Hudební a psychologická akustika 2

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se

Kód	Zakončení	Kredity	Rozsah	Jazyk výuky	Semestr
171HPSA2	ZK	3	2PT	česky	letní

Garant předmětu

Jméno vyučujícího (jména vyučujících)

Výsledky učení dané vzdělávací složky

Po absolvování předmětu studenti budou znát základní teorii a matematické vztahy potřebné k popisu akustického pole a k charakterizaci přenosů akustické energie pomocí fyzikálních veličin používaných v akustice. Budou rozumět rozdílům mezi mikro a makro pohledem na akustické fyzikální děje a veličiny a využívat tyto pohledy k vysvětlení situací při šíření akustické vlny plynným prostředím. Dokáží se orientovat ve výpočtech a v 1 D řešení pohybové rovnice kmitání hmotného bodu a vlnové rovnice. Budou znát důležitost jednotlivých akustických norem pro zvukovou praxi a ochranu zdraví. Budou též připraveni na uplatnění získaných znalostí při tvůrčí práci se zvukem ve své vlastní zvukové praxi a též na své případné zapojení do středoškolské výuky v tomto oboru.

Forma studia

přednáška, 2 h / týdně

Předpoklady a další požadavky

Základní znalosti z fyzikální akustiky, hudební akustiky a psychoakustiky z akustických předmětů bakalářského studia HAMU nebo na úrovni přijímacího řízení do magisterského studia na KZT HAMU.

Obsah kurzu

Cíl výuky:

Předmět má za cíl završit vzdělávání studentů v oboru akustika a ve vnímání zvuků posluchačem. Doplněním obecných teorií a matematických vztahů prohlubuje jejich dosavadní vědomosti o základních akustických dějích. Studenti tak získají nadhled nad zákonitostmi uplatňujícími se při vzniku a šíření zvuku, který mohou tvůrčím způsobem uplatnit jak při řešení situací ve vlastní zvukové tvorbě, tak při zapojení se do středoškolské výuky v tomto oboru. Studenti získají znalosti o souvislostech barvy tónů s preferencemi při vnímání zvuků a s vnímáním zvukové, estetické a umělecké kvality. Studenti si prohloubí teoretické znalosti z bakalářského studia a seznámí se s mikro a makro pohledem na fyzikální veličiny používané v akustice k popisu akustického pole a k charakterizaci šíření akustické energie. Příklady výpočtu derivací a používání komplexních čísel, které opakují matematiku střední školy, jim poskytnou informace o setrvačné reakci a principech kmitání hmoty vedoucí k sestavení pohybové rovnice kmitání hmotného bodu. Poznatky jsou následně aplikovány na rovnici kontinuity, Eulerovu rovnici dynamiky ideální tekutiny a Poissonovu rovnici a na výklad vedoucí k sestavení vlnové rovnice, včetně jejího 1D řešení. V závěru se studenti seznámí s akustickými normami a jejich používáním ve zvukové praxi.

Tematické okruhy:

Vnímání spektrálních neharmonicit a oktávového rozpětí; souvislosti fyzikálních vlastností a barvy tónu s preferenční, estetickou a uměleckou kvalitou; vliv barvy na emoce;

Akustika: zvuk; zdroj hudebního zvuku; šíření zvuku; akustická částice; mikro a makro popis plynného prostředí; srážky molekul; střední volná dráha;

Akustický řetězec od zdroje zvuku po sluchový vjem: kmitání; harmonické kmitání; rovnováha pružné a setrvačné síly; rovnice s derivacemi; první a druhá derivace;

Časový průběh zvukového signálu; pohybová rovnice harmonického oscilátoru; řešení pomocí goniometrického funkce sin; kruhová frekvence; fáze; komplexní čísla; exponenciální tvar řešení; nucené kmitání; tlumení;

Akustické pole: vlnění v tekutinách; vazkost; akustická rychlost, tlak, energie, výkon; hodnoty akustických veličin; špičkové, efektivní, střední, logaritmické; dB a výpočty s nimi; lineární a logaritmické stupnice;

Akustické porušení rovnovážného stavu v tekutině: kontinuita v tekutině; Eulerova rovnice dynamiky ideální tekutiny;

Akustické porušení rovnovážného stavu v tekutině: 1 D řešení rozdílu tlaku na řadě částic; stavová rovnice, adiabatický děj;

Akustické porušení rovnovážného stavu v tekutině: Poissonova rovnice a její úprava pro vlnovou rovnici;

Sestavení vlnové rovnice pro tlak; rychlost šíření zvuku v závislosti na teplotě, hustotě (barometrickém tlaku); popis akustického pole vlnovou rovnicí;

Postupná vlna; fázová rychlost; vlnová délka a číslo; použití rychlostního potenciálu při řešení vlnové rovnice;

Standardy v akustice: normy ANSI, ISO, ČSN; kalibrace; vliv zkalibrovaných podmínek poslechu na percepci;

Ochrana hlasu: hlasivky, vokální trakt, poškození hlasu; ochrana sluchu: hygienické normy; zvukové prostředí;

Doporučená nebo povinná literatura

Doporučená literatura:

ŠKVOR, Z. Elektroakustika a akustika. Praha: ČVUT, 2012. ISBN 978-80-01-05034-7.

SYROVÝ, V. Hudební akustika. Praha: AMU, 2013. ISBN 978-80-7331-297-8.

OTČENÁŠEK, Z. a kol. Retná varhanní píšťala a její základní intonační nastavení. Praha: AMU, 2018. ISBN 978-80-7331-467-5.

Hodnoticí metody a kritéria

Zkouška má písemnou přípravnou část s následnou prezentací zpracovaných odpovědí v ústní části. Student odpovídá na 5 otázek, které jsou zkoušejícím náhodně vybrány z tematických okruhů předmětu. Hodnocena je míra úplnosti a správnosti studentem prezentovaných odpovědí na problematiku jednotlivých otázek. Známka odpovídá klasifikaci metodiky ECTS.