You are here: Professorship / TU Dresden

Dresden University of Technology

Invitation 3 day lecture at Dresden University of Technology

"Sound Quality of Audio Systems" (new dates + new location!)

The next lecture offered as a three-day seminar will be offered from March 13th - 15nd, 2017.

Further details will be announced in the coming weeks. Click here to stay up to date!

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.

Teaching

The module „Elektroakustik“ consists of two lectures and one practical training. It delivers an insight into a multi-disciplinary field, which examines the transmission of music, language and other audio signals through digital, electric, mechanic and acoustic domains up to the ear. It also analyses audibility, cognitive processing and assessment of hearing impression. Researchers – especially physicists - have investigated this topic for centuries. With Barkhausen it has found its place in teaching and research at the Technical University Dresden. Despite this long tradition, the electro-acoustics has distinctively changed within the last couple of years by the fundamental progress that has been made in the fields of modelling, development of particular measurement methods, modern techniques of numerical simulation and digital processing of audio signals.

Diplomarbeiten und Studienarbeiten

Aktuelle Themenangebote:

• Modellierung von Mikrolautsprecher in Smartphones
• Holografische Messung der Sekundärreflektion and 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 and Lautsprechern

1. Vorlesung / Lecture “Sound Quality of Audio Systems”

Wann: Blockseminar (3 Tage) im Wintersemester

Vorlesungsinhalt als PDF / Lecture content - PDF file

 

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.

Objective of the discipline

The lecture on “Sound Quality of Audio Systems” will give you a deep understanding on the latest measurement and diagnostic techniques used in telecommunication, automotive, multi-media and professional applications to design small, light and cost-effective loudspeakers. The generation of signal distortion is modelled by linear, nonlinear and time-variant systems with lumped and distributed parameters. The course makes the relationship between symptoms and physical causes of the distortion more transparent. Practical sections will give each participant further opportunities for learning by doing.

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

Practical Sessions

At the end of each day of the block seminar the attendee may choose between one of the following practical tutorials:
• Loudspeaker control theory and practical applications
• Nonlinear loudspeaker parameter interpretation
• Detection of irregular distortion and defects using R&D and QC System
• Directivity measurement under non-anehoic conditions
• Practical Loudspeaker diagnostics based on laser scanning

2. Praktikum / Practical Training

Teil der Vorlesung / Part of the lecture: "Sound Quality of Audio Systems"

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

 

 

Vibration and Radiation Behavior of Loudspeaker Membranes

 

Requirements

Participation at the Lecture „Sound Quality of Audio Systems“.

  

Objective
The practical use of the measurement technique for vibration and sound radiation and the application in loudspeaker diagnostics.

Repetition of known facts

  • Setup of a loudspeaker
  • Modelling of concentrated elements
  • Basics of sound radiation
Practical experiments
  • Measurement of vibration behaviour with laser scanner
  • Interpretation of membrane vibration
  • Calculation of radiated sound pressure
  • Comparison of theory and Praxis
New knowledge
  • Validity limit of simple models
  • Phenomena of higher frequencies and its explanations
  • Further literature

 

 

3. Vorlesung / Lecture "Active control of sound and vibration"

"Aktive Steuerung von Schall und Schwingungen"

Wann: 2 SWS wöchentlich im Sommersemester

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.

Objective of the discipline

Transmission of methods for modeling and analyzing electric, mechanical and acoustic systems and for a systematic sketch of control systems which can be realised with the help of analog electronic or digital signal processing. The focus is the acquisition of skills to apply the knowledge gained from various fields of the electrical engineering / mechanics and acoustics to complex structures (non-linear, time-variant, with distributed parameters).

With this lecture the latest activities in research and development are presented with which the student is getting prepared for future demands of the modern electro-acoustic.

 

4. E-Learning

Selbststudium

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
#2 Messung nichtlinearer Signalverzerrungen
#3 Numerische Simulation des nichtlinearen Lautsprecherverhaltens

#4 Lautsprecher Verzerrungsmessung

#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.