Detail předmětu

Nízkofrekvenční a audio elektronika

FEKT-BNFEAk. rok: 2009/2010

Úvod do nízkofrekvenční elektroniky a základy akustiky. Nízkofrekvenční přenosový řetězec. Mikrofony a reproduktory. Třídy a vlastnosti zesilovačů v nízkofrekvenční elektronice. Předzesilovače, korekční zesilovače a nízkofrekvenční filtry. Zvláštní zesilovače pro kompresi a expanzi dynamiky. Redukce šumu v analogových obvodech. Koncové a výkonové zesilovače (diskrétní, integrované, digitální). Vybrané metody analogových měření. Analogový záznam nízkofrekvenčního signálu (CC). Digitální zpracování nízkofrekvenčních signálů. A/D a D/A převodníky a DSP zpracování v nízkofrekvenční technice. Digitální záznam bez redukce datového toku (CD-A, DAT). Redukce datového toku a komprimace audio signálu (MPEG, ATRAC, PASC). Digitální záznam s redukcí datového toku (AC-3, DTS, DCC, MD) a formáty s vysokým rozlišením (SACD, DVD-A). Digitální rozhlasové vysílání (T-DAB a DRM).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Teoretické i praktické znalosti z oblasti analogové a digitální nízkofrekvenční techniky a elektroniky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Laboratorní cvičení jehodnoceno 30 body, závěrečná zkouška 70 body. Celkový počet bodů je max. 100 bodů.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Organizace předmětu. Úvod do nízkofrekvenční elektroniky.
2. Nízkofrekvenční přenosový řetězec (záznam, zpracování a reprodukce audia).
3. Principy elektroakustiky a elektroakustických měničů - mikrofony a reproduktory.
4. Třídy a vlastnosti zesilovačů pro nízkofrekvenční elektroniku (A, AB, B, D, T).
5. Předzesilovače pro audio, přepínání vstupů, fyziologická regulace hlasitosti.
6. Korekční zesilovače a vícepásmové filtry, korekce hloubek a výšek, ekvalizery.
7. Koncové a výkonové zesilovače, digitální zesilovače s PWM modulací a ZV.
8. Digitální zpracování nízkofrekvenčních signálů a audia.
9. A/D a D/A převodníky pro audio a DSP zpracování.
10. Digitální záznam bez redukce datového toku (PCM, CD-Audio, SACD, DVD-Audio).
11. Digitální záznam s redukcí datového toku (MD, MPEG, Doby Digital, DTS)
12. Princip komprimace zvukových signálů (MP3, ACC, WMA, OGG, ATRAC a další).
13. Standard pro digitální rozhlasové vysílání T-DAB a DRM.

Laboratorní cvičení:
1. Vstupní audio zesilovač s nastavitelnou citlivostí a korekcí RIAA.
2. Korekční zesilovač hloubek a výšek s fyziologickou korekcí.
3. Digitální výkonový zesilovače ve třídě T s PWM.
4. Stereofonní aktivní výhybka pro satelity a subwoofer s nastavitelným kmitočtem.
5. Princip digitálního koncového zesilovače ve třídě D a PWM modulací.
6. Digitální vícepásmový ekvalizér a limiter pro audio signál řízený pomocí PC.
7. A/D a D/A převod nízkofrekvenčního signálu s volitelnými parametry konverze.
8. D/A převodník CD přehrávače měřený audio analyzátorem Audio Precision.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických i praktických znalosti z oblasti analogové a digitální nízkofrekvenční techniky a elektroniky.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 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

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do nízkofrekvenční elektroniky a základy akustiky. Nízkofrekvenční přenosový řetězec.
2. Mikrofony a reproduktory.
3. Třídy a vlastnosti zesilovačů v nízkofrekvenční elektronice.
4. Předzesilovače, korekční zesilovače a nízkofrekvenční filtry.
5. Zvláštní zesilovače pro kompresi a expanzi dynamiky. Redukce šumu v analogových obvodech.
6. Koncové a výkonové zesilovače (diskrétní, integrované, digitální).
7. Vybrané metody analogových měření.
8. Analogový záznam nízkofrekvenčního signálu (CC).
9. Digitální zpracování nízkofrekvenčních signálů. A/D a D/A převodníky a DSP zpracování v nízkofrekvenční technice.
10. Digitální záznam bez redukce datového toku (CD-A, DAT).
11. Redukce datového toku a komprimace audio signálu (MPEG, ATRAC, PASC).
12. Digitální záznam s redukcí datového toku (AC-3, DTS, DCC, MD) a formáty s vysokým rozlišením (SACD, DVD-A).
13. Digitální rozhlasové vysílání (T-DAB a DRM).

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zdeněk Kincl, Ph.D.
prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.
Ing. Radim Štukavec

Osnova

1. Měření vlastností vstupního zesilovače s lineárními korekcemi a korekcemi RIAA.
2. Měření vlastností pasivního a aktivního korekčního zesilovače (equalizeru) pomocí PC a zvukové karty.
3. Měření vlastností koncového zesilovače v diskrétním a integrovaném provedení.
4. Měření vlastností digitálního koncového zesilovače ve třídě T.
5. Měření vlastností CD rekordéru analyzátorem Audio Precision P1DD.