Deprecated: Function session_is_registered() is deprecated in /mnt/raid/samba/www/index.php on line 8
Laboratory of Acoustics, Budapest University of Technology and Economics
 
Akusztikai
Laboratórium
Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem  
Híradástechnikai Tanszék
   Önlab
Önálló laboratórium témák

Talajból származó épületrezgések modellezése ( Konzulens: Fiala Péter )
Zsúfolt városokban egyre égetőbb probléma, hogy a közlekedés által ébresztett talajrezgések bejutnak az épületekbe, ahol szerkezeti rezgés és zaj formájában jelentkeznek. A korszerű épületek illetve közlekedési rezgésforrások tervezésénél egyre inkább előtérbe kerülnek a numerikus számítások, melyekkel az épületen belüli hatást pontosan előre lehet jelezni. Az önálló laboratóriumi témára jelentkező hallgató(k) feladata, hogy megvizsgálják az épületrezgések és talaj-épület kölcsönhatás modellezésére használt korszerű numerikus módszereket, és azok segítségével, már meglévő szoftverek felhasználásával illetve továbbfejlesztésével, különböző épületalapok (sávalap, pontalap, felszíni, beágyazott) rezgésgátlási hatékonyságát vizsgálják. A téma TDK munkaként és diplomatervként folytatható. Elvárások: Az angol nyelv olvasási szintű ismerete Létszám: max. 2 fő
Valószínűségi modellek az akusztikában ( Konzulens: Fiala Péter )
Akusztikai és mechanikai rendszerek modellezésénél a legritkább esetben fordul elő, hogy a modellben szereplő anyagjellemzőket, szerkezeti elemeket pontosan ismerjük. A teremakusztikai elnyelési tényezőt, a hangszertestek sugárzási hatásfokát, a futóműtengelyek rugalmas felfüggesztésének merevségét, stb... nem ismerjük, csak bizonyos keretek közé tudjuk szorítani, így a determinisztikus számításoktól nem várhatjuk el, hogy megbízhatóan leírják a valóságot. A laboratóriumi munkára jelentkező hallgató(k) feladata, hogy egyszerű feladatokon keresztül megismerkedjenek a valószínűségi modellekkel (FUZZY végeselem és peremelem számítások), melyek a számítások bizonyos bemenő paramétereit valószínűségi változóként kezelik, és az eredményeket is eloszlás formájában szolgáltatják. A téma TDK munkaként és diplomatervként folytatható. Elvárások: Az angol nyelv olvasási szintű ismerete, matematikai és minimális programozási készség
Nagysebességű vasutak gördülési rezgése ( Konzulens: Fiala Péter )
A vasúti közlekedésből származó rezgések és zaj legfőbb forrása a vasúti kerék és a sín egyenetlensége. Mivel a mai modern gyorsvasutak sebessége megközelíti a talajban terjedő rezgések sebességét (150 m/s), a gördülési rezgés „hangrobbanásszerű” jelenségeket idézhet elő. A vasúti sín és a kerék egyenetlensége jól mérhető, és ezekből az adatokból az adott sebességgel gördülő vasúti kocsi és a pályaszerkezet várható rezgései számíthatóak. Az önálló laboratóriumi feladatra jelentkező hallgatók feladata, hogy megismerkedjenek a vasúti rezgésforrások modellezési lehetőségeivel, és egyszerű modellek alkalmazásával vizsgálják meg, hogy a vasúti kocsi sebessége (különös tekintettel a nagy sebességű tartományra) miként befolyásolja a kocsin belül és a pályaszerkezetben kialakuló rezgéseket. A téma TDK dolgozatként és diplomatervként folytatható. Elvárások: Az angol nyelv olvasás szintű ismerete, jó matematikai és programozási készség.
Légköri hatások a távoltéri hangterjedésben ( Konzulens: Fiala Péter )
A távoltéri hangterjedést jelentősen befolyásolják a légköri tényezők. A levegő hőmérsékletének és nyomásának változása miatt a hangullámok elhajlanak, a magasságfüggő szélsebesség is jelentősen befolyásolja a hang szabadtéri terjedését. Ezek a hatások, sajnos, a legtöbb szabadtéri terjedést modellező szoftverben nincsenek figyelembe véve. A laboratóriumi munkára jelentkező hallgató feladata, hogy megismerkedjen az inhomogén levegő modellezésének módszertanával, és számítógépes szoftver segítségéve vizsgálja meg, hogy a légköri tényezők miként befolyásolhatják egy zajforrás távoltérben mérhető hangját. Elvárások: Angol nyelvtudás, minimális programozási készség.
Gömbsugárzó hangdoboz fejlesztése és alkalmazása ( Konzulens: Huszty Csaba )
A hallgató feladata állítható iránykarakterisztikájú nagyfrekvencián is gömbi karakterisztikával jellemezhető hangsugárzó fejlesztése, készítése. A laboratóriumi tevékenység során a hallgató feladata a hangsugárzó megtervezése és kivitelezése, valamint mérése, illetve az elkészített forrás alkalmazási lehetőségeinek áttekintése. A téma TDK és diplomamunkaként, valamint doktori témaként is sikerrel folytatható. A jelentkezés feltétele: angol nyelvismeret, szakmai elhivatottság és érdeklődés. A témára több hallgató jelentkezését is várjuk.
Teremakusztikai paraméterek vizsgálata ( Konzulens: Huszty Csaba )
A hallgató feladata áttekinteni a teremakusztikai mérések során használt paramétereket, majd modellezés, valamint szimuláció segítségével feltárni közöttük az összefüggéseket és kölcsönhatásokat. Az összefüggések feltárásával és független paramétek keresésével gyakorlati mérésekkel ellenőrizve lehetővé válhatnának eddig precízen körül nem írt szubjektív tapasztalatok magyarázata is. A téma TDK munkaként és diplomatervként is folytatható.
Szabdtéri hangterjezés modellezése sugárkövetéssel ( Konzulens: Nagy Attila Balázs )
A zajtérképezés (az Európai Unió rendelete miatt) egyre gyakoribb feladat hazánkban is. A zajtérképek készítéséhez több szoftver is kapható kereskedelmi forgalomban.

A témára jelentkező hallgató feladata, hogy kültéri zajterjedésre alkalmas, grafikus felülettel rendelkező MatLab programot készítsen. A program vegyen figyelembe különböző forrástípusokat (pont/vonal/felületi forrás), tereptárgyakat (domborzati viszonyok, házak, építmények), ezek elnyelését és az ezekről történő hangvisszaverődést, diffrakciót, továbbá (a kereskedelmi forgalomban kapható programoktól eltérően) a különböző hőmérsékletű légrétegek és a szél hatását.

A téma TDK munkaként és diplomatervként is folytatható. Elvárások: angol (vagy német nyelv) olvasási ismerete, jó matematikai és programozói készség.

Akusztikai kamera - Hangforrás azonosítás mikrofonmátrixszal ( Konzulens: Nagy Attila Balázs )
A zajforrás azonosítása nem egyszerű feladat: a sugárzó felület nem megközelíthető (pl. izzó felületek), nem terhelhető rezgésérzékelőkkel a sugárzás megváltoztatása nélkül (pl. hangszórómembrán), vagy a szerkezet működéséből adódóan nem szerelhető rá rezgésérzékelő (pl. forgó autókerék). Sokszor pedig a felület nagy kiterjedése miatt túl időigényes a lokalizáció. Ilyen esetekben használható az akusztikai kamera, ami nem más, mint egy változtatható karakterisztikájú mikrofonmátrix.

Az önálló laboratóriumi témára jelentkező hallgató feladata, hogy egy (tetszőleges számú) mikrofonból álló, téglalap elrendezésű mátrixból származó hangfelvételeken demonstrálja a mátrix nyalábformálásának hatását. Végső cél a nyalábformálás segítségével egy akusztikai kamera kifejlesztése.

A téma TDK munkaként és diplomatervként is folytatható. Elvárások: angol (vagy német nyelv) olvasási ismerete, közepes matematikai és programozói készség.

Helmholtz-rezonátorok vizsgálata ( Konzulens: Nagy Attila Balázs )
A Helmholtz-rezonátorokkal kapcsolatban számtalan elméleti modell és tervezési segédlet ismert, a gyakorlati megvalósítás eredménye azonban gyakran eltér a várttól.

A témára jelentkező hallgató feladata, hogy a Helmholtz-rezonátorok elméletének megismerése után több, különböző rezonátort építsen: az egyszerű Helmholtz-rezonátortól a rezonátor rendszereken (tömb, mátrix) át egészen a speciális kivitelű rezonátorokig. Az elkészített rezonátorok akusztikai tulajdonságainak megmérése után az eredmények alapján a valóságot jobban közelítő elméleti modellt dolgozzon ki.

A téma TDK munkaként és diplomatervként is folytatható. Elvárások: angol (vagy német nyelv) olvasási ismerete, jó matematikai készség, barkácsolási hajlam.

Hangdobozok tervezésének optimalizálása ( Konzulens: Augusztinovicz Fülöp )
Az elektroakusztikai sugárzók tervezése hagyományosan koncentrált paraméteres modellek segítségével történik. Ez a megközelítés azonban csak tájékoztató pontosságú még abban a frekvenciatartományban is, ahol a modell alkalmazásának feltételei adottak. Az önálló labor célja, hogy a koncentrált paraméteres megközelítést alkalmazó és pontosabb, numerikus módszerrel nyert eredményeket egymással és mérések eredményeivel ssszevetve javítsa a tervezési és méretezési módszerek pontosságát. A téma diplomatervvé fejleszthető és ipari háttérrel is rendelkezik. A hallgatókkal szembeni elvárások: motiváció, angol nyelvismeret és felhasználói szintű számítógépes ismeretek. (Programozási igény nincs.)
Aktív zajcsökkentő rendszerek teljesítmélnyének vizsgálata ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
Az aktív zajcsökkentő rendszerek alkalmazhatóságának vizsgálata általában nem terjed ki az adott probléma vibroakusztikai vizsgálatára. A témát vizsgáló szakemberek az adott problémát általában egyszerű jelfeldolgozási problémaként kezelik. Ennek megfelelően a teljesítmény sokszor a várakozás alatt marad, a rendszer nem tisztázott vibroakusztikai viselkedése miatt.
A jeletkező hallgató(k) feladata numerikus ANC modellek vizsgálata lesz, amely kiterjed a rendszer teljesítményének, valamint a másodlagos források optimális elhelyezésének vizsgálatára.
Elvárások: angol nyelv olvasási ismerete, jó matematikai készség.
Numerikus modellek alkalmazása az aktív zajcsökkentésben ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
Aktív zajcsökkentő rendszerek alkalmazásánál a kontrollálni kívánt térbe (csendzónába) un. hiba mikrofonokat kell elhelyezi. Sok gyakorlati esetben ez nem lehetséges. Aprobléma kiküszöböléséhez a numerikus akusztikai módszerek nyújthatnak segítséget. A jeletkező hallgató(k) feladata ezek módszerek megismerése és alkalmazása ANC rendszerekben. Elvárások: angol nyelv olvasási ismerete, jó matematikai készség.
Véletlen paraméterű rendszerekben való hullámterjedés Monta Carlo szimulációja ( Konzulens: Fiala Péter )
Ahogy az akusztikai és mechanikai rendszerek modellező eljárásai egyre finomabb rendszerek leírására alkalmasak, a modellezett rendszerek paramétereinek bizonytalanságából származó hiba már meghaladhatja a számítások pontosságából adódó hibát. Ilyen esetben célszerű a rendszer paramétereit valószínűségi változóként vagy sztochasztikus folyamatként modellezni, és a rezgő rendszer válaszának statisztikus tulajdonságait számítani. A laboratóriumi témára jelentkező hallgató feladata, hogy megismerkedjen a véletlen paraméterű mechanikai rendszerek modellezési lehetőségeivel, majd Monte Carlo szimulációs technika alkalmazásval vizsgálja meg egyszerűbb rezgő rendszerek viselkedését. A téma a véletlen paraméterű rendszerek mérés útján való paraméterbecslésével folytatható. A téma TDK dolgozat és diplomaterv formájában folytatható.
Rezgésszigetelt rendszerek energiaegyensúlya ( Konzulens: Fiala Péter )
Rezgésforrások vagy védendő objektumok rezgésszigetelésénél gyakran alkalmazott eljárás a rugalmas alátámasztás beiktatása. Vasúti rezgésforrások vagy rezgő gépek esetén ez a pályaszerkezet illetve a géptest rugalmas alátámasztását, épületeknél pedig a teljes épületszerkezet rugókra helyezését jelenti. A rualmas alátámasztás problémája, hogy a disszipatív elemek kevés rezgési energiát tudnak hővé alakítani, így míg a védendő oldalon rezgéscsökkenést, a rendszer "másik oldalán" rezgésnövekedést eredményeznek. A laboratóriumi témára jelentkező hallgató(k) feladata, hogy megvizsgálják egy vasúti pálya alá beépített úsztatott pályaszerkezet visszahatását a kocsi belsejében kialakuló rezgésekre és zajra, illetve modellezzék egy rezgésszigetelt épület környezetében jelentkező rezgésnövekedést. A téma TDK dolgozat és diplomaterv formájában folytatható.
Másodlagos aktív zajcsökkentő források ultrahangszórókkal ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
A meglehetősen kísérleti téma két ultrahang megfelelő interferenciája révén keletkező, normál hangfrekvenciás tartományban hallható hang előállítását, és annak aktív zajcsökkentő rendszerekben való alkalmazását vizsgálja. Az elv különlegességét az adja, hogy az így előállított hang messze jobban irányított mint a "hagyományos" technológiával előállított, így különleges módosított hangterek precíz pozicionálására nyílik (elvben) lehetőség. A jelentkező hallgató(k) feladata az elmélet megismerése, modellezése lesz.
Elvárások: angol nyelv olvasási ismerete, jó matematikai készség. Létszám max. 2 fő.
Akusztikus húros hangszerek hangsugárzása ( Konzulens: Nagy Attila Balázs )
Az akusztikus húros hangszerek (gitár és egyéb pengetős hangszerek, hegedű és a többi vonós hangszer, stb.) hangját sok minden meghatározza: a felhasznált faanyagok, a hangszer alakja, az egyes részek kialakítása, a felületkezelés, a használt húrok, stb.

Hogyan lesz a húrok rezgéséből hang? Hogyan befolyásolja a hangsugárzást például a bordázat, a hanglyuk? Készíthető-e tervezéssel nagyobb hangerejű gitár, hegedű, stb.?

A témára jelentkező hallgató feladata, hogy akusztikai vizsgálatokkal feltérképezze az általa választott hangszer hangsugárzási mechanizmusát, és a valóságot jól közelítő numerikus modellt hozzon létre peremelem, végeselem vagy más módszerek alkalmazásával. A feladat a tanszéken végzett, ill. jelenleg is futó hangszerakusztikai vizsgálatokra is épülhet, azokhoz köthető.

A téma diplomaterv formájában is folytatható.

Elvárások: Angol nyelv olvasási szintű ismerete és minimális hangszerismeret.

Létszám: max. 2 fő

Moduláris hangstúdiók ( Konzulens: Nagy Attila Balázs )
A hangtechnika mára szinte már teljesen a háztartás részévé vált: a számítástechnika fejlődésével szinte minden családban található hangkártyával rendelkező számítógép, aminek segítségével amatőr, szerkesztett hangfelvételek készíthetők.
Ha valaki ennél többre vágyik, viszonylag olcsón vásárolhat jó minőségű mikrofonokat, keverőpultot, erősítőt, monitor hangfalat, stb. - elkezdheti egy házi hangstúdió építését, amit, ha anyagi lehetőségei engedik, később tovább bővíthet, fejleszthet. Nem mindegy azonban, hogy az egyes fejlesztések során a meglévő berendezések hány százalékát kell kidobni, ill. tartható meg.

A témára jelentkező hallgató feladata, hogy a különböző igényekhez igazított hangstúdió kiépítési szinteket és minőségi osztályokat definiáljon. A rendszerezés adott osztályhoz és szinthez tartozó elemének definíciója biztosítsa az adott elem és a szomszédos elemek közötti átjárás lehetőségét, tartalmazza az átlépéshez szükséges elemek specifikációját. Így az adott kiépítés tudatos fejlesztésével, a meglévő stúdióberendezések lehetőség szerinti maximális megtartása mellett lehet átlépni a következő fokozatra (horizontális és vertikális irányban) - a stúdió modulárisan bővíthetővé válik.

Az elkészült kategóriák alapján a működő stúdiók osztályozhatók, ami minőségbiztosítási szempontból is hasznos lehet. Ezenkívül az osztályzás segíti a stúdiók szolgáltatását igénybevevő "vásárlók" döntését is.

A téma diplomatervként is folytatható.

Elvárások: Minimális stúdiótechnikai ismeretek.

Létszám: max. 2 fő

Akusztikai végeselem szoftvere fejlesztése ( Konzulens: Fiala Péter )
Az akusztikai végeselem módszer zárt akusztikai térrészekben végbemenő hullámterjedési jelenségek numerikus modellzési eljárása. A témára jelentkező hallgató megismerkedik a végeselem módszer elméletével, majd részt vesz a tanszéki fejlesztésű AcouFEM szoftver programozásában.A MatLab alatt fejlesztett szoftver sok tekintetben (2.5D modellezés, mozgó források, periodikus szerkezetetek kezelése) túlmutat a kereskedelmi formalomban kapható végeselem szoftverek (AnSys, Nastran) alkalmazási lehetőségein.
Audió effekt megvalósítása DSP-vel ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
A jelenlegi technológiai szinten az audio effektek (pl. egy fejlettebb gitár effect) létrehozása DSP (Digital Signal Processor) alapú rendszerekkel történik. Az analóg bemeneti jelet, digitalizálás után, a digitális jelfeldolgozó egység (DSP) feldolgozza, majd az eredményként kapott digitális jelet analóg jellé visszaalalkítva kapjuk a megváltoztatott jelet.
Alapvető igény továbbá a jelfeldolgozási eljárás paramétereinek változtatása (pl. egy EQ szűrőinek kiemelése) illetve ezek grafikus megjelenítése. A feladatot általában a DSP rendszerrel összekötött host PC ill., az azon futó (grafikus) program segítségével érhetjük el.
A hallgató feladata a vibroakusztikai laborban meglévõ PC-s környezetbe integrál DSP rendszerek (RTD Embedded Technologies, www.rtd.com) programozása lesz (DSP és Host oldal).
Web alapú akusztikai analizátor program ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
Az akusztikai méréstechnikában - különösen a helyszíni mérések során - az adatok feldolgozása általában utólag történik. Ezek a mérések, általában, az időtartománybeli jelek mérésén alapulnak, és az adott feladat dönti el a további feldolgozás folyamatát (pl. terem impulzusválasz mérése, módus elemzés, zaj és rezgésmérés).
A feldolgozás során, ma már szinte elemi követelmény, hogy a feldolgozást végző szakemberek párhuzamosan, egymással kommunikálva, akár különböző földrajzi helyeken végezhessék munkájukat. A specializált programok platform és helyfüggetlenség előnyét elsősorban a web alapú rendszerek hordozzák.
A hallgató feladata olyan kliens oldali (web böngészőn futó) applikáció kidolgozása és implementálása lesz, amellyel lehetővé válik az adott szerveren található mérési adatbázis kiértékelése és megjelenítése.
VST plugin programozás ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
A hallgatók feladata különféle audio jelfeldolgozási feladatok (effektek) implementálása VST (Virtual Studio Technology, bővebben itt és itt) környezetben. A konkrét feladat egyéni megbeszélés alapján alakul ki.
Aktív zajcsökkentés ( Konzulens: Gulyás Krisztián )
Az aktív zajcsökkentés (ANC - Active Noise Control, bővebben itt ) egy viszonylag új módszer mely a kívánt zajt szünteti meg egy adott akusztikai térben a destruktív interferencia elvén. A ANC rendszerek a kívánt hatást bonyolult jelfeldolgozó eszközökkel érik el. A hallgató feladata az akusztikai laboratóriumban található ANC rendszerek megismerése és továbbfejlesztése lesz. A konkrét feladat egyéni megbeszélés alapján alakul ki.

Akusztikai Laboratórium
H-1117 Budapest, Magyar Tudósok körútja 2.
e-mail: info @ vibac.hit.bme.hu