Detail předmětu

Hudební elektronika

FEKT-BPC-HELAk. rok: 2024/2025

Předmět je zaměřen na analogové a digitální metody syntézy zvukových signálů, analogová a digitální komunikační rozhraní v hudební elektronice, principy a strukturu elektronických hudebních nástrojů a samplerů a jejich jednotlivých částí a na formáty souborů pro přenos hudební informace. Laboratorní cvičení jsou zaměřena na práci s hardwarovými i softwarovými virtuálními analogovými syntezátory, samplery a dalšími typy elektronických hudebních nástrojů a na principy syntéz zvukových signálů v programu Reaktor. Součástí laboratorních cvičení je realizace vlastního syntezátoru v programu Reaktor.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti základních zákonů a veličin v elektrických obvodech, vlastností prvků elektrických obvodů, chování obvodů se setrvačnými prvky, spektra periodických a neperiodických signálů, systémů se spojitým a diskrétním časem. Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat přístroje pro měření elektrického napětí, generátory průběhů a osciloskopy.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, 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 správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh je uděleno dalších 20 bodů a 20 bodů za vytvoření vlastního syntezátoru v programu Reaktor. 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. Závěrečná ústní zkouška je hodnocena maximem 20 bodů a je sestavena z 10 okruhů otázek tematicky zaměřených podle osnovy předmětu.
Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechny laboratorní úlohy v řádných nebo náhradních termínech a realizovat vlastní softwarový syntezátor. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s principem činnosti a použitím analogové a digitální hudební elektroniky.
Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit základní analogové a číslicové metody syntézy zvukových signálů,
- popsat hardware a způsob přenosu informace analogových a digitálních komunikačních rozhraní v hudební elektronice
- popsat strukturu virtuálního analogového hudebního nástroje a sampleru
- vysvětlit princip klaviatura elektronického hudebního nástroje, dechových a strunných kontrolerů a speciálních řídicích prvků
- navrhnout strukturu digitálního elektronického hudebního nástroje pro danou metodu syntézy
- realizovat softwarový elektronický hudební nástroj pomocí funkčních bloků

Základní literatura

Forró, D., MIDI - komunikace v hudbě. Grada, Praha 1993. (CS)
Russ, M., Sound Synthesis and Sampling. Focsal Press, 1996. ISBN 0-240-51429-7 (EN)
SHEPARD, Brian K. Refining sound: a practical guide to synthesis and synthesizers. New York: Oxford University Press, 2013, xxv, 237 stran. ISBN 978-0199922963 (CS)
Sýkora, R., Krutílek, F., Včelař, J., Elektronické hudební nástroje a jejich obvody. SNTL, Praha, 1981. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace AUDB-ZVUK , 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Analogové syntézy zvuku: aditivní syntéza, subtraktivní syntéza, historické huidební nástroje, principy generátorů a filtrů pro analogovou syntézu, modulační a tvarovací metody.
  2. Analogové syntezátory: řídicí signály a obvody, syntezátory s pevnou strukturou, modulární syntezátory.
  3. Hybridní hudební nástroje: číslicové obvody používané v hybridních syntézách, číslicové generátory funkcí, sekvencery, bicí a basové automaty.
  4. Digitální syntézy zvuku: tabulkové metody, změna výšky a délky tónu, granulární syntéza, fyzikální a analogové modelování.
  5. Digitální realizace analogových syntéz zvuku: digitální generátory funkcí, generování pásmově omezených signálů, filtry pro subtraktivní syntézu, modulační metody, funkční měniče.
  6. Digitální hudební nástroje: multitémbrové nástroje, standardní struktury nástrojů, sampler, digitální sekvencer.
  7. Komunikační rozhraní v hudební elektronice: rozhraní MIDI - hradware rozhraní, kanálová a systémová data, protokol MIDI 2.0 a OSC.
  8. Ovladače hudební elektroniky: klaviatura digitálního nástroje, ovládací a snímací prvky, MIDI kontrolery.
  9. Hudební zvukové efekty: 3D prostor zvukového signálu a jeho modifikace, efekty využívající zpožďovací linku, vocoder, spektrální metody.
  10. Elektrické kytary a kytarové efekty: elektrické kytary, snímače strun, kytarové zesilovače a komba a jejich modelování, kytarové efekty.
  11. Počítače a hudba: historie využití počítačů v hudební produkci, počítačem podporovaná hudební tvorba, generování a zpracování zvuku na PC, aplikační rozhraní pro MIDI a real-time audio.
  12. Exkurze Bastl Instruments.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvod do NI Reaktor, aditivní syntézy v NI Reaktor
  2. Subtraktivní a nelineární syntéza v NI Reaktor
  3. Použití řídicích obvodů syntezátoru v NI Reaktor
  4. Digitální syntézy 1 v NI Reaktor
  5. Digitální syntézy 2 v NI Reaktor
  6. Samostatná práce v NI Reaktor
  7. Generování základních periodických průběhů v Matlabu
  8. Využití filtrů pro syntézu zvukových signálů v Matlabu
  9. Nelineární metody syntézy zvukových signálů v Matlabu
  10. Řídicí obvody syntezátoru v Matlab
  11. Jednoduché syntezátory v Matlabu
  12. Implementace syntezátoru v Matlab Audio Toolboxu
 

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Modulární syntezátor Eurorack
  • Virtuální analogový syntezátor
  • Hardwarový sampler
  • Softwarový sampler
  • Multitémbrové MIDI expandery
  • Synchronizace MIDI zařízení