bakalářská práce

Analýza rozdílů parametrů složeného spektra a jeho jednotlivých složek hraných izolovaně

Text práce 7.35 MB Příloha 57.81 MB

Autor práce: Bc. Tomáš Outrata

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: MgA. et Mgr. Ondřej Jirásek, Ph.D.

Oponent: Ing. Benjamin Nimmerrichter

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou rozdílů mezi parametry složeného spektra a
jeho jednotlivých složek hraných izolovaně. Cílem práce je popsat, jak se mění vybrané
spektrální a psychoakustické vlastnosti zvuku při skládání samostatných tónů do intervalů
a akordů. Pro porovnání byly použity referenční sinusové signály a vzorky příčné flétny a
trubky. Jednotlivé tóny byly zpracovány v prostředí MATLAB.
Analýza byla provedena pomocí spektrogramů, LPC obálek a výpočtu vybraných parame-
trů, konkrétně harmonického poměru, ostrosti a drsnosti. Výsledky ukazují, že složené
souzvuky nevykazují pouze prostý součet vlastností jednotlivých tónů, ale dochází u
nich ke změnám sledovaných parametrů. Nejvýraznější rozdíly se projevují především u
hustších akordů, kde se více překrývají spektrální složky. Porovnání nástrojů ukazuje, že
výsledné hodnoty jsou ovlivněny nejen výškou a počtem tónů, ale také barvou zvuku a
rozložením harmonických složek daného nástroje.

Klíčová slova:

drsnost, harmonický poměr, LPC, ostrost, psychoakustika, spektrální analýza, spektrogram

Termín obhajoby

18.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky: 1) Co je princip neurčitosti? Vysvětlete jej v kontextu vaší práce. 2) Definujte jednotku decibel a vysvětlete, proč je referenční hodnota důležitá pro udávání úrovně signálu. 3) Čo by ste mohol urobiť pre lepšoiu prehľadnosť konkrétneho spektrogramu?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Audio inženýrství (BPC-AUD)

Specializace

Zvuková produkce a nahrávání (AUDB-ZVUK)

Složení komise

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)

Student samostatně vytvořil data set, který obsahuje vzorky – tóny referenčního čistého sinusévého signálu, tóny příčné flétny a trubky. Provedl analýzu typického spektrálního vzorce příčné flétny i trubky, popsal, z jakých složek je každý vzorec složen. Z jednotlivých tónů pak poskládal všechny intervaly do oktávy i výběr jednodušších a složitějších akordů, u všech vypočetl součinitel disonance. Polohu intervalů i akordů dal do souvislosti s Barkovými pásmy a citlivostí lidského ucha.
U vytvořených dvojzvuků i akordů provedl výpočty harmonických poměrů, ostrosti a drsnosti. Získané hodnoty dal do souvislosti se součinitelem disonance i jakostí intervalů a vybraných akordů. Pojmenoval vazby a trendy mezi jednotlivými veličinami (součinitelem disonance, HR, ostrostí a drsností). Výzkum ukazuje, že vztahy mezi nimi nejsou až tak přímočaré, ale rámcově drží předpokládanou logiku. Užitečné jsou právě výjimky, které student objevil a nad kterými se zamýšlel.
Analýzy i výpočty prováděl v programu MATLAB, vtvořil si řetězec výpočtů pro celý data set.
Oceňuji precizní studentovu práci, a zvláště samostatnost v myšlení. Problematika, kterou řešil, je totiž relativně nová, nepublikovaná. Proto vyžadovala racionální přístup a detailní zkoumání. Obé student výborně zvládl. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 93

Známka navržená vedoucím: A

Předložená práce vykazuje řadu formálních i odborných nedostatků. Text opakovaně užívá termín sinusový signál jako ekvivalent harmonického signálu, což není korektní. Vertikální osa grafu se spektrem a LPC křivkou je označena „Modul[dB]“ s rozsahem 0 až 100 dB, ale chybí referenční hodnota. Odkazy na přílohu A se v jednom odstavci mnohokrát opakují, přestože by stačil jediný odkaz na konci odstavce. V textu se vyskytují nepřeložená slova, dále neodborné spojení „rozestup frekvenčních binů“ (správně „vzdálenost spektrálních koeficientů“), hovorový výraz „běžná FFT“ (matoucí v kontrastu s výkladem STFT) a předložky na koncích řádků. Seznam literatury nesplňuje aktuální znění normy ČSN ISO 690. V kapitole 3.4 je vzorec formálně chybný a nečíslovaný. Velikost písma v obrázcích je nekonzistentní a často odlišná od textu. Zdrojový kód je sice psán zkušeně, ale je málo přehledný a zmatečný. Celkově zpráva působí málo odborně. Přesto je třeba ocenit, že téma je originální a dosud v literatuře nezpracované. Student samostatně vytvořil rozsáhlý dataset, provedl analýzy a objevil výjimky, které diskutuje. Hudebně-analytická část práce je v zásadě správná. Hodnotím 80 body, tedy B. Otázky k obhajobě:
  1. Co je princip neurčitosti? Vysvětlete jej v kontextu vaší práce.
  2. Definujte jednotku decibel a vysvětlete, proč je referenční hodnota důležitá pro udávání úrovně signálu.
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 80

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová