bakalářská práce

Obnova a optimalizace třípásmové reproduktorové soustavy

Text práce 18.81 MB

Autor práce: Karel Bezdíček

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: Ing. Šimon Skvaril

Oponent: Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zaměřuje na komplexní obnovu a optimalizaci třípásmové reproduktorové soustavy s cílem zlepšit její elektroakustické vlastnosti a dosáhnout vyrovnanější a věrnější reprodukce zvuku. V úvodní části byly provedeny detailní analýzy jednotlivých měničů, včetně měření jejich Thiele-Small parametrů a kmitočtových i impedančních charakteristik v původní ozvučnici. Tyto výsledky následně sloužily jako základ pro vytvoření simulačního modelu celé soustavy včetně návrhu výhybky.

Na základě vyhodnocení měření byla identifikována problematická pásma frekvenční odezvy měničů, analýza charakteristik jednotlivých měničů a výběr a důvod výběru nového páru výsokotónových měničů. S využitím simulačního softwaru byla navržena a optimalizována nová verze třípásmové výhybky, která byla koncipována tak, aby zajistila všechny potřebné filtry, které v původní výhybce nebyly, stabilnější impedanční zátěž a celkově přirozenější zvukový projev, a to za rozumnou cenu.

Klíčová slova:

elektrodynamický měnič, reproduktor, reproduktorová soustava, třípásmová soustava, Thiele–Small parametry, T–S parametry, měření reproduktorů, analýza reproduktorů, modulová kmitočtová charakteristika, modulová impedanční charakteristika, pasivní výhybka, návrh výhybky, simulace výhybky, analýza ozvučnice, elektroakustika, akustické měření, simulace reproduktoru, frekvenční rozsah, optimalizace

Termín obhajoby

18.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaCznamka

Klasifikace

C

Průběh obhajoby

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) Vysvětlete přesně Vaše tvrzení na str.47, cituji “ Důležité je také zmínit, že sériový odpor kondenzátoru pro vysokotónové pásmo mohl být příčinou zničení původního vysokotónového reproduktoru.“ Pro vysvětlení použijte odpovídající obvodové schéma původní výhybky s vyznačením elektrických veličin, které Vaše tvrzení vysvětluje. 2) Zdůvodněte Vámi provedené optimalizace zapojení „ekonomické výhybky“, tedy rozdíly v zapojení na obr. 5.6. a 6.5, zdůvodnění podložte odpovídajícími závislostmi ve všech třech kmitočtových pásmech, z nichž bude jasně patrný rozdíl, u jaké vlastnosti došlo k jaké optimalizaci. 3) Čím si vysvětlujete propad ve vysokotónovém pásmu, které uvádíte v prezentaci? 4) Kdy nastalo zničení vysokotónového reproduktoru?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Audio inženýrství (BPC-AUD)

Specializace

Zvuková produkce a nahrávání (AUDB-ZVUK)

Složení komise

doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D. (předseda)
Ing. MgA. Jana Jelínková (místopředseda)
Ing. Pavel Paluřík (člen)
Ing. Šimon Skvaril (člen)
Ing. Jaromír Mačák, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Šimon Skvaril

Student v rámci bakalářské práce provedl analýzu stávající třípásmové reproduktorové soustavy a na základě výsledků měření navrhl její optimalizaci. Práce zahrnuje měření elektroakustických parametrů jednotlivých měničů, vyhodnocení jejich stavu, rozbor původní výhybky včetně simulace její činnosti a následný návrh nového řešení.
Navržená výhybka byla simulována, realizována a experimentálně ověřena v původní ozvučnici. Součástí práce je rovněž porovnání parametrů původní a upravené soustavy a zhodnocení dosažených výsledků. Zadání bylo splněno v plném rozsahu.

Kladně hodnotím zejména rozsah provedených měření, systematický přístup k návrhu výhybky a skutečnost, že student při návrhu vycházel z vlastních naměřených dat a jejich následné simulace. Oceňuji také praktickou realizaci navrženého řešení a ověření jeho přínosu pomocí srovnávacích měření. Práce prokazuje dobrou orientaci autora v oblasti elektroakustiky a návrhu reproduktorových soustav.


Po formální stránce se v textu vyskytují drobné jazykové a typografické nepřesnosti, které však nesnižují odbornou úroveň práce. Během řešení student pracoval samostatně, průběžně konzultoval dosažené výsledky a aktivně reagoval na připomínky. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím za A Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 95

Známka navržená vedoucím: A

Tato bakalářská práce se zabývá revitalizací starého páru reproduktorových soustav, které mají dokonce některé měniče nefunkční nebo byly někým dříve neodborně měněny. V zadání bylo požadováno posouzení vhodnosti náhrady měničů za jiné a následné navržení nového obvodového řešení obsahující korekční obvody a obvody kmitočtové výhybky samotné s cílem dosažení vyrovnané kmitočtové charakteristiky a minimální fázové chyby, mělo tedy dojít ke komplexnímu měření reproduktorové soustavy včetně jejího zkreslení. V zadání nejsou uvedeny žádné podmínky týkající se nákladů na revitalizaci či nějakého poměru ceny a výkonu ve smyslu dosažené kvality revitalizace. Takové zadání nehodnotím jako vhodné pro bakalářskou práci především díky jeho nejednoznačnosti a z toho plynoucího vágního směrování práce samotné.
Po formální stránce práce vykazuje četné nedostatky, autor velmi často používá slangová, nepřesná a vágní vyjádření, která do dokumentu typu bakalářské práce nepatří (např. „posílení pásma není na škodu a dodá hudebnímu projevu hedvábný lesk“ apod.), pro jeden pojem používá různá slova frekvence vs. kmitočet, mezi hodnotou a jednotkou nepíše mezeru (např. str. 16), matematické zápisy nejsou dle normy, nerozlišuje rovný a šikmý řez písma viz str.17 a 18, mění značení téže veličiny, z původního Rs se po čase stane Re. Autor používá termíny jako fázová soudržnost, impedanční charakteristika, kmitočtová charakteristika nepřesným způsobem, zjevně nerozlišuje charakteristiky výhybky měřené naprázdno a při zatížení reproduktory, např. obr.6.7 je popsán jako charakteristika výhybky, přitom se jedná o charakteristiku celé soustavy atd.
Práce nemá dobrou strukturu, jednotlivé části na sebe ne vždy logicky navazují, práce tak působí lehce chaotickým dojmem, např práce nezačíná popisem původní reproduktorové soustavy a jejího měření jako celku, z kterého by mělo být jasné první resumé a výčet toho, co je vlastně špatně, místo toho se začíná měřením jednotlivých reproduktorů bez výhybky. Tomu rozhodně nepřispívá to, že jsou v práci grafy umístněny často na zcela jiné stránce, než je komentář k nim, a navíc i bez křížového odkazu viz kap 3.2 nebo kap 5.1. V kapitole zabývající se návrhem dle autora “ekonomické výhybky“ na straně 50 se fakticky čtenář nedozví nic o elektrickém obvodovém řešení, s tím autor začíná až na str.52. Větší počet grafů není uspořádán přehledně, což mělo být součástí samostatné přílohy, v textu samotném měly být jen ty klíčové grafy, které zdůvodňují další směrování v řešení práce nebo zdůvodňují postup návrhu toho nebo onoho.
Po stránce věcné lze práci vyčíst více nedostatků, samotná definice reproduktorové soustavy není správná, v celém návrhu není vůbec zmíněn elementární parametr jmenovité impedance jako výchozího parametru pro návrh obvodového řešení korekcí a výhybky každé reproduktorové soustavy, bezhlavou výměnu hlubokotónového reproduktoru za jiný s jinými TS-parametry a díky tomu navýšené hodnotě Q v původním konstrukčním objemu ozvučnice optimalizovaném pro původní reproduktor považuje autor za přirozený benefit, simulaci původní výhybky v okamžiku znalosti naprosto nevhodné charakteristiky celé reproduktorové soustavy lze označit za zbytečnou, navržené obvodové řešení není dostatečně zdůvodněné, byl zvolen nevhodný VR jak z pohledu měření provedených v referenční ose, tak mimo ni navíc s jmenovitou impedancí zcela mimo jmenovité impedance ostatních použitých měničů, volba nevhodné kmitočtové výhybky pro VR pak způsobuje výrazné artefakty ve směrové charakteristice v přechodovém pásmu mezi SR a VR, tedy k nějaké minimalizaci fázové chyby požadované v zadání rozhodně nedošlo, zrovna tak nedošlo ke kompletnímu měření soustavy požadovaném v zadání, nebylo vůbec měřeno zkreslení soustavy.
Výsledkem je jaksi renovovaný pár reproduktorových soustav, výsledek renovace není zhodnocen v závěru tak, jak by mělo být zhodnoceno nějaké technické řešení. Součástí hodnocení má být podání informace, zda byly cíle splněny nebo ne a proč, tady k čemusi došlo, ale postup řešení a výsledek nepůsobí zcela přesvědčivě. Vzhledem k výše uvedenému hodnotím práci známkou dobře C/72. Otázky k obhajobě:
  1. 1. Vysvětlete přesně Vaše tvrzení na str.47, cituji “ Důležité je také zmínit, že sériový odpor kondenzátoru pro vysokotónové pásmo mohl být příčinou zničení původního vysokotónového reproduktoru.“ Pro vysvětlení použijte odpovídající obvodové schéma původní výhybky s vyznačením elektrických veličin, které Vaše tvrzení vysvětluje.
  2. 2. Zdůvodněte Vámi provedené optimalizace zapojení „ekonomické výhybky“, tedy rozdíly v zapojení na obr. 5.6. a 6.5, zdůvodnění podložte odpovídajícími závislostmi ve všech třech kmitočtových pásmech, z nichž bude jasně patrný rozdíl, u jaké vlastnosti došlo k jaké optimalizaci.
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 72

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová