Přednášky:
Osnova přednášek
Základy fyzikální akustiky, elektromechanická analogie a náhradní obvody.Vznik a druhy zvuků. Jejich charakteristické vlastnosti (hudební, periodický, hluk, chvění). Zdroje zvuku, šíření zvukových vln v prostředí,
uzavřeném a volném prostoru a v materiálech. Energie a intenzita zvukového vlnění.
Základní fyzikální jednotky. Vznik stojatých vln,. tlumení zvuku, prostorová a stavební akustika.
Fyziologie slyšení - stavba lidského ucha a vnímání zvuku.
Stanovení a normalizace základních jednotek vzhledem k fyziologii slyšení (L(dB), FON, SON), prahy a jejich posuny. Zvlášnosti vnímání zvuku, změny vjemů souvisejících se změnou hlasitosti zvuku. Maskování, preference, únava sluchu.
Binaurální slyšení a z toho plynoucí požadavky na přenos obrazu zvukového pole.
Hudební akustika.
Základní zdroje zvuku, akustické hudební nástroje, rozdělení podle způsobu vytváření zvuku. Elektroakustické a elektronické generátory tónů. Základní hudební pojmy (dynamika, tempo, intervaly, harmonie). Frekvenční a výkonová spektra a směrové charakteristiky nejznámějších hudebních akustických nástrojů.
Šíření zvuku a akustika prostoru.
Rovina, kulová vlna. Interference, rezonance, Huyghensův a Dopplerův princip, odraz, lom a ohyb zvukových vln. Akustika v uzavřených prostorech - požadavky na prostor z hlediska určení provozu. Charakteristické vlastnosti prostoru z hlediska akustiky (dozvuk, odraz, poloměr dozvuku a jejich frekvenční průběhy).
Fyzikální vlastnosti lidské řeči a problém srozumitelnosti. Akustické úpravy prostoru pro optimalizace z hlediska požadavku akustiky. Akustická impedance, pohltivost, odrazivost materiálů. Zvukové izolace.
Elektroakustické měniče.
Dělení z hlediska konstrukčního principu (dynamický, elektromagnetický, odporový, piezoelektrický, elektrostatický).
Mikrofony, dělení dle veličiny již je úměrný elektrický signál (tlakového, nultého, 1. a 2. řádu, rychlostní, kombinované a vlnové). Jejich vlastnosti a použití.
Reproduktory - druhy, účinnost, frekvenční rozsah. Akustické přizpůsobení, akustická impedance, zvukovody, vlastnosti, použití.
Přizpůsobení elektroakustického řetězce EA měničů.
Mikrofonní zesilovače, symetrická vedení, galvanické dělení, optický přenos signálu.
Buzení reproduktorů. Požadavky na výkon zesilovače. Způsoby a dosažení požadovaných vlastností. Porovnání jednotlivých druhů konstrukcí (elektroniky, bipolární tranzistory, FETy, integrované obvody) z hlediska dosažitelných vlastnosti a možností realizace
Elektroakustická měření.
Měření akustických veličin hladin hlasitostí, tlaku, výchylky. Měření elektroakustických měničů, měření zesilovačů zvukových signálů a přenosových soustav. Měření vlastnosti prostorů a měření vlastnosti materiálů vedoucích - pohlcujících zvuk. Měření vlastností lidského sluchu.
Požadavky na vlastnosti přenosové nebo záznamové soustavy pro kvalitní přenos nebo záznam zvuku.
Zpracování a úpravy elektroakustických signálů v analogové a digitální formě.
Zařízení pro záznam zvuku - historický přehled. Mechanický - gramofon, magnetický - pásek, kazeta, optický - filmový, digitální - páskový, kazetový CD disk, minidisk, harddisk. Porovnání dosažených vlastností, jejich ekonomiky a
využití.Komprese zvukových dat. Hodnocení kvality elektroakustického řetězce.
Části elektroakustického řetězce.
Volba aktivních a pasivních prvků. Přebuditelnost. Filtry a kmitočtové korektory, parametrické ekvalizéry ,fázovací články, AD-DA konvertory, panorama, efektové procesory (delay, decay, stretch, harmonizery,enhancery,reverb, chorus,reverb atd.)
Rozhraní - analogové i digitální - článků elektroakustického řetězce.Způsoby propojení, vstupní a výstupní impedance, vliv vlastností kabelů a světlovodů na kvalitu přenosu signálů. Možnosti minimalizace těchto vlivů.
Zásady pro návrh zařízení a jejich propojování. Druhy formátů digitálního signálu a ošetření dat k zamezení chybného přenosu informace.
Výroba zvukových snímků pro účely komerčního využití (rozhlas a nosiče zvuku).
Technické vybavení a organizace práce studia pro výrobu zvukových snímků. Základní druhy úprav zvukových signálů. AD-DA, konverze, mixáž, frekvenční úpravy, směrové, DECAY, DELAY, enhancery, harmonizéry, střih, prolínání,
programování těchto procesů. Sound Station, digitální zvukové karty PC a obslužné programy.
Využití zvukové techniky detekcí činností strojů a zařízení a k lékařské diagnostice.
Ultrazvuk a uzv., defektoskopické a diagnostické metody v průmyslu i v lékařství. Měření chvění (infrazvuk).
Diagnostika dle hladiny zvuku způsobené zařízením v okolním prostoru.
Hygienická měření hladin hlasitost. Analýza a vyhodnocení měření.Využití zvukové techniky pro pomoc sluchově a hlasově postiženým (vibrátory, sluchadla).
Současný stav techniky pro snímání, záznam, přenos a reprodukci zvuku.Využití v oblasti přenosu a zpracování zpráv a v umělecké tvorbě. Základy psychologie vnímání zvuku a její využití v multimediálních procesech.
Laboratoře:
Osnova laboratorních cvičení
Návrh zesilovacího stupně
a) s bipolární tranzistorem
b) s tranzistorem FET
c) s operačním zesilovačem
Výpočet vlastností a výběr vhodných součástí dle katalogových hodnot.
Zesilovače malých vstupních napětí.
Šumové vlastnosti zesilovače nízkého signálu. Návrh zapojení z hlediska šumu a
rušivých napětí. Výpočet výsledných vlastností zesilovače. Kosntrukce
amplitudových a fázových charakteristik.
Přizpůsobení zesilovačů vlastnostem elektroakustických měničů a požadavkům na
přenos. Vyrovnávací korekční zesilovače pro mechanický a magnetický záznam.
Principy snižování šumu u analogových magnetických záznamů (DNL, dolby, B, C, S, Dbx, HX pro). Moderní způsoby jejich realizace.
Digitální zpracování.
AD/DA konverze, programy pro zpracování signálů. Zvukové karty PC, jejich vlastnosti a práce s nimi.
Formáty digitálních a audio signálů (S/PDIF, optický, AES/EBU, WAV), synchronizace zvuku a obrazu pro doprovod videosignálů a synchronní zpracování.
Využití digitálních soustav pro měření analogových částí EA řetězce (Fourierova transformace, Dirac. impuls, impulsová odezva, frekvenční a fázová charakteristika).
Obecné rysy akustických měření.
Měření akustického tlaku zvukoměry v akustických polích. Měření dozvuku. Měření akustických impedancí a výkonů. Měření hluku a chvění. Kalibrace měřicích mikrofonů. Měření elektroakustických měničů. Frekvenční a amplitudová analýza.
Měření elektroakustických soustav a jednotlivých jejich článků.Kmitočtový průběh amplitudové charakteristiky, zesílení, výkonové zesílení, vstupní a výstupní impedance, nelineární a intermodulační zkreslení. Vliv rychlosti
přeběhu na kvalitu přenosu.
Měření zařízení pro záznam zvuku. Měření a nastavení magnetofonu (charakteristiky a předmagnetizace). Dosažitelné parametry analogových způsobů záznamů zvuku.
Využití digitální techniky a PC pro elektroakustická měření.Požadované nároky na AD a převod a způsob vzorkování. Frekvenční analýza, měření přenosových
článků impulsní metodou s využitím Fourierovy transformace.
Měření rušivých signálů v elektroakustice.
Opatření k jejich minimalizaci. Konstrukční zásady návrhu s ohledem na výše uvedené k dosažení potřebného odstupu rušivých signálů.
Náročnost na HW vybavení pro zpracování audiosignálů. Druhy rozhraní. Simulace zvukových úprav a měření s využitím PC. Synchronizace hudebních nástrojů pomocí sběrnice MIDI.
Moderní směry zpracování a záznamu zvukových signálů. PC - HDR, DAW, DAT, MD, CD, DVD. Formáty pro přenos mezi nimi a transkodování signálu.
Exkurze na profesionální pracoviště pro výrobu a úpravy zvukových snímků (ČR nebo ČT Ostrava).
Simulace a tvorba sw pro zpracování audiosignálu.
Moderní způsoby měření kvality průchodu analogových i digitálních signálů přenosovou soustavou (jitter, dither, impulsní analýza). Kritéria stability přenosové soustavy.
Konzultace, zápočet.
Osnova přednášek
Základy fyzikální akustiky, elektromechanická analogie a náhradní obvody.Vznik a druhy zvuků. Jejich charakteristické vlastnosti (hudební, periodický, hluk, chvění). Zdroje zvuku, šíření zvukových vln v prostředí,
uzavřeném a volném prostoru a v materiálech. Energie a intenzita zvukového vlnění.
Základní fyzikální jednotky. Vznik stojatých vln,. tlumení zvuku, prostorová a stavební akustika.
Fyziologie slyšení - stavba lidského ucha a vnímání zvuku.
Stanovení a normalizace základních jednotek vzhledem k fyziologii slyšení (L(dB), FON, SON), prahy a jejich posuny. Zvlášnosti vnímání zvuku, změny vjemů souvisejících se změnou hlasitosti zvuku. Maskování, preference, únava sluchu.
Binaurální slyšení a z toho plynoucí požadavky na přenos obrazu zvukového pole.
Hudební akustika.
Základní zdroje zvuku, akustické hudební nástroje, rozdělení podle způsobu vytváření zvuku. Elektroakustické a elektronické generátory tónů. Základní hudební pojmy (dynamika, tempo, intervaly, harmonie). Frekvenční a výkonová spektra a směrové charakteristiky nejznámějších hudebních akustických nástrojů.
Šíření zvuku a akustika prostoru.
Rovina, kulová vlna. Interference, rezonance, Huyghensův a Dopplerův princip, odraz, lom a ohyb zvukových vln. Akustika v uzavřených prostorech - požadavky na prostor z hlediska určení provozu. Charakteristické vlastnosti prostoru z hlediska akustiky (dozvuk, odraz, poloměr dozvuku a jejich frekvenční průběhy).
Fyzikální vlastnosti lidské řeči a problém srozumitelnosti. Akustické úpravy prostoru pro optimalizace z hlediska požadavku akustiky. Akustická impedance, pohltivost, odrazivost materiálů. Zvukové izolace.
Elektroakustické měniče.
Dělení z hlediska konstrukčního principu (dynamický, elektromagnetický, odporový, piezoelektrický, elektrostatický).
Mikrofony, dělení dle veličiny již je úměrný elektrický signál (tlakového, nultého, 1. a 2. řádu, rychlostní, kombinované a vlnové). Jejich vlastnosti a použití.
Reproduktory - druhy, účinnost, frekvenční rozsah. Akustické přizpůsobení, akustická impedance, zvukovody, vlastnosti, použití.
Přizpůsobení elektroakustického řetězce EA měničů.
Mikrofonní zesilovače, symetrická vedení, galvanické dělení, optický přenos signálu.
Buzení reproduktorů. Požadavky na výkon zesilovače. Způsoby a dosažení požadovaných vlastností. Porovnání jednotlivých druhů konstrukcí (elektroniky, bipolární tranzistory, FETy, integrované obvody) z hlediska dosažitelných vlastnosti a možností realizace
Elektroakustická měření.
Měření akustických veličin hladin hlasitostí, tlaku, výchylky. Měření elektroakustických měničů, měření zesilovačů zvukových signálů a přenosových soustav. Měření vlastnosti prostorů a měření vlastnosti materiálů vedoucích - pohlcujících zvuk. Měření vlastností lidského sluchu.
Požadavky na vlastnosti přenosové nebo záznamové soustavy pro kvalitní přenos nebo záznam zvuku.
Zpracování a úpravy elektroakustických signálů v analogové a digitální formě.
Zařízení pro záznam zvuku - historický přehled. Mechanický - gramofon, magnetický - pásek, kazeta, optický - filmový, digitální - páskový, kazetový CD disk, minidisk, harddisk. Porovnání dosažených vlastností, jejich ekonomiky a
využití.Komprese zvukových dat. Hodnocení kvality elektroakustického řetězce.
Části elektroakustického řetězce.
Volba aktivních a pasivních prvků. Přebuditelnost. Filtry a kmitočtové korektory, parametrické ekvalizéry ,fázovací články, AD-DA konvertory, panorama, efektové procesory (delay, decay, stretch, harmonizery,enhancery,reverb, chorus,reverb atd.)
Rozhraní - analogové i digitální - článků elektroakustického řetězce.Způsoby propojení, vstupní a výstupní impedance, vliv vlastností kabelů a světlovodů na kvalitu přenosu signálů. Možnosti minimalizace těchto vlivů.
Zásady pro návrh zařízení a jejich propojování. Druhy formátů digitálního signálu a ošetření dat k zamezení chybného přenosu informace.
Výroba zvukových snímků pro účely komerčního využití (rozhlas a nosiče zvuku).
Technické vybavení a organizace práce studia pro výrobu zvukových snímků. Základní druhy úprav zvukových signálů. AD-DA, konverze, mixáž, frekvenční úpravy, směrové, DECAY, DELAY, enhancery, harmonizéry, střih, prolínání,
programování těchto procesů. Sound Station, digitální zvukové karty PC a obslužné programy.
Využití zvukové techniky detekcí činností strojů a zařízení a k lékařské diagnostice.
Ultrazvuk a uzv., defektoskopické a diagnostické metody v průmyslu i v lékařství. Měření chvění (infrazvuk).
Diagnostika dle hladiny zvuku způsobené zařízením v okolním prostoru.
Hygienická měření hladin hlasitost. Analýza a vyhodnocení měření.Využití zvukové techniky pro pomoc sluchově a hlasově postiženým (vibrátory, sluchadla).
Současný stav techniky pro snímání, záznam, přenos a reprodukci zvuku.Využití v oblasti přenosu a zpracování zpráv a v umělecké tvorbě. Základy psychologie vnímání zvuku a její využití v multimediálních procesech.
Laboratoře:
Osnova laboratorních cvičení
Návrh zesilovacího stupně
a) s bipolární tranzistorem
b) s tranzistorem FET
c) s operačním zesilovačem
Výpočet vlastností a výběr vhodných součástí dle katalogových hodnot.
Zesilovače malých vstupních napětí.
Šumové vlastnosti zesilovače nízkého signálu. Návrh zapojení z hlediska šumu a
rušivých napětí. Výpočet výsledných vlastností zesilovače. Kosntrukce
amplitudových a fázových charakteristik.
Přizpůsobení zesilovačů vlastnostem elektroakustických měničů a požadavkům na
přenos. Vyrovnávací korekční zesilovače pro mechanický a magnetický záznam.
Principy snižování šumu u analogových magnetických záznamů (DNL, dolby, B, C, S, Dbx, HX pro). Moderní způsoby jejich realizace.
Digitální zpracování.
AD/DA konverze, programy pro zpracování signálů. Zvukové karty PC, jejich vlastnosti a práce s nimi.
Formáty digitálních a audio signálů (S/PDIF, optický, AES/EBU, WAV), synchronizace zvuku a obrazu pro doprovod videosignálů a synchronní zpracování.
Využití digitálních soustav pro měření analogových částí EA řetězce (Fourierova transformace, Dirac. impuls, impulsová odezva, frekvenční a fázová charakteristika).
Obecné rysy akustických měření.
Měření akustického tlaku zvukoměry v akustických polích. Měření dozvuku. Měření akustických impedancí a výkonů. Měření hluku a chvění. Kalibrace měřicích mikrofonů. Měření elektroakustických měničů. Frekvenční a amplitudová analýza.
Měření elektroakustických soustav a jednotlivých jejich článků.Kmitočtový průběh amplitudové charakteristiky, zesílení, výkonové zesílení, vstupní a výstupní impedance, nelineární a intermodulační zkreslení. Vliv rychlosti
přeběhu na kvalitu přenosu.
Měření zařízení pro záznam zvuku. Měření a nastavení magnetofonu (charakteristiky a předmagnetizace). Dosažitelné parametry analogových způsobů záznamů zvuku.
Využití digitální techniky a PC pro elektroakustická měření.Požadované nároky na AD a převod a způsob vzorkování. Frekvenční analýza, měření přenosových
článků impulsní metodou s využitím Fourierovy transformace.
Měření rušivých signálů v elektroakustice.
Opatření k jejich minimalizaci. Konstrukční zásady návrhu s ohledem na výše uvedené k dosažení potřebného odstupu rušivých signálů.
Náročnost na HW vybavení pro zpracování audiosignálů. Druhy rozhraní. Simulace zvukových úprav a měření s využitím PC. Synchronizace hudebních nástrojů pomocí sběrnice MIDI.
Moderní směry zpracování a záznamu zvukových signálů. PC - HDR, DAW, DAT, MD, CD, DVD. Formáty pro přenos mezi nimi a transkodování signálu.
Exkurze na profesionální pracoviště pro výrobu a úpravy zvukových snímků (ČR nebo ČT Ostrava).
Simulace a tvorba sw pro zpracování audiosignálu.
Moderní způsoby měření kvality průchodu analogových i digitálních signálů přenosovou soustavou (jitter, dither, impulsní analýza). Kritéria stability přenosové soustavy.
Konzultace, zápočet.