Bachelor's Thesis

Multitone Analysis of Audio Systems

Final Thesis 10.25 MB Appendix 2.94 MB

Author of thesis: Frederic Michael Buberník

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Reviewer: Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Abstract:

The aim of this work is to examine the principle of measuring audio device parameters using multitone analysis and to create a teaching text describing in detail the measurement and calculation of these parameters, limitations, advantages and disadvantages of measurements, etc. To create an application with a graphical user interface for multitone analysis using the NTi Audio RT-2M analyzer. The application allows for easy measurement setup, its launch and loading of results, visualization of results and their export to a file. The Matlab R2024b environment was used to implement the application.

Keywords:

Audio device, Multitone analysis, Application, RT-2M, Matlab

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

Study programme

Audio Engineering (BPC-AUD)

Specialization

Audio Technology (AUDB-TECH)

Composition of Committee

prof. Ing. Kamil Říha, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. MgA. Mgr. Dan Dlouhý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Pavel Hanák, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Švento (člen)
Ing. Patrik Nop (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Cílem bakalářské práce bylo vytvořit aplikaci pro Matlab, která by usnadnila použití multitónové analýzy v analyzátoru NTi Audio RT-2M. Student přistupoval k řešení bakalářské práce aktivně, předkládal výsledky své práce a zapracoval připomínky vedoucího práce. Výsledkem je aplikace, kterou je možné využít pro mutlitónovou analýzu s analyzátorem NTi Audio RT-2M.
Student samostatně zvládl ovládání analyzátoru pomocí terminálových příkazů i vytvoření aplikace pomocí nástroje App Designe Matlabu, ale během řešení se projevovaly značné neznalosti z oblasti číslicového zpracování signálů. Rovněž první verze teoretické části práce, kterou student předložil ke kontrole, si vyžádala značné korekce a výsledek není zcela uspokojivý. V teoretické části práce student čerpal hlavně z referenčního manuálu analyzátoru RT-2M, kde je ovšem mutlitónová analýza velice dobře popsána, nicméně by bylo vhodné doplnit detaily k ST-DFT analýze, zejména k jevu prosakování, který je pro princip multitónové analýzy klíčový. Text práce má dostatečný rozsah a je na dobré úrovni, nicméně obrázky převzaté z referenčního analyzátoru RT-2M mají ve výsledné elektronické verzi bakalářské práce nízkou kvalitu. Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Bakalářská práce má logickou strukturu, kapitoly na sebe navazují, podávané informace jsou dobře a přehledně uspořádané. Po formální stránce jsou v práci některé nedostatky, které souvisí s formátováním matematických zápisů, např. autor si plete formátování proměnných a názvů funkcí, tedy volí špatně, co má být psáno kurzívou a co naopak nikoliv - např. jednotka je psána kurzívou na str. 19 nebo zápisy (2.1), (2.3), (2.4), (2.5) mají fakticky obrácené formátování atd. Obrázky přebrané z jiné literatury jsou bitové mapy horší kvality, grafické závislosti uvedené dále v práci by mohly být větší a občas byl by vhodnější i jiný formát zobrazování dat v grafu např. pro zobrazování fázové kmitočtové charakteristiky systému je v podstatě nepřípustné odečítat v rozsahu zobrazení závislé proměnné sudé násobky pi tak, jak je to obvyklé při zobrazovaní koeficientů Fourierovy řady periodického signálu s harmonickým složením.
Věcná náplň práce svým rozsahem přesahuje požadavky na obvyklou bakalářskou práci. V práci se spíše méně často vyskytují formulace nevhodné do tohoto typu dokumentu, přesto zbytečně snižují kvalitu odevzdané práce. Větší výtku bych měl ke způsobu hodnocení implementované metody měření ve srovnání se stejným měřením na analyzátoru APX uvedeném v kapitole 6. V popisu grafických závislostí autor uvádí, že se jedná o úroveň signálu, přitom je zjevně zobrazena velikost signálu; věřím, že se autor pouze omylem spletl. Nevhodné je pak srovnávání výsledků jednotlivých měření jejich zobrazením do jednoho grafu a tvrzením, že mají „téměř shodný průběh“. Jelikož se jedná a systém, který má měřit, tak u takových systému je zcela obvyklé jeho přesnost definovat absolutní nebo relativní chybou, což se zde neděje. Zobrazování dvou sloupců ve sloupcovém grafu pro porovnání dvou hodnot, navíc ještě zobrazených v neproporcionálním rozsahu, je pak zcela nevhodné. V práci pak chybí hlubší analýza, čím je chyba měření opravdu způsobena, případně jak jí předcházet. Dle zadání měl být součástí učební text na téma multitónové analýzy jako měřicí metody s deklarováním výhod a nevýhod, v příloze práce jsem nic takového nenašel, prosím tedy autora během obhajoby o vysvětlení, kde tento text v práci je.
Na práci oceňuji komplexnost a funkčnost řešení, které i přes své jisté nedostatky již nyní vykazuje jasnou užitnou hodnotu a vzhledem k výše uvedenému práci hodnotím známkou velmi dobře B/82. Topics for thesis defence:
  1. 1. Vysvětlete Vámi uvedené formulace - cituji: „mikroprocesor vysoké úrovně“, „energeticky nezávislá paměť“ a „elektrická izolace, aby se výstupní sekce udržela v plovoucí poloze“ a uveďte je na správnou míru tak, jak je to v technickém textu obvyklé a korektní.
  2. 2. Ve většině měření, které jsou kmitočtovými závislostmi, máte fixní logaritmické rozlišení průběhu závislosti na kmitočtové ose (počet kmitočtů, na kterých máte známou hodnotu, zbytek je interpolován). Jste toho názoru, že je toto rozlišení obecně dostatečné? Pokud ne, formulujte, v jakém případě by mělo být rozlišení větší a proč. Jaký vliv bude mít navýšení rozlišení na kmitočtové ose na metodu multitónové analýzy a její implementaci.
  3. 3. Vysvětlete pojem prosakování v souvislosti s použitím algoritmů krátkodobé spektrální analýzy a jak tento jev ovlivňuje metodu multitónové analýzy.
Points proposed by reviewer: 82

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová