VST3 Plugin pro úpravu sub-basových frekvencí na základě vnímané hlasitosti lidským uchem

Název práce: VST3 Plugin for attenuating sub-bass frequencies based on perceived loudness of human ear
Autor(ka) práce: Pavelka, Ondřej
Typ práce: Bachelor thesis
Vedoucí práce: Svoboda, Jaroslav
Oponenti práce: Ruschka, Jakub
Jazyk práce: English
Abstrakt:
This bachelor’s thesis addresses one of the most persistent challenges in modern audio production, the accurate management and reproduction of the sub-bass region (20 Hz to 60-80 Hz). Due to the non-linearity of the human auditory system which is described by the Normal equal-loudness-level contours (ISO 226:2023), humans are significantly less sensitive to these low frequencies than to the midrange, leading to a critical disparity between measured loudness and subjectively perceived loudness. The theoretical part of this work examines the human auditory system and the specific characteristics of the sub-bass region, investigating psychoacoustic phenomena, such as the ”missing fundamental”, that govern how humans interpret low-end frequencies. The research evaluates existing static and dynamic mixing workflows, including combination of these workflows, reinforcing that even these standard methodologies are effective for maintaining consistent perceived loudness across the sub-bass spectrum when rightly calibrated to human hearing sensitivities. The practical outcome of this thesis is the design and implementation of a VST3 plugin developed using the JUCE framework and C++, that can run on all major operating systems and DAWs. The plugin utilizes a two-stage signal chain, a static equalization stage based on equal-loudness curves and a frequency-aware saturation stage to generate harmonic overtones. Qualitative feedback from musicians and audio engineers confirms that the tool can provide a perceptually accurate results, but that there are still a lot of variables the plugin can not control. Despite these challenges, initial feedback suggests the plugin represents a step in the right direction for addressing the gap between objective signal intensity and human hearing sensitivity and that the plugins potential use can go beyond equalizing sub-bass frequencies. Performance testing indicates a higher computational demand than standard stock plugins, identifying a key area for future optimization.
Klíčová slova: LUFS; EQ; compression; JUCE; dBFS; sub-bass; VST3
Název práce: VST3 Plugin pro úpravu sub-basových frekvencí na základě vnímané hlasitosti lidským uchem
Autor(ka) práce: Pavelka, Ondřej
Typ práce: Bakalářská práce
Vedoucí práce: Svoboda, Jaroslav
Oponenti práce: Ruschka, Jakub
Jazyk práce: English
Abstrakt:
Tato bakalářská práce se zabývá jedním z největších problémů moderní audio produkce, přesnou kontrolou a reprodukcí sub-basových frekvencí (přibližně od 20 Hz do 60-80 Hz). Kvůli nelinearitě lidského sluchového systému, popsané normálními konturami stejné hlasitosti (ISO 226:2023), je citlivost lidského sluchu vůči těmto nízkým frekvencím výrazně nižší než vůči frekvencím vyšším, což vede ke kritickému rozdílu mezi objektivně naměřenou a subjektivně vnímanou hlasitostí. Teoretická část práce analyzuje lidský sluch a specifické charakteristiky sub-basového pásma. Součástí výzkumu je také zkoumání psychoakustických jevů, například fenoménu „chybějícího základního tónu“, který ovlivňuje způsob, jakým člověk vnímá nízké frekvence. Práce dále hodnotí existující statické i dynamické mixážní postupy včetně jejich kombinací. Výsledky potvrzují, že i tyto standardní metody mohou být při správné kalibraci podle citlivosti lidského sluchu účinné pro udržení konzistentní vnímané hlasitosti v celém sub-basovém spektru. Praktickým výstupem této práce je návrh a implementace VST3 pluginu vyvinytého pomocí JUCE frameworku a C++, který lze spustit na všech hlavních operačních systémech a DAWech. Plugin využívá dvoustupňový signálový řetězec, statický ekvalizační stupeň založený na křivkách stejné hlasitosti a frekvenčně orientovaný saturační systém pro generaci harmonických alikvotních tónů. Kvalitativní zpětná vazba od hudebníků a zvukových inženýrů potvrzuje, že tento nástroj dokáže poskytnout percepčně přesné výsledky, ale zároveň jde zde mnoho proměnných, které plugin nemůže mít pod kontrolou. I přes tyto výzvy zpětná vazba naznačuje, že plugin představuje krok správným směrem k řešení rozdílu mezi objektivní intenzitou signálu a citlivostí lidského sluchu, a jeho potenciální využití může jít nad rámec vyrovnávání sub-basových frekvencí. Testování výkonu ukazuje vyšší výpočetní nároky než u standardních pluginů, což identifikuje klíčovou oblast pro budoucí optimalizaci.
Klíčová slova: EQ; komprese; dBFS; VST3; JUCE; LUFS; sub-bass

Informace o studiu

Studijní program / obor: Multimédia v ekonomické praxi
Typ studijního programu: Bakalářský studijní program
Přidělovaná hodnost: Bc.
Instituce přidělující hodnost: Vysoká škola ekonomická v Praze
Fakulta: Fakulta informatiky a statistiky
Katedra: Katedra multimédií

Informace o odevzdání a obhajobě

Datum zadání práce: 24. 1. 2026
Datum podání práce: 11. 5. 2026
Datum obhajoby: 17. 6. 2026
Identifikátor v systému InSIS: https://insis.vse.cz/zp/95259/podrobnosti

Soubory ke stažení

    Poslední aktualizace: