bakalářská práce

Efektový zesilovač pro elektrickou kytaru

Text práce 2.39 MB Příloha 5.52 MB

Autor práce: Bc. Martin Kočiš

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Oponent: prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Abstrakt:

Tato semestrální práce v první části stručně popisuje vnímání harmonických frekvenčních složek lidským uchem, v druhé části se zaměřuje na účel kytarových efektů a přehled obvyklých typů, se kterými se lze na trhu setkat. V třetí části následuje bližší seznámení s principem funkce efektů vybraných k realizaci, popis návrhu, simulace v časové a frekvenční oblasti a příp. představení nerealizovaného řešení. Celé zařízení obsahuje vstupní horní propust s napěťovým sledovačem, budič, zkreslující a nezkreslující zesilovač, efekt pro posuv audio signálu o oktávu výše, zpožďovací linku, výstupní napěťový sledovač s dolní propustí a napájecí zdroj pro tyto obvody. Výběr jednotlivých efektů a jejich ovládacích prvků byl podřízen využití zejména v alternativní rockové hudbě. Návrh se opírá o simulace v prostředí OrCAD PSpice. Ve čtvrté části je popsán proces realizace, měření a konečně v páté části jsou shrnuta fakta a získané poznatky.

Klíčová slova:

Zvuk, kytarový efekt, harmonické složky, zkreslení, oktáva, zpožďovací linka

Termín obhajoby

14.6.2016

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student prezentuje výsledky a postupy řešení své diplomové práce. Následně odpovídá na dotazy vedoucího a oponenta práce a na dotazy členů zkušební komise.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Elektronika a sdělovací technika (B-EST)

Složení komise

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Ivo Provazník, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Miloš, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Pavol Galajda, CSc. (člen)
Ing. Ivo Viščor, Ph.D. (člen)

Úkolem studenta Martina Kočiše bylo vytvořit návrh blokového schématu a obvodové struktury tranzistorového zesilovače pro elektrickou kytaru, který by obsahoval filtry a efekty typu booster, overdrive, zpožďovací linku apod. Součástí návrhu měla být i koncepce napájecího zdroje. Úspěšný návrh měl být doložen funkčním zesilovačem, který měl být podroben experimentálnímu laboratornímu měření. Téma bakalářské práce bylo zvoleno na základě motivace stavby efektového zesilovače pro vlastní použití. Náročnost zadání byla průměrná.

Mohu konstatovat, že předložená bakalářská práce obsahuje kompletní návrh s efekty, které jsou podpořeny obvodovým návrhem se simulací. U zpožďovací linky PT2399 bohužel nebyl volně dostupný simulační model. Teoretický návrh, praktická realizace i samotné laboratorní měření, včetně demonstrace funkčnosti a fotodokumentace, dokládá plnou funkčnost navrženého zesilovače. Rovněž formální stránka předložené diplomové práce (nadstandardních 99 stran včetně příloh, použitá literatura, konstrukční dokumentace) je na velmi dobré úrovni. K předložené práci nemám žádné zásadní připomínky.

Závěrem shrnuji, že zadání bakalářské práce bylo ve všech bodech splněno. Student pracoval samostatně, kdy na pravidelných konzultacích prezentoval postupně dosažené výsledky. Rad bych současně poukázal na pečlivé časové rozvržení prací a velmi dobré dosažené výsledky. Bakalářskou práci studenta Martina Kočiše jednoznačně doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení A/92 bodů.

Známka navržená vedoucím: A

Bakalářská práce se zabývá návrhem, realizací a ověřením vlastností efektového zesilovače pro elektrickou kytaru. Zvolené téma je z oblasti zájmu studenta a výsledná konstrukce je zamýšlena pro soukromé účely, pro použití v oblasti tzv. alternativní rockové hudby. Tomuto požadavku byl podřízen i výběr jednotlivých efektů, který zahrnuje jak zkreslovací efekty, tak řadu modulačních efektů pracujících se změnami kmitočtového pásma, hlasitosti zvuku, časového průběhu signálu či výšky tónu. Srovnáním se zadáním mohu konstatovat, že cíle bakalářská práce byly splněny. Všechny zamýšlené efekty byly skutečně realizovány v rámci funkčního vzorku efektového zesilovače, proměřeny, a kde to bylo možné, i srovnány s výsledky simulací v OrCAD PSpice. Navržena byla rovněž napájecí jednotka s možností napájení přes adaptér. V práci se vyskytují některé nepřesnosti, příp. nejasnosti studenta, které se týkají terminologie harmonické analýzy, viz např. str. 2, kde je dvojnásobek základní harmonické složky nazýván jako první harmonická, trojnásobek jako druhá harmonická atd., nebo na str. 22, kde je za sudou harmonickou považován kmitočet o trojnásobku základní harmonické složky. Některé grafické výstupy simulací mají prakticky nečitelné popisy os, především v elektronické verzi práce, což se týká i kvality řady schémat, kdy ani po zvětšení nelze identifikovat popisky, např. obr. 3-1. Dalším nedostatkem je skutečnost, že čísla použitých součástek v textu často neodpovídají číslům ve schématech, viz např. obr. 3-2, rovnici (1) a doprovodný text, nebo obr. 3-10 a vzorec pro zesílení nezkreslujícího zesilovače na str. 26. V textu práce se vyskytují některé další nepřesnosti, ať už formulační, např. „vypočtené rezistory“, nebo faktické, např. rozdílné prahové napětí u shodných LED, 0,18 V vs. 0,2 V, aj. Kromě skutečně realizovaných řešení je v práci popsán i původní návrh zkreslujícího zesilovače, který ovšem z důvodu uváděných nedostatků nakonec realizován nebyl. Studentem navrhovaná opatření pro zlepšení jeho funkce, jako je doplnění součtovým zesilovačem, však nebyla dotažena do konce, což je škoda, neboť mohly být srovnány alespoň výsledky počítačových simulací původního a realizovaného konceptu. Kromě výše uvedených nedostatků považuji bakalářskou práci za velmi dobře rozvrženou a pečlivě zpracovanou, práce má nadstandardní rozsah 87 stran, vč. příloh.

Známka navržená oponentem: B