Detail předmětu
Elektroakustika
FEKT-BELAAk. rok: 2014/2015
Akustické prostředí, šíření zvuku, základní veličiny a vztahy, energie přenášená zvukem. Zvuková spektra. Fyziologická a psychologická akustika, maskování zvuků a jeho využití v kompresních algoritmech, směrové a prostorové slyšení. Hluk a jeho měření. Akustika uzavřených prostorů, impulsní odezva prostor. Elektromechanická a elektroakustická analogie. Akustické materiály a konstrukce. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů. Mikrofony, vlastnosti, charakteristiky a praktické provedení. Reproduktory, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, nepřímovyzařující reproduktory, sluchátka. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových soustav a kmitočtových výhybek. Vícekanálová reprodukce zvuku, základy ozvučování. Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent předmětu je schopen:
- vyjmenovat základní akustické veličiny a jejich jednotky,
- vysvětlit fyziologii sluchu včetně binaurálního sluchového vjemu,
- ovládat zvukoměry a využít je k měření hluku a pro elektroakustická měření,
- charakterizovat akustické vlastnosti uzavřených prostorů, změřit impulsovou odezvu prostoru a dobu dozvuku a vyjmenovat materiály a konstrukce pro úpravu akustiky prostorů,
- vyjmenovat druhy elektroakustických měničů a popsat jejich principy, vlastnosti a použití,
- vyjmenovat druhy mikrofonů, popsat jejich vlastnosti a konstrukce a změřit jejich charakteristiky,
- popsat vlastnosti používaných konstrukcí přímo- a nepřímovyzařujících reproduktorů a změřit a vypočítat jejich parametry,
- navrhnout konstrukci reproduktorových soustav a změřit jejich charakteristiky,
- vyjmenovat typy zvukových systémů surround sound a popsat jejich princip,
- vyjmenovat metody vícekanálového snímání zvuku vysvětlit jejich princip.
- vyjmenovat základní akustické veličiny a jejich jednotky,
- vysvětlit fyziologii sluchu včetně binaurálního sluchového vjemu,
- ovládat zvukoměry a využít je k měření hluku a pro elektroakustická měření,
- charakterizovat akustické vlastnosti uzavřených prostorů, změřit impulsovou odezvu prostoru a dobu dozvuku a vyjmenovat materiály a konstrukce pro úpravu akustiky prostorů,
- vyjmenovat druhy elektroakustických měničů a popsat jejich principy, vlastnosti a použití,
- vyjmenovat druhy mikrofonů, popsat jejich vlastnosti a konstrukce a změřit jejich charakteristiky,
- popsat vlastnosti používaných konstrukcí přímo- a nepřímovyzařujících reproduktorů a změřit a vypočítat jejich parametry,
- navrhnout konstrukci reproduktorových soustav a změřit jejich charakteristiky,
- vyjmenovat typy zvukových systémů surround sound a popsat jejich princip,
- vyjmenovat metody vícekanálového snímání zvuku vysvětlit jejich princip.
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti základních fyzikálních zákonů a zákonů a veličin v elektrických obvodech, vlastností prvků elektrických obvodů, chování obvodů se setrvačnými prvky, spektra periodických a neperiodických signálů, náhodných veličin a základních pojmů z oblasti statistiky. Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat přístroje pro měření elektrického napětí, proudu a rezonančního kmitočtu, generátory průběhů a osciloskopy.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
- Přednášky mají charakter výkladu základních principů, metodologie, problémů a jejich vzorových řešení.
- Laboratorní cvičení podporují praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách za aktivní účasti studentů.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je kontrolovaná.
Předmět využívá e-learning (Moodle).
- Přednášky mají charakter výkladu základních principů, metodologie, problémů a jejich vzorových řešení.
- Laboratorní cvičení podporují praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách za aktivní účasti studentů.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je kontrolovaná.
Předmět využívá e-learning (Moodle).
Způsob a kritéria hodnocení
Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Maximum 20 bodů je uděleno za testy z teoretických znalostí v laboratorních cvičeních. Za správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh je uděleno dalších 20 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 40 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 15 bodů. Zkouška je sestavena z 10 okruhů otázek z oblasti akustiky a elektroakustiky tematicky zaměřených podle osnovy předmětu, z nichž z každého je vybrána jedna otázka. Ústní část závěrečné zkoušky je hodnocena 20 body a musí být vykonána ve stejný den jako písemná část.
Osnovy výuky
1. Akustické prostředí, základní veličiny a vztahy, vlnová rovnice šíření zvuku, energie přenášená zvukem, zvuková spektra
2. Fyziologická akustika, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
3. Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů.
4. Vlastnosti a kritéria hodnocení hluku.
5. Měření hluku, hlukoměř.
6. Základy prostorové akustiky, impulsní odezva prostoru, měření objektivních vlastností prostoru.
7. Elektromechanická a elektroakustická analogie, akustické materiály a konstrukce.
8. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
9. Mikrofony, vlastnosti a charakteristiky, praktické provedení.
10. Reproduktory, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, nepřímovyzařující reproduktory, sluchátka.
11. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek.
12. Vícekanálová reprodukce zvuku. základy ozvučování.
13. Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku.
2. Fyziologická akustika, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
3. Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů.
4. Vlastnosti a kritéria hodnocení hluku.
5. Měření hluku, hlukoměř.
6. Základy prostorové akustiky, impulsní odezva prostoru, měření objektivních vlastností prostoru.
7. Elektromechanická a elektroakustická analogie, akustické materiály a konstrukce.
8. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
9. Mikrofony, vlastnosti a charakteristiky, praktické provedení.
10. Reproduktory, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, nepřímovyzařující reproduktory, sluchátka.
11. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek.
12. Vícekanálová reprodukce zvuku. základy ozvučování.
13. Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámení studentů řetězcem zpracování akustických signálů od jejich vzniku přes transformaci do elektrického signálu a zpět na akustický signál až po konečný sluchový vjem u posluchače.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechny laboratorní úlohy v řádných nebo náhradních termínech. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
Smetana, C. a kol. Hluk a vibrace, měření a hodnocení. Sdělovací technika, Praha 1998. ISBN 80-90-1936-2-5 (CS)
Škvor, Z., Akustika a elektroakusitka. Academia, Praha, 2001. ISBN 80-200-0461-0 (CS)
Škvor, Z., Akustika a elektroakusitka. Academia, Praha, 2001. ISBN 80-200-0461-0 (CS)
Doporučená literatura
Colloms, M., High Performance Loudspeakers, 6th ed. John Wiley & Sons, Ltd, 2005. ISBN 978-0-470094-30-3 (EN)
Eargle, J. The Microphone Book. 2004. ISBN 0-240-51961-2 (CS)
Sýkora, B. Stavíme reproduktorové soustavy, 1. – 48. díl. A Radio 10/97 - 9/2001 (CS)
Toman, K. Reproduktory a reprosoustavy, 1. díl. Dexon, 2003. (CS)
Eargle, J. The Microphone Book. 2004. ISBN 0-240-51961-2 (CS)
Sýkora, B. Stavíme reproduktorové soustavy, 1. – 48. díl. A Radio 10/97 - 9/2001 (CS)
Toman, K. Reproduktory a reprosoustavy, 1. díl. Dexon, 2003. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program EEKR-B bakalářský
obor B-TLI , 2 ročník, letní semestr, volitelný oborový
obor B-EST , 2 ročník, letní semestr, volitelný mimooborový - Program AUDIO-J bakalářský
obor J-AUD , 2 ročník, letní semestr, povinný
- Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)
obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Akustické prostředí, základní veličiny a vztahy, vlnová rovnice šíření zvuku, energie přenášená zvukem, zvuková spektra, akustická impedance.
Fyziologická akustika, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů.
Hluk a jeho měření, základní měřicí přístroje pro elektroakustická měření a jejich použití.
Měření akustického výkonu a intebnzity zvuku.
Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
Elektromechanická a elektroakustická analogie.
Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
Mikrofony, praktické provedení a měření charakteristik.
Reproduktory, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, tlakové reproduktory.
Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek
Vícekanálové zvukové systémy surround sound, principy a formáty.
Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku pomocí mikrofonů.
Fyziologická akustika, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů.
Hluk a jeho měření, základní měřicí přístroje pro elektroakustická měření a jejich použití.
Měření akustického výkonu a intebnzity zvuku.
Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
Elektromechanická a elektroakustická analogie.
Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
Mikrofony, praktické provedení a měření charakteristik.
Reproduktory, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, tlakové reproduktory.
Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek
Vícekanálové zvukové systémy surround sound, principy a formáty.
Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku pomocí mikrofonů.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Seznámení s laboratoří a bezpečnostními předpisy, seznámení s ovládáním laboratorních přístrojů.
Spektra zvukových signálů
Měření vlastností sluchu
Měření binaurálních vlastností sluchu
Měření hluku
Měření vlastností akustického pole uzavřených prostorů
Test
Cejchování elektrostatického mikrofonu pistonfonem
Měření kmitočtových charakteristik mikrofonů
Měření impedanční charakteristiky reproduktorů
Návrh reproduktorové soustavy
Měření kmitočtových a směrových charakteristik reproduktorů
Test
Spektra zvukových signálů
Měření vlastností sluchu
Měření binaurálních vlastností sluchu
Měření hluku
Měření vlastností akustického pole uzavřených prostorů
Test
Cejchování elektrostatického mikrofonu pistonfonem
Měření kmitočtových charakteristik mikrofonů
Měření impedanční charakteristiky reproduktorů
Návrh reproduktorové soustavy
Měření kmitočtových a směrových charakteristik reproduktorů
Test