Detail předmětu

Low-frequency and Audio Electronics

FEKT-CNFEAk. rok: 2010/2011

Nízkofrekvenční signály, přenos a záznam, zpracování a reprodukce audia. Principy elektroakustiky a elektroakustických měničů - mikrofony a reproduktory. Třídy a vlastnosti zesilovačů pro nízkofrekvenční elektroniku (A, AB, B, D, T). Předzesilovače pro audio, přepínání vstupů, fyziologická regulace hlasitosti. Korekční zesilovače a vícepásmové filtry, korekce hloubek a výšek, ekvalizéry. Koncové a výkonové zesilovače, digitální zesilovače s PWM modulací a ZV. Digitální zpracování nízkofrekvenčních signálů, A/D s D/A převodníky, DSP. Digitální záznam bez redukce datového toku (PCM, CD-Audio, SACD, DVD-Audio). Digitální záznam s redukcí datového toku (MiniDisc, MPEG, Dolby Digital, DTS). Princip komprimace zvukových signálů (MP3, ACC, WMA, OGG, ATRAC a další). Standardy pro digitální rozhlasové vysílání DAB/DMB.

Jazyk výuky

angličtina

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 audio elektroniky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

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.

Osnovy výuky

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

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. Měření D/A převodníku CD přehrávače audio analyzátorem Audio Precision.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických i praktických znalostí z oblasti analogové a digitální nízkofrekvenční techniky a audio 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-BC bakalářský

    obor BC-EST , 2 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

1. Low-frequency and audio signals, transmission and recording, audio processing.
2. Fundamentals of electroacoustics and transducers - microphones and speakers.
3. Low-frequency and audio amplifiers characteristics (class A, AB, B, D and T).
4. Audio preamplifiers, input selectors, loudness perception, volume control.
5. Bass/mid/treble control and audio filters, graphics and parametric equalizers.
6. Power amplifiers, digital class D amplifiers with Pulse Width Modulation control.
7. Digital audio and signal processing, ADC and DAC converters, DSP processing.
8. Digital audio recording without compression (PCM, CD-Audio, SACD, DVD-Audio).
9. Digital audio recording with compression (MiniDisc, MPEG, Dolby Digital, DTS).
10. Fundamentals of audio compression (MP3, ACC, WMA, OGG, ATRAC etc.).
11. Digital audio and multimedia broadcasting DAB/DMB.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

1. Audio preamplifier with the RIAA correction and variable sensistivity.
2. Bass and treble control and Baxandall tone stack.
3. Digital class D and T power amplifier.
4. Active cross-over with separation to subwoofer and 2 way speaker satellites.
5. Fundamentals of digital class D power amplifier with PWM control and modulation.
6. Digital graphics equalizer and limiter with ADC and DSP and PC control.
7. ADC and DAC for audio with adjustable quantization and sampling frequency.
8. Compact Disc Audio DAC and audio measurements using Audio Precision analyzer.