HANUŠ, J. Modelování elektroakustických systémů v prostředí COMSOL [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Cílem práce bylo v aplikaci Comsol vytvořit modely vybraných elektroakustických systémů a simulace rozložení jimi generovaného zvukového pole či různých charakteristik pro přednášky předmětů Elektroakustika 1 a 2. Zvoleny byly takové systémy a charakteristiky, jejichž měření v laboratoři elektroakustiky UTKO FEKT je obtížné nebo se stávajícím vybavením zcela nemožné, které nelze v dostatečné kvalitě získat z volně dostupných zdrojů a které lze srovnat se zjednodušenými teoretickými modely. Student se práci věnoval aktivně po celý akademický rok a výsledky své práce i další postup pravidelně konzultoval. Text práce je zpracován přehledně a bez formálních chyb, drobnou výhradu mám k teoretické části, která by se o něco více mohla věnovat pístově kmitající membráně, zvukovodům a ozvučnicím.
Práce pojednává o numerické simulaci vyzařování akustických zdrojů různých tvarů pomocí metody konečných prvků za použití software Comsol Multiphysics. První část stručně vysvětluje základní principy získávání tzv. slabého řešení diferenciálních rovnic pomocí metody konečných prvků a zavádí základní terminologii. Jsou popsány postupy vytváření simulací v daném software, představen je Akustický modul a AC/DC modul. Dále je pomocí Akustického modulu nejprve simulováno blízké pole axisymetrických membrán různých realistických tvarů a jedné neaxisymetrické membrány elipsovitého tvaru, vše je srovnáváno s teoreticky dobře popsaným případem kruhového pístu v nekonečné ozvučnici. Následně jsou pro stejné geometrie znázorněny směrové charakteristiky ve vzdáleném poli a frekvenční závislosti vyzářeného akustického tlaku ve vzdálenosti 1m. Analýza směrovosti je rovněž provedena pro kónické a exponenciální zvukovody o různých parametrech. Nakonec je zkoumána difrakce na ozvučnicích krychlových, kvádrových, kulových a „kapkovitých“ tvarů při uvažování bodového zdroje, v jednom případě je provedena plná simulace dvoupásmové soustavy s realistickými rozměry membrán a s uvažováním vlivu elektrické výhybky. Práce je velmi obsáhlá, překračuje obvyklý rozsah bakalářských prací. Jednotlivá témata jsou logicky seřazena, jazykově je práce v pořádku, počet překlepů je nízký (oponent našel dva, což je u takto rozsáhlé práce úspěchem). Byly použity relevantní zdroje v souladu s normami, citační etika nebyla porušena. Z odborného hlediska student využil možností dané metody pro získání relevantních výsledků. Lze vytknout určité formální nedostatky a nejasnosti: v textu by bylo dobré psát odkazy na rovnice rovněž do závorek, aby bylo zřejmé, že jde o rovnice; jak akustická rychlost, tak rychlost šíření jsou na některých místech značeny písmenem „v“ (s nějakým indexem), bývá obvyklé rychlost šíření značit „c“; obdobně poloměry jsou značeny písmeny „w“, „t“, či dokonce „fr“ (což bývá obvykle rezonanční frekvence), místo obvyklých „r“ s nějakým rozlišujícím indexem, tak jsou naopak značeny rozměry kvádru, což je rovněž neobvyklé, nicméně v obrázku 3.31 je poloměr zaoblení hran (jinde v textu „fr“) označen r, což čtenáře, který si zvykl na neobvyklé značení zmate ještě více; v tabulce 3.2 a v textu je dvakrát ta samá informace; rozměry v palcích jsou sice v případě reproduktorů obvyklé a orientačně mohou být uvedeny, nicméně obecně by rozměry měly být uvedeny v metrech (soustava SI); v posledních dvou řádcích tabulky 3.4 je nedefinovaný parametr Rz (je myšleno R ?). Obecněji by oponent ocenil, kdyby u Akustického modulu byly uvedeny vlnové rovnice, které jsou počítány, v praktické části by neškodila informace o stroji, na kterém byly výpočty provedeny (taktovací frekvence a počet jader procesoru, případně jeho typ, velikost RAM). Tyto formální nedostatky však pouze mírně snižují srozumitelnost textu, na správnost výsledků nemají vliv.
eVSKP id 151120