Detail předmětu
Bioakustika
FSI-9BIA Ak. rok: 2024/2025 Celoroční semestr
Bioakustika se zabývá lidskými orgány a orgány dalších živých tvorů, jejichž funkce je jistým způsobem vázána na využití zvukových vln, souhrnně na využití akustiky.
Bioakustika se zabývá především generováním lidské řeči a percepcí sluchových vjemů. Zdrojový hlas je generován hlasivkami a je dále akusticky upravován průchodem vokálním traktem. Zdrojový hlas se liší podle toho, zda je generován šeptem nebo nahlas. Zdrojový hlas způsobuje buzení formantů jednotlivých samohlásek podle nastavení vokálního traktu. Formanty jsou akustické vlastní frekvence vokálního traktu.
Dalším orgánem, využívající vlastností akustických vln a vibro-akustických systémů vůbec je sluchový orgán. Sluchový orgán zachycuje akustické vlnění z okolního prostředí a složitým elektricko-mechanickým systémem jej frekvenčně i amolitudově zpracovává na signály které jsou dále dodávány do mozku.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základy akustiky:
akustické vlnění, akustické veličiny (tlak, intenzita, výkon), spektra akustických signálů, experimentální analýza akustických veličin, akustická pole, spektrální a modální vlastnosti akustických kavit.
Matematika :
maticový počet, lineární algebra, diferenciální rovnice, základy metody konečných prvků.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkouška je písemná a ústní.
Klasifikace je prováděna podle pravidel užívaných na VUT FSI.
Kontrola výuky probíhá individuálně podle postupu práce na daném projektu.
Učební cíle
Vokální trakt člověka je vlastně unikátním "hudebním nástrojem" jenž je schopen generovat zvuk různého frekvenčního (tónového) složení a v důsledku této skutečnosti slouží ke komunikaci mezi lidmi. Sluchový orgán umožňuje frekvenční analýzu přijímaného zvuku pomocí speciální funkce vnitřního ucha – kochley.
V předmětu BIOAKUSTIKA bude věnována pozornost oběma výše uvedeným problémům. Funkce obou ústrojí budou analyzovány teoreticky, počítačovým modelováním pomocí metody konečných prvků a dále budou analyzovány rovněž experimentálně.
Studenti během studia předmětu bioakustika získají velmi cenné informace o dvou významných a pro život velmi důležitých lidských orgánů. Prvním je vokální trakt, druhým je sluchový orgán, jež je řazen mezi základní smyslové orgány. Studenti se seznámí nejen se správnou funkcí obou orgánů, ale také s některými jejich vadami.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-IME-K: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-P: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Osnova
1. Akustické kmity, akustické módy trubic uzavřených a otevřených.
2. Dechové hudební nástroje
3.-4. Hlasové ústrojí. Vokální trakt, jeho spektrální a modální vlastnosti.
5. Analýza hlasu, formanty samohlásek.
6.-7. Funkce hlasivek
8. Náhradní zdroje hlasu, elektrolaryng, náhradní hlasivky.
9-10. Sluchový orgán, kochlea.
11.-12. Některé vady sluchového orgánu
13. Lebka, přenosové vlastnosti.