Питання для самоконтролю
Укажіть діапазон звукових коливань.
Як здійснюється запис звуку електромеханічним способом?
Що є основою магнітного запису та відтворення звуку?
Поясніть призначення кожного з елементів схеми магнітного запису звуку.
Як здійснюють запис звуку оптичним методом?
Які правила експлуатування і технічні характеристики CD–Радіокасетофона “ThompsonTM 9035“?
Які особливості методики застосування технічних засобів запису та відтворення звуку?
Якість звуковідтворення та його вплив на ефективність застосування технічних засобів запису та відтворення звуку.
Лабораторно–практичне заняття 3 Методика використання навчального телебачення
Мета роботи: а) вивчити загальний принцип передачі та прийому телевізійного зображення;
б) вивчити призначення, основні технічні характеристики телевізора «Орізон»;
в) засвоїти психолого–педагогічні вимоги до перегляду телепрограм і методику застосування навчального телебачення.
Обладнання: телевізор “Орізон” з технічним паспортом, телевізійна кімнатна антена.
Теоретичні відомості
1. Фізичні основи телебачення. Телебачення (далекобачення) – це передача зображення на відстані. Днем народження телебачення вважають 9 травня 1911 року, коли професор Петербурзького технологічного інституту Б.Л. Розінг (1869–1933) провів перші досліди за розробленими ним методами передачі зображення на відстані за допомогою електронно-променевої трубки.
В основу телебачення покладені такі процеси:
перетворення оптичного зображення об’єкта в електричні імпульси;
передача цих імпульсів через канали радіозв’язку;
перетворення прийнятих імпульсів в оптичне зображення об’єкта.
Починаючи з 30–х років нашого століття телебачення, як у нашій країні, так і за кордоном розвивалося досить інтенсивно. Сучасні телевізори можна класифікувати за різними ознаками: за конструкцією, за особливостями схемної побудови, за способом живлення, за розмірами тощо. Телевізори п’ятого покоління мають елементи комп’ютерізації: умонтовані блоки спряження з відеомагнітофоном, виклик на екран «меню» тощо. Їх можна застосовувати разом з іншими побутовими приладами, а у навчальному процесі ще й використовувати у режимі підсилювача, монітора. Телевізори з цифровою обробкою сигналів можна використовувати як термінал для відеоінформаційних систем, банків телевізійних та навчальних програм.
Останнім часом усе гостріше спостерігається різниця між якістю сигналів, які формуються телецентрами та якістю зображення на екрані телеприймача. Наприклад, у містах умови прийому бувають незадовільними із-за багаторазового відбивання сигналів від перешкод (ефект подвійного зображення), а сільська місцевість характеризується зонами нестійкого прийому. Розв’язання цієї проблеми вже зараз здійснюється спорудженням кабельних телевізійних мереж на основі оптико-волоконних ліній зв’язку та супутникових каналів зв’язку.
В основі телебачення лежить розкладання (аналіз) зображення на елементи, передача цих складових каналами зв’язку та складання сигналів у приймачі-телевізорі (їх синтез). Для передачі зображення поверхню кожного предмета розглядають як комбінацію дуже великої кількості точок різної яскравості, пропорційно яким за допомогою фотоелемента одержують електричні сигнали та передають їх на різні відстані. У місці ж прийому сигналу знову перетворюють його на точки, які світяться з різною яскравістю, а відносне розташування їх аналогічне розташуванню в оригіналі.
Будь–яка система телебачення (рис. 3.1) складається з двох основних частин – передаючого та приймального пристроїв. Основною частиною як передаючої, так і приймальної установки є електронно-променева трубка. Передаюча трубка називається відеконом, а приймальна – кінескопом. Відекон перетворює оптичне зображення в електричний сигнал. Кінескоп перетворює електричний сигнал в оптичне зображення.
Рис. 3.1. Блок–схема передачі і сприймання телевізійного зображення: 1 – зображення об’єкта; 2 – об’єктив; 3 – відекон; 4 – передавальна камера; 5 – відеопідсилювач; 6 – радіопередавач; 7 – передавальна антена; 8 – приймальна антена; 9 – телевізійний приймач; 10 – кінескоп; 11 – гучномовець; 12 – синхрогенератор; 13 – розгортальний пристрій.
Зображення об’єкта 1 проектується об’єктивом 2 на світлочутливу мозаїчну поверхню електронно-променевої трубки 3 передавальної камери 4. Одержане електронне зображення послідовно (порядково) передається синхрогенератором 12 та розгортальним пристроєм 13. Відеосигнали поступають на підсилювач 5, там підсилюються й одночасно змішуються із синхроімпульсами та підводяться до радіопередавальної антени 7. Антена випромінює перетворені електричні коливання у вигляді радіохвиль.
Радіохвилі збуджують у приймальній антені 8 струми надвисокої частоти, які по антенному кабелю поступають на вхід телевізора 9. Телевізор сприймає, підсилює, розподіляє, детектує та перетворює електричні сигнали у світлові зображення (одержані в електронно-променевій трубці) та звуковий супровід (за допомогою гучномовця).
Основною частиною телевізора є кінескоп. На дно внутрішньої колби нанесений спеціальний шар – люмінофор, який слугує екраном. Під дією електронного променя він світиться. Щоб одержати зображення, цей промінь повинен переміщуватися вздовж рядка екрана й одночасно вниз по кадру. Неоднакове світіння екрана залежить від сили електричних сигналів та їх відповідності яскравості окремих частин зображення, що передається.
Електронний промінь переміщується з великою швидкістю і внаслідок інерції зорового сприйняття здається, що вся поверхня екрана світиться одночасно, хоч у кожний момент світиться лише одна точка екрана. Так з окремих точок, які світяться з різною інтенсивністю, складається повне зображення. Як і в кіно, на екрані телевізора відтворення рухомого зображення досягається передачею з певною швидкістю окремих фаз руху об’єкта. Зміна кадрів забезпечується за допомогою кадрової розгортки.
Фокусуючий пристрій формує електронний потік у вузенький промінь, а відхиляючі системи рухають його по рядкам і по кадрам. Один кадр розбивається на 625 рядків і промінь «прописує» їх за 1/25 секунди. Передають зображення рядків з частотою 25 кадрів за одну секунду.
Спрощена блок–схема телевізійного приймача (рис. 3.2) складається з таких основних блоків:
Блоку приймача, який підсилює електричні сигнали (зображення та звукового супроводу), що надходять з приймальної антени та розподіляє сигнал на відео– та звукового супроводу.
Відеопідсилювача (другий блок), що підсилює сигнал зображення до необхідної величини (щоб можна було керувати яскравістю).
Блоку синхронізації кадрової та рядкової розгортки, який забезпечує послідовне (поелементне) зчитування відеосигналу.
Блоку звукового супроводу, який виділяє, підсилює і відтворює у гучномовці електричні сигнали звукової частоти. У блоці звукового супроводу виділяються (детектуються) сигнали звукового супроводу, потім підсилюються до потужності, необхідної для нормальної роботи гучномовця.
Низьковольтного та високовольтного випрямляча, які забезпечують живлення всіх блоків телевізора.
Рис. 3.2. Спрощена блок–схема телевізійного приймача.
2. Телевізор «Орізон» і перспективи розвитку телебачення. Докладний опис телевізора «Орізон» подано у технічному паспорті. Телевізори такого класу досить зручні для класних кімнат. Для використання телевізора у шкільних умовах, його доцільно помістити в дерев’яну тумбу. Екран повинен закриватися, а захисні козирьки (з боків і зверху) захищатимуть екран від засвічування сонячними променями та лампами освітлення.
Як вважають фахівці, одним із перспективних шляхів розвитку відеотехніки є вдосконалення кольорових телевізорів з цифровою обробкою сигналу. Такі телевізори мають високі технічно-економічні показники, зокрема: подовжений термін експлуатування; стереофонічний звуковий супровід; забезпечують сумісну роботу з відеомагнітофоном і комп’ютером; використання телевізора як терміналу для відеоінформаційних систем, банків телевізійних і навчальних програм тощо.
Цифрова обробка сигналу в кольоровому телевізорі дозволяє значно підвищити якість зображення, зменшує на зображенні помітність шумів та радіоперешкод, дозволяє підтримувати високу стабільність робочих параметрів. Такі телевізори характеризуються такими перевагами: особливо точним налаштуванням на задану частоту з подовженим терміном збереження параметрів; зручною цифровою індикацією телепрограм; можливістю налаштування на відповідну частоту без наявності сигналу в ефірі; високою точністю і стабільністю параметрів.
Однак, чутливість телевізорів з цифровою (замість аналогової) обробкою сигналів часто виявляється недостатньою, особливо в умовах сільської місцевості.
3. Розташування телевізора у класі. До недавна найзручнішим місцем для телевізора вважали куток, створений стіною, на якій розміщена класна дошка, і вікном. Екран спрямовували по діагоналі класної кімнати (у протилежний бік). Таке розміщення недоцільне, бо знижує якість сприймання. Щоб учні, які сидять за останніми рядами парт, могли добре бачити, телевізор установлюють на підставку.
Перевірка ефективності сприймання учнями телевізійного зображення при різному розміщенні телевізора у класі показала, що найкраще телевізор розміщувати посередині біля столу вчителя так, щоб фоном для нього була класна дошка, а не світла стіна. Винятком може бути випадок, коли стіни поклеєні шпалерами не дуже світлих відтінків. Методисти радять використовувати всі види ТЗН, встановлюючи їх на спеціальні візки для ТЗН, які оперативно можна прибрати після використання. Крім цього, такі «підставки на колесах» регулюються по висоті, що робить їх універсальними для учнів різного віку (для школярів різного віку висота встановлення деяких ТЗН може відрізнятися).
Якщо у школі є замкнута телевізійна система (ЗТС), то для сприйняття зображення всіма учнями рекомендують встановлювати у класі 2 або 4 телевізори.
Максимальне віддалення учня від телевізора дорівнює 12–кратній ширині його екрана, а мінімальне – 3-кратній. З такої віддалі вільно читається шрифт на екрані (висота літер на екрані повинна бути не меншою, ніж 1/30 висоти екрана). З цією метою для навчальних цілей використовують телевізори з розміром по діагоналі 61-67 см. З цієї точки зору дещо незручним виявляється телевізор «Орізон», бо має розмір екрана 55 см.
Щоб уникнути спотворення зображення на телевізійному екрані, припустимий кут зору глядача (якщо дивитися на віддалений край екрана) повинен становити 45 градусів.
Висота розміщення телевізора визначається за такою формулою:
H = e + h, де:
Н – відстань від нижнього краю екрана до підлоги;
е – відстань від очей глядача до рівня підлоги;
h – відстань від нижнього краю екрана до рівня очей глядача.