Detail předmětu

Základy návrhu zvukových systémů

FEKT-MPC-SD1Ak. rok: 2025/2026

Předmět se zabývá interakcí zvukových vlnění více zdrojů zvuku, vlivem na frekvenční charakteristiky zdroje, úrovně akustického tlaku, spektrální obsah, zvukový obraz a lokalizaci, dále, výhybkami reproduktorových soustav, typy reproduktorových polí, problematikou stereofonního ozvučení a prostorovou akustikou z hlediska návrhu zvukových systémů. Laboratorní cvičení jsou zaměřena na procvičení teoretických znalostí z přednášek, zahrnují práci s predikčním software MAPP XT a měřicím software SMAART a praktické ukázky v bezodrazové komoře.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

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, spektra periodických a neperiodických signálů, náhodných veličin. 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. Maximum 50 bodů je uděleno za samostatné práce v laboratorních cvičeních. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 50 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 25 bodů.

Pro udělení zápočtu je nutné odevzdat všechny samostatné práce z laboratorních cvičení a získat z nich alespoň 25 bodů. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámení studentů s oborem návrhu zvukových systémů, se základy fyziky zvuku z hlediska návrhu systémů, způsobem vzájemné interakce zvukového vlnění, popis základních vlastností stavebních bloků zvukových systémů a způsob jejich použití a úvod do problematiky návrhu ozvučení reálného prostoru.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat principy sčítání zvukových vlnění v prostoru,
- popsat elektronické a akustické výhybky vznikající při ozvučování,
- specifikovat parametry reproduktorové ozvučnice,
- popsat používané typy reproduktorových polí,
- specifikovat rozhodovací faktory návrhu zvukového systému,
- popsat akustiku prostoru z hlediska návrhu zvukových systémů.

Studijní opory

  • prezentace z přednášek na e-learningu
  • videozáznamy přednášek na MS Teams

Základní literatura

DAVIS, Don, Eugene PATRONIS, Pat BROWN a Glen BALLOU. Sound system engineering. Fourth edition. New York: Focal press, Taylor & Francis group, 2013, xv, 626 stran. ISBN 978-0-240-81846-7 (EN)
EVEREST, F. Alton. Master handbook of acoustics. 4. vyd. McGraw-Hill/TAB Electronics. 615 stran. 2001. ISBN 978-0071603324 (EN)
MCCARTHY, Bob. Sound systems: design and optimization. Third edition. New York: Focal press, Taylor & Francis group, 2016, xx, 579 stran. ISBN 978-0-415-73099-0 (EN)
RAICHEL, Daniel R., Science and application of acoustic, second edition. Springer Science+Business Media, Inc. 647 stran. 2006. ISBN: 978-0387-26062-4 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

  1. Cíle návrhu zvukových systémů, referenční signál, reprodukce zvuku, PA systém, fáze, polarita, fázová frekvenční charakteristika, modulová frekvenční charakteristika, sčítání zvukových signálů. Součtová zóna, přechodová zóna, kombinační zóna, izolační zóna. Zvlnění a proměnlivost zvlnění frekvenční charakteristiky, úrovně akustického tlaku, spektrálního obsahu, zvukového obrazu, lokalizace.
  2. Typy výhybek, typy filtrů, spektrální elektronické oddělovače, spektrální akustické výhybky.
  3. Směrovost, pokrytí a vyzařovací úhel reproduktorového boxu, šířka zvukového paprsku, řád filtru vs. řád reproduktoru, konstantní a proporcionální směrovost, prostorový akustický oddělovač, prostorová akustická výhybka.
  4. Typy reproduktorových polí, bodový zdroj, liniový zdroj, konkávní zdroj. Spojené vs. distribuované zdroje. Rozteč reproboxů. liniový zdroj, pole spojených bodových zdrojů.
  5. Hlasitost z hlediska návrhu zvukových systémů, činitel výkyvu, dynamická rezerva. Lokalizace, přenosová funkce vztažená k hlavě, interaurální časové a intenzitní rozdíly, Haasův efekt z hlediska návrhu zvukových systémů. Stereofonní reprodukce a její vnímání (simulace a praktické ověření). Vnímání tonální změny, prostorové změny, ozvěny. Nadměrná detekce zesíleného zvuku.
  6. Rozhodovací faktory návrhu zvukového systému, požadavky na predikční software, interakce zdroj-odraz, prostorová akustika z hlediska návrhu zvukových systémů.

Laboratorní cvičení

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

  1. Seznámení se softwarem MAPP XT, ergonomie ovládání, základní nastavení a funkce simulačního prostředí.
  2. Seznámení se softwarem SMAART, ergonomie ovládání, základní nastavení a funkce, RTA analýza, impulsní odezva, přenosová funkce, FFT. Spektrální crossovery.
  3. Směrovost reproduktoru, constant Q, proportional/progressive Q. Prostorové crossovery.
  4. Prostorové crossovery, fázové sčítání zvukových signálů (simulace X měření), simulace line source array, simulace point source array, simulace point destination array.
  5. Vertikální a horizontální lokalizace, stereo efekt, vnímání tonální změny, prostorové změny nebo echa - frekvenční závislost, vnímání vzdálenosti od zdroje.
  6. Simulace interakce zdroj-odraz, simulace odrazů pravoúhlého uzavřeného prostoru, návrh ozvučení pro reálný prostor s využitím point-source systémů.