Detail předmětu

Měření v audio technice a akustice

FEKT-MPC-AMAAk. rok: 2020/2021

Předmět je zaměřen na problematiku měření zvukové techniky, akustických a elektroakustických měření podle mezinárodních doporučení v těchto oblastech. Laboratorní úlohy jsou zaměřeny na realizaci projektů v prostředí LabView a Matlab pro automatizované měření audio zařízení, elektroakustických zařízení a hluků v různých měřicích systémech používaných v průmyslu a na hromadné zpracování naměřených dat, zejména pomocí jazyka VBA. V laboratorních cvičeních jsou pužívány měřicí systémy Brüel&Kjaer, Audio Precision a NTi Audio.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- použít správnou metodu pro automatizované měření dané veličiny,
- vytvořit projekt automatizovaného měření pro typické aplikace v akustice, elektroakustice a zvukové technice,
- provést hromadné zpracování změřených dat pomocí tabulkového editoru,
- vytvářet a upravovat makra v jazyce VBA pro hromadné zpracování změřených dat,
- vytvářet funkce v jazyce C a VBA pro dálkové řízení systémů automatizovaného měření.

Prerekvizity

Jsou vyžadovány znalosti principu a ovládání přístrojů pro měřerní napětí, proudu a kmitčtu, znalosti obsluhy digitálních generátorů, osciloskopů a spektrálních analyzátorů, znalosti principů měření proudu, napětí, kmitočtu, impedance a celkového harmonického zkreslení, znalosti jazyka C a práce s tabulkovým editorem. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

BRIXEN, E., B. Audio Metering - Measurements, Standards and Practice, 2nd edition. Focal Press, 2011. ISBN: 978-0-240-81467-4 (EN)
AES17-2015, AES standard method for digital audio engineering - Measurement of digital audio equipment. Audio Engineering Society, Inc., 2015. (EN)
BALLOU, Glen. A sound engineer´s guide to audio test and measurement. Amsterdam: Elsevier, Focal Press, 2009, vi, 179 s. ISBN 978-0-240-81265-6. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
- Přednášky mají charakter výkladu základních principů, metodologie, problémů a jejich vzorových řešení.
- Laboratorní cvičení podporují praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách za aktivní účasti studentů.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je kontrolovaná.
Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Za zpracování všech laboratorních úloh je uděleno maximum 40 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 20 bodů.

Zkouška z předmětu bude probíhat prezenčně i distančně.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Analýza zvukových signálů: Fourierova analýza, řádová analýza, analýza v pásmech s konstantní relativní šířkou, kmitočtové váhové filtry, prostředí pro měření – volné pole, poloprostorové volné pole, difúzní pole, tlakové pole, simulované podmínky volného pole, bezodrazová, semi-bezodrazová a dozvuková komora
2. Statistická analýza měření: ekvivalentní hladina, časové váhování, histogram, pravděpodobnostní hladiny, nejistoty měření, základy metrologie - měřidla, etalony, kalibrace a ověřování
3. Zvukoměr: mikrofon zvukoměru, předzesilovač, kvalitativní třídy zvukoměrů, kalibrace měřicího řetězce - akustická, elektroakustická, reciproční kalibrace, kalibrace ve volném, a difúzním poli
4. Měření akustických veličin: měření emisních hladin akustického tlaku, měření hluků a hlukové expozice, měření intenzity zvuku, měření akustického výkonu pomocí měření intenzity a integrací akustického tlaku, identifikace zdrojů hluku
5. Metody analýzy zvukových systémů: měření v uzavřené a otevřené smyčce, úzkopásmové a širokopásmové měřicí signály, metody MLS, TDS a dvoukanálová spektrální analýza, analýza spektra pomocí pásmových propustí a DFT, analýza nelineárních systémů
6. Praktické aspekty měření zvukových zařízení: měření v ustáleném stavu, průměrování hodnot, vyhlazování průběhů, ekvalizace a kompenzace zpoždění měřicího řetězce.
7. Měření zvukových zařízení: terminologie a výpočetní metody podle IEC 60268-1, měření zesilovačů podle IEC 60268-3, měření digitálních audio zařízení podle AES17, měření vícekanálových zařízení
8. Měření mikrofonů: impedance, citlivost, kmitočtové a směrové charakteristiky, nelinearita, dynamický rozsah, měření parametrů mikrofonu podle IEC 60268-4
9. Měření reproduktorů: měření v blízkém a vzdáleném poli, instalace reproduktoru, testovací signály, impedance, citlivost, kmitočtové a směrové charakteristiky, harmonická, rozdílová a modulační zkreslení, zkreslení rub&buzz, měření parametrů reproduktorů podle IEC 60268-5, měření TS parametrů
10. Měření sluchátek: konstrukce sluchátek, akustická impedance ucha a její simulace, typy simulátorů ucha a jejich vlastnosti, měření parametrů sluchátek podle IEC 60268-7
11. Subjektivní metody hodnocení kvality a srozumitelnosti: logatomové testy, testy RT a DRT, metody MOS, ABX, ABS, MUSHRA, praktické provedení testů - výběr subjektů a materiálu, trénovací a hodnotící fáze
12. Objektivní metody hodnocení kvality a srozumitelnosti: artikulační index, hodnocení srozumitelnosti řeči indexem přenosu řeči podle IEC 60268-16 – metoda Full STI, STIPA a STIEL, praktický postup měření; percepční přístup k hodnocení kvality zvuku a řeči, intrusivní a neintrusivní metody
13. Odborná přednáška – případové studie měření v akustice, elektroakustice a měření zvukových zařízení

Cíl

Cílem předmětu je seznámení studentů s moderními metodami měření v oblasti akustiky, elektroakustiky a audio techniky.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-TECH , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný
    specializace AUDM-ZVUK , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning