Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Systemy dźwięku przestrzennego
Koordynator przedmiotu:
Rajmund Kożuszek
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Informatyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
SDP
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. liczba godzin kontaktowych – 50 godz., w tym obecność na wykładach 30 godz., obecność na laboratorium 15 godz., spotkania projektowe 3 godz. konsultacje 2 godz. 2. praca własna studenta – 52 godz., w tym przygotowanie do realizacji projektu 20 godz., realizacja projektu 20 godz., przygotowanie do laboratorium 12 godz., Łączny nakład pracy studenta wynosi 102 godz., co odpowiada 4 pkt. ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,96 pkt. ECTS, co odpowiada 50 godz. kontaktowym
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,8 pkt. ECTS, co odpowiada 70 godz. zajęć praktycznych
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiedza związana z podstawami przetwarzania sygnałów. Wstępna znajomość środowiska Matlab i języka Python Wstęp do multimediów lub Podstawy multimediów
Limit liczby studentów:
32
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest omówienie i analiza zagadnień związanych z projekcją i rejestracją dźwięku przestrzennego w pomieszczeniach, obejmujących przede wszystkim analizę mechanizmów słyszenia binauralnego, modelowania akustyki pomieszczeń, analizy i syntezy pola akustycznego oraz przetwarzania dźwięku przestrzennego w kontekście tworzenia wirtualnej rzeczywistości. Poruszane zagadnienia będą przedstawiane w formie interaktywnej z uwzględnieniem najnowszych technologii wykorzystywanych w analizie, przetwarzaniu i syntezie dźwięku przestrzennego.
Treści kształcenia:
Wykład (30h): 1. Zagadnienia wstępne (3h): • Rozchodzenie się dźwięku w pomieszczeniach i przestrzeni częściowo otwartej. • Układ słuchowy człowieka i percepcja dźwięku. 2. Akustyka pomieszczeń (3h): • Parametry akustyczne pomieszczeń. • Nagłaśnianie pomieszczeń i przestrzeni otwartych. 3. Modelowanie akustyki pomieszczeń (3h): • Techniki modelowania i symulacji akustyki pomieszczeń. • Techniki modelowania i symulacji ustrojów akustycznych. 4. Słyszenie binauralne (4h): • Lokalizacja źródeł dźwięku w przestrzeni. • Pomiary i wykorzystanie HRTF. • Auralizacja. 5. Matryce mikrofonowe i głośnikowe, lokalizacja i śledzenie źródeł dźwięku (4h). 6. Analiza i synteza pola akustycznego (6h): • Ambisonia zerowego i wyższych rzędów. • Inne metody syntezy pola akustycznego (WFS - Wave Field Synthesis, DAC - Directional Audio Coding). • Rejestracja i przetwarzanie dźwięku przestrzennego. • Kodowanie dźwięku przestrzennego 3D (MPEG-H, Auro-3D, Dolby Atmos i inne). 7. Dźwięk przestrzenny w wirtualnej rzeczywistości (6h): • Wykorzystanie funkcji HRTF. • Analiza i przetwarzanie dźwięku przestrzennego w wirtualnej rzeczywistości. • Oprogramowanie wspomagające przetwarzanie dźwięku przestrzennego w czasie rzeczywistym. Laboratorium (15h): Ćwiczenia laboratoryjne są zorganizowane w formie pięciu bloków tematycznych po trzy godziny zajęć. Treści zadań laboratoryjnych obejmują: (1) analizę mechanizmów słyszenia binauralnego, (2) modelowania akustyki pomieszczeń, (3) rejestrację dźwięku i syntezę pola akustycznego za pomocą macierzy mikrofonowych i głośnikowych, (4) realizację nagrań z wykorzystaniem technik rejestracji dźwięku przestrzennego, oraz (5) pomiar funkcji HRTF. Projekt (15h): Projekt jest definiowany w formie wymagań i parametrów, jakie musi spełniać aplikacja i jest realizowany w grupach projektowych złożonych z 4-6 osób. Grupa projektowa wybiera implementację aplikacji z aktualnej listy projektów lub proponuje własną aplikację do akceptacji prowadzącego zajęcia projektowe. Treści zadań projektowych dotyczą zagadnień modelowania akustyki pomieszczeń, analizy oraz syntezy parametrów pola akustycznego i dźwięku przestrzennego w wirtualnej rzeczywistości.
Metody oceny:
Zajęcia laboratoryjne są prowadzone w zespołach 6 osobowych (5 terminów po 3 godziny). Projekt jest realizowany w grupach liczących od 4 do 6 osób. Spotkanie projektowe w sumie dla każdej grupy to 3 godziny.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Xie, Bosun. Head-related transfer function and virtual auditory display. J. Ross Publishing, 2013. 2. SCHRÖDER, Dirk. Physically based real-time auralization of interactive virtual environments. Logos Verlag Berlin GmbH, 2011. 3. VORLÄNDER, Michael. Auralization: fundamentals of acoustics, modelling, simulation, algorithms and acoustic virtual reality. Springer Science & Business Media, 2007. 4. ZOTTER, Franz; FRANK, Matthias. Ambisonics. Springer Open, 2019.
Witryna www przedmiotu:
https://usosweb.usos.pw.edu.pl/kontroler.php?_action=katalog2/przedmioty/pokazPrzedmiot&prz_kod=103A-TLTBM-MSP-SDP
Uwagi:
(-)

Efekty uczenia się