Detail předmětu

Studiová technika

FEKT-BPC-STEAk. rok: 2022/2023

Vztahy mezi subjektivními a objektivními vlastnostmi zvuku, přenos zvukových signálů v elektrické soustavě. Režijní pracoviště: struktura mixážního pultu, vstupní jednotky, připojení ke sběrnicím, výstupní jednotky, digitální mixážní pulty, DJ mixážní pulty. Měření a indikace úrovně, spektra a amplitudové obálky zvukových signálů. Zvukové efekty: ekvalizéry, dynamické procesory, simulace akustických prostorů, kytarové efekty, fázový vokoder, zpracování ve spektrální oblasti. Digitální zpracování zvukových signálů, A/D a D/A převod, dithering, digitální zvuková rozhraní. Digitální záznam zvukových signálů, harddisk recording, nedestruktivní editace, zvukové karty. Počítačové systémy zpracování zvuku, technologie plug-in modulů. Komunikační rozhraní MIDI, zařízení, propojování sběrnice. Synchronizace, relativní a absolutní časové kódy. Řízení zvukové, světelné a scénické techniky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat strukturu zvukového režijního pracoviště, vysvětlit jeho činnost a použít jej pro nahrávání nebo ozvučování,
- vysvětlit principy měření úrovně a dalších vlastností analogového a digitálního zvukového signálu,
- popsat strukturu a princip činnosti základních typů zvukových efektů, charakterizovat typ transformace zvukového signálu, ke které v nich dochází, a použít je při zpracování zvuku,
- vysvětlit princip digitálního zpracování a přenosu zvukových signálů,
- vysvětlit princip a strukturu digitálního záznamu zvukových signálů na pevný disk (HDR),
- popsat strukturu různých typů zvukových karet a strukturu pracovní stanice pro zpracování zvuku (DAW),
- popsat strukturu protokolu MIDI, vyjmenovat zprávy, které používá, a využít je pro řízení studiové techniky,
- popsat druhy synchronizačních signálů, zvolit správný druh synchronizace pro daný systém,
- popsat strukturu protokolu DMX512 a využít jej pro řízení světelné a scénické techniky

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základních zákonů a veličin v elektrických obvodech, vlastností prvků elektrických obvodů, chování obvodů se setrvačnými prvky, vlastnosti a zapojení operačních zesilovačů, spektra periodických a neperiodických signálů, systémů se spojitým a diskrétním časem. Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat přístroje pro měření elektrického napětí, proudu a rezonančního kmitočtu, generátory průběhů a osciloskopy.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

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. Maximum 10 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí v laboratorních cvičeních. Za správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh je uděleno maximálně 30 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. První část závěrečné zkoušky probíhá formou testu v e-learningu, je hodnocena maximem 40 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 25 bodů. Druhá část závěrečné zkoušky je písemná a je sestavena z 10 okruhů otázek tematicky zaměřených podle osnovy předmětu. Tato část je hodnocena maximem 20 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 5 bodů. 

Osnovy výuky

1. Zvuková vlnění: šíření zvuku, vztah mezi objektivními a subjektivními vlastnostmi zvuku 2. Zvukové signály v elektrické soustavě: hladiny zvukových signálů, propojení zařízení, distribuce zvukového signálu v elektrické soustavě 3. Digitální zvukové signály: vzorkování, anti-aliasingová DP, kvantizace, sigma-delta převodník, dithering, jitter, základní operace s digitálním zvukovým signálem 4. Měření a zobrazení vlastností zvukových signálů: indikace úrovně, měření hlasitosti, ITU-R BS.1770 / EBU R 128, zobrazení spektra zvukového signálu, indikace pro stereofonní a surroundové signály 5. Zvuková zařízení: parametry, dynamický rozsah a dynamická rezerva, normalizace úrovně zvukového signálu, mechanická instalace 6. Mixážní pult: architektura split a in-line, vstupní jednotky, sběrnice, výstupní jednotky, monitorová sekce, digitální mixážní pult, automatizace parametrů, distribuované a modulární systémy 7. Digitální záznam zvuku: lineární a nelineární číslicový záznam, struktura DAW, počítačové DAW systémy, zvukové karty, základní postupy nelineárního záznamu zvuku, zvukové soubory 8. Digitální zvuková rozhraní: časový multiplex, synchronizace, latence, point-to-point rozhraní (AES3, S/PDIF, MADI, AES50, ADAT), síťová rozhraní (Cobranet, EtherSound, Dante, AVB) 9. Zvukové efekty 1: kmitočtové filtry, dynamické procesory, efekty se zpožďovací linkou 10. Zvukové efekty 2: modulační efekty, prostorové efekty, nelineární procesory, časová komprese/expanze a změna výšky tónu 11. Řízení studiové techniky: rozhraní MIDI, protokoly HUI, MMC a MSC, rozhraní DMX512, Sony 9-pin, protokoly využívající Ethernet 12. Synchronizace studiové techniky: časová a taktová synchronizace, MIDI Clock/SPP, kód SMPTE/EBU, MTC, proces synchronizace 13. Počítačové systémy zpracování zvuku: zpracování zvuku na počítači jako proces, vyrovnávací paměti, dopravní zpoždění, technologie plug-in modulů, VST, host-based systémy - aplikační rozhraní pro zpracování zvuku na PC a Mac, ASIO, přenos zvukových dat mezi aplikacemi, DSP-based systémy - UAD, ProTools, Scope.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit se s principem činnosti a použitím analogových a digitálních zařízení zvukové techniky, počítačových systémů pro zpracování zvuku a jejich instalací ve zvukových studiích.

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.

Základní literatura

REISS, Joshua D a Andrew P MCPHERSON. Audio effects: theory, implementation and application. Boca Raton: CRC Press, 2014, xiii, 353 s. ISBN 978-1-4665-6028-4 (CS)
SCHIMMEL, J. Studiová a hudební elektronika. Studiová a hudební elektronika. Brno, Vysoké učení technické v Brně. 2012. (158 p.). ISBN 978-80-214-4452-2.
Watkinson, J.: The Art of Digital Audio, 3rd ed. Focal Press, 2001. ISBN 0-240-51587-0 (EN)

Doporučená literatura

Forró, D.: Počítače a hudba,Grada, Praha 1994 (CS)
Zölzer, U.: DAFX - Digital Audio Effects (Second Edition). John Wiley & Sons, 2011. ISBN: 978-0-470-66599-2. Zölzer, U.: DAFX - Digital Audio Effects (Second Edition). John Wiley & Sons, 2011. ISBN: 978-0-470-66599-2. (EN)

Elearning

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace AUDB-ZVUK , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Zvuk a jeho šíření, převod na elektrický signál, šíření zvukového signálu v elektrické soustavě.
Mixážní pult: vstupní obvody, ekvalizéry, úpravy dynamiky, sběrnice, výstupy, připojení externích zařízení, funkce Mute a Solo, talkback, diagram úrovní, DJ mixážní pult, digitální mixážní pult.
Měření a indikace úrovně, spektra a amplitudové obálky zvukového signálu, měření fázových rozdílů zvukových kanálů, vektorskop.
Zvukové efekty: kmitočtové filtry, dynamické procesory, efekty se zpožďovací linkou, simulace akustických prostorů.
Zvukové efekty: modulační efekty, funkční měniče, změna výšky, časové komprese a expanze, fázový vocoder, spektrální transformace, prostorové efekty.
Digitální zpracování zvukových signálů, digitální zvuková rozhraní
Záznam zvukového signálu, systémy HDR.
Zvukové karty, záznam a zpracování zvuku na osobním počítači
Syntéza zvukových signálů, lineární a nelineární metody, digitální syntéza, matematické modelování.
Elektronické hudební nástroje, virtuální analogový syntezátor, sampler, polyfonní a multitémbrové nástroje.
Komunikační rozhraní v hudební elektronice, rozhraní MIDI.
Synchronizace zvukové a obrazové techniky, synchronizace hudební elektroniky.
Řízení zvukové a scénické techniky.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Seznámení s laboratoří a bezpečnostními předpisy, seznámení s ovládáním laboratorních přístrojů.
Režijní pracoviště
Digitální mixážní pult
Zvukové efekty 1
Zvukové efekty 2
Digitální záznam zvuku na pevný disk
Test
Programování MIDI kontrolerů
Využití sampleru v nahrávacím studiu
Hudební syntezátory
Základy práce s komunikačním systémem MIDI
Protokol DMX pro řízení scénické techniky
Test

Elearning