Detail předmětu

Elektroakustika

FEKT-BELAAk. rok: 2009/2010

Akustické prostředí, šíření zvuku, základní veličiny a vztahy, energie přenášená zvukem. Spektra zvukových signálů. Fyziologická akustika, maskování zvuků, směrové a prostorové slyšení, základy experimentální psychoakustiky. Hluk a jeho měření. Akustika uzavřených prostorů, impulsní odezva prostoru, akustické materiály. Elektromechanická a elektroakustická analogie, druhy a principy činnosti elektroakustických měničů. Mikrofony, klasické, kombinované, vlnové a speciální druhy mikrofonů, praktické provedení a měření charakteristik. Reproduktory a sluchátka, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, tlakové reproduktory, digitální reproduktory. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek, akustické čočky. Vícekanálové zvukové systémy surround sound, principy, formáty, historie, současnost a budoucnost. Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku. Vizualizace zvukových signálů v dynamické, harmonické a melodické rovině.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

Přehled o základních akustických a mechanických veličinách a jejich jednotkách. Znalost fyziologie sluchu a psychoakustických fenoménů včetně prostorového sluchového vjemu. Znalost principů, vlastností a použití jednotlivých druhů elektroakustických měničů, znalost konstrukce reproduktorových soustav. Znalost přístrojů pro měření hluku, základních měřících přístrojů pro elektroakustická měření a jejich použití. Znalost principů a typů zvukových systémů surround sound a metod vícekanálového snímání zvuku.

Prerekvizity

Základní zákony a veličiny v elektrických obvodech, vlastnosti prvků elektrických obvodů, spektrum periodických a neperiodických signálů. Přístroje pro měření elektrických veličin, analogové měřicí přístroje, měření napětí, proudu, rezonančního kmitočtu atd.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
- Přednášky mající charakter výkladu základních principů, metodologie, problémů a jejich vzorových řešení.
- Laboratorní cvičení podporující praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách za aktivní účasti studentů.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je kontrolovaná.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Maximum 15 bodů je uděleno v polovině semestru za test z teoretických znalostí souvisejících s laboratorními cvičeními. Za správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh a případné doplňující otázky je uděleno dalších 15 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh a znění doplňujících otázek k zápočtu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 70 bodů.

Osnovy výuky

1. Akustické prostředí, základní veličiny a vztahy, vlnová rovnice šíření zvuku.
2. Energie přenášená zvukem, zvuková spektra, Dopplerův princip, akustická impedance.
3. Fyziologická akustika, subjektivní a objektivní vlastnosti zvuku, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
4. Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů, základy experimentální psychoakustiky.
5. Hluk a jeho měření, základní měřicí přístroje pro elektroakustická měření a jejich použití.
6. Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
7. Elektromechanická a elektroakustická analogie.
8. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
9. Mikrofony, klasické, kombinované, vlnové a speciální druhy mikrofonů, praktické provedení a měření charakteristik.
10. Reproduktory a sluchátka, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, tlakové reproduktory, digitální reproduktory.
11. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek, akustické čočky
12. Vícekanálové zvukové systémy surround sound, principy, formáty, historie, současnost a budoucnost.
13. Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku pomocí mikrofonů. Vizualizace zvukových signálů v dynamické, harmonické a melodické rovině.

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

Škvor, Z., Akustika a elektroakusitka. Academia, Praha, 2001. ISBN 80-200-0461-0 (CS)
Smetana, C. a kol. Hluk a vibrace, měření a hodnocení. Sdělovací technika, Praha 1998. ISBN 80-90-1936-2-5 (CS)

Doporučená literatura

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)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-TLI , 2. ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, volitelný oborový

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, Dopplerův princip, akustická impedance.
Fyziologická akustika, subjektivní a objektivní vlastnosti zvuku, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech.
Směrové a prostorové slyšení, simulace 3D prostoru pomocí sluchátek a reproduktorů, základy experimentální psychoakustiky.
Hluk a jeho měření, základní měřicí přístroje pro elektroakustická měření a jejich použití.
Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
Elektromechanická a elektroakustická analogie.
Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů.
Mikrofony, klasické, kombinované, vlnové a speciální druhy mikrofonů, praktické provedení a měření charakteristik.
Reproduktory a sluchátka, vyzařovací impedance a zkreslení, mechanická konstrukce, tlakové reproduktory, digitální reproduktory.
Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, návrh a konstrukce reproduktorových skříní a kmitočtových výhybek, akustické čočky
Vícekanálové zvukové systémy surround sound, principy, formáty, historie, současnost a budoucnost.
Techniky snímání stereofonního a vícekanálového zvuku pomocí mikrofonů. Vizualizace zvukových signálů v dynamické, harmonické a melodické rovině.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Seznámení s laboratoří a bezpečnostními předpisy, seznámení s ovládáním laboratorních přístrojů.
Spektra zvukových signálů
Měření vlastností sluchového orgánu
Měření hluku a jeho vyhodnocení
Měření vlastností akustického pole uzavřených prostorů
Měření binaurálních vlastností sluchu
Test a náhradní měření
Cejchování elektrostatického mikrofonu pistonfonem
Měření kmitočtových charakteristik mikrofonu
Měření impedanční charakteristiky reproduktoru
Měření kmitočtových a směrových charakteristik reproduktoru
Stereofonní mikrofonní techniky snímání zvukových signálů
Náhradní měření a zápočet