Hang- és stúdiótechnika

MSc villamosmérnöki szak mellékspecializáció

A mellékspecializáció célkitűzése

A mellékspecializáció három elméleti tantárgya és a stúdiótechnikai laborgyakorlatok olyan ismeretekkel kívánják a hallgatókat felvértezni, amelyek birtokában hangtechnikai, valamint környezeti zaj- és rezgésvédelmi feladatokat megoldó cégek, rádió-, televízió- és filmstúdiók munkájában sikerrel vállalhatnak feladatokat. A mellékspecializációt elvégző hallgatók megismerkednek a hang- és képtechnika alapeszközeivel, azok rendszertechnikájával, vizsgálati és mérési módszereivel, az akusztikai tervezés alapelemeivel, a mai stúdiótechnikában alkalmazott integrált hang- és képfeldolgozási eszközökkel és módszerekkel.

A mellékspecializációt a HIT Akusztikai és Stúdiótechnikai Laboratórium munkatársai oktatják.

A mellékspecializáció programja

Műszaki akusztika (VIHIMA11)

Célunk a műszaki akusztika alapfogalmainak és ezek összefüggéseinek ismertetése, az akusztikai rendszerekben lejátszódó folyamatok bemutatása és a gyakorlati alkalmazásokhoz, tervezési tevékenységhez szükséges alapismeretek átadása. Az oktatott témakörök egyik 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 a hang- és stúdiótechnikai ismereteket taglaló két további mellékszakirány tantárgy elsajátításához.

Rövid tematika: Hangtani alapfogalmak, logaritmikus mennyiségek (dB-fogalom és alkalmazásai). A hangtér hullámegyenlete és megoldásai: sík- és gömbhullámú hangtér, hangtér-jellemzők. Akusztikai rendszerek egydimenziós modellezése: akusztikai koncentrált elemek. Rudak longitudinális rezgései. Hullámegyenlet és megoldása kisfrekvencián: mechanikai koncentrált elemek. Akusztikai-mechanikai-villamos analógiák és alkalmazásuk.
Elektromechanikai átalakítók felépítése, működése, jellemzőik és számításuk. Hangsugárzók alapfogalmai, jellemzése és szintézise, a leggyakrabban alkalmazott elektrodinamikus hangszórók alkalmazásának módjai különféle hangdobozokban. Mikrofonok felépítése, működései, típusai, jellemzőik és alkalmazásuk. A hangterjedés, hangvisszaverődés és hangelnyelés, valamint a hanggátlás és hangszigetelés fogalma, meghatározó tényezői, számítása és tervezése. A teremhangtan fizikai alapjai. Termek akusztikai tulajdonságai, hangtér-jellemző fogalmak. A hangterjedés befolyásolása műszaki eszközökkel: az akusztikai tervezés területei, lehetőségei és eszközei.

Hangtechnika (VIHVMA12)

A tárgy célja azon tevékenységek alapvető ismereteinek elsajátítása, amelyeket a magát "hangmérnöknek" valló gyakorló szakembertől elvárnak. Különös hangsúlyt kapnak az élő hangosítás kérdései, ugyanis ezen a téren a legszembeötlőbb az ezzel foglalkozók műszaki tudásának a hiánya. A tárgy kitüntetett célja, hogy a villamosmérnöki alapismeretekkel már rendelkező hallgatók tudásukat hangtechnikai ismeretekkel kibővítve képesek legyenek hangosítási, ill. egyéb hangtechnikai feladatokat kompetens módon ellátni.

Rövid tematika: A hallgatók megismerkednek az analóg és digitális hangtechnika elemeivel (pl. mikrofon, keverőpult, hangsugárzók, effektek, stb.), rendszer- és méréstechnikájával; élő produkciók hangosítási kérdéseivel; a HiFi PA (Public Addressed) Stúdió rendszerek különbségeivel; a mobil hangosítás speciális kérdéseivel. Ezen túl olyan témák is előkerülnek, melyeket a mai (magyar) hangmérnökök nagyon ritkán és akkor is többnyire csak érintőlegesen ismernek, nevezetesen pl. teremakusztikai ill. épületakusztikai kérdések, melyek döntően befolyásolják, hogy a lesugárzott hang végső soron hogyan szólal meg, ill. mi hatol át a falakon, avagy milyen speciális hangtechnikai eszközökkel lehet a legjobb beszédérthetőséget biztosítani erősen visszhangos helyszíneken, stb.

Videótechnika (VIHIMA13)

A tantárgy a digitális videotechnika kérdéseivel foglalkozik, kitérve a fontosabb stúdiójelkomponens formátumok, interfészek, és professzionális tömörítési eljárások részleteire. Bemutatja a videokamerák felépítését (CCD/CMOS érzékelők, optikai alapok, megvilágítás és expozíció fogalmai), és a kamerák legfontosabb jelfeldolgozási lépéseit. Rendszertechnikai szinten bemutatja a korszerű videostúdiók felépítését és munkafolyamatait, kitérve egyes utófeldolgozási munkafolyamatokra is (videoeffektusok, színkorrekciók, kulcsolás, stb.). A tárgy röviden érinti a digitális mozi és a digitális filmes munkafolyamatok egyes technikai részleteit is.

Rövid tematika: Színterek, videojelkomponensek, stúdió interfész formátumok, HDTV és UHDTV szabványok. Digitális mozi szabványok (DCI). Videotömörítési alapok, professzionális kodekformátumok. Videokamerák felépítése, CMOS/CCD érzékelők működésének alapjai, jellemzői. Jelfeldolgozási lépések a kamerán belül. Színkorrekciók, fehéregyensúly állítás, tónuskorrekciók, kulcsolás, egyéb videoeffektusok. Videostúdió rendszertechnika, munkafolyamatok. A digitális filmforgatás munkafolyamatai és egyes technikai részletei.

Stúdiótechnika laboratórium (VIHIMB03)

A tantárgy célkitűzése: a mellékszakirány három tantárgyában megtanult elméleti ismeretek gyakorlati alkalmazásának megismerése és elsajátítása laboratóriumban összeállított rendszereken, ill. valóságos üzemi körülmények között végzendő vizsgálatok, tesztek és mérések keretében.

Rövid tematika: Elektroakusztikai átalakítók (hangsugárzók és mikrofonok) vizsgálata és mérései. Hanggátlás és -elnyelés helyszíni vizsgálata, teremakusztikai méréstechnika. Környezeti zajok mérése és értékelése. Hallástréning, különböző hangtömörítési eljárások összehasonlítása. Hangfelvételi eljárások áttekintése, próbafelvételek készítése. Videotömörítési eljárások vizsgálata, videovágás, videotechnikai munkafolyamatok eszközeinek és módszereinek megismerése.

Ajánlott választható tárgyaink

• Hangszerek fizikája (VIHIJV68)
• Hangtechnikai gyakorlat (VIHIJV69)
• Audio-video tartalom-előállítás (VIHIAV04)
• Akusztikai szimulációs eljárások (VIHIAV25)

Önálló labor, szakdolgozat- ill. diplomatervezés

• Akusztikai forráskeresés nyalábképzéssel
• Hang- és hangtér szintézis
• Hangszerek hangjának elemzése és szintézise
• Hibrid áramlástani és akusztikai szimulációs eljárások fejlesztése
• Kísérleti móduselemzés hangszereken és ipari környezetben
• Akusztikai rendszerek numerikus elemzése
• Repülőgépek hangminőségének elemzése és szintézise
• Android alkalmazások fejlesztése hangelemzési célokra
• Digitális hangtechnikai eszközök fejlesztése, tervezése
• Hang- és képfeldolgozó eljárások vizsgálata
• Hangsugárzók tervezése
• Hangelnyelő szerkezetek elemzése és tervezése
• Analóg és digitális effekt processzálás
• Épületrezgések vizsgálata, szimulációja és tervezése

Ipari kapcsolatok. Szakmai gyakorlat és elhelyezkedési lehetőségek

A specializáció oktatását végző laborunk

Az Akusztikai és Stúdiótechnikai Laboratórium (Laboratory of Acoustics and Studio Technologies, LAST) a tanszék sok évtizedes elektroakusztikai és televíziótechnikai tradícióit folytatja a hang- és képtechnika mai fejlettségének szintjén. Kutatási tevékenységünk ennek megfelelően felöleli a hang- és képstúdiótechnika ki- és beviteli eszközeinek, metodikáinak és rendszertechnikájának fejlesztését, a médiatartalmak előállításának aktuális kérdéseit. Ezen túlmenően kiterjedten foglalkozunk a környezeti zajok és rezgések mérésével, elemzésével, előrebecslésével és csökkentésük tervezésével kapcsolatos témákkal. Kutatásokat folytatunk továbbá a teremakusztika, a hangminőség-tervezés, aktív zajcsökkentés, a hang- és rezgéskeltés és  terjedés numerikus szimulációja, valamint az áramlási és akusztikai folyamatok kölcsönhatásainak modellezése területén. Laborunk kiterjedt nemzetközi kapcsolatrendszerrel rendelkezik, tagjaink számos rövidebb-hosszabb külföldi tanulmányutat tettek, sok európai kutatási projektben (TINO, CONVURT, BrakeNoise, Utopia, SEANET, InMar, Imagine, SEFA, X2NOISE & X3NOISE, SmartStructures, InnoSound, COSMA, Reeddesign, Protexsafe és ANIMA) és több bilaterális nemzetközi projektben vettek részt. Rendszeresen végzünk mérési, fejlesztési és kutatási feladatokat magyar, ill. multinacionális iparvállalatok, pl. Robert Bosch Kft., Elektronika 77 Kft., General Electric, Siemens, MÁV, Granuflex Kft. stb. részére. Laborunk kutatási tevékenységéről bővebb információ a https://www.hit.bme.hu/page/61 címen és a http://last.hit.bme.hu/ honlapon található.

A labor munkatársai kutatási és oktatási feladataik mellett számos hazai nagyberuházás kapcsán látnak el speciális szakértői feladatokat, mint pl. a Nemzeti Színház és a Művészetek Palotája rezgésakusztikai tervezése, a Zeneakadémia és a Magyar Állami Operaház felújítása, a 3-as és 4-es metró zaj- és rezgéscsökkentése, a Déli vasúti híd és a Rákóczi híd kötöttpályás szerkezeteinek rezgéscsillapítása stb.

Specializációfelelős:

Dr. Augusztinovicz Fülöp
BME Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék (HIT),
Akusztikai és Stúdiótechnika Laboratórium
e-mail: fulop@hit.bme.hu
tel: +36 1 463 3246