KLÍČOVÁ SLOVA design, ergonomie, CD přehrávač, audio systém, domácí kino, CD-ROM, DVD, Blu-Ray, OLED, APR

ABSTRAKT

Tématem mé bakalářské práce je CD přehrávač, navržený s ohledem na určitou nadčasovost s využitím moderních technologických a konstrukčních řešení. Cílem návrhu je netradiční koncepce a tvarování přehrávače, s důrazem kladeným na jednoduché, pohodlné a intuitivní ovládání, kultivovanou estetiku a v neposlední řadě ergonomii.

KLÍČOVÁ SLOVA

design, ergonomie, CD přehrávač, audio systém, domácí kino, CD-ROM, DVD, Blu-Ray, OLED, APR

ABSTRACT

The topic of my bachelor´s thesis is a CD-player, designed according to a certain supertemporality with the use of modern technologies and constructional solutions. The purpose of this design is unconventional conception of the CD-player with an emphasis to a simple, easy and intuitive operating, as well as to a sophisticated look and ergonomics.

KEY WORDS

design, ergonomics, CD player, audio system, home theatre, CDROM, DVD, Blu-Ray, Organic Ligth Emitting Diode, Acoustic Pulse Recognition

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

RYTÍŘ, J. Design CD přehrávače. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2006. 41 s. Vedoucí bakalářské práce akad. soch. Miroslav Zvonek, Ph.D.

JAN RYTÍŘ design cd přehrávače

PROHLÁŠENÍ O PŮVODNOSTI Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Design CD přehrávače, zpracoval samostatně, pouze s využitím pramenů uvedených v seznamu použité literatury.


JAN RYTÍŘ

PODĚKOVÁNÍ Tímto bych rád poděkoval vedoucímu své bakalářské práce, panu akad. soch. Miroslavu Zvonkovi, Ph.D. a všem pedagogům Ústavu konstruování odboru Průmyslový design za cenné připomínky a rady, které mne vedly procesem tvorby této práce. Dále bych rád poděkoval svým přátelům a kolegům ze studijního kruhu za podporu a názory na mé designérské řešení projektu. Díky patří rovněž panu Molíkovi za ochotu poradit a pomoci při tvorbě modelů. V neposlední řadě děkuji své rodině za umožnění studia na vysoké škole a všestrannou podporu v mém životě.


DĚKUJI.

OBSAH

ÚVOD

12

1 HISTORICKÁ ANALÝZA 1.1 FONOGRAF

13

2 TECHNICKÁ ANALÝZA 2.1 SLOŽENÍ CD

17

1.2 GRAMOFON 1.2.1 Typy desek 1.3 TELEGRAFON 1.4 MAGNETOFON 1.5 CD PŘEHRÁVAČ 1.5.2 měniče kompaktních disků 1.5.3 MiniDisc / Hi-MD 1.5.4 optická média nové generace 1.5.5 výzkum

14 14 14 14 15 15 15 15 15 15

2.2 PRINCIP ZÁZNAMU NA CD 2.3 OPTICKÁ MECHANIKA 2.4 NEJPOUŽÍVANĚJŠÍ OPTICKÁ MÉDIA 2.5 DIGITÁLNÍ AUDIO SOUBORY, ZTRÁTOVÁ KOMPRESE

18 18 19 19 19

3.1.1 osobní CD přehrávač (discman) 3.1.2 radiomagnetofon s CD přehrávačem 3.1.3 mini/mikro systém, miniaturní kino 3.1.4 bezdrátová hudební základna/stanice 3.2 NETRADIČNÍ DESIGNÉRSKÁ REŠENÍ

22 22 22 22 22 23

4.2 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU 4.2.1 Varianta 1 (Rolling button) 4.2.2 Varianta 2 („šuplík“) 4.2.3 Varianta 3 (Rectangle variations) 4.3 DESIGN FINÁLNÍHO ŘEŠENÍ 4.3.1 Vývoj designu 4.3.2 Materiály a barevnost 4.3.3 Grafické řešení 4.3.4 Světelné efekty, podsvícení 4.4 TECHNICKÉ ŘEŠENÍ 4.4.1 Technické parametry 4.4.2 Laserová čtecí hlava, přehrávání 4.4.3 Zásobník datových médií 4.4.4 Kryt zásobníku, ovládací prvky 4.4.5 Technologie TOLED, APR 4.4.6 Dálkové ovládání 4.4.7 Panel s konektory 4.4.8 Reproduktory 4.5 ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ 4.5.1 Ovládací prvky a jejich rozmístění 4.5.2 Kontrast displeje 4.5.3 Možnosti umístění 4.6 ROZBOR MÉHO NÁVRHU

26 26 26 26 26 27 27 29 29 30 30 30 31 32 32 33 34 34 34 35 35 35 35 35

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM PŘÍLOH ZMENŠENÝ SUMARIZAČNÍ POSTER

37 38 39 41

3 DESIGNÉRSKÁ ANALÝZA 3.1 KONCEPCE CD PŘEHRÁVAČŮ

4 PRŮVODNÍ ZPRÁVA 4.1 ÚVOD

5 ZÁVĚR


21

25

36

strana 11

ÚVOD Tato bakalářská práce si klade za cíl přijít s netradiční koncepcí CD přehrávače zajímavého, vzhledu odlišující se od současné produkce, při respektování základních technologických a ergonomických zákonitostí. V historické analýze je zmapován vývoj zařízení pro reprodukci hudby od svých prvopočátků až do současnosti. Technická analýza se věnuje optické mechanice, jako základnímu stavebnímu prvku CD přehrávače, představí nejpoužívanější datové nosiče a na závěr se zmíní o digitálních audio souborech. Designérská analýza podá přehled jednotlivých koncepcí CD přehrávačů a několika nejoriginálnějších designérských řešení. Postup práce na vlastním návrhu, od prvotních skic až k detailnímu představení finálního řešení, je obsahem průvodní zprávy.

strana 12

1 HISTORICKÁ ANALÝZA JAN RYTÍŘ design cd přehrávače

strana 13

1 HISTORICKÁ ANALÝZA

1.2.1 Typy desek SP (Single Play), průměr desky je 17cm, na jednu stranu bylo možné uložit pouze jedinou skladbu. EP (Extended Play), co se rozměrů týče, byla tato varianta totožná s SP, ale jedna strana již obsahovala dvě písně. LP (Long Play), průměr desky činí 30 cm, jednotlivé strany desek dokázaly pojmout 4-8 písní, což je celé jedno album hudební skupiny. 1.3 TELEGRAFON (V. Poulsen[1898]) Dánský vynálezce Valdemar Poulsen zkonstruoval přístroj využívající pro záznam a následovnou reprodukci zvuku proměnlivou magnetizaci ocelového drátu. Již ve 30. letech 20. stol byl telegrafon s velkým úspěchem využíván řadou rozhlasových stanic. Roku 1935 vyvinuly dvě německé firmy AEG Telefunken a IG Farben pevný plastikový pásek pokrytý práškovým oxidem železa, který se stal základem pro další velevýznamný vynález, nazvaný podle použité technologie magnetofon. strana 14

obr 1-2 válečky k fonografu [2] obr 1-3 detail jehly gramofonu [3]

1.2 GRAMOFON (Emile Berliner [1888]) Emile Berliner elegantně vyřešil problém pořizování kopií téhož záznamu vynálezem ploché desky. Záznam probíhal opět prostřednictvím ostré jehly, jež tentokrát vytvářela drážku s proměnlivou šířkou, probíhající od okraje ke středu desky. Tvar drážky je tedy přímým a plynulým fyzickým zobrazením zvuku, hudby či mluveného slova. Po vyrytí základní desky lze vytvořit kovovou formu a následným lisováním zhotovit libovolný počet kopií se stejnou zvukovou kvalitou. Desky se zhotovovaly z vulkanizované pryže, šelaku a později z vinylového plastu. Kvalita nahrávek byla ve 20.letech 20.stol. podstatně zvýšena využitím mikrofonu měnícím zvuk na elektrické proudy, jež následně využívaly rycí stroje při zhotovování kopií.

obr 1-4 drážky v desce [4]

1.1 FONOGRAF (Thomas A. Edison [1878]) Počátky záznamu a opětovné reprodukce zvuku sahají až do konce 19.století, kdy vynálezce Thomas Alva Edison sestrojil zařízení nazvané fonograf. Zvukové záchvěvy, rozechvívající membránu, jsou pomocí ostré jehly, připevněné k membráně na užším konci velkého trychtýře, vyrývány do povrchu válce potaženého kovovou folií nebo vrstvičkou vosku. Drážky, takto vyryté do povrchu válce, mají proměnlivou hloubku. Zvuk je možné opětovně reprodukovat nastavením jehly do výchozí polohy a roztočením válce stejnou obvodovou rychlostí jež byla použita při pořizování záznamu. Ústřední nevýhodou fonografu je velmi krátká doba nahrávky (cca 2 minuty) a především fakt, že nelze hromadně vytvářet kopie téhož záznamu (např. lisováním).

obr 1-1 fonograf vs gramofon [1]



1.4 MAGNETOFON Na magnetický pásek, probíhající před nahrávací hlavou tvořenou elektromagnetem napájeným elektrickým signálem z mikrofonu, se vytváří magnetický obraz zaznamenávaných zvuků shodnou orientací částeček oxidu železa s vytvářeným magnetickým polem. V 50.letech 20.stol. se na trhu objevily první magnetofony pro amatérské nahrávání využívající magnetické pásky namotané na cívkách. V roce 1963 firma Philips zavedla na trh kompaktní kazetu umožňující uživateli nesrovnatelně lepší manipulaci, přičemž volných cívek se nadále využívá v nahrávacích studiích, z důvodu jakostnějších záznamů. Další velký nárůst kvality umožnil Dolby systém (Ray Dolby), minimalizující slyšitelný šum na pozadí nahrávky, jež byl do té doby velice patrný.

využívané u některých výrobců herních konzolí, miniaturní disk Ultra Density Optical (UDO), nebo Universal Media Disc (UMD). 1.5.5 výzkum Holographic Versatile Disc (HVD), je typ optického média využívající kolineární holografii, kde modro-zelený paprsek čte informace z vrchní holografické vrstvy a červený paprsek snímá ze spodní hliníkové vrstvy informace o pozici čtecí hlavy. Protein-coated disc (PCD), jedná se o klasické DVD pokryté speciálním proteinem citlivým na světlo, vyrobeným z geneticky modifikovaného mikroorganismu. Kapacita tohoto datového média budoucnosti se odhaduje na úctyhodných 50 TB.

obr 1-5 cívkový magnetofon [5]

1.5 CD PŘEHRÁVAČ První kompaktní disky (CD) byly na trh uvedeny v Asii v roce 1982, dále následovalo USA a trhy zbytku světa. Kompaktní disky se staly hitem a způsobily šířící se revoluci digitálního audia. Frekvence a intenzita zvuku se snímá 40 000krát za sekundu a dále je zaznamenávána v podobě binárních údajů do stop na dlouhé spirále rozvíjející se od středu až k okraji disku. Hlavní výhodou kompaktních disků je věrná reprodukce záznamu a vysoká odolnost vůči opotřebení. Původně měl kompaktní disk pojmout zvukový záznam o délce 60 min (analogové LP), firma Sony však trvala na délce 74 min, což umožnilo zaznamenat Beethovenovu Devátou symfonii.

obr 1-6 přehrávač Mini Disků [6]

1.5.2 měniče kompaktních disků Možnost vložení většího počtu disků do zásobníku přehrávače výrazným způsobem usnadňuje obsluhu přístroje. Přehrávač pak umožňuje automatickou výměnu disků a posluchač proto nemusí tak často zasahovat do přehrávání.

obr 1-7 detail povrchu disku DVD-RAM [7]

1.5.3 MiniDisc / Hi-MD V roce 1992 představila firma Sony magneto-optický disk (MiniDisc), který se stal velmi populární v Japonsku, kde nahradil magnetické pásky, ale celosvětové oblibě se nedočkalo. Roku 2004 představila opět firma Sony Hi-MD, což je médium o stejných rozměrech jako původní MiniDisc, ale s mnohonásobně vyšší kapacitou (1GB). 1.5.4 optická média nové generace Jsou určeny pro univerzální použití, lze na ně uložit klasická data, audio i video soubory. Trendem ve vývoji datových médií nové generace je snaha maximalizovat kapacitu disku. Neznámějšími představiteli jsou: Digital Versatile/Video Disc (DVD), Super Audio CD (SACD), Blu-ray Disc (BD), High-Definition DVD (HD DVD) a exotičtější média JAN RYTÍŘ design cd přehrávače

strana 15

strana 16

2 TECHNICKÁ ANALÝZA

HIST


strana 17


2 TECHNICKÁ ANALÝZA 2.1 SLOŽENÍ CD Kompaktní disk je z 99% tvořen polykarbonátem, jehož tloušťka činí pouhých 1,2mm a váží přibližně 16 gramů. Na horní straně polykarbonátu jsou vytlačeny jamky (pity), tvořící tzv. datovou část disku. Datová část je překryta tenkou vrstvičkou hliníkové fólie (u limitovaných edicí některých hudebních nahrávek bývá použito fólie zlaté) viditelné ze spodní strany disku, jejíž kvalita je rozhodující pro kvalitu celého disku, jelikož odráží laserový paprsek zpět do čtecího zařízení a tím zajišťuje nepřerušený datový tok binárních informací uložených na disku. Odrazová fólie je pokryta vrstvou krycího laku, který chrání fólii před oxidací a jinými nepříznivými vlivy okolního prostředí. Nejsvrchnější část disku často bývá potištěna grafickým motivem a u kvalitních disků znovu překryta vrstvou polykarbonátu zabraňující poškození již zmiňované odrazové vrstvy. U zapisovatelných (CD-Recordable) a přepisovatelných (CD-ReWritable) kompaktních disků je datová část nahrazena fotocitlivou vrstvičkou reagující na různé světelné frekvence laseru zapisovacího zařízení.

obr 2-2 technologické okénko [9]

obr 2-1 princip optické mechaniky [8]

2.2 PRINCIP ZÁZNAMU NA CD Frekvence a intenzita zvuku se snímá 40 000krát za sekundu a zaznamenává se jako binární údaje do stop na dlouhé spirále začínající ve středu a rozvíjející se až k okraji disku (celková délka spirály je u klasického audio CD cca 6 km). Vzdálenost mezi jednotlivými stopami je 1.6 μm a nazývá se pitch. Bity jsou zaznamenány jako série jamek (pit) nebo prázdných míst (land) na povrchu disku. Pity jsou přibližně 100 nm hluboké, 500 nm široké a jejich délka je v rozmezí 850 nm až 3,5 μm. Při přehrávání čte laserové zařízení rozptýlené světlo odražené od jamky nebo od neporušeného povrchu a získává tak zaznamenané údaje, přičemž se využívá laseru o vlnové délce 780nm. Tyto signály jsou převedeny na analogové proudy, zesíleny a vedeny do reproduktoru. Data, zaznamenaná na disku, se vyznačují nízkým zkreslením a vynikajícím poměrem signálu a šumu.

strana 18


obr 2-3 detail pitu [10]

2.3 OPTICKÁ MECHANIKA Optická mechanika je bezesporu jedna z nejdůležitějších součástí CD přehrávače umožňující přehrávání různých druhů optických médií, od klasických audio CD, přes přepisovatelná CD a DVD až po supermoderní Blu-ray disky. Schopnost mechaniky načítat jak lisovaná, tak vypálená média závisí především na citlivosti celého snímacího řetězce a firmwaru mechaniky. Optická mechanika audio systému, přehrávajícího klasická audio CD, využívá infračervený laser o vlnové délce 780nm a výkonu 0,5 mW generovaný galio-arseniovou diodou. Pro zajištění čtyř základních operací, nezbytných při přehrávání hudby (otáčení disku, zaostřování paprsku, vyhledávání a sledování stopy), využívá optická mechanika čtyř servomechanismů. 2.4 NEJPOUŽÍVANĚJŠÍ OPTICKÁ MÉDIA CD (Compact Disc): CD-R (Recordable), CD-RW (Rewritable)

obr 2-4 detail laseru mechaniky [11]

kapacita disku je 700MB průměr disku činí 8cm nebo 12 cm čtecí mechanismus využívá infračervený laser o vlnové délce 780nm DVD (Digital Video/Versatile Disc): DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD-RAM

kapacita disku je 4.7GB single či 8.5GB dual layer průměr disku činí 8cm nebo 12cm čtecí mechanismus využívá červený laser o vlnové délce 650nm BD (Blu-ray Disc): BD-R, BD-RW

obr 2-5 HD-DVD vs Blu-ray [12]

kapacita disku je 25GB single či 50GB dual layer průměr disku je 8cm nebo 12cm čtecí mechanismus využívá modro-fialový laser o vlnové délce 405 nm HD DVD (High-Definition DVD): HD DVD-R, HD DVD-RAM

kapacita disku je 15GB single či 30GB dual layer průměr 8cm nebo 12cm čtecí mechanismus využívá laser o vlnové délce 405 nm


obr 2-6 základ Blu-ray disku [13]

2.5 DIGITÁLNÍ AUDIO SOUBORY, ZTRÁTOVÁ KOMPRESE Nejrozšířenější audio formáty využívající ztrátovou kompresi dat jsou MP3, MP4, WMA, OGG a další. Díky jejich malé velikosti lze na disk uložit větší množství celých alb. Ztrátová komprese je založena na psycho-akustické metodě, při níž jsou z původního záznamu odstraněna všechna, lidským uchem neslyšitelná, data, přičemž jsou tyto informace zpětně neobnovitelné (dnes se již pracuje na vývoji algoritmů pro zpětnou obnovu). Při komprimaci mluveného slova je dosahováno horších výsledků než při kompresi hudby. Podpora těchto hudebních formátů se stala u dnešních audio systémů a osobních přehrávačů již nezbytnou. strana 19

strana 20

3 DESIGNÉRSKÁ ANALÝZA

HIST


strana 21


3 DESIGNÉRSKÁ ANALÝZA 3.1 KONCEPCE CD PŘEHRÁVAČŮ Současný trh s audiotechnikou nabízí mnoho různých koncepcí, od osobních přenosných přehrávačů, až po stabilní audio systémy pro domácí zábavu. CD přehrávače lze tedy rozdělit do několika kategorií: Přenosný CD přehrávač, radiomagnetofon s CD přehrávačem, mini a mikro systém. Nejmodernějšími koncepcemi jsou miniaturní domácí kino a bezdrátová hudební základna/stanice. 3.1.1 osobní CD přehrávač (discman) Discman je mobilní zařízení, přísně respektující tvar a velikost kompaktního disku, přičemž jakékoliv tvarové složitosti jsou nežádoucí z důvodu minimalizace rozměrů. Charakteristickým znakem discmanu jsou sluchátka a CD mechanika vybavená anti-shockem eliminujícím přeskakování přehrávané hudby při chůzi či běhu. 3.1.2 radiomagnetofon s CD přehrávačem Jedná se o jednoduše přenositelné zařízení, jehož přednostmi je kompaktnost a mobilita. Tento typ přehrávače většinou nemá v domácnosti tzv. „čestné místo“, nýbrž je podle potřeby přenášen z místa na místo (při cvičení, žehlení, práci v dílně či garáži). Součástí jsou neodnímatelné reproduktory (většinou dva), zabudované madlo umožňující snadnou manipulaci, bateriový prostor (nezávislost na elektrické síti), teleskopická anténa pro příjem radiového signálu, optická a kazetová mechanika. Většina radiomagnetofonů je organicky tvarována, přičemž tvary vycházejí z technického uspořádání jednotlivých komponent.

3.1.4 bezdrátová hudební základna/stanice Nejmodernější koncepce audio systému, velice podobná mikro systému, sloužící jako jedno velké úložiště hudby a umožňující pomocí bezdrátové Wi-Fi technologie propojení s počítačem a dalšími bezdrátovými stanicemi. Na zabudovaný pevný disk lze kopírovat hudbu přímo z vloženého disku nebo bezdrátovým přenosem z počítače. Přehrávání internetových rádií je samozřejmostí. Pokud je v domácnosti hudební základna a více hudebních stanic, je možné v jednotlivých místnostech přehrávat jinou hudbu, přičemž každá ze stanic čerpá ze základny souvislý datový tok, který je přijímán a zároveň přehráván. Další zajímavostí Je funkce „ Music Folows Me“ (Philips Streamium) umožňující přehrávání hudby na jednotlivých stanicích v závislosti na poloze uživatele (procházíte bytem a hudba Vás následuje).

obr 3-1 univerzální dálkový ovladač BeO [14]

3.1.3 mini/mikro systém, miniaturní kino Stabilní přístroje pro domácí zábavu, které mají své stálé místo, proto jsou navrženy tak, aby ladily s většinou interiérů, nebo naopak tak, aby se staly středem pozornosti. Základním rozdílem mezi těmito koncepcemi je počet disků, který mechanika pojme, jelikož součástí mini systému je měnič

CD. Mini systém často bývá, na rozdíl od mikro systému, odvážněji tvarován. Základním tvarem je kvádr, jež je dále různě přetvořen. Výraz přístroje vytvářejí především reproduktory, barevnost a ovládací prvky přístroje. Mikro systémy jsou pojaty minimalisticky, přičemž důraz je kladen na použité materiály (nejčastěji dřevo, kov, plexisklo a lesklý plast). Nová technologie plochých reproduktorů umožňuje výrazné ztenčení výrobku (samozřejmě dochází k drobnému snížení kvality reprodukce). Barevnost mikro systémů vychází z použitých materiálů (např. dřevo ctí svou přirozenou barvu a nebývá mořeno do nepřirozených odstínů). Miniaturní domácí kino je svou koncepcí klasický mikro systém umožňující propojení s televizí a jejím prostřednictvím přehrávání filmů či prohlížení fotografií. Kvalitní zvuk je docílen vícepásmovými reproduktory doplněnými subwooferem pro zdůraznění basů.

strana 22


obr 3-5 BoeCenter 2 [18]

obr 3-4 BoeSound 9000 [17]

obr 3-3 Certos [16]

obr 3-2 Grundig [15]

3.2 NETRADIČNÍ DESIGNÉRSKÁ REŠENÍ Grundig PSW5000 Velice zajímavá koncepce tohoto audio systému jej velmi výrazně odlišuje od konkurenčních produktů. Je určen na venkovní použití, proto je jeho vnější obal navržen tak, aby byl vodotěsný a odolával nepříznivým vlivům v exteriéru. Barevnost a organické tvarování dokonale odpovídá funkci pro níž je navržen. B&O: BeoCenter 2,BeoSound 9000 Spojení dokonalého designu, technologie a použitých materiálů, navržené vynikajícím designérem firmy Bang & Oluvsen, Davidem Lewisem, tvoří z těchto audio systémů unikátní díla. Firma Bang & Olufsen klade důraz především na použitou technologii a ta je teprve dotvořena odpovídajícím designem. Loewe Certos Maximální jednoduchost, ušlechtilé materiály, netradiční systém vkládání disků a designérská ocenění iF award a red dot award mluví za vše.


strana 23

strana 24

4 PRŮVODNÍ ZPRÁVA JAN RYTÍŘ design cd přehrávače

strana 25

4 PRŮVODNÍ ZPRÁVA


4.2 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU V tomto odstavci se budu věnovat designérským návrhům, které předcházely finálnímu tvarovému a konstrukčnímu řešení. 4.2.1 Varianta 1 (Rolling button) Rolling button je svou konstrukcí na rozmezí mini a mikro systému. Vnitřní stavbou jde o klasický mikro systém, přičemž je vybaven měničem na tři disky, jako většina mini systémů. Dominantou tohoto návrhu je velké výsuvné kruhové tlačítko zakončující široký černý pruh probíhající téměř po celé délce audio systému. Černý pruh ukrývá plně grafický bíle svítící LCD displej. Jestliže je přístroj vypnutý, je kovový povrch přehrávače i tlačítko v jedné rovině, což umožňuje pohodlnou údržbu přístroje (např. otírání prachu). Pokud ale přístroj zapneme, černé okolí tlačítka se teleskopicky o kousek zasune a tím uživateli vytvoří dostatečný manipulační prostor. Tlačítko je u dolního okraje olemováno šesticí spínačů, podobně jako u moderního polohovacího zařízení pro 3D modelování space navigátor. Vkládání disků probíhá tak, že se do slotu na levém boku přístroje vloží disk (viz autorádia), který je po zasunutí úchytným trnem přesunut do zásobníku uvnitř přístroje. Přehrávání pak zajišťuje posuvná čtecí hlava.Tento návrh bohužel jistým způsobem potlačuje tvar a krásu CD, protože zde není žádný „rituál“ vložení disku. Disk se pouze rychle zasune do slotu, a pak už je po celou dobu ukryt v útrobách přístroje. Vzhled audio systému je poměrně obvyklý. 4.2.2 Varianta 2 („šuplík“) Šuplík vznikl změnou způsobu vkládání CD a drobným tvarovým faceliftem první varianty. Poměrně výrazné zaoblení na hranách přístroje nahradil mírný téměř neznatelný rádius. Čelní panel byl ztenčen a oddělen úzkým prolisem od zbytku těla přístroje. Vkládání disků probíhá takto: Po stisku tlačítka strana 26

sjede čelní panel po kolejnicích směrem dolů a v protipohybu se vysune „šuplík“ s úchyty na jednotlivé disky. Tímto byl odstraněn nezajímavý způsob vkládání disků z první varianty. Nové, vertikální vkládání disků je potlačováno černým horizontálně probíhajícím pruhem, který doposud zdůrazňoval boční vkládání disků. Jelikož je vzhled audio systému poměrně obvyklý a zároveň byla potlačena základní myšlenka, nedošlo k jeho dalšímu vývoji. 4.2.3 Varianta 3 (Rectangle variations) Rectangle variations je skupina návrhů jejímž charakteristickým prvkem je čtverec a minimalistický design. Ústředním prvkem je opět výsuvné kruhové navigační tlačítko, ale celkový vzhled této varianty je naprosto odlišný. Celá přední stěna je překryta tmavým plexisklem, pod nímž se nachází LCD displej, který je ve zhasnutém stavu naprosto neviditelný. Po rozsvícení se skrze plexisklo rozzáří potřebné údaje. Jednotlivé principy vkládání disků zobrazují skici. Pojetí této varianty je sice zajímavé a mnoho uživatelů by si minimalistické tvarování oblíbilo, ale na první pohled jde jen o nic neříkající černý kvádr. Z tohoto důvodu jsem návrh opustil a pokračoval ve snaze o originálnější koncepci.

obr 4-1 skici (var1) [19]

4.1 ÚVOD Cílem této bakalářské práce je navrhnout design CD přehrávače (audio systému). Audio systému, který bude nejen zohledňovat všechny nároky na něj kladené, jako jsou požadavky na estetiku, jednoduché a intuitivní ovládání, kvalitní reprodukce zvuku, ale bude se svou konstrukcí a zpracováním zároveň odlišovat od současné produkce. V průběhu navrhování tohoto nového audio systému byly brány v potaz veškeré poznatky o nových technologiích i konstrukčních zákonitostech, nabyté v rešeršní části bakalářské práce. Stejný důraz byl kladen na estetické, ergonomické i technické požadavky, přičemž jsem se v návrhu snažil uplatnit nové trendy a moderní technologická řešení.

obr 4-2 skici (var2, var3) [20]


4.3 DESIGN FINÁLNÍHO ŘEŠENÍ Tvarování a celá netradiční koncepce finálního řešení designu navrženého audio systému vychází z tvaru využitého datového média a konstrukce čtecího mechanismu. Datovým médiem jsou v tomto případě CD, DVD a disky s vysokou hustotou dat Blu-Ray, přičemž se ve všech případech jedná o totožný tvar a to o 1mm tenký disk průměru 12cm. Průběh mého tvůrčího myšlení a postup při navrhování je patrný z následujícího odstavce.

obr 4-3 skici skládání disků [21]

4.3.1 Vývoj designu Jelikož by měl navrhovaný CD přehrávač sloužit jako zcela integrovaný systém pro přehrávání hudby a obrazu, snažil jsem se již na počátku navrhování rozvíjet princip CD měniče a tím umožnit

uživateli vložení většího počtu disků. Hledal jsem proto způsob, jakým by bylo možné vložit do přehrávače více disků a zároveň který by byl nenáročný na potřebné místo. Nejzajímavějším, nejvýhodnějším, a tudíž použitým způsobem je vrstvení pootočených disků v určité vzdálenosti od sebe, což vedlo k netradičnímu vzhledu zásobníku a tím i celého audio systému. Vzniklý tvar, se kterým jsem dále pracoval, byl válec s elipsoidními podstavami, přičemž tyto podstavy nejsou kolmé na podélnou osu pláště válce. Bohužel se v dalším průběhu navrhování ukázalo, že šikmé podstavy znemožňují esteticky přijatelnou konstrukci čelního výsuvného krytu prostoru s disky, tudíž jsem byl donucen tyto podstavy transformovat na kolmé


strana 27


obr 4-5 skici vývoje finální varianty [23]

obr 4-4 skici finální varianty a zásobníku na disky [22]

k ose pláště, ovšem stávající elipsový průřez pláště zůstal zachován. Tímto byl stanoven základní tvar audio systému. Aby bylo možné vytvořit dostatečný prostor pro čtecí hlavu, byla k zadní části zásobníku přidána hmota, která se od něj jakoby zdánlivě odvíjí. Zakončení zadní části tvoří displej s ovládacími prvky. Mezi displejem a tělem zásobníku vznikl nevyužitý prostor, který zmenšuje plochu pro displej, proto jsem se ho snažil eliminovat větším navinutím zadní části, čímž došlo k vytvoření záhybu náročného na údržbu (držel by se tam prach). Toto sporné místo jsem při dalším postupu navrhování zcela odboural a tím vytvořil větší prostor pro uložení displeje. Při bočním pohledu působily podstavy zásobníku příliš masivně, proto jsem v těchto místech navrhl odskok, který činí celý zásobník subtilnější a zároveň vytváří prostor pro osvětlující diodový proužek. Posledním zásahem do vnějšího vzhledu bylo zkrácení délky zadní části vzhledem k zásobníku. Tato úprava tvoří ze zásobníku hudby dominantní část, jež je jakoby držena v náručí zbytku přehrávače. Vnitřní částí zásobníku se budu věnovat konkrétněji v technickém řešení mého designu. Zde bych chtěl zmínit pouze fakt, že tvarování vnitřní části je navrženo tak, aby dokonale ladilo s charakterem, tvarem a uspořádáním použitých datových médií.

strana 28

obr 4-6 render finální varianty [24]


obr 4-7 detail kartáčovaného hliníku na zadním krytu [25]

4.3.2 Materiály a barevnost Materiály, z nichž je zhotoven navržený audio systém jsou běžně využívané u tohoto druhu zařízení. Na zadní čelo a několik dalších doplňků (boky, nožka atd.) je použit kartáčovaný hliník. Přední strana je vyrobena z lesklého černého plastu, aby ladila s tmavým plexisklem použitým na výsuvný kryt zásobníku disků. Vnitřek zásobníku je zhotoven z matného černého plastu, čímž kontrastuje s vysoce odrazivým povrchem využitých datových médií. Výsledná barevnost tedy vychází z použitých materiálů, přičemž navržený audio systém je svým pojetím, rozměry a konstrukcí natolik zajímavý, že střídmá a decentní barevnost mu naprosto sedí.

obr 4-8 grafické řešení displeje [26]

4.3.3 Grafické řešení Grafické značky a použité piktogramy musí být maximálně zřetelné a pochopitelné. Zvolený font popisků musí korespondovat s technickým charakterem navrhovaného přístroje. V mém případě je grafické provedení maximálně flexibilní. Jelikož jsem k ovládání přístroje zvolil dotykový displej, jsou na něj veškeré značky pouze promítány, proto by přístroj nabízel více druhů grafických schémat, jako u mobilních telefonů, čímž by uživatel mohl jednoduchým způsobem přístroj přizpůsobit svému vkusu.


strana 29

4.3.4 Světelné efekty, podsvícení Barva podsvícení ovládacích prvků a doprovodné světelné efekty dotvářejí celkové provedení a design přístroje. Vhodným rozmístěním těchto světelných zdrojů lze audio systém výrazně oživit. V mém návrhu jsem využil několik diodových lišt jako barevných akcentů. Jsou umístěny ve vybráních na bocích a uvnitř zásobníku, kde, zakončují řadu vložených disků. Světlo prosvítající z útrob, skrze tmavé plexisklo, kontrastuje s jasně zářícími ovládacími prvky na krytu zásobníku. 4.4 TECHNICKÉ ŘEŠENÍ Vnitřní konstrukce a uspořádání mého návrhu CD přehrávače je značně odlišná od současné produkce a spíše experimentálně pojatá. V této části své práce bych chtěl rámcově nastínit problematiku navržené vnitřní konstrukce, protože komplexní vyřešení návrhu by vyžadovalo nesrovnatelně větší objem práce, něž je možné u bakalářské práce akceptovat a rovněž bližší spolupráci s konstruktéry i technology.

obr 4-10 diodová lišta v bočním vybrání [28]

obr 4-9 detail tlačitka power [27]


4.4.1 Technické parametry Zcela integrovaný systém pro přehrávání zvuku a obrazu. Tvoří základní prvek domácího kina. Je vybaven zásobníkem na 12 disků, dálkovým ovládáním a panelem s konektory pro připojení všech periferií.

obr 4-11 základní rozměry [29]

média pro přehrávání: CD±R/RW, DVD±R/RW/RAM, BD-R/RW, USB Flash disk, Paměťové karty kompresní formát: MP3, WMA, PCM, OGG, JPEG, AVI vestavěný dekodér Dolby Digital, DTS a Dolby Pro-Logic digitální tuner AM/FM s RDS a 40 kanály předvoleb média pro nahrávání: Jednotka pevného disku (kapacita 80 GB) možnosti připojení: AUX, Ethernet, Wi-Fi (802.11g), Bluetooth displej: OLED / dotykové ovládání

strana 30


obr 4-13 detail částí čtecí hlavy [31]

obr 4-12 uchopení disku [30]

obr 4-14 uložení disků v zásobníku a náhled na čtecí hlavu v akci [32]

4.4.2 Laserová čtecí hlava, přehrávání Laserová čtecí hlava je u mého návrhu poněkud nekonvenční. Inspiroval jsem se výsuvnými optickými mechanikami notebooků. Navržená čtecí hlava je rozdělena na dvě části a uložena v rovině rovnoběžné s povrchem disků. První část zajišťuje rotaci disku a čtení uložených dat, zatímco část druhá pouze pomáhá při uchopení disku. Jednotlivé disky jsou v zásobníku zasunuty mezi čtveřici úchytů měsíčkovitého tvaru. Disk má mezi úchyty poměrně velkou vertikální vůli (podobně jako u stojanů na CD). Přehrávání proběhne takto: Nejprve najede čtecí hlava po kolejnici umístěné za zásobníkem na určenou pozici. Dále se zasune do zásobníku skrz otvory v jeho zadní stěně. Nyní se obě části čtecí hlavy přiblíží k sobě a první část se zacvakne do otvoru v disku, přičemž druhá pomáhá protipohybem k uchopení (jakoby sevřou disk). Nyní čtecí část hlavy roztočí disk (točení je možné díky velké vůli mezi držáky) a laser začne číst uložená data (podélný pohyb laseru umožňují kolejničky uvnitř čtecí hlavy). Po přečtení disku se hlava opět rozevře, disk se zarazí o držák a vycvakne z úchytu na hlavě. Hlava se otvorem vysune ze zásobníku a po kolejnici přejede k dalšímu disku. Tento navržený mechanismus je poměrně složitý, ale věřím, že po užší spolupráci s konstruktérem by došlo ke zdárnému zkonstruování mojí vize (viz složité mechanismy u jukeboxů).


strana 31

4.4.3 Zásobník datových médií O zásobníku jsem se okrajově zmínil již u čtecí hlavy, zde ještě doplním několik dalších informací. Zásobník je navržen pro 12 disků, které jsou natočeny o 25° vůči ose zásobníku a leží od sebe ve vzdálenosti 30mm. Jednotlivé disky jsou s vůlí zasunuty mezi čtveřici úchytů v horní a dolní části zásobníku, kde drží pouze díky tíhové síle na ně působící. Úchyty jsou na hřbětu osvětleny tenkými diodovými lištami, které decentně osvětlují vnitřek bílým světlem. Na zadním čele zásobníku jsou otvory (vyplněny štětinkami), jež umožňují čtecí hlavě zasunutí mezi jednotlivé disky, jejich uchopení a následné přehrávání. Po odsunutí krytu v levé části zásobníku se obnaží čtečka paměťových karet a konektor pro zasunutí flash disku jako dalšího paměťového média.

obr 4-16 detail čtečky karet [34]

4.4.4 Kryt zásobníku, ovládací prvky Výsuvný kryt, pod nímž se nachází kolekce oblíbené hudby či videa, se může na první pohled zdát strohý a nudný, ale skutečnost je taková, že se jedná vyloženě o třešničku na dortu. Tento kryt je místem doslova prošpikovaným nejmodernější technologií. Konstrukce mechanismu vysouvání krytu se inspiruje mechanismy využívaných v automobilovém průmyslu pro střešní okna („šíbry“). Nejprve se kryt nepatrně vysune směrem kupředu a dále dojde k pohybu směrem nahoru. Při pohledu na navrhovaný audio systém je na první pohled patrné, že výsuvný kryt je ideálním místem pro situování ovládacích prvků, zároveň je ale požadována jeho transparentnost umožňující průhled na vložené disky. Oba tyto zásadní požadavky jsou splněny unikátní konstrukcí. Kryt je vyroben z několika vrstev tmavého plexiskla, mezi kterými se nachází TOLED displej, přičemž povrch plexiskla je pokryt transparentní vrstvičkou se senzory pro snímání dotyku.

obr 4-15 grafické provedení displeje e na výklopném krytu: vypnuto, zapnuto, vysunuto [33]


strana 32


4.4.5 Technologie TOLED, APR TOLED je označení pro Transparentní OLED displej (Organic Light Emitting Diode). Hlavní výhodou OLED displejů je jejich jednoduchá a levná výroba (princip inkoustových tiskáren), odolnost, nízká pracovní teplota, subtilnost konstrukce a především široký zobrazovací úhel. Hlavní nevýhodou je fakt, že každá barva (červená, zelená, modrá) má různou trvanlivost. Technologie TOLED umožňuje konstrukci displeje až s 80% propustností světla (téměř čiré), proto je ideální pro použití na hledích motocyklových helem, čelních sklech automobilů a rovněž pro můj návrh. Další zajímavou vlastností je možnost volby, zda se obraz bude zobrazovat pouze na jedné, druhé či obou stranách displeje. Celková průhlednost displeje je dosažena transparentní podložkou, katodou i anodou.

obr 4-17 technologie Acoustic Pulse Recognition [35]

obr 4-18 základní princip OLED, struktura transparentního OLED displeje [36]

APR (Acoustic Pulse Recognition) je jednou z mnoha technologií používaných při konstrukci dotykových displejů. Využívá se více piezoelektrických transduktorů, které jsou rozmístěny po dotykové ploše. Při dotyku je vzniklá mechanická energie (vibrace) převedena na elektrický signál a ten je transformován na zvukový soubor, jež se porovná s původně vytvořeným audio profilem všech poloh na displeji. Tím dojde k vyhodnocení polohy dotyku. Důvodem zvolení této technologie je fakt, že nejsou zapotřebí žádné dráty, které by probíhaly displejem, tudíž se jedná opět o čistě transparentní záležitost. Lokalizace polohy dotyku probíhá velice přesně, nehrají roli škrábance a drobné nečistoty na dotykové ploše a především není zapotřebí žádných vodivých pomůcek, jako je tomu například u PDA.


strana 33


4.4.6 Dálkové ovládání Dálkové ovládání se stalo nezbytnou součástí každého audio systému. Nejen že uživateli výrazně zpříjemňuje ovládání přístroje, ale je rovněž prvkem reprezentujícím celý výrobek. Navržený dálkový ovládač vychází ze základního tvarového prvku audio systému, tedy válce s elipsovou podstavou. Ve vrchní části je umístěn dotykový displej podobně jako je tomu na krytu zásobníku disků. Spodní část je zhotovena z hliníku jehož kartáčovaný povrch svou barevností kontrastuje s vrchní částí ovládání. 4.4.7 Panel s konektory Panel s konektory obsahuje veškeré nezbytné, na pohled neatraktivní, součásti. Tím mám na mysli jednotlivé konektory pro připojení periferií jako je televizor, reproduktory, subwoofer, anténa, externí pevné disky apod. Z audio systému vystupuje pouze jeden jediný kabel, vedený skrze jednu z dvojice nožek (po odšroubování nožek a přichycení na nějaký typ podstavce, se kabel protáhne jeho tělem). Tento kabel se zapojí do panelu s konektory, jež je možné kamkoliv ukrýt tak, aby nebyl bezprostředně na očích (za skříň, závěs atp.)

4.5 ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ Hlavním cílem ergonomie je humanizace techniky a tím zpříjemnit člověku manipulaci se strojem. Korektně vyřešená ergonomická otázka věci je nesmírně důležitá pro pohodlnou a nenáročnou obsluhu. V tvůrčím procesu se musí vzíti v potaz charakter navrhovaného zařízení, prostředí do kterého bude začleňen a nároky kladené na obsluhu. 4.5.1 Ovládací prvky a jejich rozmístění Pokud je audio systém vypnutý, první věc na kterou padne zrak, je kruhové tlačítko, umístěné v pravé části informačního displeje, sloužící k zapnutí a vypnutí přístroje. Po zapnutí se na krytu zásobníku rozzáří interaktivní dotykový OLED displej sloužící ke kompletní navigaci. Hlavním pravidlem strana 34

obr 4-19 koncept dálkového ovládání [37]

4.4.8 Reproduktory Navržený audio systém je koncipován jako ústření prvek celého audio/video systému domácího kina, proto jsem jej nevybavil integrovanými reproduktory, které by nebyly schopné poskytnout dostatečnou kvalitu. Můj návrh předpokládá připojení externí sestavy reproduktorů. Jednalo by se o sestavu 5.1, neboli 5 satelitů a jeden subwoofer pro zdůraznění nízkých frekvencí. Ideální by byla repro soustava se speciálně navrženým designem korespondujícím s tvarem audiosystému. Jelikož je návrh designu a konstrukce kvalitního reproduktoru natolik rozsáhlý a komplikovaný, že by mohl být samostatným zadáním bakalářské práce, nebudu se touto problematikou nijak blížeji zabývat.


ergonomie je logický vztah mezi ovladačem a sdělovačem. Dotykový displej oba tyto prvky spojuje v jeden, což je ideální pro jednoduché a intuitivní ovládání. 4.5.2 Kontrast displeje Přístroj je vybaven optickým senzorem vyhodnocujícím světelné podmínky okolního prostoru a na základě získaných informací přizpůsobí kontrast displeje tak, aby byl neustále bez problémů čitelný. 4.5.3 Možnosti umístění Audio systém jsem na navrhnul tak, aby jej bylo možné rozmanitým způsobem začlenit do prostoru. Základním způsobem je postavení na stůl, či poličku, přičemž o dosažení potřebné stability se stará dvojice šroubovacích nožek a tenký protiskluzový proužek na spodní hraně. Každá z nožek je složena ze dvou dutých dílů. Dosedací rovina každého z dílů je vůči podélné ose sklopena pod úhlem 40°. Tento úhel umožňuje elegantní změnu naklopení celého audio systému a to ve třech krocích (viz obr). Dalším způsobem je uchycení na některý z podlahových podstavců, přičemž jsem navrhnul dva typy (jeden pro horizontální a druhý pro vertikální uchycení). Pro dosažení dostatečné stability jsou podstavy opatřeny závažím (cca 20Kg). Třetím a poslením způsobem je uchycení přímo na zeď a to opět buď vertikálně, nebo horizontálně. Na obrázku jsou znázorněny první tři varianty, protože umístění na zeď je čistě v režii uživatele.


obr 4-20 ergonomie [38]

4.6 ROZBOR MÉHO NÁVRHU Z technického hlediska se jedná o velice netradiční a spíše experimentálně pojatou konstrukci s řadou různých inovativních prvků využívajících moderní technologie. Veliký důraz byl kladen na ergonomické hledisko, pro dosažení maximálně jednoduchého, pohodlného a intuitivního ovládání. Celkový tvar je u tohoto typu přístroje velmi netradiční, přičemž vychází z vnitřního uspořádání. Důležitým aspektem je také ekonomické hledisko. Obecně lze říci, že navržený audio systém je představitelem vyšší třídy, přičemž jsem se u mého návrhu snažil eliminovat veškeré zbytečnosti, které by jen zvyšovaly výrobní cenu. Může se zdát že použitá technologie OLED displeje je drahá, ve skutečnosti je jeho výroba několikanásobně levnější než u masově používaných LCD displejů. Návrh počítá s recyklovatelnými materiály bez obsahu jakýchkoliv toxických či jinak člověku nebezpečných látek. Audio systém nejlépe doplňuje nejmodernější interiéry s minimalistickým designem. Barevnost přístroje je neutrální s několika barevnými akcenty. Uživatel bude spokojen nejen s jeho vnějším vzhledem, ale skutečná revoluce se odehrává uvnitř!

strana 35

5 ZÁVĚR

5 ZÁVĚR Hlavní přínos mé bakalářské práce spočívá v představení originální koncepce CD přehrávače využívající moderní technologie, respektující ergonomii a základní technologické zákonitosti. Mou snahou bylo navrhnout přístroj, který se bude výrazně odlišovat od současné produkce. V samotném designérském procesu jsem využil veškeré poznatky o konstrukci a používaných technologiích, jež jsem načerpal v rešeršní části mého projektu. V procesu tvorby jsem se setkal s množstvím nejrůznějších problémů, které jsem se snažil co nejelegantněji vyřesit, ovšem několik tvarových a výrazových prvků jsem byl donucen zcela zavrhnout, z důvodu jejich konstrukční neřešitelnosti. V této práci jsem rovněž nastínil mou představu o vnitřní konstrukci CD přehrávače, která je pojata spíše experimentálně, jelikož detailní vyřešení celé konstrukční problematiky by si vyžádalo mnohem větší objem práce, než je možné u bakalářské práce akceptovat a především bližší spolupráci s týmem konstruktérů a technologů.

strana 36

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

[1]

GÖSSEL, G.: Fonogram. Praha: Radioservis, 2001

[2]

GÖSSEL, G.: Fonogram 2. Praha: Radioservis, 2006

[3]

RUBÍNOVÁ, D.: Ergonomie. 1.vyd. Brno: CERM, 2006

[4]

The Guiness Encyklopedia. Bratislava: Mladé letá, 1992

[5]

Wikipedia, the free encyklopedia URL:

[6]

CoJeCo, Vaše encyklopedie URL:

[7]

Bang & Olufsen / audio systems URL:

[8]

Loewe / audio systems URL: < http://www.loewe.de/>

[9]

Panasonic / audio systems URL:

[10]

Sony / audio systems URL:

[11]

Philips / audio systems URL:

[12]

Cabasse, world of sounds and emotions / audio systems URL:

[13]

HowStuffWorks / How OLEDs works / Optical discs URL: URL: [citováno 2007-04-10]

[14]

Structure and working principle of OLEDs and electroluminescent displays URL: [citováno 2007-04-10]

[15]

What is OLED / technologies of OLEDs URL: [citováno 2007-04-10]

[16]

Tyco Electronics / Acoustic Pulse Recognition Touch Technology URL: URL: [citováno 2007-04-15]


strana 37

SEZNAM OBRÁZKŮ

[1]

URL: / koláž / autor [citováno 2007-03-4]

[2]

URL: [citováno 2007-02-18]

[3]


[4] [5]


[6]


[7]

skenováno / autor

[8]

grafika / autor

[9]


[10]


[11]


[12]


[13]


[14]


[15]


[16]

katalog LOEWE 1/2006

[17]


[18]


[19] - [23]

skici / autor

[24] - [34], [37] ,[38]

rendry / autor

[35], [36]


strana 38

URL: < http://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetofon > [citováno 2007-03-5]

SEZNAM PŘÍLOH

[1]

sumarizační poster (A1)

[2]

model (1:1)

[3]

design portfolio


strana 39

strana 40


strana 41

KLÍČOVÁ SLOVA design, ergonomie, CD přehrávač, audio systém, domácí kino, CD-ROM, DVD, Blu-Ray, OLED, APR

Recommend Documents