Detail předmětu

Měření v audio technice a akustice

FEKT-MPC-AMAAk. rok: 2026/2027

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 a v programovacím jazyce VBA pro automatizované měření audio zařízení, elektroakustických zařízení a hluků v různých měřicích systémech používaných v průmyslu a na hromadné zpracování naměřených dat. V laboratorních cvičeních jsou pužívány měřicí systémy Brüel&Kjaer, Audio Precision, NTi Audio a Agilent.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou vyžadovány znalosti ovládání přístrojů pro měřerní napětí a proudu, digitálních generátorů, osciloskopů a spektrálních analyzátorů, znalosti principů měření proudu, napětí, kmitočtu, impedance a celkového harmonického zkreslení. Student, který si předmět zapíše, musí mít pokročilé znalosti práce s programem Excel a ovládat prostředí Matlab.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Za vypracování všech samostatných úkolů a laboratorních úloh je uděleno maximum 45 bodů. Pro udělení zápočtu je nutné absolvování všech laboratorních cvičení, vypracování všech samostatných úkolů a splnění všech laboratorních úloh v minimálním rozsahu. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 55 bodů a pro její úspěšné složení je nutné získat alespoň 25 bodů.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámení studentů s moderními metodami a zařízeními pro měření v oblasti akustiky, elektroakustiky a audio techniky.
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 ve vyšším programovacím pro dálkové řízení systémů automatizovaného měření.

Studijní opory

  • prezentace z přednášek na e-learningu
  • návody laboratorních úloh cvičení na e-learningu
  • videozáznamy přednášek na MS Teams

Základní literatura

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)
BRIXEN, E., B. Audio Metering - Measurements, Standards and Practice, 2nd edition. Focal Press, 2011. ISBN: 978-0-240-81467-4 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

  1. Analýza audio signálů: spektrální analýza, pásmová analýza, řádová analýza, kmitočtové váhové filtry, vyhlazování a průměrování změřených dat.
  2. Měření hluků: měření akustického tlaku, měření a hodnocení hluku, hygienické limity hluku,  
  3. Měření intenzity zvuku a akustického vvýkonu: prostředí pro měření, meření  intenzity zvuku a akustického výkonu, identifikace zdrojů hluku.
  4. Zvukoměr: měřicí mikrofony, akcelerometry, zesilovač snímače, měření časově vážené hladiny akustického tlaku, kalibrace zvukoměru.
  5. Nejistoty měření: zdroje nejistot při akustickýh měřeních a jejich stanovení, směrodatná odchylka reprodukovatelnosti a opakovatelnosti měření.
  6. Měření zvuku z hlediska legislativy: metrologie v ČR, etalony, stanovená a nestanovená měřidla, typové a periodické zkoušky zvukoměru, kalibrace.
  7. Analýza audio systémů: měření v uzavřené a otevřené smyčce, úzkopásmová a širokopásmové měřicí signály, kompenzace vlastností měřicího řetězce.
  8. Měření audio zařízení: parametry analogových zařízení a jejich měření, doporučení IEC 60268-3, parametry digitálních zařízení a jejich měření, doporučení AES17.
  9. Měření mikrofonů: parametry mikrofonů a jejich měření, doporučení IEC 60268-4, měření pomocí umělých úst a HATS pro telefonometrii.
  10. Měření reproduktorů: prostředí pro měření, standardní ozvučnice a reproduktorová skříň, parametry reproduktorů a jejich měření, doporučení IEC 60268-5 a AES2.
  11. Měření sluchátek a chráničů sluchu: akustická impedance ucha a její simulace, parametry sluchátek a jejich měření, doporučení IEC 60268-7.
  12. Měření elektroakustických zařízení: akustická měření založená na výstupu, měření v telefonometrických aplikacích, hlasoví asistenti, smartphony, tablety
  13. Hodnocení kvality zvuku a srozumitelnosti řeči: subjektivní metody (MOS, MUSHRA, ABC a ABx test), objektivní metody (artikulační index, index přenosu řeči, psychoakustické metriky, intrusivní metody).

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D.

Osnova

  • Seznámení s laboratoří, úvod do VBA
  • Společná laboratorní cvičení:
    • Zpracování dat měření zvukoměrem pomocí VBA
    • Analýza zvukových zařízení a sekvenční měření s analyzátorem Audio Precision APx
    • Úvod do LabView
    • Ovládání analyzátoru Audio Precision APx pomocí LabView
    • Ovládání analyzátoru Audio Precision APx pomocí Matlabu
  • Samostatně řešené projekty:
    • Měření akustického výkonu
    • Měření TS parametrů reproduktoru
    • Měření charakteristik audio zařízení
    • Měření komunikačních zařízení v otevřené smyčce
    • Měření charakteristik kompresoru
  • Náhradní termín laboratorních cvičení