GÁL, M. Univerzální měřicí rozhraní pro digitální audio signál [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.
Téma práce diplomanta Marka Gála lze označit za komplexní úlohu, neboť pokrývá úkoly z oblasti návrhu, realizace i oživení elektronického měřicího zařízení obsahujícího jak, analogovou, tak i digitální část. Úkolem diplomanta bylo navázat na výsledky diplomové práce studenta Martina Stejskala z Ústavu radiotechniky VUT v Brně s názvem: Polymorfní USB-I2S rozhraní. Cílem této nové práce bylo zapracování změn a úprav, které po více jak ročním provozu původního zařízení vznikly. Dalším úkolem bylo doplnit funkcionalitu zařízení o Bluetooth komunikaci. Zadání práce bylo definováno jako externím zadání společnosti ALPS Electric Czech, s.r.o. Výsledné zařízení lze charakterizovat jako specializovanou externí zvukovou kartu určenou pro měřicí úlohy z oblasti audiotechniky. Student věnoval realizaci velké množství času a úsilí. V průběhu řešení práce byl patrný jeho zájem o řešení daného problému. Pracoval iniciativně, samostatně a své průběžné výsledky prezentoval na pravidelných konzultacích v průběhu celého studia. Veškeré body zadání byly splněny. Na základě nastudovaných znalostí z původní diplomové práce a požadavků externího zadavatele, student definoval slabá místa v původním návrhu zařízení a rozhodl o celkovém redesignu zařízení, tak aby splňovalo nové požadavky zadavatele (galvanické oddělení, bateriové napájení, nový displej, bluetooth modul). Celé zařízení bylo diplomantem následně realizováno, oživeno a byla mi prezentována jeho základní funkčnost. Student v závěrečné kapitole věnované zhodnocení výsledků uvádí mnoho informaci o dalších nutných úkolech, které je třeba k plnému zprovoznění zvukové karty provést, tyto úkoly jsou už ale dle mého názoru mimo rámec diplomové práce a budou provedeny externím zadavatelem práce. Diplomant prezentoval průběžné výsledky této práce na studentské soutěži EEICT 2016, kde získal první místo v kategorii: Automatizace a silnoproudá elektrotechnika. Student věnoval řešení práce dostatek času. Dosažené výsledky i formální zpracování práce jednoznačně svědčí o inženýrských schopnostech studenta. Předložené práci navrhuji hodnocení: výborně - A.
Diplomant pan Bc. Marek Gál se ve své diplomové práci zabýval inovací a rozšířením zvukové karty s rozhraními USB a I2S. Karta měla být dále doplněna o bezdrátový modul bluetooth. Zadání zahrnovalo širokou oblast od zpracování audio signálů pomocí analogových i číslicových obvodů, návrh desky plošného spoje, programování mikrokontrolérů za pomoci OS reálného času FreeRTOS až po komunikaci po sběrnicích I2S, USB, UART. Náročnost zadání považuji po odborné i časové stránce za nadprůměrnou. Práce má cca 70 stran textu a je rozdělena do 8 kapitol. Na začátku práce diplomant stručně popsal standard sběrnice I2S a původní řešení karty zpracované v rámci diplomové práce Ing. Stejskala v r. 2014. Dále se již diplomant věnoval vlastnímu návrhu inovace a rozšíření karty. Pan Bc. Gál vyměnil původní zdroj hodinového kmitočtu realizovaný pomocí vnějšího krystalu a vnitřních obvodů mikrokontroléru za externí krystalový oscilátor a externí fázový závěs, nahradil původní LCD displej z mobilního telefonu s malým rozlišením 84x48 bodů standardním LCD displejem s rozlišením 128x64 bodů. Aby bylo možné přivádět na sběrnici I2S digitalizované audio signály z různých zdrojů, autor navrhnul přepínač založený na hradlech s třístavovým výstupem. Na desku také umístil mikrofon a modul bluetooth. Důležitou částí práce je řešení galvanického oddělení sběrnice I2S. a návrh napájecích obvodů. Převážná část práce je vlastním dílem diplomanta, z literatury jsou převzaty pouze nejnutnější informace. K návrhu jednotlivých obvodů a měření jejich parametrů mám následující připomínky: -Diplomant se při popisu návrhu jednotlivých částí zařízení vůbec neodkazuje na schémata uvedená v příloze. Není zřejmé, jak tato schémata vznikla. -Autor si nestanovil na začátku práce šířku přenášeného pásma audiosignálu pro jednotlivé kanály. Pak není zřejmé, proč na str. 28 používá pro lomovou frekvenci filtru 19 kHz a u sluchátek lomovou frekvenci 45 Hz a na str. 29 navrhuje filtr s lomovou frekvencí 25 kHz. -Na str. 29 diplomant nijak nezdůvodňuje, proč stačí za delta-sigma převodník zařadit filtr s útlumem 40 dB/dek. -Není proveden výpočet hodnot součástek pro Schéma 1 na str. 28. -Při návrhu výstupního filtru na str. 29 a 28 se diplomant neobtěžoval dosadit do vztahů ani uvést, z jaké řady volí hodnoty součástek (E12, E24, …). -Při návrhu některých dílčích obvodů diplomant nepostupuje v logickém sledu. Např. na str. 28 řeší „zapojení vstupu kodeku“ i s uvedenými hodnotami součástek a až následně na str. 30 vybírá mikrofon, který by měl být na vstup připojen. Správně měl vybrat mikrofon a na základě jeho parametrů řádně navrhnout vstupní obvody i s provedením výpočtů hodnot součástek. Není např. zřejmé, proč má rezistor R3 ve schématu Schéma 1 hodnotu 2k2. -Obdobně návrh napájecích obvodů měl být proveden jako poslední až poté, co budou známy hodnoty napájecích napětí a zejména proudy, které odebírají jednotlivé obvody. -Při návrhu plošného spoje pan Bc. Gál nebyl schopen navrhnout plošný spoj tak, aby výstup z modulu bluetooth byl propojen s anténou vedením o charakteristické impedanci 50 Ohmů, což je při kmitočtu signálu 2,4 GHz velmi důležité. (Viz. str. 46, 2, odstavec). -V kapitole 7.2, str. 66 diplomant neuvádí definiční vztah pro parametry označené SRN a THD+N. -Modul bluetooth nebyl nijak testován (nebo se o ověření jeho funkčnosti diplomant nezmiňuje). Připomínky mám i k formální stránce práce: -Práce obsahuje celou řadu netechnických výrazů a formulací např. „Pro napravení závady …“ (str. 21, 1. odstavec). Na mnoha místech je práce psána spíše jako beletrie a ne technická zpráva. Např. „Kvalitně zpracovaná napájecí větev je základem celého zařízení“ (str. 36, 1. odstavec). -Spousta vět nemá žádný smysluplný obsah (např. str. 75, poslední odstavec). -Diplomant zásadně mezi číselnou hodnotu a jednotku nevkládá mezeru (např. str. 28 220uF, 45Hz). -Text v některých obrázcích je bez použití lupy těžko čitelný (např. Obrázek 17, str. 24, Obrázek 27, str. 34, Obrázek 36, str. 48). -Popis v obrázcích je v angličtině, zatímco práce je psána v češtině. -V grafech není uvedena veličina vynesená na svislé ose (Obrázek 48 až 52, str. 68 až 73). Na závěr konstatuji, že pan Bc. Marek Gál odvedl značné množství práce při návrhu a testování audio desky. Tím prokázal solidní inženýrské schopnosti. Na druhou stranu však musím konstatovat, že práce má značné množství výše uvedených nedostatků. Proto jako oponent navrhuji hodnotit jeho práci pana Bc. Marka Gála známkou C/75 bodů.
eVSKP id 94465