Detail předmětu

Reproduktorové soustavy

FEKT-BPC-REPAk. rok: 2024/2025

Předmět je zaměřen na popis konstrukce přímovyzařujících a nepřímovyzařujících reproduktorů, parametry těchto reproduktorů a jejich měření, návrh různých typů reproduktorových ozvučnic a výhybek pro dvou a třípásmové reproduktorové soustavy, měření parametrů reproduktorových soustav a jejich mechanickou konstrukci. V první části laboratorních cvičení studenti měří parametry reproduktorů a navrhují reproduktorové ozvučnice a výhybky a simulují jejich vlastnosti pomocí programu LspCAD. V druhé části potom zkonstruují navrženou reproduktorovou soustavu, provedou ladění její výhybky a měření jejích parametrů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti základních zákonů a veličin v elektrických obvodech, vlastností prvků elektrických obvodů, chování obvodů se setrvačnými prvky, vlastnosti a zapojení operačních zesilovačů, 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, proudu a rezonančního kmitočtu, 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 zpracování všech 10 laboratorních úloh je uděleno max. 50 bodů. Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 50 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 20 bodů.
Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechny laboratorní úlohy v řádných nebo náhradních termínech. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s konstrukcí a vlastnostmi používaných typů reproduktorových soustav a s metodami jejich návrhu a měření jejich parametrů.
Absolvent předmětu je schopen:
- změřit parametry reproduktoru
- popsat vlastnosti základních typů ozvučnic
- zvolit vhodný typ ozvučnice pro daný účel a reproduktor
- navrhnout základní typy reproduktorových ozvučnic pro daný reproduktor
- navrhnout výhybku pro dvoupásmovou a třípásmovou reproduktorovou soustavu
- zkonstruovat ozvučnici a výhybku reproduktorové soustavy
- změřit parametry reproduktorové soustavy

Základní literatura

Benson, K., B. Audio Engineering Handbook. Mcgraw-Hill, 1988. ISBN: 978-0070047778 (EN)
Colloms, M., High Performance Loudspeakers: Optimising High Fidelity Loudspeaker Systems 7th Edition, John Wiley & Sons,2018. ISBN-10: 9781118413531 (EN)
Self, D., The Design of Active Crossovers, 2nd ed., ISBN 978-1138733039 (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 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

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Osnova

Reproduktor, dělení, parametry, přímovyzařující reproduktor, TS parametry reproduktoru, nepřímovyřazující reproduktor, Reproduktorové soustavy, dělení, parametry, ozvučnice reproduktoru, typy ozvučnic, analogické obvody ozvučnic, ozvučnice s násobným osazením reproduktory, standardní ozvučnice, Vliv ozvučnice na kmitočtovou charakteristiku osazeného reproduktoru, minimalizace difrakcí zvukového vlnění vznikajících na ozvučnici, Druhy kompenzace impedanční charakteristiky reproduktoru, kompenzace snížení citlivosti soustavy reproduktoru a ozvučnice na nízkých kmitočtech, kompenzace rozdílné citlivosti reproduktorů, Pasivní kmitočtová výhybka a kompenzační obvody, návrh výhybky se zvoleným řádem a aproximací kmitočtového filtru, návrh různých typů kompenzačních obvodů - BSC, LSF, HSF, ARPF a RPF, Aktivní kmitočtová výhybka, používané obvodové prvky a jejich vlastnosti, způsoby dosahování různých řadů a aproximací použitých kmitočtových filtrů, shelving filtry a rezonanční filtry s OZ, fázovací článek s OZ, Návrh ozvučnice pro dvoupásmovou pasivní reproduktorovou soustavu, měření kmitočtových charakteristik jednotlivých komponent soustavy pro její následnou optinmalizaci, postup optimalizace návrhu, Vliv polohy reproduktorů v reproduktorové soustavě na její charakteristiky, fázový posuv mezi primárními vlněními reproduktorové soustavy, směrové charakteristiky v okolí mezního kmitočtu reproduktorové soustavy, Typy ozvučnic pro hlubokotónové jednotky, porovnání vlastností uzavřené ozvučnice, ozvučnice typu bassreflex a ozvučnice typu pásmová propust, isobarické uspořádání reproduktorů.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Osnova

1. Kmitočtové filtry s LC a RLC obvody a jejich využití v pasivních reproduktorových soustavách. 2. Vliv tvaru ozvučnice na kmitočtově-směrovou charakteristiku reproduktoru. 3. Měření impedančních charakteristik reproduktorů pro dvoupásmovou reproduktorovou soustavu. 4. Návrh kmitočtové výhybky, korekcí a kompenzací pro dvoupásmovou reproduktorovou soustavu. 5. Měření charakteristik pasivních kmitočtových výhybek, korekčních a kompenzačních obvodů. 6. Měření kmitočtových charakteristik reproduktorové soustavy s pasivní výhybkou. 7. Kmitočtové filtry s operačními zesilovači a jejich využití v aktivních reproduktorových soustavách. 8. Měření charakteristik aktivních kmitočtových výhybek a kompenzačních obvodů. 9. Měření vlivu polohy reproduktorů v reproduktorové soustavě na její charakteristiky. 10. Návrh různých typů ozvučnice hlubokotónové jednotky. 11. Měření kmitočtových charakteristik reproduktorové soustavy v blízkém poli.