A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Akusztika
Acoustics
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIHIMA19 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Fiala Péter
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
fiala.peter@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | https://last.hit.bme.hu/hu/education/lectures/engineering-acoustics | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Előadások:
Szabadtéri hangterjedés. A hangtér leíró paraméterei, hangnyomás, sűrűség, kitérés, sebesség, gyorsulás, specifikus impedancia, hangnyomásszint, dB-skála. A homogén akusztikai hullámegyenlet egy, és három dimenzióban idő- és frekvenciatartományban.
A hullámegyenlet egyszerű megoldásai a változók szeparációjával: síkhullámok, hengerhullámok, gömbhullámok. Az inhomogén hullámegyenlet és megoldásai: a Green-függvény, monopólus és dipólus tere, iránykarakterisztika fogalma.
Hanghullámok viselkedése közeghatáron. Lokálisan reaktív felületek, felületi/bemeneti impedancia fogalma. Síkhullámok visszaverődése sík felületről, reflexiós, elnyelési tényező. Visszaverődés végtelen merev falról, tükörforrások módszere.
Kültéri lesugárzási problémák. A Kirchhoff-Helmholtz-integrál. Végtelen merev síkba ágyazott sugárzó tere, a Rayleigh-integrál. Távoltéri leírás, iránykarakterisztika. Elsugárzott teljesítmény, sugárzási impedancia, sugárzási hatékonyság fogalma.
Síkhullám sorfejtés és alkalmazásai. Lemezek rezgései. Végtelen lemez rezgései és lesugárzott nyomástere. Véges méretű lemez módusai és lesugárzott tere, a modális szuperpozíció elve.
Beltéri lesugárzási problémák, teremakusztika. Hullámterjedés zárt csőben, kisfrekvenciás 1D modellek. Koncentrált mechanikai paraméterek és azok összekapcsolása. Első- és magasabb fokú rezgőrendszerek analízise, akusztikai analógiák.
Hullámterjedés zárt csőben a változók szeparációjával. 1D hangtér merev, idálisan szabad ill. szabad féltérbe való sugárzás esetén. Összetett akusztikai rendszerek tere: a Helmholtz-rezonátor jellemzői.
Hullámterjedés zárt térben (merev falú szobában). A 3D hullámegyenlet megoldása merev falú zárt térben a változók szeparálásával, modális szuperpozícióval. Téglalap alapú szoba módusai, a módusalakok értelmezése, teljes megoldás módusokkal.
A teremimpulzusválasz értelmezése, különböző szakaszai. A teremimpulzusválasz becslése (geometriai akusztika): tükörforrások módszere. A teremimpulzusválasz méréstechnikája.
Zárt terek statisztikai jellemzése. EDC, és egyéb integrált RIR-energiajellemzők. Az utózengési idő, Eyring-, Sabine-modellek. Szabványos teremjellemző paraméterek.
Zárt terek akusztikai tervezése, akusztikai anyagok. Akusztikus elnyelők elmélete. Abszorptív elnyelők jellemzői. Lemezrezonátorok jellemzői. Helmholtz-rezonátorok jellemzői. Összetett rendszerek jellemzése, a transzfermátrix-módszer. Elnyelők méréstechnikája, a Kundt-cső elmélete.
Elektromechanikus átalakítók. A Dinamikus hangszóró. Kisfrekvenciás jellemzés: A hangszóró elektro-mechanikai helyettesítő képe, Thiele-Small paraméterek. A hangszóró átvitele. A sugárzási impedancia hatása, szabad ill. végtelen féltér esetekben. A dobozolás hatása. Nagyfrekvenciás jellemzés: körlemez módusai, a valós membrán lesugárzott tere.
Dinamikus és kondenzátormikrofonok. A kondenzátormikrofon kisfrekvenciás helyettesítőképe. A kondenzátormikrofon nagyfrekvenciás analízise. A kondenzátormikrofon saját zaja. Szabadtéri és nyomásmikrofonok.
Gyakorlatok:
Sík- és gömbhullámú hangtér jellemzőinek számítása: hangnyomás, részecskesebesség, impedancia, teljesítmény, szintek.
Merev falba épített dugattyú hangterének számítása. Sugárzási hatékonyság, sugárzási impedancia, iránykarakterisztika.
Koncentrált paraméteres mechanikai és akusztikai rendszerek számítási feladatai. Rugalmas alátét-rezgésszigetelés méretezése.
Teremmódusok és modális szuperpozíció. Téglatest alakú termek modális viselkedése. A módusok ortogonalitása. Akusztikai reciprocitás szemléltetése.
Szobaimpulzusválaszok elemzése. Utózengési idő becslése szobaimpulzusválaszok alapján. Standard teremakusztikai paraméterek származtatása az impulzusválaszból (Clarity, Speech Intelligibility)
Akusztikus elnyelő és diffúzorok méretezése: teremakusztikai tervezési feladat.
Egyutas hangdoboz méretezése. Bass-reflex hangdoboz méretezése: számítási feladat.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
Nincs megadva.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.