МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе
А.Ф. Перегудов
2009 г.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена для поступающих в аспирантуру
по специальности 05.11.06.
«Акустические приборы и системы»
Направление подготовки (12.06.01 Фотоника, приборостроение,
оптические и биотехнические системы и технологии.)
Санкт – Петербург, 2009
Составители: проф. Вахитов Ш.Я., проф. Уваров В.К.
Программа утверждена на Совете ФАВТ 24.09.2009 г. (протокол
№ 1).
Программа
утверждена
на
Совете
С.-Петербургского
государственного университета кино и телевидения 24.09.2009 г.
(протокол № 1)
© СПбГУКиТ, 2009.
1. Звуковые сигналы и их восприятие
1.1. Виды звуковых колебаний. Их энергетические и
логарифмические характеристики. Акустическая мощность
источника звука, интенсивность, плотность звуковой энергии, их
связь. Уровни интенсивности, звукового давления, децибелы,
шкала уровней.
1.2. Музыкальный сигнал, основные типы шумовых
сигналов, их основные спектральные и временные характеристики
и свойства. Уровни интенсивности, звукового давления в
звуковом поле, напряжения в ЗТ. Динамические характеристики
сигналов, особенности их измерений; средний, квазиминимальный
и квазимаксимальный уровень, пик-фактор.
1.3. Речевой сигнал, его интегральные и дифференциальные
характеристики. Динамический диапазон, усредненный спектр
речи. Речевой тракт, механизм образования и классификация
звуков речи. Механизм образования и физические особенности
гласных и согласных звуков. Основной тон, фонемы и форманты
речи.
1.4. Расчет и измерение разборчивости речи, факторы,
влияющие на разборчивость. Виды разборчивости, связь между
ними.
1.5. Слуховой аппарат человека и область слухового
восприятия. Раздражения и ощущения. Область слышимости.
Критические полосы слуха.
1.6. Уровни громкости. Кривые равной громкости. Градации
громкости музыкальных сигналов. Связь громкости и уровня
громкости.
1.7. Адаптация слуха. Нелинейность слуха и маскировка.
Высота звука и ее физические корреляты. Основные высотные
интервалы, регистры.
1.8. Тембр звука и его физические корреляты. Временные
факторы, влияющие на тембр звука.
Дифференциальные
разрешающие способности слуха.
1.9. Основные системы звукопередачи. Бинауральный
эффект, основные физические факторы. Бинауральный метод
звукопередачи,
его
ограничения.
Метод
интегральной
локализации
виртуального
источника,
его
недостатки.
Многоканальная стереофония.
1.10. Звуковой
тракт, его элементы, разновидности.
Основные характеристики звукового тракта. Первичный и
вторичный сигналы. Нарушения точности звукопередачи. Виды
искажений сигналов, их причины и методы их измерений.
2. Теоретические и физические основы акустики
2.1. Простые механические колебательные системы с
сосредоточенными параметрами. Уравнение системы, основные
элементы и параметры, свободные и вынужденные колебания.
Акустические колебательные системы, основные элементы и
параметры, резонатор Гельмгольца.
2.2. Сложные механоакустические системы. Механическая
модель и электромеханические аналогии. Правила составления
эквивалентных электрических схем – аналогов. Трансформация в
механических и акустических системах, их сходство и основные
отличия.
2.3. Колебательные системы с
распределенными
параметрами, на примере струны, стержня, мембраны или
пластины.
Основные
принципы
метода
замещения
распределенных систем
системами с сосредоточенными
параметрами, их ограничения.
2.4. Уравнения звукового поля (движения, неразрывности,
состояния), потенциал колебательной скорости. Волновое
уравнение, случаи плоской и сферической волны.
2.5. Энергетические характеристики звукового поля и их
связь: энергия источника, мощность, интенсивность, плотность
звуковой энергии. Звуковое поле нескольких источников,
когерентные и некогерентные волны, интерференция, функция
корреляции.
2.6. Отражение и поглощение звуковых волн, граница двух
сред, коэффициенты отражения и поглощения. Плоские волны в
трубах постоянного сечения: отражение от стенки с бесконечно
большим сопротивлением и с нулевым сопротивлением, учет
затухания в трубе, стенки с произвольным сопротивлением,
псевдо-стоячая волна.
3. Излучение и прием звука. Электроакустическая аппаратура
3.1. Электромеханические
преобразователи,
как
четырехполюсники.
Классификация
электромеханических
преобразователей, понятие коэффициента электромеханической
связи,
основные
уравнения
преобразования,
теорема
электроакустической взаимности.
3.2. Электродинамический преобразователь, соотношения
для коэффициента электромеханической связи, входное
электрическое
сопротивление,
полное
механическое
сопротивление, устройство, применение.
Электромагнитные и магнитострикционные преобразователи,
ларингофоны.
3.3. Электростатический
преобразователь,
устройство,
соотношения для коэффициента электромеханической связи,
полное механическое сопротивление, применение. Электретный
электростатический и пьезоэлектрический преобразователи.
3.4. Микрофоны,
классификация
и
системное
представление. Виды приемников звука, их акустические и
акустикомеханические характеристики, типы характеристик
направленности и их реализация.
3.5. Конденсаторные
и
динамические
микрофоны
ненаправленного приема:
устройство, структурный анализ,
эквивалентная электрическая схема, основные управляющие
элементы.
Электрическая схема включения, назначение и
основные параметры, области применения.
3.6. Однонаправленные динамический и конденсаторный
микрофоны. Устройство, структурный анализ, эквивалентная
электрическая схема, основные управляющие элементы.
Электрическая схема включения, назначение и особенности.
3.7. Комбинированные и остронаправленные микрофоны.
Электрически и акустически комбинированные микрофоны.
Устройство, структурный анализ, эквивалентные электрические
схемы, основные управляющие элементы. Электрическая схема
включения, назначение и основные параметры, особенности.
Остронаправленный микрофон интерференционного типа:
устройство, принцип действия, основные элементы.
3.8. Громкоговорители:
классификация,
основные
параметры, функционально-системная структура. Устройство
диффузорной
головки
громкоговорителя,
эквивалентная
электрическая схема, основные управляющие элементы.
Диффузор, его форма, особенности колебаний на НЧ и ВЧ,
влияние на ЧХ. Причины нелинейных искажений в
громкоговорителях прямого излучения (интермодуляционные,
доплеровские, параметрические искажения).
3.9. Акустическое оформление. Взаимодействие излучателя
с безграничной средой, сопротивление излучения. Эквивалентные
электрические схемы и входное электрическое сопротивление
громкоговорителя в открытом, закрытом и фазоинверсном
оформлении. Частотная характеристика звукового давления,
характеристической чувствительности и ее уровень.
3.10. Групповые излучатели: акустические системы,
контрольные агрегаты (звуковые мониторы), звуковые колонки,
линейные массивы, радиальные громкоговорители, акустические
люстры. Особенности применения различных типов групповых
излучателей.
3.11. Рупорные
динамические
громкоговорители:
особенности распространения звуковой волны через рупор,
формы
рупоров,
входное
акустическое
сопротивление,
критическая
частота
экспоненциального
рупора.
Связь
акустических характеристик рупора с его геометрическими
размерами. Устройство нормального рупорного громкоговорителя
и его эквивалентная схема, управляющие элементы, КПД и
частотная характеристика звукового давления, особенности
работы предрупорной камеры на ВЧ. Направленность рупорного
громкоговорителя и методы ее расширения. Основные причины
нелинейных искажений.
3.12. Головные телефоны: классификация и основные
параметры. Телефоны закрытого и открытого типа; с
динамическим
катушечным
и
электростатическим
преобразователем, их частотная характеристика звукового
давления.
4. Акустика помещений и открытых пространств, звукоусиление
4.1. Звуковое поле в свободном пространстве и
в
помещении, его основные характеристики, влияние акустических
условий в помещении, основные понятия.
4.2. Геометрическая и волновая теории звуковых волн в
помещении. Области их применения для расчетов. Построение
картины ранних отражений, метод мнимых источников. Спектр
собственных частот и временная структура реверберации,
различные типы стоячих волн, их затухание.
4.3. Основные понятия и величины статистической теории
помещений. Плотность звуковой энергии в помещении при
нарастании звука, в стационарном режиме и при спаде.
4.4. Стандартное время реверберации, эквивалентное время
реверберации, акустическое отношение и радиус гулкости. Их
оптимальные значения для различных программ.
4.5. Дополнительные требования и критерии оценки
качества помещений: оптимальное время реверберации для
различных жанров, факторы четкости, гулкости, прозрачности,
время запаздывания первых отражений, эхо и другие.
4.6. Акустические шумы и вибрации от источников вне
помещения, звукоизоляция. Прохождение звука через отверстия и
пористые перегородки. Поперечные и продольные колебания
перегородок, закон массы. Распространение вибрационных и
ударных шумов, виброизоляция помещений.
4.7. Акустические шумы в помещении, звукопоглощение,
виды звукопоглотителей: пористые, резонансные, мембранные, их
практическое использование.
4.8. Измерение коэффициентов звукопоглощения звука
материалами в трубе и в реверберационной камере. Измерение
звукоизоляции перегородок и боксов.
4.9. Классификация систем озвучения. Звукоусиление, как
частный случай озвучения. Особенности озвучения открытых
пространств и помещений. Сосредоточенные, распределенные и
зональные системы, их преимущества и недостатки.
4.10. Явление регенеративной реверберации в системах
звукоусиления, акустическая обратная связь и ее виды, защита от
возбуждения каналов звукоусиления. Связь с использованием
систем звукоусиления, системы синхронного перевода. Примеры
носимых систем звукоусиления (мегафоны, слуховые аппараты и
т. д.).
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Вахитов Я.Ш. Теоретические основы электроакустики и
электроакустическая аппаратура – М.: Искусство, 1982,415с.
2. Фурдуев В.В. Акустические основы вещания. –М.;-Связьиздат,
1960, 320с.
3. Сапожков М.А. Электроакустика.-М.:-связь, 1978, 272с.
4. Акустика. Справочник под ред. Сапожкова М.А. –М.: Радио и
связь, 1989, 338 с.
5. Ш.Я.Вахитов, Ю.А.Ковалгин, А.А.Фадеев, Ю.П.Щевьев;
Под ред. Ю.А.Ковалгина. Акустика: учебник для вузов. –М.:
Горячая линия – Телеком, 2009.
6. Групп. 7 авторов под ред. Ковалгина Ю.А. Электроакустика и
звуковое вещание. –М.; -Горячая линия – Телеком, 2007.
7. Фурдуев В. В. “Электроакустика”. М-Л, ОГИЗ, 1948.
8. Римский-Корсаков А. В. “Электроакустика”. М, “Связь”, 1973.
9. Лепендин Л. Ф. Акустика. М, “Высшая школа”, 1978.
10. Скучик Е. Основы акустики. “ИЛ”, М, т.1и 2, 1958.
Дополнительная (по отдельным разделам и вопросам) :
1. Стретт (Рэлей) Д. В. Теория звука, т1 Гос. изд. Тех-теор.
литературы, М, 1955.
2. Ржевкин С. Н. Курс лекций по теории звука. Изд. МГУ, 1960.
3. Морз Ф. Колебания и звук. М-Л, ГИТТЛ, 1949.
4. Беранек А. Акустические измерения. М, “ИЛ”, 1952.
5. Харкевич А. А. Теория электроакустических аппаратов.
М-Л, “Связьиздат”, 1940.
6. Вахитов Я. Ш. Слух и речь. Л, изд. ЛИКИ, 1973, 122 с.
7. Уваров В.К. Речь и слух. .-СПб.:Изд.СПбГУКиТ, 2005, 114с.
8. Вахитов Я. Ш., Смирнова Н. А.
Электродинамические
громкоговорители. Расчет и проектирование. Л, изд. ЛИКИ, 1985.
9. Вахитов
Ш.Я.
Современные
микрофоны.
Теория,
проектирование. - СПб.: Изд. СПбГУКиТ, 2003, 396с.
10. Вахитов
Ш.Я.,
Вахитов
Я.Ш.
Электромеханические
преобразователи
и
динамические
микрофоны.СПб.:Изд.СПбГУКиТ, 2004, 134с.
11. Щевьев Ю.П. Физические основы архитектурно-строительной
акустики. -С-Пб., изд. СПГУКиТ, 2001.
12. Давыдов В. В. Акустика студий и кинотеатров. Л, изд. ЛИКИ,
1987.
13. Анерт В. и Райхард Б. Основы техники звукоусиления. М,
“Радио и связь”, 1984.
14. Папернов Л. З., Молодая Н. Т., Метер Ч. М.
Расчет и
проектирование систем озвучения и звукоусиления в закрытых
помещениях. М, “Связь”, 1970.
Подписано в печать …….2009 г.
Объем 0,5 п.л. Тираж
экз.
Заказ……………………
Подразделение оперативной полиграфии
СПбГУКиТ.
С.-Петербург, ул. Бухарестская, 22.