Detail předmětu

Elektroakustika

FEKT-KELAAk. rok: 2010/2011

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

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

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 a identifikaci zdrojů hluku, základních měřících přístrojů pro elektroakustická měření a jejich použití. Znalost principů a typů zvukových systémů surround sound a metod vícekanálového snímání zvuku.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti na úrovni povinných předmětů studijního oboru Teleinformatika přednášených v předcházejících semestrech: Analýza signálů a soustav, Měření v elektrotechnice a Elektrotechnika (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).

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 20 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí v laboratorních cvičeních. Za správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh a doplňující otázky je uděleno dalších 20 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 60 bodů.

Osnovy výuky

1. Akustické prostředí, základní veličiny a vztahy, vlnová rovnice šíření zvuku. Energie přenášená zvukem, zvuková spektra, Dopplerův princip, akustická impedance.
2. Fyziologická akustika, subjektivní a objektivní vlastnosti zvuku, maskování zvuků jeho využití v kompresních algoritmech. Směrové a prostorové slyšení.
3. Laboratorní cvičení
4. Hluk a jeho měření. Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
5. Elektromechanická a elektroakustická analogie. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů. Mikrofony, praktické provedení a měření charakteristik.
6. Laboratorní cvičení
7. Reproduktory a sluchátka, vyzařovací impedance a zkreslení, tlakové reproduktory. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvučnic, kmitočtové výhybky.

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.

Doporučená literatura

Smetana, C. a kol. Hluk a vibrace, měření a hodnocení. Sdělovací technika, Praha 1998. ISBN 80-90-1936-2-5 (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)
Colloms, M., High Performance Loudspeakers, 6th ed. John Wiley & Sons, Ltd, 2005. ISBN 978-0-470094-30-3 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

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.
Hluk a jeho měření. Základy prostorové akustiky, trajektorie zvukového vlnění, impulsní odezva prostoru, akustické materiály.
Elektromechanická a elektroakustická analogie. Druhy a principy činnosti elektroakustických měničů. Mikrofony, praktické provedení a měření charakteristik.
Reproduktory a sluchátka, vyza?ovací impedance a zkreslení, tlakové reproduktory. Reproduktorové soustavy, typy reproduktorových ozvu?nic, kmitočtové výhybky.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

Spektra zvukových signálů, Měření hluku, Měření vlastností akustického pole uzavřených prostorů.
Cejchování elektrostatického mikrofonu pistonfonem, Měření kmitočtových charakteristik mikrofonu, Měření impedanční charakteristiky reproduktoru, Měření kmitočtových a směrových charakteristik reproduktoru