Műszaki akusztika

A tantárgy angol neve: Engineering Acoustics

Adatlap utolsó módosítása: 2019. február 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnöki szak, MSc képzés
Hang- és stúdiótechnika mellékspecializáció

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHIMA11 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Fiala Péter,
4. A tantárgy előadója
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Fiala Péterdocens
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
Dr. Rucz Péter
adjunktus Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
Dr. Koller István
 mestertanárHálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Matematika, Fizika
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIM226" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM226", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célkitűzése az akusztika, ezen belül különösen a műszaki akusztika alapfogalmainak és ezek összefüggéseinek megismertetése, az akusztikai rendszerekben lejátszódó folyamatok bemutatása és a gyakorlati alkalmazásokhoz, mérési és tervezési tevékenységhez szükséges alapismeretek átadása. Az oktatott témakörök súlypontja a hangtechnika, ezen belül az akusztikai átalakítók ismertetése, ezek analízise és szintézise. A tárgyalás a hangkeltés és hangfelvétel-hangrögzítés fizikai alapjai és műszaki alkalmazása mellett érinti a teremakusztika, valamint a levegőben és szilárd testekben terjedő hangok elleni védelem kérdéskörét is, és alapokat nyújt az Hangtechnika és a Stúdiótechnika laboratórium c. mellékszakirány tárgyak elsajátításához, ill. sikeres elvégzéséhez.

8. A tantárgy részletes tematikája
  1. előadás: Hangtani alapfogalmak: a hangtér üzemi jellemzői (hangnyomás és részecskesebesség), logaritmikus mennyiségek (dB-fogalom és alkalmazásai). A hangtér hullámegyenlete és megoldásai: sík- és gömbhullámú hangtér.
  2. előadás: A hangtér további jellemzői: akusztikai impedancia, akusztikai intenzitás és specifikus impedancia fogalma és ezek összefüggései.
  3. előadás: Akusztikai rendszerek egydimenziós modellezése: akusztikai koncentrált elemek. Akusztikai tömeg, akusztikai kapacitás és akusztikai ellenállás.
  4. előadás: Rudak longitudinális rezgései. Hullámegyenlet és megoldása kisfrekvencián. Mechanikai koncentrált elemek: rugó, tömeg és ellenállás.
  5. előadás: Akusztikai-mechanikai-villamos analógiák és alkalmazásuk. Az analógiák lehetőségei és korlátai, alkalmazási lehetőségei.
  6. előadás: Elemi sugárzók: pontforrás, gömbforrás, vonalforrás fogalma, jellemzői, számítása. A sugárzási impedancia fogalma, jelentősége és számítása.
  7. előadás: Elektromechanikai átalakítók. Az elektrodinamikus átalakító, felépítése, működése, jellemzői és számítása.
  8. előadás: Hangsugárzók alapfogalmai, jellemzése és szintézise, a leggyakrabban alkalmazott  elektrodinamikus hangszóró alkalmazásának módjai különféle hangdobozokban.
  9. előadás: Mikrofonok felépítése, működése, főbb típusai, jellemzőik és alkalmazásuk.
  10. előadás: A hangterjedés, hangvisszaverődés és hangelnyelés, valamint a hanggátlás és hangszigetelés fogalma, meghatározó tényezői, számítása és tervezése.
  11. előadás: A teremhangtan fizikai alapjai. Termek akusztikai tulajdonságai, hangtér-jellemző fogalmak. Utózengés, energiaeloszlás fogalma és számítása.
  12. előadás: Kondenzátor mérőmikrofonok alapvető tulajdonságai, helyettesítő képük, sávkorlátozó tényezők. Nagyon kis hangnyomásszintek mérése, zajanalízis.
  13. előadás: Hangintenzitás mérési módszerei, a nyomás gradiens módszer és a microflown részecskesebesség érzékelő alapján. A módszerek pontosságának vizsgálata.
  14. előadás: Hangnyomásszint mérő. Akusztikai analizátorok, átviteli függvény mérési módszerek.

  1. gyakorlat: Hangtér demonstrációk. Számítási példák a hangtér jellemzők összefüggéseinek megvilágítására
  2. gyakorlat: Egyszerű számítások koncentrált paraméteres akusztikai elemekkel, alkalmazás a Helmholtz-rezonátorok (pl. hogyan fütyül a fütyülős barackpálinka üvege?) fizikai folyamatainak megértésére.
  3. gyakorlat: az analógiák alkalmazása egyszerű gyakorlati méretezési feladatok, hang- és rezgésszigetelési problémák megoldására. (Példa: a 4-es metró hang- és rezgésszigetelése.)
  4. gyakorlat: sugárzók szintézise elemi sugárzók szuperpozíciójával. Sugárzási problémák megoldásával kapcsolatos demonstrációk. (Példa: hogyan lehet csökkenteni a Sziget környezeti zavarását Óbudán és angyalföldön?)
  5. gyakorlat: Elektroakusztikai átalakító frekvenciamenetének számítása (Milyen hangsugárzót érdemes vásárolnom?)
  6. gyakorlat: Kondenzátor mérőmikrofonok kiválasztásának szempontjai. Mikrofonok kalibrálási módszerei.
  7. gyakorlat: Az intenzitásmérés gyakorlati vonatkozásai. Akusztikai analizátorok alkalmazása mikrofon és hangsugárzó mérési feladatokban.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás és tantermi gyakorlat, ezek részeként laboratóriumi demonstrációk. A gyakorlatok sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos követése, valamint egyes témakörökben írásos tananyag elsajátítása szükséges.
10. Követelmények a.   A szorgalmi időszakban: a vizsgára bocsátás feltétele egy nagy  ZH megírása. Az aláírás feltétele a ZH legalább elégséges eredménye.
b.  A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga
c.  Elővizsga a pótlási héten lehetséges.

11. Pótlási lehetőségek Elégtelen vagy meg nem írt zárthelyi esetén pótlás:
1 pót ZH a szorgalmi időszakban, 1 pót-pót ZH a pótlási időszakban.

12. Konzultációs lehetőségek Az órák után, ill. az előadóval történő előzetes egyeztetés alapján.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Granát János – Horváthné Gembiczky Erzsébet: Műszaki akusztika. Egyetemi jegyzet. Műegyetemi Kiadó és Tankönyvbolt – Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék, Budapest, 2001.
Augusztinovicz Fülöp: Az akusztikai tervezés számítógépi módszerei. Kézirat, Bp., 2001.
F. Fahy: Foundations of engineering acoustics. Academic Press, London, 2000.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra10
Felkészülés zárthelyire18
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
Vizsgafelkészülés40
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
 Dr. Augusztinovicz Fülöp egyetemi tanár
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
 Dr. Koller István
 mestertanárHálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
 Dr. Márki Ferenc
 egyetemi docens
 Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék