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.
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
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.
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
Schwingungs- und Abstrahlungsverhalten von Lautsprechermembranen
Voraussetzungen |
Teilnahme an der Blockvorlesung „Sound Quality of Audio Systems“.
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Ziel |
Praktische Benutzung der Schwingungsmesstechnik und die Anwendung in der Lautsprecherdiagnostik. |
Wiederholung von bekanntem Wissen
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Bestätigung des Wissens durch eigene praktische Experimente
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Vermittlung von neuem Wissen
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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.
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.