用液晶电视机做终端显示的多媒体教室

唐龙泉



用液晶电视机做终端显示的多媒体教室

唐龙泉

（漳州职业技术学院 现代教育技术中心，福建 漳州 363000）

采用投影仪和屏幕的多媒体教室，由于LCD投影机的光通路环节太多、其中的光线的强度也很高、热量极易聚集，部件易老化；空间狭小，散热防尘都不好解决；使用不正确，没有按要求进行必要的保养等原因，随着使用时间的增加，故障率增多，维护成本提高。而用液晶电视机作为终端显示设备，在满足教学要求的前提下，可以减少故障率，降低维护成本。

液晶电视机；水平斜视角；仰角；有效视距；最佳视距

国家加大教育投入及现代化教学手段的飞速发展，促进了学校建设走向现代化，许多学校建设了有计算机与投影仪等设备的多媒体教室。但经过一定时间的使用后，人们发现，随着时间的推移，投影仪的亮度逐渐降低，图象质量也开始下降，而且还经常出现投影仪罢工的现象。投影仪对工作环境要求较高，通风良好、无尘，对于多媒体教室难于做到，因此影响了投影仪的使用寿命。灯泡是投影仪的耗材，不仅灯泡一般都用不到2 000小时，就是投影仪自身的寿命也难于超过10 000小时，实际的情况是投影仪和灯泡都变成了耗材。面对一年一笔不菲的“消费”，哪一个学校都不会感到轻松。因此，大家探索用其他的终端显示代替投影仪和幕布的组合，其中采用液晶电视机就是其中的一例。

要取代传统的投影仪和幕布组合，必须在满足教学要求的前提下，在技术上和经济性可行的。因此，在2010年我们采购多媒体设备时，选用2台55英寸液晶电视机进行测试。

1 技术可行性分析

1.1 液晶电视机

1.1.1 观看电视的水平斜视角α[1]

教室的进深为8 060 mm，开间为10 570 mm，教室选用“高校非固定式课桌和课椅”，主要尺寸：桌面高730 mm，双人用桌面宽1 200 mm，桌面深400 mm[2]。课桌椅的排距不宜小于0.90 m；纵向走道宽度不应小于0.60 m；最前排课桌的前沿与前方黑板的水平距离不宜小于2.20 m[3]；根据国家标准的要求，教室的平面布置如图1所示。观看电视的水平斜视角α为：

式中：2 200 mm最前排课桌的前沿与前方黑板的水平距离；400 mm为桌面深；250 mm为假设学生位于课椅的中间；8 060 mm为教室的进深；2 000 mm为液晶电视机距离侧窗安装的位置；1 320 mm为55寸液晶电视机的宽度；200 mm为右边课桌与墙的距离；300 mm为学生在课椅的位置。

国家标准GB 8772－2011《电视教室座位布置范围和照度卫生标准》中规定，观看电视的水平斜视角不应超过45°[1]，符合标准要求。

1.1.2 观看电视的仰角β

电视机安装在教室前近窗侧，下沿距地面高度为1 800 mm，左边距离侧墙2 000 mm。桌面高730 mm；高校非固定式学生课椅座面高410 mm；假设学生位于课椅的中间且头部前伸到课桌的中间（极端）位置，眼睛平视的高度为1 000 mm；电视机外形尺寸为1 320 mm×820 mm，如图2所示。则观看电视的仰角β为：

国家标准GB 8772－2011《电视教室座位布置范围和照度卫生标准》中规定，观看电视的仰角不应超过30°[1]，符合标准要求。

1.1.3 有效视距范围

教室最后排课桌后沿至后墙面或固定家具的净距不应小于1.10 m；沿墙布置的课桌端部与墙面或壁柱、管道等墙面突出物的净距不宜小于0.15 m[3]；

55寸液晶电视机有效视距范围为电视机屏幕对角线尺寸的3倍～12倍，因对角线尺寸为25.4 mm×55≈1 400 mm，所以有效视距范围为4 200 mm～16 800 mm。教室在有效视距范围内可容座位数为：8人×（10 570－4 200－600）÷9 006≈48人。

1.1.4 最佳视距范围

55寸液晶电视机最佳视距范围为电视机屏幕对角线尺寸的5倍～10倍，因对角线尺寸为25.4mm ×55≈1 400 mm，所以最佳视距范围为7 000 mm～11 000 mm。可容座位数为：8人×（10 570－7 000－600）÷900＝24人。

1.2 液晶投影仪的最大观看距离

液晶投影仪的最大观看距离为幕面宽度的6倍[4]。对于120寸屏幕，幕面宽度为25.4 mm ×120cos tan-1（3/4）≈2 400 mm，最大观看距离为14 400 mm，超过了教室的开间10 000 mm。因为84寸的屏幕，幕面宽度为1 700 mm，最大观看距离为10 200 mm，按照现有的教室，科学的选择应为尺寸84寸的屏幕。

目前没有液晶投影仪与幕布组合的相关标准，但根据液晶电视机的相关技术标准分析液晶电视机技术可行性可见，在普通教室选用120寸的屏幕，由于教室距离的限制，第一排的学生距幕布最大只有3.1 m，如果长时间在这样的环境里学习，会严重损害学生的视觉健康，所以这种组合既不科学，也不符合健康卫生的要求。眼睛是我们生活中使用率最高的身体器官，它从早上睁眼到晚上睡觉一般工作有十几个小时。由于现代化的城市使我们的视野缩小，它的长期工作较近的距离内，眼睛得不到很好的放松，特别是电视与电脑的普及，加重了眼睛的负担，能够正确的使用眼睛是很必要的。

医学研究表明：长期过近距离用眼是学生近视形成的最主要原因。因为当看近处物体时，为使物体能在视网膜上准确成像，眼睫状肌环行纤维就开始收缩，晶体悬韧带放松，晶状体借自身弹性向前面凸出，晶状体凸度变大，屈光力增强。这样，近处物体所发出的散开光线也能正好在视网膜上成像，人眼就能看清近处物体。眼的调节作用与年龄的关系十分密切。年龄越大，晶体调节力越小，其眼睛近点也越远。长时间的近距离用眼，眼的调节过度使用，没有充足的剩余调节力供以备用，这样眼睛就容易疲劳，形成假性近视。久而久之，促使眼球前后径变长，形成真性近视，视力严重减退，有的还发展成高度近视。

2 成本计算

2.1 初期投入成本

55英寸电视机的采购价为7 600.00元；

液晶投影仪+玻珠屏幕的采购价为8 600元。

2.2 运行成本

液晶电视机的功率消耗为300 W，液晶投影仪的功率消耗为300 W；

液晶投影仪灯泡的寿命，一般为2 000小时。按照正常使用，平均每天上6节课，一个星期就使用25小时，一学期约500小时，一学年液晶投影仪平均工作1 000小时。从第三年开始，每年正常需要清尘二次，费用为160元；每二年更换灯泡一个，价格约为1 300元。如果按照投影仪的使用寿命为8年，运行成本为160元×6＋1300元×3＝4 860元。而且相信大家都有相同的感觉，从开始更换灯泡开始，投影仪的画面质量就每况日下。

2.3 使用寿命

在使用寿命方面，现在的液晶面板寿命约6万小时，也就是可以用十年以上，液晶电视基本上不存在使用寿命的问题。而液晶投影仪能使用10 000小时就很不容易，可见液晶投影仪的使用寿命无法与液晶电视机相提并论的。尤其是随着科技的迅猛发展，新产品更新换代的周期缩短，可能2～3年后投影仪的灯泡采购困难，甚至因此而使投影仪寿终正寝。

从以上分析可见，采用液晶电视机作为多媒体教室的终端显示，使用成本尤其是后期维护成本比液晶投影仪低，而且故障率低。

3 使用效果

采用液晶电视显示的效果，饱和度高，色彩艳丽，清晰度好。但液晶电视机拖尾的致命缺陷，在观看一些画面动态水平较高的视频时，会对分辨带来一定的影响。同时，由于原来普通教室采用液晶投影仪和120寸玻珠屏幕的组合，在老师与学生们的使用习惯中，液晶投影仪先入为主，当采用55寸的液晶电视机时，潜意识就感到屏幕特别小，甚至根本无法接受，这是人们的思维定势。习惯是很难改变的，如果当初在普通教室里采用29寸的电视机作为屏幕，现在换成55寸的液晶电视机，当然就会感到很正常。

4 结 论

液晶电视机作为多媒体终端显示设备，代替投影仪与幕布组合，能够满足教学的一般要求，使用故障几乎为零，而且后期的维护费用也非常小，可以保证教学活动的正常进行。目前的关键问题是大家的习惯要改变，不能只要求画面的大小，而应该综合考评，尤其是维护成本。但在对动态要求较高和强烈震撼感的场合，液晶电视机拖尾的问题，即便是厂商们想出再多的技术，也只能是改善而无法消除。液晶投影仪的缺点主要是使用寿命，尽管当前生产厂商们做出了一些技术改进，但是依然无法从本质上解决液晶投影机寿命几千小时的问题。

[1] GB 8772-2011电视教室座位布置范围和照度卫生标准[S].北京：中国标准出版社, 2012-05-01.

[2] GB/T 3976-2002学校课桌功能尺寸[S].北京：中国标准出版社, 2003-01-01.

[3] GB 5009-2011中小学校设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社, 2011-06-01.

[4] JB/T 6839-2011放映银幕分类[S].北京：机械工业出版社, 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

唐龙泉（1954－），男，福建安溪人，副教授，研究方向：机械工程。

（责任编辑：季平）