Bachelor's Thesis

Web applications demonstrating wave propagation in space

Final Thesis 4.65 MB Appendix 4.89 MB

Author of thesis: Bc. Jakub Kŕč

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Mgr. Pavel Rajmic, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vojtěch Kovanda

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the creation of two web applications demonstrating the Doppler effect and the comb filter. The aim of the thesis was to create applications suitable for interactive teaching support in topics related to the propagation and processing of sound waves. The applications combine visual and audio elements in order to make these phenomena easier to understand. The thesis first presents the theoretical background of both phenomena. In the case of the Doppler effect, it explains the change in observed frequency caused by the relative motion between a source and a receiver. In the case of the comb filter, it describes its formation by combining a direct signal with a delayed signal, as well as the influence of the delay on the frequency response of the filter. The thesis then describes the functions of the created applications, their user interface, and the logic of the program code. It explains the calculation of the required parameters, the processing of audio signals, and the graphical representation of the simulated phenomena. The applications were created using HTML, CSS, and JavaScript, with the p5.js and Tweakpane libraries. The audio components were programmed using the Web Audio API.

Keywords:

comb filter, Doppler effect, JavaScript, p5.js, simulation, Tweakpane, Web Audio API, web application

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci s výhradami a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky: 1) Jakým jiným způsobem by bylo možné pracovat se šumovým signálem u Dopplerova jevu? 2) Jak se přesně projeví vzdálenost zdroje u hřebenového filtru?

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

Study programme

Audio Engineering (BPC-AUD)

Specialization

Audio Production and Recording (AUDB-ZVUK)

Composition of Committee

prof. Mgr. Pavel Rajmic, Ph.D. (předseda)
MgA. et Mgr. Ondřej Jirásek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Miroslav Balík, Ph.D. (člen)
Ing. Richard Ladislav (člen)
Ing. Václav Mach, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Mgr. Pavel Rajmic, Ph.D.

Pan Jakub Kŕč se ve své bakalářské práci věnoval návrhu a implementaci dvou výukových webových aplikací. Z hlediska teorie se sice nejedná o náročná témata, autor se však přes úvodní potíže s teoretickým základem nakonec úspěšně vyrovnal. Během řešení práce se autor seznámil s různými webovými programovými prostředky a s využitím JavaScriptových knihoven obě aplikace úspěšně realizoval. Výsledné programy jsou funkční a mohou dobře posloužit jako názorné pomůcky ve výuce. Na druhou stranu obě aplikace byly dotaženy pouze do své základní podoby (například u hřebenového filtru není zohledněn úbytek hlasitosti s rostoucí vzdáleností od zdroje). U Dopplerova jevu se objevuje koncepční omyl ve speciálním případě šumu: ten je při výpočtech interpolován obvyklými metodami pro audio v diskrétní oblasti, to však odporuje charakteru zcela náhodného procesu, a tato část proto neodpovídá situaci jak by se šum u Dopplerova jevu skutečně choval.

Silnou stránkou práce je její textová část. Autor prokazuje nesporný talent pro srozumitelné vysvětlování jak teorie, tak svého postupu při implementaci.

Pokud jde o přístup k práci, komunikace a konzultace s vedoucím probíhaly pravidelně. Pracovní tempo autora však bylo relativně pomalé, což se v závěru podepsalo na tom, že aplikace nebyly rozvinuty do komplexnější podoby a postrádají některé pokročilejší funkce, které by práci posunuly na vyšší úroveň. Points proposed by supervisor: 75

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Vojtěch Kovanda

Student se v rámci své bakalářské práce věnoval návrhu a implementaci webovým aplikacím na téma Dopplerův jev a hřebenový filtr, které mají názorně popisovat zmíněné jevy. Obě webové aplikace jsou názorné a funkční, i když vykazují mírné nedostatky.

V teoretickém úvodu student popisuje teorii obou jevů a dále rozebírá použité programovací jazyky a knihovny. V praktické části se dále věnuje návrhu a konkrétnímu řešení pro webové aplikace.

U aplikace demonstrující Dopplerův jev vidím jako největší slabinu pouze ilustrační funkci emitovaných vlnoploch zdroje. Vhodné by také bylo více rozebrat jakým způsobem aplikace pracuje s rychlostí přehrávání u šumového signálu a jakým způsobem se tento přístup liší oproti pouhé změně frekvence u ostatních typů signálu. Aplikace hřebenový filtr nepracuje s úbytkem hlasitosti s rostoucí vzdáleností zdroje. Silnou stránku aplikací vidím v uživatelském rozhraní a dosavadních funkcionalitách, které považuji za zdařilé a intuitivní.

Text práce je na dobré úrovni a nevykazuje zjevné technické ani formální nedostatky. Práci doporučuji k obhajobě, 80/B. Topics for thesis defence:
  1. Jakým jiným způsobem by bylo možné pracovat se šumovým signálem u Dopplerova jevu?
  2. Jak se přesně projeví vzdálenost zdroje u hřebenového filtru?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová