Detail předmětu
Elektroakustika 1
FEKT-BPC-ELAAk. rok: 2023/2024
Předmět je zaměřen na šíření zvuku prostředím, základní veličiny a vztahy zvukového pole, fyziologickou a psychologickou akustiku a směrové a prostorové slyšení, vliv hluku na člověka a jeho měření, strukturu a použití zvukoměru, akustiku uzavřených prostorů, měření doby dozvuku a impulsové odezvy prostoru, základy elektromechanické a elektroakustické analogie, druhy a principy činnosti elektroakustických měničů, mikrofonů, reproduktorů a sluchátek a jejich praktické provedení a měření charakteristik, reproduktorové soustavy a ozvučování malých a velkých prostorů, stereofonní a vícekanálovou reprodukci. Cvičení odborného základu jsou zaměřena na výpočty akustických veličin a jejich hladin a sčítání akustických tlaků koherentních a nekoherentních zvukových vlnění. Laboratorní cvičení jsou zaměřena na praktická měření hlasitosti zdrojů zvuku, akustiky prostoru, vlastností a charakteristik elektroakustických zařízení a návrh a měření parametrů reproduktorové soustavy.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, 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
Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechny laboratorní úlohy v řádných nebo náhradních termínech. Další formy kontrolované výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Učební cíle
Absolvent předmětu je schopen:
- vyjmenovat základní akustické veličiny a jejich jednotky
- popsat vlastnosti základních typů zvukových vlnění
- vysvětlit fyziologii sluchu včetně binaurálního sluchového vjemu,
- ovládat zvukoměry a využít je k měření hluku a pro elektroakustická měření,
- charakterizovat akustické vlastnosti uzavřených prostorů, změřit impulsovou odezvu prostoru a dobu dozvuku,
- vyjmenovat druhy elektroakustických měničů a popsat jejich principy, vlastnosti a použití,
- vyjmenovat druhy mikrofonů, popsat jejich vlastnosti, parametry a konstrukce a změřit jejich charakteristiky,
- popsat vlastnosti používaných konstrukcí přímo- a nepřímovyzařujících reproduktorů a změřit a vypočítat jejich parametry,
- navrhnout konstrukci reproduktorové soustavy a změřit jejich charakteristiky,
- popsat konstrukce sluchátek, vysvětlit způsoby simulace jejich akustické zátěže a změřit jejich charakteristiky
- charakterizovat ozvučovací systémy pro malé a velké prostory, popsat principy a stereofonní reprodukce, vyjmenovat typy zvukových systémů surround sound a popsat jejich princip.
Základní literatura
Smetana, C. a kol. Hluk a vibrace, měření a hodnocení. Sdělovací technika, Praha 1998. ISBN 80-90-1936-2-5 (CS)
Škvor, Z., Akustika a elektroakusitka. Academia, Praha, 2001. ISBN 80-200-0461-0 (CS)
Doporučená literatura
Eargle, J. The Microphone Book. 2004. ISBN 0-240-51961-2 (CS)
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)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPC-TLI bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program BPC-EKT bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program BPC-AUD bakalářský
specializace AUDB-TECH , 3 ročník, zimní semestr, povinný
specializace AUDB-ZVUK , 3 ročník, zimní semestr, povinný - Program BIT bakalářský 2 ročník, zimní semestr, volitelný
- Program IT-BC-3 bakalářský
obor BIT , 2 ročník, zimní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Zvuková vlnění: šíření zvuku, veličiny zvukového pole, vlnová rovnice šíření zvuku, základní typy zvukových vlnění, typy zvukových polí.
- Fyziologická a psychologická akustika: sluchový orgán, subjektivní vjem zvukového vlnění, maskování zvuků a jeho využití pro ztrátové kódování zvuku, směrové a prostorové slyšení.
- Měření akustických veličin: časové a kmitočtové váhové filtry, analýza v pásmech s konstantní relativní šířkou, statistická analýza, měření hluků, měření hlasitosti.
- Zvukoměr: konstrukce zvukoměru a funkce jeho jednotlivých částí, kalibrace měřicího řetězce, nejistoty měření.
- Akustika prostorů: šíření zvuku prostředím, řešení vlnové rovnice v uzavřeném prostoru, modelování akustických prostorů, doba dozvuku a její měření, impulsová odezva prostoru a její měření, akustické prvky.
- Elektromechanická a elektroakustická analogie: mechanické translační soustavy, akustické soustavy.
- Elektromechanické měniče: elektromechanický měnič jako soustava dvojbranů, elektromechanické měniče využívající elektrostatické a elektromagnetické pole.
- Mikrofony: akustické přijímače, směrocé přijímače, model mikrofonu, konstrukce mikrofonů, elektrické rozhraní mikrofonů, parametry mikrofonů a jejich měření.
- Reproduktory: akustické vysílače, elektrodynamický reproduktor a jeho model, elektrostatický, piezoelektrický a páskový přímovyzařující reproduktor, nepřímovyzařující reproduktory, parametry reproduktorů a jejich měření.
- Reproduktorové soustavy: polouzavřená, uzavřená a bassreflexová ozvučnice, ozvučnice typu pásmová propust, reproduktorové výhybky, konstrukce reproduktorových soustav, parametry reproduktorové soustavy.
- Sluchátka: typy sluchátek, model sluchátka a simulace akustické impedance ucha, konstrukce sluchátek, parametry sluchátek a jejich měření.
- Základy ozvučování: ozvučkování malých prostorů, stereofonní a vícekanálová reprodukce, surround sound a immersive audio, ozvučování velkých prostorů, akustická zpětná vazba a její potlačení.
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
- Logaritmické veličiny, zvuková vlnění
- Sčítání a odečítání hladin akustických veličin
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- Seznámení s laboratoří, práce s Excelem, test ze cvičení odb. základu
- Úloha č.1 – Měření hluků
- Úloha č.2 – Měření doby dozvuku
- Úloha č.3 – Měření charakteristik mikrofonu
- Úloha č.4 – Měření charakteristik sluchátek
- Úloha č.5 – Měření charakteristik komunikačních zařízení
- Úloha č.6 – Měření zkreslení reproduktoru
- Úloha č.7 – Měření TS parametrů reproduktoru
- Úloha č.8 – Návrh reproduktorové soustavy
- Úloha č.9 – Měření charakteristik reproduktorové soustavy
- Náhradní termín měření, test z laboratorních cvičení
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
- Výpočet hlastosti ze změřených hodnot
- Výpočet doby dozvuku ze změřených hodnot
- Výpočet parametrů studiového mikrofonu ze změřených hodnot
- Výpočet parametrů sluchátka ze změřených hodnot
- Výpočet parametrů headsetu ze změřených hodnot
- Výpočet zkreslení reproduktoru ze změřených hodnot
- Výpočet TS parametrů reproduktoru ze změřených hodnot
- Výpočet objemu ozvučnice reproduktoru a kmitočtové výhybky reproduktorové soustavy
- Výpočet parametrů reproduktoru ze změřených hodnot
Elearning