Detail předmětu

Elektroakustika 2

FEKT-MPC-EL2Ak. rok: 2019/2020

Předmět je zaměřen na prohloubení teoretických znalostí v oblasti akustiky a elektroakustiky a na výuku problematiky analýzy a syntézy 2D a 3D zvukových polí využívajících fyzikálních a percepčních principů a komprese a přenosu vícekanálových audio signálů.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat kmitočtové a směrové charakteristiky ideálních zdrojů zvuku,
- vysvětlit principy prostorového a směrového slyšení,
- ovládat zaříení pro vícekanálové snímání a reprodukci zvuku,
- charakterizovat způsoby šíření zvuku v uzavřeném prostoru a popsat metody simulace tohoto šíření,
- vyjmenovat a vysvětlit principy metod analýzy zvukového pole založené na percepčních a fyzikálních principech,
- vysvětlit princip syntézy zvukového pole pomocí WFS, ambisonie a VBAP,
- navrhnout poslechový test pro hodnocení kvality zvukových zařízení a algoritmů zpracování a komprese zvukových signálů,
- vysvětlit principy ztrátové komprese zvukových signálů včetně komprese prostorových formátů zvuku,
- vysvětlit principy liniových zdrojů a podstatu fázování zvukových systémů a navrhnout ozvučení specifických prostorů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti fyzikálních zákonů a zákonů a veličin v elektrických obvodech, vlastností prvků elektrických obvodů, chování obvodů se setrvačnými prvky, spektra periodických a neperiodických signálů, náhodných veličin a základních pojmů z oblasti statistiky, akustiky a elektroakustiky. Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat přístroje pro měření elektrických veličin, techniku pro záznam a reprodukci zvuku a hlukoměry a mít základní znalosti práce s programem Matlab.

Doporučená nebo povinná literatura

Bosi, Marina: Introduction to Digital Audio Coding and Standards. 2003. ISBN 1-4020-7357-7
Spanias, Andreas: Audio Signal Processing and Coding. 2007. ISBN 978-0-471-79147-8
Gardner, William G.: 3-D Audio Using Loudspeakers. 1998. ISBN 0-7923-8156-4
Williams, Earl G.: Fourier Acoustics : Sound Radiation and Nearfield Acoustical Holography . 1999. ISBN 0-12-753960-3
Zölzer, Udo.: DAFX: Digital Audio Effects. 2011. ISBN 978-0-470-66599-2

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Maximum 20 bodů je uděleno za test z počítačových cvičení. Za zpracování a obhájení individuálního projektu je uděleno až 20 bodů. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 20 bodů. Zkouška je sestavena z 10 okruhů otázek z oblasti akustiky a zvukových systému tematicky zaměřených podle osnovy předmětu, z nichž z každého je vybrána jedna otázka.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Šíření zvuku, vlnová rovnice.
2. Charakteristiky ideálních zdrojů zvuku.
3. Analýza a syntéza 2D a 3D zvukových polí - fyzikální principy 1: beamforming, NAH.
4. Analýza a syntéza 2D a 3D zvukových polí - fyzikální principy 2: wavefield syntéza.
5. Metateorie prostorového slyšení, sférická harmonická dekompozice, formáty přenosu prostorové informace (A-format, B-format, UHJ).
6. Analýza a syntéza 2D a 3D zvukových polí - percepční principy 1: ambisonie.
7. Analýza a syntéza 2D a 3D zvukových polí - percepční principy 2:, SIRR, DirAC.
8. Fyziologická akustika, modely slyšení.
9. Ztrátové komprese zvukových signálů 1: principy, standard MPEG 1 Layer 1,2, 3, AC3, ATRAC.
10. Ztrátové komprese zvukových signálů 2: SBR, kódování prostorové informace, standardy MPEG 2 BC, AAC, AC3, ATRAC, MPEG Surround.
11. Prostorová akustika, metoda zrcadlových zdrojů, raytraycing.
12. Subjektivní metody hodnocení vlastností zvukových signálů, poslechové testy.
13. Objektivní metody hodnocení srozumitelnosti a kvality zvukových signálů.

Cíl

Cílem předmětu je seznámení studentů s moderními pokročilými metodami snímání, zpracování, komprese, přenosu a prostorové reprezentace zvukových signálů a metodami hodnocení sluchového vjemu posluchače.

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

Pro udělení zápočtu je nutné zpracovat a obhájit individuální projekt v programu Matlab. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-TECH , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
    specializace AUDM-ZVUK , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor