КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________В.Я. Герасимов
«___» ____________ 2013 г.
ПРОГРАММА
ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА
Специальность 210312 «Аудиовизуальная техника»
Квалификация - инженер
Форма обучения – очная, очно-заочная, заочная
Санкт-Петербург
СОСТАВИТЕЛИ: к.т.н., профессор Я.Ш. Вахитов, к.т.н., профессор К.Г. Ершов, к.т.н., доцент Л.С. Тихонова, к.т.н., доцент К.Ф. Гласман.
Программа государственного экзамена составлена на основании ГОС ВПО по направлению 210300 «Радиотехника» (квалификация инженер) (специальность 210312 «аудиовизуальная техника»), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ № 686 от 17.03.2000 г.
Раздел: итоговая государственная аттестация
Вид: государственный экзамен
Программа государственного экзамена рассмотрена и одобрена Советом факультета технологий кино и телевидения.
Протокол № 7 от 16.01. 2013 года
И.о. декана факультета В.Д. Грибов
Декан заочного отделения Г.М. Луговой
Согласовано
Начальник УМУ Н.А. Склярова
Итоговая государственная аттестация являетсяобязательной для выпускников специальности 210312 «Аудиовизуальная техника» и осуществляется после освоения образовательной программы в полном объеме.
Итоговая государственная аттестация включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен по специальности.
Программа государственного экзамена состоит из четырех разделов:
Раздел 1. АКУСТИКА
1. Простая колебательная система. Механическое сопротивление и его компоненты. Частотные характеристики.
2. Методика анализа сложных механических колебательных систем с помощью динамических моделей и эквивалентных схем.
3. Звуковое поле. Параметры звукового поля. Свойства звуковых полей, создаваемых источниками различных волн: сферических, плоских и с промежуточными формами фронта. Характеристика направленности источника звука.
4. Акустическая мощность источника звука, интенсивность звука (определение понятий). Взаимосвязь акустической мощности источника с осевой интенсивностью на заданном расстоянии. Понятие коэффициента осевой концентрации.
5. Логарифмические уровни (уровень интенсивности, уровень звукового давления), способы их вычисления в звуковых полях одиночных и групповых излучателей.
6. Громкости звука и его физические корреляты. Кривые равной громкости и уровень громкости. Методика определения уровня громкости простых звуков и сложных звуков по методу Стивенса.
7. Высота звука и ее физические корреляты. Связь высоты звука с частотой. Музыкальные интервалы. Определение интервала в октавах для заданной частотной полосы.
8. Тембр звука: определение понятия, физические факторы (частотно-спектральные и временные), определяющие тембр.
9. Бинауральный эффект и интегральная локализация.
10. Классификация преобразователей по типу физических полей, принципу действия, направлению преобразования. Определение понятия коэффициента электромеханической связи.
11. Теория электродинамических и электростатических преобразователей-двигателей (вывод выражения для коэффициента электромеханической связи). Полное электрическое сопротивление преобразователей-двигателей.
12. Критерии оценки качества микрофонов. Направленность, динамический диапазон (уровень помех), чувствительность и ее частотная характеристика.
13. Функционально-системное представление микрофона: подсистемы, согласование их характеристик, вывод формулы чувствительности.
14. Микрофоны приемники давления с электродинамическим и электростатическим преобразователями.
15. Однонаправленные (кардиоидные) микрофоны с электродинамическим и электростатическим преобразователями.
16. Функционально-системное представление громкоговорителей. Понятие о механическом и акустическом коэффициентах отдачи. Осевая интенсивность и давление, характеристическая чувствительность.
17. Электродинамический громкоговоритель прямого излучения. Устройство электродинамической головки. Магнитные системы, разновидности их конструкций, применяемые магнитные материалы и их характеристики. Виды диафрагм и акустических оформлений. Основное условие равномерности амплитудно-частотной характеристики.
18. Входное электрическое сопротивление громкоговорителя: частотная зависимость. Механический и электромеханический резонансы. Влияние входного сопротивления на отдачу в области высокой частоты.
19. Рупорные электродинамические громкоговорители: устройство, назначение рупора и предрупорной камеры, преимущества и недостатки (в сравнении с громкоговорителем прямого излучения). Основные условия равномерности частотной характеристики мощности.
20. Процессы нарастания и затухания звуковой энергии в помещениях. Плотность энергии в установившемся (стационарном) режиме.
21. Время реверберации как усредненный объективный критерий качества помещения. Акустическое отношение и эквивалентная реверберация.
22. Объем воздуха в помещении как трехмерная колебательная система. Волновое уравнение и его решение.
23. Факторы, влияющие на звукопоглощающую способность материалов и конструкций. Отражение и поглощение звуковой энергии на границе раздела сред. Зависимость коэффициента звукопоглощения от акустического сопротивления материалов.
24. Типы звукопоглощающих материалов и конструкций. Механизмы пористого, воздушно-резонаторного и панельного звукопоглощений. Многослойные и дифракционные звукопоглотители.
25. Теория прохождения звука через одинарную перегородку. Многослойные звукоизолирующие перегородки: механизм прохождения звука, причины и способы повышения эффективности многослойных систем.
Литература:
1. Вахитов Я.Ш. ТОЭА и ЭАА. Учебное пособие. –М.: Искусство, 1982.
2. Белоусов А.А., Вахитов Я.Ш. Виброшумовая активность и акустическая диагностика механизмов и аппаратов. Учебник. –СПб.: СПИКиТ, 1998.
3. Давыдов В.В.Акустика помещений. Текст лекций. Вып.1. –СПб.: СПИКиТ, 1994. Текст лекций. Вып.2. –СПб.: СПИКиТ, 1995.
4. Майзель А.Б., Вахитов Я.Ш., Щевьев Ю.П. Вибрация и шум механизмов и аппаратов. Учебное пособие. – СПб.: СПбГУКиТ, 2006.
5. Давыдов В.В. Акустика помещений.
6. Щевьев Ю.П., Белоусов А.А. Аппаратные методы исследования звукового поля в помещении. Уч.пособие. –СПб.: «УНИ ПРИНТ», 2006.
7. Щевьев Ю.П., К.И. Волосенко. Звукоизлучение элементов конструкций. –СПб.: «Политехника-сервис», 2012.
Раздел 2. ЗАПИСЬ АУДИО- И ВИДЕОСИГНАЛОВ
1. Обобщенная структурная схема тракта цифровой записи-воспроизведения звука. Назначение и особенности ее элементов.
2. Физические принципы оптической записи цифровой информации (только для считывания (-ROM), с однократной записью (-R) и перезаписываемые (-RW, RE)).
3. Физические принципы магнитооптической записи цифровой информации. Закон Кюри-Вейса. Точка Кюри. Два способа воспроизведения магнитооптической записи. В чем состоит преимущество магнитооптической записи перед магнитной?
4. Форматы цифровой магнитной записи звука на ленточные носители (DAT, DASH, ADAT, DTRS). Их характерные особенности.
5. HDD-рекордеры. Общая характеристика и технические особенности. Конструкция HDD-накопителя. Физическая и логическая структуры жесткого диска.
6. Общая характеристика SSD-накопителей и их особенности. Полевой транзистор с плавающим затвором и принцип его работы. Двухтранзисторная ячейка и принцип ее работы. Ячейки SST, SLC и MLC.
7. Какие характеристики лазерного излучения и оптической системы определяют величину плотности записи на оптический носитель? Назовите значения этих величин для форматов CD, DVD и BD. Формула, выражающая размеры светового пятна на поверхности носителя. Какому закону подчиняется распределение энергии света в пятне?
8. Канальная модуляция и канальное кодирование в цифровой записи информации. Задачи канального кодирования и методы их решения. Синхрогруппа, ее назначение и особенности конфигурации.
9. Автотренинг и автофокусировка в системах воспроизведения оптической записи. Метод астигматизма и метод трех лучей.
10. Методы защиты информации от ошибок в цифровой записи информации. Принципы помехоустойчивого кодирования данных. Обнаруживающая и исправляющая способности кодов. Перемежение данных – его назначение и характеристики.
11. Методы маскирования неисправленных ошибок в цифровой звукозаписи (интерполяция первого порядка, n-го, нулевого, приглушение, линейное масштабирование).
12. Преимущества и недостатки SSD-накопителей в сравнении с жесткими дисками. SSD-накопители в звукозаписи.
13. Магнитные головки для записи информации на жесткий диск. MR-, MR-, TMR-сенсоры. Конструкции и принципы действия.
14. Продольная запись на магнитный диск. Перпендикулярная запись. Термомагнитная запись. Основы записи на твердотельный магнитный носитель, MRAM-память.
15. Оптическая система проигрывателя BD. Разновидности оптических систем с тремя лазерами и с одним гибридным лазером. Голографический оптический элемент. Обеспечение совместимости проигрывателей BD с форматами CD и DVD.
16. Формат SACD. Технические характеристики формата. Конструкция диска. Принцип формирования потока данных. Технология одноразрядного кодирования Direct Stream Digital (DSD). Файловая система.
17. Формат CD-ROM и его особенности.
18. Три основные технологии мастеринга BD-дисков.
19. Вобуляция направляющей канавки в системах записи оптических и магнитооптических дисков. Кодирование адреса ADIP с помощью вобуляции направляющей канавки в формате BD.
20. Конструкции дисков CD, DVD (8 типов) и BD (однослойного и двухслойного). За счет чего достигается защита записанной на диске информации от пыли, царапин и отпечатков пальцев на поверхности диска?
21. Принципы построения светомодулирующих устройств записи фотографических фонограмм. Электромеханические, электрооптические, акустооптические модуляторы света. Лазерное светомодулирующее устройство для записи фонограмм.
22. Принципы построения светомодулирующих устройств воспроизведения фотографических фонограмм. Сравнение систем воспроизведения прямого и обратного чтения. Системы воспроизведения цифровых фонограмм.
23. Принципы записи, тиражирования, воспроизведения фотографических фонограмм.
24. Особенности печати фонограмм на цветных позитивных кинопленках. Воспроизведение цветосеребряных и «голубых» фонограмм.
25. Виды фотографических фонограмм современной фильмокопии. Оцените качественные преимущества и недостатки фонограмм Dolby-SR, DD, SDDS, DTS.
Литература:
1. Грибов В.Д., Усачев Н.Н. Современные системы воспроизведения звука кинофильмов. Уч. пособие. –СПб.: СПбГУКиТ, 2004 –104 с.
2. Подгорная Е.А. Запись аудио- видеосигналов. Цикл лекций. Части 1,2,3. –СПб.: СПбГУКиТ, 2003. –105 с. (Рукописные издания в электронном виде на CD, кафедра звукотехники).
3. Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Основы записи и воспроизведения информации (в аудиовизуальной технике). Уч. пособие. –СПб.: СПбГУКиТ, 2002. –712 с.
4. Радиовещание и электроакустика. Уч. пособие для вузов. Под ред. Ковалгина Ю.А. –М.: Радио и связь, 1999. –792 с.
5. Бургов В.А. Теория фонограмм. –М.: Искуство. 1984. –302 с.
6. Гитлиц М.В. Магнитная запись сигналов. Уч. пособие для высших учебных заведений. –М.: Радио и связь, 1990. –232 с.
Раздел 3. АУДИОТЕХНИКА
1. Классификация звуковых сигналов, их основные характеристики. Законы распределения мгновенных значений и уровней, законы распределения уровней и пауз во времени звуковых сигналов. Виды мощностей звуковых сигналов.
2. Спектральные характеристики звуковых сигналов. Определения понятий:«огибающая и мгновенная частота», «динамический диапазон». Величины динамического диапазона сигналов различных источников, необходимость его сокращения при передаче сигналов по каналам передачи.
3. Качество звучания при естественном слушании. Назначение и обобщенная структурная схема звуковой системы аудиовизуального профессионального комплекса. Сравнение качества моно- и стереофонического звучания.
4. Классификация звуковых систем профессионального назначения. Структуры и принципы обработки сигнала одноканальных систем: монофонических, моноамбиофонических, псевдостереофонических, квазистереофонических и т.д. Условные обозначения и форматы воспроизведения звуковых систем.
5. Классификация звуковых систем профессионального назначения. Структуры и принципы обработки сигнала двухканальных звуковых систем: обычных стереофонических, квазистереоамбиофонических, псевдоквадрафонических и т.д.
6. Классификация звуковых систем профессионального назначения. Структуры и принципы обработки сигнала многоканальных систем. Условные обозначения и форматы воспроизведения звуковых систем.
7. Структурные схемы и принципы работы стереофонических систем повышенного качества звучания: стереоамбиофонических и бинауральных.
8. Структурные схемы и принципы работы матричных стереофонических систем с двухступенчатым кодированием и систем с панорамным кодированием и адаптивным декодированием сигналов источников.
9. Принципы работы и назначение матричных стереофонических систем: АВС-Stereo, Суперфон, Dolby-Stereo, Dolby-Surround, Dolby-Pro-Logic и т.д. Их достоинства и недостатки, особенности передачи пространственной информации.
10. Принципы работы, назначение, возможности, достоинства, недостатки и особенности передачи пространственной информации цифровых звуковых систем кинематографа, профессионального и бытового назначения: Dolby-Stereo SR*D, Dolby-Surround-Digital, Dolby Digital-Surround EX, Dolby E.
11. Принципы работы, назначение, возможности, достоинства, недостатки и особенности передачи пространственной информации цифровых звуковых систем кинематографа, профессионального и бытового назначения: Digital Theater Systems (DTS) и SDDS.
12. Структурная схема и назначение Универсального Формата формирования, передачи и воспроизведения звуковых сигналов. Документ 10/63E ITU-R о стандартах ISO/IEC группы MPEG.
13. Обобщенная структурная схема цифровой системы звукопередачи, назначение ее звеньев. Принципы аналого-цифрового преобразования и первичного кодирования сигналов.
14. Принципы воздействия на цифровые аудиоданные нелинейных и адаптивных методов кодирования:мгновенного компандирования, почти мгновенного компандирования, кодирования с плавающей запятой.
15. Принципы воздействия на цифровые аудиоданные дифференциальных методов кодирования. Основные показатели цифровых аудиоданных.
16. Необходимость компрессии цифровых аудиосигналов. Статистическая и психоакустическая избыточность. Обобщенная структурная схема кодера источника с компрессией аудиосигнала.
17. Методы сокращения статистической и психоакустической избыточности: кодирование с преобразованием, субполосное кодирование, параметрическое кодирование, гибридный метод кодирования.
18. Алгоритм компрессии и структура цифрового аудиосигнала в стандарте MPEG-1 (стандарт ISO/IEC 11172-3).
19. Алгоритм компрессии и структура цифрового аудиосигнала в стандарте MPEG-2 (стандарт ISO/IEC 13818-3).
20. Классификация устройств для формирования, преобразования и обработки звуковых сигналов. Схемы ручных регуляторов уровня, стереофонических регуляторов, ручных регуляторов спектра, смесительных и коммутационных устройств.
21. Принципы регулирования уровня сигнала. Назначение, классификация, области применения, принципы построения автоматических регуляторов уровня, амплитудные и регулировочные характеристики, временные параметры, свойства и искажения.
22. Принципы работы систем и устройств помехоустойчивого кодирования.
23. Структурные схемы и принципы работы устройств звуковых эффектов и электромузыкальных инструментов.
24. Пульты звукорежиссера: назначение, принципы построения, органы управления. Устройства объективного контроля сигналов: измерители уровня, стереогониометры и стереокоррелометры.
25. Звуковые процессоры: назначение, классификация, типовые структуры, алгоритмы обработки сигналов, возможности по передачи пространственной информации, процессоры для обработки кодированных фонограмм (Dolby-Stereo, Dolby-Surround, Dolby-Pro-Logic и т.п.). Синтезаторы пространственного звучания.
Литература:
1. Радиовещание и электроакустика: Учебное пособие для вузов/ С.И. Алябьев, А.В.Выходец, Р.Гермер и др.; Под.ред. Ю.А. Ковалгина. – М.: Радио и связь, 2000. – 792 с.
2. Локшин В.П. Цифровое вещание: от студии к телезрителю. – М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 2001. –446 с.