Detail předmětu

Akustika prostorů

FEKT-MPC-AKPAk. rok: 2023/2024

Předmět se zabývá analytickým a numerickým řešením vlnové rovnice v uzavřeném prostoru, geometrickou a statistickou akustikou, měřením doby dozvuku a impulsové odezvy prostoru, objektivními kritérii hodnocení kvality akustických prostorů. Dále se zabývá návrhem akustických absorpčních a difúzních prvků a měřením jejich vlastností, základy stavební akustiky a základními postupy při řešení prostorové akustiky konkrétních typů prostorů. Součástí předmětu jsou také přednášky odborníků z praxe. Laboratorní cvičení jsou zaměřena na projektování a simulace akustiky poslechových prostorů v programu EASE, na praktické měření doby dozvuku, impulsové odezvy prostoru, akustické izolace a srozumitelnosti řeči a návrh a měření vlastností pohltivých a difúzních prvků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti základních fyzikálních zákonů a veličin zvukového pole, základy elektromechanické a elektroakustické analogie, spektra periodických a neperiodických signálů, náhodných veličin a základních pojmů z oblasti statistiky. Student, který si předmět zapíše, musí mít pokročilé znalosti práce s programem Excel a ovládat prostředí Matlab.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Za vypracování všech úkolů v laboratorních cvičeních a samostatného projektu v software EASE je uděleno maximum 45 bodů. Minimální rozsah vypracování úkolů  a samostatného projektu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 55 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 25 bodů.

Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechny laboratorní cvičení v řádných nebo náhradních termínech a získat minimální počet bodů z laboratorních úloh a ze samostatného projektu v software EASE. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami analýzy šíření zvuku v uzavřeném prostoru, měřením parametrů poslechových prostorů, návrhem a měřením akustických prvků a moderními technologiemi využívanými pro úpravu akusticky prostoru a její analýzu.
Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit šíření zvuku v uzavřeném prostoru,
- změřit dobu dozvuku a impulsovou charakteristiku prostoru,
- vypočítat objektivní kritéria hodnocení kvality poslechových prostorů,
- navrhnout základní absorpční a rozptylové prvky pro úpravu doby dozvuku poslechových prostorů,
- vytvořit simulaci rozložení akustického tlaku pomocí geometrických a numerických metod,
- navrhnout řešení akustických úprav nově realizovaného a existujícího poslechového prostoru.

Základní literatura

Cox, T., J., D‘Antonio, P., Acoustics Absorbers and Diffusers, Theory, design and application, 2nd ed. Taylor&Francis, 2009. ISBN 978-0-415-47174-5 (EN)
Everest, F. ,A. ,Master Handbook of Acoustics, 4th ed. McGraw-Hill, 2001. ISBN 0-07-136097-2 (EN)
KOLMER, F., KYNCL, J. Prostorová akustika. 2, vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1982, 242 s., ISBN 0451480 (CS)
KUTTRUFF, H.. Room acoustics. 6th ed. Boca Raton: CRC Press, 2017, 302 s. ISBN 978-1-4822-6043-4 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-TECH , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace AUDM-ZVUK , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

  1. Vlnová akustika: základní veličiny a rovnice zvukového pole, řešení vlnové rovnice v uzavřeném prostoru, numerické metody řešení.
  2. Geometrická akustika: šíření zvukového vlnění prostředím, obrazová metoda simulace zvukových paprsků, ray-tracing.
  3. Statistická akustika: doba dozvuku a jení měření, normativní požadavky a doporučení.
  4. Impulsová odezva prostoru: impulsová odezva prostoru a související charakteristiky, objektivní kritéria kvality akustického prostoru, měření srozumitelnosti řeči, časově-prostorová analýza impulsové odezvy.
  5. Měření impulsové odezvy prostoru: metody měření impulsové odezvy, kompenzace charakteristik měřicího sytému, měření ve 3D modelu prostoru.
  6. Zvuková izolace prostoru: ochrana před hlukem, hodnocení hluku pozadí, vzduchová, stavební a kročejová neprůzvučnost a její měření, zvukově izolační konstrukce.
  7. Akustické pohltivé prvky: mechanické a akustické soustavy, porézní materiály, prvky založené na rezonančním principu.
  8. Akustické reflexní a difúzní prvky: typy reflexních a difúzních prvků, jejich vlastnosti a parametry, Schröderovy difuzory a jejich návrh.
  9. Měření parametrů akustických prvků: měření pohltivých prvků v interferometru a dozvukové místnosti, měření difúzních prvků v dozvukové místnosti a ve volném poli.
  10. Návrh akustických řešení: případové studie akustického návrhu studia, víceúčelového prostoru, poslechové místnosti aj.
  11. Moderní metody v akustice prostorů: aktivní absorbéry, pasivní a aktivní systémy proměnné akustiky prostoru.
  12. Odborná přednáška
  13. Exkurze / odborná přednáška 

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.
Ing. Šimon Skvaril

Osnova

  • Vlnová akustika, použití numerických metod řešení
  • Geometrická akustika, implementace metody obrazových zdrojů
  • Měření doby dozvuku s analyzátorem XL2, zpracování měření
  • Měření indexu přenosu řeči metodou STIPA s analyzátorem XL2, zpracování měření
  • Měření impulsové odezvy se software EASERA, výpočet objektivních parametrů prostoru
  • Měření průzvučnosti s analyzátorem XL2, zpracování měření
  • Návrh pohltivých prvků, měření pohltivosti v impedanční trubici
  • Návrh Schröderových difuzorů, simulace v software Reflex
  • Simulování akustiky prostoru v software EASE
  • Samostatný projekt v software EASE 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz