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德累斯顿工业大学

德累斯顿工业大学举行的2020年3天讲座课程

"音频系统的音质"
为期三天的研讨会初定讲授日期为2020年3月9日至11日。
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Lehre

Das Modul Elektroakustik gibt mit zwei Vorlesungen und einem Praktikum Einblicke in ein multidisziplinäres Fachgebiet, das der Übertragung von Musik, Sprache und anderen Audiosignalen durch digitale, elektrische, mechanische und akustische Domänen bis zum Ohr untersucht und die Frage nach der Hörbarkeit, der kognitiven Verarbeitung und Bewertung der Höreindrucke stellt. Dieses Thema hat Wissenschaftler vor allem Physiker seit Jahrhunderten interessiert und hat seit Barkhausen einen festen Platz in Lehre und Forschung an der TU Dresden. Trotz dieser langen Tradition hat sich die Elektroakustik gerade in den letzten Jahren durch grundlegende Fortschritte in der Modellierung, Entwicklung spezieller Messverfahren, Einzug moderner Methoden der numerischen Simulation und digitale Verarbeitung der Audiosignale entscheidend verändert.

教学内容

“Elektroakustik(电声学)”模块包括两门课程和一门实践培训。它提供了对多学科领域的洞察力,检查在数字、电子、机械和声学领域乃至人耳中音乐、语言和其他音频信号的传输。它还分析可听度、认知过程和听力印象的评估。研究人员(尤其是物理学家)已经对这个话题进行了数百年的研究。通过Barkhausen,该学科在德累斯顿工业大学的教学和研究中找到了自己的位置。尽管有着悠久的传统,但由于建模、特定测量方法的发展、数值模拟的现代技术以及音频信号的数字处理等领域所取得的根本进展,电声在最近几年内已发生了显著变化。


Diplomarbeiten und Studienarbeiten

Aktuelle Themenangebote:

• Modellierung von Mikrolautsprecher in Smartphones
• Holografische Messung der Sekundärreflektion und Lautsprechergehäusen
• Mustererkennung von Defekten bei der Endkontrolle von Audiogeräten
• Holografische Messung der Richtcharakteristik von Linienstrahlern (line arrays, sound bars, ...)
• Ortung von Strömungsgeräuschen an undichten Lautsprechergehäusen mit Hilfe holografischer Methoden
• Aktive Steuerung von Lautsprechern mit komplexen akustischen Lasten (Horn)
• Messung der linearen und nichtlinearen Verzerrungen von Mikrofonen bei hohem Schalldruckpegel (160 dB)
• Psychometrische Bewertung der Klangqualität von Audiogeräten mit Hilfe eines automatischen Hörversuches
• Modellierung und Identifikation der Nichtlinearitäten in Lausprechern mit Bassreflexöffnung
• Modellierung und Identifikation der Nichtlinearitäten in Lautsprechern mit Passivradiatoren (Drohnen)
• Kompensation der nichtlinearen Verzerrungen in elektrischen Wandlern (ADC und DAC)
• Stabilisierung der Schwingspule in Lautsprechern mit extrem weicher mechanischer Aufhängung
• Automatische Auswahl von kritischen Musiksignalen für Hörversuche und Lautsprechern


1. 讲座课程“音频系统的音质”

Wann: Blockseminar (3 Tage) im Wintersemester
Vorlesungsinhalt als PDF / 课程内容的PDF文档

Ziel des Lehrfaches

Die Vorlesung „Sound Quality of Audio Systems“ vermittelt weitreichende Kenntnisse über die neuesten Mess- und Diagnosetechniken, die derzeit auf den Gebieten der Telekommunikation, Autoindustrie, Multi-Media sowie im professionellen Bereich ihre Anwendung finden um kleine, leichte und kosteneffiziente Lautsprecher zu entwerfen.
Die Generation der Signalverzerrung wird bestimmt durch lineare, nicht-lineare und zeitvariante Systeme mit konzentrierten und verteilten Parametern.
Diese Vorlesung stellt die Verbindung zwischen Symptomen und physikalischen Ursachen transparent dar. Praktische Einheiten geben jedem einzelnen Teilnehmer die Möglichkeit das erlernte Wissen direkt anzuwenden.

学科目标

”音频系统的音质“讲座将使您对最新测量和诊断技术有深入的了解,这些技术用于在电信设备、汽车、多媒体和专业应用中设计小型、轻便且经济高效的扬声器。信号失真的产生可以通过具有集总和分布参数的线性、非线性和时变系统进行建模。该课程使症状和失真的物理原因之间的关系变得更加透明,而实践部分将为每个参与者提供边干边学的更多机会。

Übungseinheiten

Der Teilnehmer hat jeden Nachmittag (von ca. 15 bis 17 Uhr) die Möglichkeit an jeweils einem der folgenden Tutorien teilzunehmen.

  • Lautsprechersteuerung (Theorie, Implementierung, Demo, Konsequenzen)
  • Interpretation der nichtlinearen Parameter des konzentrierten Wandlermodelles
  • Messung von impulsiven Verzerrungen und Erkennung von Defekten
  • Messung des abgestrahlten Direktschalles in Räumen mit Reflexionen
  • Praktische Diagnose der multi-modalen Schwingungen mit Laservibrometrie

实践练习

集中研讨会的每一天结束时,参与者可以在以下实用培训中选择一项:
•扬声器控制理论和实际应用
•非线性扬声器参数的解读
•使用R& D和QC系统检测不规则的失真和缺陷
•在非消声条件下进行方向性测量
•基于激光扫描的实用扬声器诊断


2. 实践培训

讲座课程“音频系统的音质”的一部分

Schwingungs- und Abstrahlungsverhalten von Lautsprechermembranen

Voraussetzungen

Teilnahme an der Blockvorlesung „Sound Quality of Audio Systems“.

 

Ziel
Praktische Benutzung der Schwingungsmesstechnik und die Anwendung in der Lautsprecherdiagnostik.

Wiederholung von bekanntem Wissen

  • Aufbau des Lautsprechers
  • Modellierung mit konzentrierten Elementen
  • Grundlagen der Schallabstrahlung (Monopolquelle)
Bestätigung des Wissens durch eigene praktische Experimente
  • Messung des Schwingungsverhaltens mit Hilfe eines Laserscanners
  • Interpretation der Membranschwingungen
  • Berechnung des abgestrahlten Schalldruckes
  • Vergleich von Theorie und Praxis
Vermittlung von neuem Wissen
  • Gültigkeitsgrenzen der einfachen Modelle
  • Phänomene bei höheren Frequenzen, plausible Erklärungen
  • Verweis auf weiterführende Literatur

扬声器振膜的振动和辐射行为

要求

参加讲座课程“音频系统的音质”。

  

目标
用于振动和声音辐射的测量技术的实际应用以及其在扬声器诊断中的应用。

重复已知知识

  • 扬声器制作
  • 集总元件建模
  • 声音辐射基础
实用试验
  • 使用激光扫描仪进行振动行为的测量
  • 解读振膜振动行为
  • 计算辐射的声压
  • 将理论和实际情况进行比较
新知识
  • 简单模型的有效性限制
  • 高频现象及其解释
  • 参考其他文献

3. 讲座“声音和振动的主动控制”

Wann: 1 SWS wöchentlich im Sommersemester
ab 05.04.2019 im Barkhausenbau / BAR 218 in der 2. Doppelstunde

Vorlesungsinhalt als PDF / Lecture content PDF file

Ziel des Lehrfaches

Vermittlung weiterführender Methoden zur Modellierung und Analyse von elektrischen, mechanischen und akustischen Systemen und zum systematischen Entwurf von Steuerungseinrichtungen, die mit Hilfe analoger Elektronik oder digitaler Signalverarbeitung realisiert werden können.
Schwerpunkt hierbei ist der Erwerb von Fertigkeiten, das aus verschiedenen Fachgebieten der Elektrotechnik/Mechanik/Akustik erworbene Wissen integrativ auf komplexe Strukturen (nichtlinear, zeitvariant, mit verteilten Parametern) anwenden zu können.
Mit dieser Vorlesung sollen jüngste Aktivitäten in Forschung und Entwicklung vorgestellt und der Studierende auf künftige Anforderungen der modernen Elektroakustik vorbereitet werden.

学科目标

用于电气、机械和声学系统建模和分析以及控制系统(借助模拟电子或数字信号处理来实现)的系统设计方法。课程重点在于技能的获得,以将从电气工程/力学和声学的各个领域获得的知识应用到复杂结构(非线性、时变、具有分布式参数的系统)中。

本讲座旨在介绍最新的研发活动,并为学生适应现代电声的未来要求做准备。

 


4. 线上学习

Studenten die Ihre Kenntnisse in der Elektroakustik vertiefen möchten, stehen unter dem Link
www.klippel.de/training die folgenden Trainingseinheiten für das Selbststudium zur Verfügung:

#1: Messung der linearen konzentrierten Parameter des elektrodynamischen Wandlers
#2 Schwingungs- und Abstrahlverhalten der Lautsprechermembran
#3 Lautsprechernichtlinearitäten
#4 Messung nichtlinearer Signalverzerrungen
#5 Vorhersage von Nichtlinearem Lautsprecherverhalten
#6 Auralisation
#7 Micro-Speaker

Das Schulungsmaterial enthält eine kurze Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen, einen Film über die praktische Arbeit mit Mess- und Simulationswerkzeugen, sowie Software und Datensätze um die praktische Interpretation der Messdaten zu üben. Der Teilnehmer wird mit Hilfe von Anweisungen und Fragen durch die Trainingseinheit geführt und kann die Richtigkeit seiner Antworten mit Hilfe eines automatischen Korrektursystems überprüfen. Bei erfolgreichem Abschluss jeder Trainingseinheit wird ein Teilnehmerzertifikat ausgestellt.