Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Podstawy techniki dźwiękowej

Koordynator przedmiotu:

Piotr Krzysztof BOBIŃSKI

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Telekomunikacja

Grupa przedmiotów:

Przedmioty techniczne - podstawowe

Kod przedmiotu:

PTD

Semestr nominalny:

1 / rok ak. 2012/2013

Liczba punktów ECTS:

4

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

Wykład 30<br> przygotowanie do wykładów 15 <br> przygotowanie do egzaminu 15 + 2 + 3 = 20 <br> laboratoria 15 <br> przygotowanie do laboratorium 3 x 3 + 2 = 11<br> opracowanie sprawozdań 3 x 4 + 2 = 14<br> <br> Razem 105

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

Wykład 1,5<br> laboratoria 0,5<br> <br> Razem 2

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

laboratoria 1

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład30h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium15h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Zaliczone przedmioty: Fizyka ogólna, Elementy i układy elektroniczne

Limit liczby studentów:

48

Cel przedmiotu:

1. Zapoznanie słuchaczy z fizycznymi zjawiskami występującymi podczas propagacji fal dźwiękowych i ich wpływu na procesy rejestracji, obróbki i prezentacji materiału dźwiękowego.<br> 2. Przekazanie podstawowej wiedzy dotyczącej budowy systemu słyszenia człowieka, wynikających z niej zjawisk mających wpływ na percepcję dźwięków.<br> 3. Ukształtowanie wiedzy z zakresie akustyki wnętrz poprzez zastosowanie wybranych modeli propagacji fal dźwiękowych w pomieszczeniach zamkniętych.<br> 4. Zapoznanie studentów z zasadami działania przetworników elektroakustycznych, konstrukcją głośników i mikrofonów oraz ich podstawowymi parametrami użytkowymi.<br> 5. Przygotowanie studentów do wykorzystania nabytej wiedzy w typowych zastosowaniach w studio dźwiękowym.<br> 6. Zapoznanie studentów z elementami wyposażenia studia dźwiękowego i podstawowymi etapami procesu realizacji nagrań dźwiękowych w studio nagraniowym.

Treści kształcenia:

Wykład<br> - Podstawowe właściwości dźwięku. Istota dźwięku. Drgania sprężyste. Fala akustyczna. Wielkości charakterystyczne. Propagacja w wolnej przestrzeni. Dźwięki proste i złożone. Sygnały akustyczne. Podstawowe właściwości sygnałów akustycznych. Widma. (2h)<br> - Rozchodzenie się fal akustycznych. Wielkości charakterystyczne fali. Swobodna fala akustyczna. Prawa rządzące rozchodzeniem się fali w ośrodku. Równanie falowe. Rodzaje fal. Energia fali akustycznej. Miary dźwięku. Przestrzenne ograniczenia fali. Dźwięk w ośrodku ograniczonym. Odbicie, załamanie, ugięcie i interferencja fal. Fale stojące. Rodzaje pól akustycznych. (4h)<br> - Układy akustyczne i zjawiska rezonansowe. Źródła akustyczne. Rodzaje źródeł. Pole bliskie i pole dalekie. Elementarny układ drgający. Układy akustyczne jedno-, dwu- i trójwymiarowe: kanał, struna, membrana, pomieszczenia zamknięte. Analogie elektroakustyczne. (2h)<br> - Podstawy psychoakustyki. Budowa i fizjologia układu słuchowego. Krzywe izofoniczne i powierzchnia słyszalności. Jednostki subiektywne. Percepcja głośności sygnału. Percepcja wysokości sygnału. Rozdzielczość częstotliwościowa i czasowa systemu słuchowego. Maskowanie czasowe i częstotliwościowe. Przestrzenna percepcja dźwięków. (4h)<br> - Przetworniki elektroakustyczne – Głośniki. Ogólne właściwości i rodzaje przetworników elektroakustycznych. Przetworniki dynamiczne, pojemnościowe i piezoelektryczne. Głośniki otwarte i tubowe. Podstawowe parametry i charakterystyki skuteczności. Głośniki i zespoły głośnikowe. Zwrotnice głośnikowe. Obudowy głośnikowe. Systemy odsłuchowe. (4h)<br> - Przetworniki elektroakustyczne – Mikrofony. Podstawowe parametry i charakterystyki skuteczności. Charakterystyki kierunkowości. Rodzaje konstrukcji. Mikrofony ciśnieniowe i gradientowe. Mikrofonowe techniki stereofoniczne. Mikrofonowe techniki nagrywania instrumentów muzycznych. (4h)<br> - Akustyka mowy i muzyki. Charakterystyka sygnału mowy. Trakt głosowy. Percepcja mowy. Charakterystyka dźwięków muzycznych. Zakresy częstotliwości i moc dźwięków mowy i muzyki. (2h)<br> - Akustyka wnętrz. Zachowanie się dźwięku w pomieszczeniu zamkniętym. Podstawowe parametry akustyczne sal: odpowiedź impulsowa, echogram, czas pogłosu. Sposoby kształtowania akustyki wnętrz za pomocą ustrojów akustycznych i korektorów elektronicznych. (2h)<br> - Pomiary akustyczne. Specyfika pomiarów akustycznych. Pomiary obiektywne. Typowe pomiary akustyczne. Subiektywna ocena jakości dźwięku. (2h)<br> - Podstawy realizacji nagrań dźwiękowych. Elementy toru fonicznego. Etapy realizacji nagrań: rejestracja, edytowanie, miksowanie, dodawanie efektów, mastering. (2h)<br> - Wprowadzenie do cyfrowych systemów fonicznych. Przetwarzanie A/C i C/A sygnałów dźwiękowych. Przykładowe przepływności i potrzeba kompresji. Rodzaje transmisji dźwięku w sieci Internet. Stratna i bezstratna kompresja audio. Formaty plików dźwiękowych i „kodeki”. Systemy strumieniowe. (2h)<br> <br> Laboratorium<br> - Badanie właściwości sygnałów fonicznych i przetworników. Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości różnego rodzaju sygnałów akustycznych oraz pomiarów podstawowych parametrów głośników i mikrofonów. Obie części wykonywane są przy użyciu systemu CLIO (4h). <br> - Badanie właściwości akustycznych wnętrz. Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych rodzajów pól akustycznych we wnętrzach oraz parametrów stosowanych do ich opisywania. W ramach ćwiczenia wykonywane są pomiary parametrów pola akustycznego we wnętrzach o różnych właściwościach pogłosowych metodą klasyczną z wykorzystaniem tonu ciągłego oraz wibrującego, jak również badania właściwości pola rozproszonego za pośrednictwem echogramów (4h)<br> - Badania właściwości psychoakustycznych. Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie pomiaru podstawowych cech słuchu w zakresie progu słyszenia, maskowania, głośności i prawa Webera-Fechnera. Ćwiczenie obejmuje trzy grupy pomiarów z zakresu audiometrii klinicznej, maskowania i percepcji głośności: pomiar progu słyszenia przeprowadzany przy użyciu audiometru klinicznego, pomiar progu słyszenia przy maskowaniu szumem szeroko i wąskopasmowym, wyznaczenie wybranych krzywych izofonicznych oraz pomiar różnicowego progu głośności (4h)<br> - Praca w studio nagraniowym – ćwiczenie pokazowe. Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych etapów pracy w studio nagraniowym przy realizacji nagrania dźwiękowego. Podczas ćwiczenia prowadzący demonstruje etapy realizacji nagrania w studiu nagraniowym (3h)<br>

Metody oceny:

Przedmiot jest oceniany na podstawie sumy punktów uzyskanych z egzaminu (do 70 pkt) oraz ocen z laboratorium (do 10 pkt za każde z trzech pierwszych laboratoriów). Warunki zaliczenia przedmiotu:<br> - uzyskanie łącznie co najmniej 51 pkt<br> - uzyskanie ponad 50% punktów z egzaminu<br> - zaliczenie wszystkich laboratoriów

Egzamin:

tak

Literatura:

1. K.B. Benson, Audio Engineering Handbook, Mc Graw Hill, 1988.<br> 2. J. Blauert, N. Xiang, Acoustics for Engineers, Springer-Verlag, 2008.<br> 3. A. Dobrucki, Przetworniki elektroakustyczne, WNT 2007.<br> 4. F. A. Everest, The Master Handbook of Acoustics, TAB Books, 1994. <br> 5. T. Holman, Sound for Film and Television, 1997.<br> 6. U. Jorasz, Wykłady z psychoakustyki, WN UAM 1998.<br> 7. T. D. Rossing (ed.), Springer Handbook of Acoustic, Springer 2007.<br> 8. Z.Żyszkowski, Podstawy Elektroakustyki, WNT 1984.<br> 9. Z.Żyszkowski, Miernictwo Elektroakustyczne, WNT 1987.

Witryna www przedmiotu:

www.ire.pw.edu.pl/zea

Uwagi:

Przedmiot prowadzony jest co semestr.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1

Posiada wiedzę na temat fizycznych zjawisk występujących podczas propagacji fal dźwiękowych oraz potrafi na jej podstawie opisać zjawiska występujące w różnych elementach toru akustycznego.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 1, laboratorium 2
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01

Efekt W2

Ma podstawową wiedzę na temat budowy systemu słyszenia człowieka i wynikających z niej zjawisk mających wpływ na percepcję dźwięków.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 3
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W15
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W08

Efekt W3

Zna zasady działania przetworników elektroakustycznych, ma wiedzę o typowych konstrukcjach głośników i mikrofonów oraz zna ich podstawowe parametry użytkowe.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W05

Efekt W4

Ma wiedzę o podstawowych elementach wyposażenia studia dźwiękowego oraz zna poszczególne etapy procesu realizacji nagrań dźwiękowych w studio nagraniowym.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 4
Powiązane efekty kierunkowe: K_W07, K_W13, K_W16
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W05, T2A_W10

Efekt W5

Posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie akustyki wnętrz, zna metody analizy pola akustycznego w pomieszczeniach zamkniętych i metody adaptacji akustycznej pomieszczeń.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 2
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1

Potrafi posłużyć się typowym elektroakustycznym systemem pomiarowym, wykonywać podstawowe pomiary urządzeń elektroakustycznych oraz interpretować ich wyniki.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 1
Powiązane efekty kierunkowe: K_U06, K_U07, K_U10, K_U14
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07, T2A_U09, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U07, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U11

Efekt U2

Potrafi wykonywać pomiary parametrów pola akustycznego w różnego typu wnętrzach, stosując zarówno metody klasyczne, jak i pośrednie.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium 2
Powiązane efekty kierunkowe: K_U06, K_U07, K_U10, K_U14
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07, T2A_U09, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U07, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U11

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KS1

Potrafi pracować zarówno indywidualnie, jak i współpracować z innymi w ramach prac w zespole laboratoryjnym.
Weryfikacja: laboratoria
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K06