《智能机器人与传感器》教案课程单元设计18 - 听觉（麦克风及麦克风阵列）_第1页
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PAGEPAGE2《传感器技术与应用》一、教案头本次课标题：听觉相关--麦克风及麦克风阵列授课班级16电子信息3-1上课时间课时：2上课地点知行楼5-413教学目标能力（技能）目标知识目标1、会根据问题，主动网上找资料2、学会制作PPT等协助演讲的材料3、学会组员间合作，共同完成任务4、学会分析收集声音的质量：信噪比以及远、近场声音的特点1、熟练掌握常见的麦克风分类及工作原理；2、熟练掌握动圈式麦克风工作原理、频率特性及方向性3、熟练掌握电容式麦克风工作原理、频率特性及方向性4、熟练掌握铝带式麦克风工作原理、频率特性及方向性5、掌握远场麦克风阵列在语音识别领域的应用能力训练任务及案例任务1：四种麦克风类型，将学生分四组，每组一个课题任务2：每组选代表上讲台，讲述麦克风工作原理任务3：分析收集声音的质量：信噪比以及远、近场声音的特点任务4：讨论在机器人获取声音时存在什么困难？怎么克服。参考资料【1】冯志国，《麦克风阵列优化设计中的算法与理论分析》，ISBN：9787562490609，重庆大学出版社，2015年6月【2】/question/28001913二、教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）1、动圈式麦克风工作原理、频率特性及方向性2、电容式麦克风工作原理、频率特性及方向性3、铝带式麦克风工作原理、频率特性及方向性教师主讲多媒体听讲解5分钟引入（任务项目）从了解各种麦克风工作原理出发，利用麦克风为机器人收集模拟音频信号。在收集过程中遇到信噪比不高、远处人声音模糊、不同方位收集声音清晰度不一样等问题。教师主讲多媒体听讲解3分钟操练（掌握初步或基本能力）1、讲解动圈式麦克风工作原理、频率特性及方向性2、讲解电容式麦克风工作原理、频率特性及方向性3、讲解铝带式麦克风工作原理、频率特性及方向性师生互动讨论小组讨论25分钟深化（加深对基本能力的体会）1、上网找资料，解决问题2、组员间合作并制作PPT等协助演讲的材料3、分析收集声音的质量：信噪比以及远、近场声音的特点4、对于普通的麦克风模块采集的声音样本，在人声距离较近，正对着麦克风方向的情况下，问题不是很大。如果需要改善，需要更加高级的麦克风序列。教师主讲上机指导实际操作演示指导+实操30分钟归纳(知识和能力)麦克风传感器一般是通过能感受声音振动的物体（膜或铝带）。传递此振动信息给音圈、空气或者铝粒子等，产生微小的电流电压的变化，最后滤波及放大此变化得到音频信号。师生互动小组讨论讨论小组讨论2分钟训练巩固拓展检验通过麦克风收集声音信号，很容易受到周边的噪音影响，让声音信噪比降低。尝试采用：1.主要信号连线屏蔽2.减少线的长度3.采用麦克风阵列等手段，看能否解决问题。师生互动实际操作演示指导+实操8分钟总结本节课主要介绍了麦克风原理及应用。为了增强在机器人应用中的用户体验，尽量让人可以从不同方位角度、不同远近都能收集到较清晰的

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