法[J]. 中小学电教，2012（6）：80-80.
[3] The pioneering work that led to the DMD .Texas Instruments[引用日期2019-07-01]
（湖北武汉大学 教育技术与教学服务中心）
关键词：信息化、多媒体教室、投影机
一、多媒体教室常用的主要设备
多媒体教室常用设备一般包括：多媒体中控主机和控制面板、投影机、电动挂幕、教学扩声设备、标准化考场或教学巡视设备、教学PC，以及由讲台桌椅照明等组成的其它教学基础设施。作为实现多媒体教学中 “看得清、听得见”要求的关键设备，投影机在多媒体教学中充当着非常重要的角色。投影机具有明显的生命周期特性，容易出现故障从而影响教学质量，在日常教学管理维护中值得我们去重点关注和思考。
二、投影机的常见类型
投影机可以从光源、成像器件、机芯类型、亮度、分辨率、应用场景等多个方面进行分类。本文通过对当前多媒体教室常用投影机类型的特点分析，找出常见问题的出现原因，并针对性给出解决建议。
1、投影机光源类型，常见的有灯泡光源、LED光源、激光光源等。
早期多媒体教室普遍采用灯泡光源，其寿命一般在1000-2000小时，一般一年左右就需要更换。
LED光源寿命较长，但是亮度不高，一般不会用在商教投影机上。
激光光源则兼具高亮度、长寿命的优点，亮度减半时间一般大于20000小时，但是价格较高。
目前教学用投影机已经逐步被激光投影机替代。
2、投影机成像器件，常见的是：有机/无机LCD、单LCD/3LCD、DLP等。
有机LCD和无机LCD投影机俗称液晶投影机，无机LCD的寿命可达10000小时，目前无机LCD是液晶投影机中的主流。
液晶投影机按液晶面板的数量可分为单LCD和3LCD两类。3LCD采用3片面板分别显示三元色，因此色彩表现力优于单LCD。
DLP投影技术应用了数字微镜晶片（DMD）来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程，先把影像信号经过数字处理，再把光投影出来，因此具有亮度高、图像逼真自然、色彩锐丽、可靠性高、寿命极长（可达10万小时以上）、体积小等众多优点。目前DLP的缺点是价格较高、核心部件被德州仪器一家公司掌控。
目前教学用投影机主流类型是无机3LCD和单DLP两种类型。
3、投影机机芯类型，可分为模拟信号机芯和数字信号机芯两个大类。
模拟信号机芯一般是早期的灯泡光源，仅提供VGA、S端子、AV等模拟信号输入的投影机，其主板机芯的视频信号处理以模拟信号为主。这类投影机在输入信号较弱时，一般能显示画面，但是画面亮度、色彩、画质等会出现明显下降。信号传输线路在受到外部电磁干扰时，会出现水波纹、图案变形等情况。
目前主流的高清投影机则一般是数字信号机芯，主板机芯的视频信号处理以HDMI类数字信号为主。即使这类投影机提供了VGA/AV等模拟信号输入接口，在投影机内部会首先将其转换成数字信号、再进入后续显示环节。这类投影机在使用HDMI信号输入时，抗干扰能力明显优于VGA等模拟信号。
不同于模拟信号机芯在输入信号较弱时的表现，数字信号机芯投影机表现出典型0-1特性。当输入信号达不到正常的要求、或者EDID协商不正常时，就会出现黑屏情况，画面完全不显示。如果信号正好处于临界点附近，则会出现闪屏情况。
三、多媒体教室更换投影机时常见问题分析及解决方法建议
1、长宽比问题
（1）问题现状及分析：
目前主流投影机的设计长宽比普遍为16：9，以1920x1080最為普遍，一般可以兼容显示1080P以下各类信号，包括16：9、4：3画面。少数16：10画面投影机也可以兼容常见比例画面。
目前主流显示器分辨率普遍也是16：9比例。
但是教学用的电动挂幕普遍为4：3比例！
因此，在将投影机设置成满屏投影的情况下，投影画面和显示器画面的比例不一致，容易造成相同的图案在两块屏幕上的显示情况不同。例如CAD图中的圆，在显示器和投影画面上，始终是一个圆、一个椭圆。
（2）建议解决方法
在黑板墙面长度足够的情况下，优先考虑选用16：9的幕布，采用16：9分辨率，充分发挥投影机的全部显示效能，并与显示器的显示效果一致。
在只能使用4：3幕布的情况下，将分辨率设置为4：3，优先保证投影画面正常显示。显示器画面显示情况则根据教室内课程情况分别设置。如果有理工类专业课程，会用到图形类课件，则将显示器设置为4：3显示，以保证与投影显示效果一致;如果人文类课程，以图文课件为主，则可以将显示器设置为宽屏显示、满屏显示课件，不过画面的长度会略有拉伸。
2、激光投影机闪屏
（1）问题现状及分析
在前文的分析提到，目前多媒体教室更换新的激光投影机后，常见的设备情况是：视频模拟信号接口的而中控主机、VGA接口输入、10米以上VGA线缆从中控主机到吊装投影机、数字信号机芯的高清投影机通过VGA输入接口输入视频信号。
在这种情况下，如果投影机VGA输入口接收的信号较弱、在内部转换成数字信号时达不到最低转换要求的信号阈值，则就会出现无法正常显示的情况。如果信号情况正好在正常显示信号阈值的附近，当出现环境电磁感染、设备信号波动是，就会出现不规则闪屏情况。
（2）建议解决方法
如果多媒体中控主机具备HDMI输出接口，则可以将输出接口从VGA更改为HDMI接口，并使用符合标准的品牌HDMI线缆将信号传输到高清激光投影机的HDMI输入接口。
如果需要使用多媒体中控的VGA输出接口，可以在中控主机VGA输出口，将VGA信号转换成HDMI信号、通过HDMI线缆将信号传输到高清激光投影机的HDMI输入接口。
如果不具备上述条件，则可以尝试将显示分辨率降低、将刷新评率设置在60Hz或以下，提高信号强度，提升抗干扰能力，满足正常的信号传输要求。
四、总结
本文对多媒体教室主要设备的特点和情况进行了简单总结，并重点对投影机的显示比例和闪屏问题进行了分析，并提出了建议。多媒体教室子实际运行维护过程会遇到各种问题，大家可以通过对设备运行情况和现状的分析，定位出问题原因，并从根本上解决此类问题。
参考文献：
[1] 邹静娴，吴荣治. 数字光处理（DLP）投影系统[J]. 电视技术，2003（4）：36-38.
[2] 蔡泽锋. 多媒体教室里VGA线的断接方法[J]. 中小学电教，2012（6）：80-80.
[3] The pioneering work that led to the DMD .Texas Instruments[引用日期2019-07-01]
（湖北武汉大学 教育技术与教学服务中心）