Databázi akustických signálů o velikosti zhruba 1,5 TB přivezli liberečtí doktorandi ze své stáže v Izraeli. Akustické signály tam v rámci programu Erasmus zkoumali na Bar Ilan University ve městě Ramat Gan. „Mají tam špičkově vybavenou laboratoř speciálně zaměřenou na akustiku," řekl docent Zbyněk Koldovský (na snímku), proděkan pro vědu a výzkum
a doktorské studium Fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Technické univerzity v Liberci.
Liberečtí studenti se zaměřili na měření konkrétního prostoru a vytvořili databázi akustických dat, pomocí níž lze prozkoumávat a testovat různé matematické modely akustického prostředí na základě měření. Podle Koldovského jim pomohlo špičkové vybavení izraelské laboratoře se speciálními sklapovacími stěnami, na kterých lze měnit i povrchový materiál. V takové laboratoři lze naladit charakter a délku dozvuku - jestli bude znít hodně tlumeně, nebo se rozezní jako v katedrále. „Měření jsme prováděli v různých podmínkách. Bylo důležité, aby všechna měření byla spolu dokonale srovnatelná, a k tomu studenti vytvořili zautomatizovaný mechanismus pro provedení přesných replik jednotlivých pokusů. Měření musela probíhat v noci, když byl v budově klid," říká docent Koldovský.
Studenti prováděli precizní měření v prostoru 46 × 36 × 32 cm. V místnosti, ve které je možné měnit akustiku, rozestavěli mikrofony do pevných pozic a s pomocí reproduktoru v určité pozici v měřeném prostoru nahráli impulzní odezvu, která určuje právě to, jak se signál šíří z jednoho bodu do druhého. Posouvali reproduktor po centimetrech. Mikrofony postupně rozmístili i do více pozorovacích pozic, což umožňuje sledovat rozdíly v barvě a prostorovosti signálů. Tak získali podrobnou informaci a vytvořili databázi těchto impulzních odezev.
Zmapovat šíření zvuku v prostoru je podle Koldovského náročné v tom, že prostor běžný je velmi složitý a zvuk, který se v něm jako vlnění šíří, se odrazí od každé překážky, přičemž odraz ovlivňuje i struktura materiálu. „Prostorový zvuk je daný akustikou, jeho šíření má určité zákonitosti, a lze ho proto modelovat matematicky. A my na takovém matematickém modelu pro šíření zvuku pracujeme. Ono to teoreticky existuje - šíření zvuku je popsané fyzikálními vlnovými rovnicemi. Jenomže takto charakterizovat akustiku v reálné místnosti je velmi složité, protože by se musely podrobně popsat všechny okrajové podmínky - každý objekt, materiál i tvar. To je prakticky neřešitelné, a proto hledáme jinou cestu. Ke studiu modelů vyžijeme právě tuto databázi impulzních odezev."
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)