ACOUSTIC №15

Проекти Лабораторії АЕК: що зроблено за рік

 

Лабораторію акустичної експертизи та корекції було організовано рішенням засідання кафедри акустики та акустоелектроніки, Протокол №1 від 26.08.2015. Штаб-квартирою Лабораторії обрано к. 233 корпусу 12 НТУУ "КПІ", а черговими по штаб-квартирі призначено А. Продеуса (як то кажуть, "автора ідеї"). Планувалося, що асистувати в цій справі будуть Костянтин Пилипенко, асистент кафедри, та Ольга Ладошко, аспірант кафедри. Посилання на веб-сторінку Лабораторії можна знайти тут.

Сьогодні, через 9 місяців, прийшов час спитати себе, що з того вийшло - що зроблено, а що не вдалося...

Оскільки "носієм" ідей проектів є викладачі, доцільно сформувати наш звіт саме таким чином, тобто, групуючи інформацію із прив'язкою до наукових керівників проектів.

1. Проекти А. Продеуса

 Було оголошено 5 проектів:

Як бачимо, перші чотири із оголошених п'яти проектів успішно виконано. Останній проект виявився "непідйомним" для магістрів 6-го курсу, що пояснюється як складністю теми, так і низькуватим рівнем теоретичної та практичної підготовки студентів. Хто в тому винен? Десь, можливо, винен науковий керівник, котрий обрав занадто складну тему. А десь винні й самі студенти, котрим на 6-му курсі вже трохи не до навчання - наступає час вибору місця роботи, й треба із цим не баритися...

Що стосується виконаних проектів, перші три із них завершенно написанням статей та публікацією їх в журналі Electronics and Communication. Це наступні статті:

1. К.С. Замша, Б.В. Лозинский, Ю.А. Митяй, Е.С. Степановская, А.Н. Продеус. Объективное и субъективное оценивание качества речевых сигналов с ограниченной полосой частот. - Electronics and Communications, Vol. 21, № 1(90), 2016. – P. 18-26.

2. Ю.С. Костючок, Л.С. Мартинович, Д.Е. Моторнюк, В.А. Нечитайло, А.В. Храпачевский, А.Н. Продеус. Акустическая паспортизация учебных помещений. - ISSN 1811-4512. Electronics and Communications, 2016, Vol.21, No.2(91). – P.63-70.

3. И.В. Котвицкий , А.Н. Продеус. Объективное и субъективное оценивание качества речевых и музыкальных сигналов, подвергнутых фазовым искажениям. - ISSN 1811-4512. Electronics and Communications, 2016, Vol.21, No.2(91). – P.25-31.

Підводячи підсумок, зазначимо, що "коефіцієнт корисної дії" проектування є досить великим, а одержані результаті є корисними як для студентів, так і для наукового керівника. Навряд чи в майбутньому році буде набагато легше й простіше, але загалом ніяка робота сама собою не робиться...

2. Проекти С. Козерука

 Було оголошено 4 проекти:

  • Пеленгатор координат стрілка (куратори: доцент О. Козерук; активні учасники - магістри Д. Волков, А. Круглик, Д. Мазніченко, Ю. Мітяй). Стадія проекту: в дії.
  • Низькочастотний резонаторний мікрофон (куратори: доцент О. Козерук; активні учасники - магістр Д. Волков)
  • Параметричний гучномовець - гостронаправлений передавач звуку  (куратори: доцент О. Козерук; активні учасники - магістри Д. Мазніченко, Ю. Мітяй). Стадія проекту: в дії.
  • Тактильна комунікація - передача невербальної інформації ультразвуком (куратори: доцент О. Козерук; активні учасники - магістр І. Котвицький). Стадія проекту: завершено.

Результатами першого проекту є розробка комп'ютерного стенду та мікрофонної антени, із використанням яких проведено лабораторні та натурні випробування й одержано позитивні результати. Студент А. Круглик захистив бакалаврську дипломну роботу із використання відповідних матеріалів.

Результатами другого проекту є розробка апаратно-програмного макету та проведення лабораторних випробувань. Роботу виконано практично повністю, а студент Д. Волков за матеріалами даної роботи захистив бакалаврську дипломну роботу.

Третій проект виконано на 60%, при цьому розроблено параметричну антену та комп'ютерний стенд, проведено лабораторні випробування, разроблено діючий макет, опубліковано статтю (Козерук С.О., Мазніченко Д.В., Митяй Ю.Б.   Дослідження параметричної трансформації ультразвуку в звук.// Системи обробки інформації – Харків.: ХУПС, 2015.- випуск №10(135). - с. 21-25).

Четвертий проект завершено, результатом його виконання є лабораторный макет та декілька наукових публікацій (зокрема: Козерук С.О., Котвицкий І.В. Особенности использования ультразвука для тактильного вещания.  // Системи обробки інформації – Харків.: ХУПС, 2013.- вип.. №7(114). - с.19-23).

Таким чином, вважаємо, що й тут переважну більшість проектів доведено практично до кінця.

3. Проекти О. Коржика та В. Заєця

Було заявлено наступні проекти:

Маємо інформацію про досить гарний стан третього проекту: за його результатами подано до опублікування кілька статей та зроблено кілька доповідей на наукових конференціях та симозіумах. Стан інших проектів є недостатньо визначеним, тому прохання до наукових керівників - доопрацювати це питання.

4. Короткі підсумки

Ідея виконання студентами проектів, що є максимально наближеними до реальних потреб суспільства, замість "школярських" лабораторно-практичних завдань є конструктивною. Є доцільним в майбутньому подовжувати та розвивати цей напрямок науково-навчально-практичної діяльності студентів та викладачів.

 ©  Аркадій Продеус


 

Акустика у Великобританії, й не тільки...

 

Нещодавно до кафедри акустики та акустоелектроніки надійшов збірник, що називається "IOA. The first 40 years". IOA - це абревіатура Institute of Acoustics, Акустичного інституту Великобританії, котрому у 2014 році, виповнилося 40 років. Зважаючи на цю досить знаменну подію та враховуючи значний внесок британських акустиків в науку, вважаємо за доцільне коротенько ознайомитись із географією, історією та здобутками цієї організації.
 
1. Трохи географії
 
Місцезнаходження головного офісу Акустичного інституту (АІ): місто Сент-Олбанс (St Albans), вулиця Вікторії, 3-й поверх будинку св. Петра 45-49. Сент-Олбанс - це невелике місто в південній частині англійського графства Хартфордшир, розташоване приблизно в 30 км північніше Лондона. Населення міста 140 тис. жителів. Можливо, саме через невеликі розміри містечка та скромність тамтешньої архітектури нам поки що не вдалося знайти в Інтернеті фото будинку, в якому міститься головний офіс Акустичного інституту. Назву місту дано на честь першого британського святого Олбана, котрий захистив від римлян проповідників християнства, що знайшли тимчасовий притулок в його оселі. Місто шанує пам'ять багатьох видатних діячів, що народилися, вчились й працювали в ньому. Зокрема, жителями міста свого часу були Френсис Бекон (середньовічний філософ та вчений) та Стівен Хокінг (сучасний фізик).
 
2. Трохи історії: як створювався Акустичний інститут Великобританії
 
Інститут акустики був заснований в 1974 році й створювався в 2 етапи.
На першому етапі, в 1948 р., було створено Акустичне відділення Фізичної спільноти Британії. Його членами могли стати представники ряду інститутів і спільнот: інституту фізики, інституту цивільних інженерів, королівського інституту британських архітекторів, інституту інженерів-електриків, британської спільноти кінематографії, фізіологічної спільноти. Згодом цей перелік розширювався шляхом включення в нього: інституту інженерів-механіків, об'єднаної спільноти музикантів, королівської музичної асоціації, інституту технології музичних інструментів, британської асоціації звукозапису, королівської спільноти аеронавтів, британської психологічної спільноти, британського інституту радіоінженерів.

В 1948 році був проведений перший симпозіум цього Акустичного відділення. Він називався "Розширений огляд проблем передачі звуку й шуму". Головою симпозіуму був Лео Беранек (до речі, в 2014 році Лео Беранеку виповнилося 100 років).
На другому етапі, в 1965 році, було утворено Британську Акустичну спільноту.
 
Лео Беранек

З 1953 р. по 1971 р. було проведено 7 міжнародних акустичних конгресів (конгреси проводилися кожні 3 роки). В 1974 р. Лондоні планувалося проведення 8-го міжнародного акустичного конгресу. Саме ця подія й стимулювала створення в 1974 році Акустичного інституту. 
 
3. Структура та напрямки діяльності
 
АІ сьогодні - ці досить велика кількість відділень та груп.

Загалом існує близько 15 відділень: головне, східно-центральне, східне, відділення Гонконгу, ірландське, Лондонське, центральне, північно-східне, північно-західне, шотландське, південне, південно-західне, Йоркширське й Хумберсайда, Уельсу... Створення такої великої кількості відділень пояснюють досить прозаїчно: необхідно було мінімізувати транспортні та часові витрати на відвідування вечірніх семінарів, занять та нарад.
 
Існує 12 груп АІ, що відрізняються як напрямками діяльності, так і віковими ознаками: 
  • будівельна акустика
  • електроакустика й відтворення звуку
  • навколишній шум
  • індустріальний шум
  • шум й вібрації
  • вимірювання й інструментарій
  • музична акустика
  • фізична акустика
  • слух й мовлення
  • підводна акустика
  • група старійшин
  • неформальна група молодих учених
 
4. Досягнення
 
Головними досягненнями Акустичного інституту є:
  • проведення міжнародних конференцій;
  • організація навчання;
  • прагнення до високих професійних стандартів;
  • створення груп по спеціальних напрямках;
  • забезпечення акустиків мережевими ресурсами;
  • підвищення ролі науки в очах громадськості.
Більш докладну інформацію щодо Акустичного інституту Великобританії можна знайти на сайті Акустичного інституту: http://www.ioa.org.uk
 
5. Акустичний бюлетень
 
Цікавим джерелом інформації щодо Акустичного інституту, й не тільки, є журнал "Acoustics bulletin", що видається 6 разів на рік та коштує 20 фунтів стерлінгів. Зауважимо, що цей журнал акуратно надсилається на кафедру акустики та акустоелектроніки НТУУ "КПІ", тому із ним можна легко (тобто, зовсім безплатно!) ознайомитися.
Видання журналу минулих років (до серпня 2015 р.) у форматі pdf можна знайти на сайті Акустичного інституту за посиланням: http://www.ioa.org.uk/publications/acoustics-bulletin-past 
Видається цікавим коротко оглянути зміст останнього найсвіжішого бюлетня, що надійшов до нашої кафедри - це Акустичний бюлетень  Vol. 41, № 3 за травень-липень 2016 року.
 
Реклама
Як і в кожному сучасному журналі, на сторінках бюлетня багато реклами, і це зрозуміло - треба ж якось жити видавництву... Але реклама стосується виключно акустичної тематики - це різноманітні програмні та апаратні розробки для моніторингу та вимірювання рівня вібрацій, акустичні панелі, різноманітні послуги з організації акустичних вимірювань та виконання робіт із коригування параметрів акустичного середовища.
Наприклад, цікавою видається інформація щодо виконання робіт із звукового маскування. За це береться фірма із Саутгемптону, її сайт можна відвідати за посиланням www.aet.gb.com. Цей напрямок є цікавим й для нашої кафедри, оскільки в Києві є попит на виконання подібних робіт. Інший приклад - комп'ютерна програма SoundPLAN для шумового моніторингу місцевості навколо різноманітних шляхів.
 
Новини звідусіль
Фактично, ці інформаційні повідомлення є також різновидом реклами, але вони відрізняються більш детальним викладенням особливостей сучасних акустичних технологій та спрямовані на читачів-дослідників. Крім того, тут маємо можливість вивчити ще й "акустичну географію", оскільки джерелами інформації є дослідники різних країн. Зокрема, цікавим є повідомлення про оновлення стандартів з вимірювання якості звукової ізоляції в будинках та приміщеннях (автором повідомлення є співробітник АІ). Цікаво також дізнатися, що дослідники німецького аерокосмічного центру розпочали дослідження якості сну в дітей, що живуть в околицях аеропортів Кельна та Бонна. Крім того, є коротенькі статті-повідомлення про 3D звукове картування вулиць міст (Нідерланди), про зв'язок між акустикою концертних залів та емоціональним враженням від музики (Фінляндія). Дізнаємося й про проведення в Австралії досить дорогих ($3,3 млн) досліджень впливу шуму вітрякових систем на здоров'я людей...
 
Науково-технічні публікації
Майже половину об'єму журналу займають три статті.
Перша стаття, назву якої можна перекласти як "Застосування машинного навчання до задачі класифікації гучномовців музичних інструментів" займає майже сім сторінок й досить вичерпно викладає теретичні засади  одного різновиду систем класифікації. Тут ми знайомимося із порівнням суб'єктивного та об'єктивного методів діагностики, із важливістю проблеми вибору класифікаційних ознак, із елементами напряму "машинне навчання" (machine learning), із складністю розв'язання проблеми підвищення стійкості розв'язку задачі методом регуляризації...
Друга стаття викликає неабиякий подів своєю проблематикою. Стаття називається "Оцінювання шуму, спричиненого гавкотом у собачих притулках". Виявляється, на території Великобританії  та Ірландії нараховується близько 4,5 тисяч собачих притулків. Зрозуміло, що собаки гавкають, коли хотять їсти або коли чимось розлючені - сваряться ж не тільки люди :) Але, з огляду на велику кількість собак, цей гавкіт є гучним й неприємним, особливо для мешканців близько розташованих осель... Читаючи цю статтю, важко зрозуміти, яким чином цю проблему можна розв'язати технічними засобами. Але добре видно, що проблемою займаються на високому науковому рівні, що під її вивчення буде виділено досить грошей, а також написано багато паперів...
Третя стаття "Стабільність розробок та практики в галузі продукування звуку" відображає інтерес великих компаній в галузі продукування звуку до спільного відстеження впливу їх продукції на спільноту. Технічних аспектів тут майже не видно, більше менеджменту...
 
Підводячи риску, зауважу, що читання Акустичного бюлетня є цікавим й корисним, оскільки дозволяє дізнатися про сучасний стан багатьох акустичних напрямків у різних країнах світу, й зокрема - в Акустичному інституті Великобританії...
 
©  Аркадій Продеус