Парадокс перевозбуждения ● 1

[@aliscander92]

Из-за большого по амплитуде входного сигнала усилитель динамика уходит в нелинейный режим, следовательно падает его коэффициент усиления. Амплитуда выходного НЧ сигнала динамика падает и чувствительности микрофона уже не достаточно чтобы его детектировать.

[@ghaydn]

Свист перегружает микрофонный предусилитель, сигнал искажается, низкие частоты в нём становятся гораздо тише, и заводиться уже нечему. Вообще, любой перегруз так или иначе убивает низы.

[@ParsleyRF]

Т. е. мембрана микрофона колеблется, а эти волны усилитель не в состоянии переварить?

[@a.d.1103]

Звук флейты поднимает настроение, поэтому оно перестает гудеть.)))

[@Serzh11652]

все просто: звуковая волна - это синусоида, а синусоида похожа на ползущую змею, а флейты как известно усыпляют змей)

[@ghaydn]

А ещё из старых дешёвых компьютерных колонок, ещё до повсеместного внедрения питания оных по USB, можно было сделать примитивный синтезатор. Достаточно было воткнуть аудиовход колонок в наушниковый выход на этих же самых колонках. Усилитель не просто самовозбуждался, его частоту можно было регулировать ручкой громкости - и вот это мне не очень понятно. Как так?

[@revikstepanyan1632]

За счёт основного звука высокой частоты, резко снижается время создания шумов на колонке - тем самым шумы пропадают либо совсем либо почти полностью. Это моя догадка:)

[@arsplay2003]

*Если поднести включенный микрофон близко к динамику, динамик начинает гудеть. Этот эффект называют самовозбуждением. Он возникает из-за того, что незначительные внешние шумы принимаются микрофоном, подаются на динамик, снова принимаются микрофоном и так далее, усиливаясь при каждом прохождении петли.*

[@Alex-jr7sg]

Скорее всего включена автоматическая регулировка сигнала с микрофона и дополнительный звук опускает сигнал ниже порогового значения необходимого для обеспечения коэффицента положительной обратной связи.

[@Alex-jr7sg]

@@schetnikov, а звук мундштука лежит в диапазоне частот воспроизводимых системой? (например, 200...12000Гц) Система регулировки работает непосредственно с сигналом микрофона и может иметь совсем другой диапазон. Кроме этой версии, надо понимать, что все элементы системы нелинейные и при превышении некоторого порога сигнал уходит в отсечку (превразается в меандр), а это и изменение уровня сигнала и его спектра. Собственно именно для избежания этого и существует система регулировки сигнала микрофона.

[@СашаМаксимов-ц4е]

@@schetnikov, а откуда мы знаем, что слышим его не из динамика?

[@СашаМаксимов-ц4е]

А ведь электретный микрофон сам регулирует уровень в зависимости от громкости.

[@michaelpovolotskyi3295]

Микрофон и динамик имеют положительную обратную связь c усилением большим 1 в каком-то не очень широком диапазоне частот. Частота флейты в этот диапазон не попадает. Флейта заставляет мембранну микрофона вибрировать на своей частоте, на которой положительной обратной связи с усилением большим 1 нет. В силу того, что система нелинейна, когда звучит флейта, гармоники в зоне положительной обратной связи возбуждаются плохо. Поэтому мощность шума уменьшилась.

[@Olexsy952]

Думаю, что биения частот свистка и резонансной частоты акустической системы (динамик+микрофон в банке), получается очень близко к частоте звука свистка. Допустим, собственная резонансная частота димика и микрофона в банке 200 Гц,, а частота свистка 5000 гц , частота биений будет 4800 гц, а на этой частоте динамик+микрофон не резонируют, так как добротность снижается. Амплитуда собственного резонанса падает из за снижения добротности контура

[@маратаминев-в6з]

Положительную обратную связь можно убрать просто убавив громкость. Так что усиление то же одно из ключевых слов.

[@БобБабич-ш2к]

Волшебник

[@RobotN001]

ну это нелинейный эффект, поэтому видимо и парадокс.причин может быть много, но учитывая бюджетность оборудования, тут наверное усилитель микрофона перегружается высокими частотами свистульки, при этом падает вся АЧХ усилителя, и ПОС разрывается. усилитель динамиков также может иметь такой эффект. ну и фазовая задержка на более высоких частотах уже будет сказываться сильнее, что также не способствует устойчивой ПОС. к УЗ-подавителям микрофонов\диктофонов этот эффект наверное не относится.

[@markersx]

Мне кажется происходит повышение частоты до неразличимой человеческим ухом. Но вероятнее всего это конечно же так ;)

[@darkfrei2]

Динамик не имеет такой мембраны, которая может выдавать ультразвук. Нам обычно лишь две мембраны: большая для низких и средних частот и маленькая для высоких, но не для ультравысоких. В интернете есть звук, плавно меняющийся от 20 до 20 000 Гц, вот уже на 16 кГц происходит отсечка, в дешёвых колонках ничего не слышно. kzbin.info/www/bejne/p3_JaqGwq9OXZ80

[@aleksandr_berdnikov]

Я как-то так думаю. Пусть - естественно предложить - микрофон просто обрезает амплитуды больше некоторой, для простоты (это кстати может быть причиной того, что сигнал не усиляется до бесконечности, лол). Обычно имеем поэтому такую трапецевидную волну, свёртка с соответствующим синусом большая. Если добавим бОльший высокочастотный сигнал, из-за обрезания это сведётся к выеданию половины исходной волны таким зубчатым забором, так что у остатка свёртка - с, вобщем-то, чем угодно медленным - быть большой не может ни с чем, кроме новой высокой частоты и её гармоник (этот забор - практически просто обрезанный высокочастотный синус ведь). Почему всё не начинает свистеть на частоте флейты - наверное динамик на этой частоте тише; в конце концов есть же причина тому, что обычно усиляется конкретная частота, то есть на разных частотах эффективность разная; на этом "ультразвуке", должно быть, совсем плохая. Кстати, если там реально ультразвук, то даже это тогда объяснять не нужно.

[@aleksandr_berdnikov]

@@schetnikov крутое открытие!) Я-то думал это что-то известное воспроизведено. Я попробую поисследовать, но сначала мне нужно научиться всё это собирать...

[@madison449]

Очень интересный эксперимент

[@arsplay2003]

На сцене этот звук может быть очень громким. Когда артист со включенным микрофоном подходит очень близко к колонкам то вместо гудения может быть очень громкий сильный свист в колонках. Именно поэтому все закрывают уши когда артист подходит очень близко к колонкам.

[@---vx5lj]

Звук флейты, поднимает частоту самовозбуждения выше рабочего диапазона колонки?

[@darkfrei2]

Может ещё чувствительность микрофона падает с уровнем громкости. Громкость большая, а слышно плохо - много ультразвука.

[@ГамачАбдуллаев]

в 2020 стоит поступать на фф нгу? новых отзывов я не нашел, поэтому спрашиваю.

[@ГамачАбдуллаев]

@@schetnikov спасибо за ответ

[@SimpleSergey]

Мундштук флейты настроен на гармонику. Волна гармоники в противофазе частично гасит основную микрофонную. ???

[@steppeez]

если громко свистеть в микрофон, то, даже линейный (на малом сигнале) усилитель входит в режим ограниения амплитуды выходного сигнала и переводится в так называемый режим D, в котором он имеет меньший коэффициент усиления на низких частотах

[@Olexsy952]

Вы даже в схемотехнике УМЗЧ забираетесь, уважаю ☺️! Есть замечание к Вашему комменту в видео, было сказано, что звук свистка не очень громкий 0:50, хотя не громкий на слух и на самом деле не громкий - это разные вещи. Человек с возрастом хуже слышит высокие частоты и это нормально. Возможно и правда получилось клипирование на частоте свистка

[@Olexsy952]

Что если высокачастотный звук, частота которого гораздо выше резонансной частоты контура, попадая в микрофон, а от туда дальше по тракту воспроизведения звука, снижает добротность колебательного контура (динамик-среда-мкрофон)?

[@RobotN001]

с чего бы это транзистор в режиме D будет иметь меньший коэффициент усиления на низких частотах? ))

[@steppeez]

@@Olexsy952 , в информативном учебном видосе, можно бы было вскрыть этот микрофон и показать осциллограммы сигналов на разных каскадах тракта обработки сигнала, а без зарегистрированной приборами и выданной зрителям информации о девайсе и о режиме его работы гадатели можут нагадать всё, что им вздумается, может быть, что усиление было снижено и из-за автоматической регулировки усиления и автоматической настройки параметров оцифровки сигнала, когда эксперементатор стал дудеть и свистеть

[@steppeez]

@@RobotN001 , в отсечке и в насыщении коэффициет усиления транзисторного ключа близок к нулю (но, малый сигнал, приплюсованный в высокосчастотной раскачке транзисторого ключа в некоторой степени вилияет на праметры ШИМ-модуляции выходного ограниченного по уровню сигнала постольку, поскольку фронты раскачивающего напряжения не бесконечно короткие и наложенный на такой меандр или на высокоамплитудную входнную синусоиду (порождённую свистом турбулентного воздушного потока, исходящего от экспериментатора) низкочастоный сигнал может немного смещать во времени фронты переключения транзисторного ключа - электронщики сами зают эти технические подробности технологий ШИМ-модуляции), транзисторы ещё и в АЦП и в ЦАП-ах работают под контролем автоматики

[@ДмитрийХарюшин]

Микрофон с мембраной имеет собственную частоту. Когда вы дуете в мундштук вы выдаёте шум - т.е. не определённую ноту, а спонтанный набор частот, в результате мембрана колеблется в хаотическом порядке. Кроме того высокочастотный шум имеет бОльшую энергию. Но, если вы наденете на мундштук флейту, то возможно найти такую ноту, например в октаву от собственной частоты, что обратная связь усилится из-за резонанса.

[@RobotN001]

если бы у микрофона настал бы резонанс, то его звук бы остался в положительной ОС, и возбуд сохранился бы после прекращения воздействия свистульки.

[@ГошаПопов-т6б]

Тут всё просто. Паразитная обратная связь организована по воздуху, относительно любой шум нарушает обратную связь и усилитель выходит на нормальный режим. А дутие из мунштука не связано с закольцовкой, поэтому и не усиливается, ещё и микрофон припрятан

[@RobotN001]

почему он "нарушает" ? воздух это довольно линейная среда при таких мощностях, и если в воздухе есть частота А, то частота Б не особо влияет на частоту А.

[@ГошаПопов-т6б]

В данном случае микрофон- динамик это закольцованная система по воздуху ( паразитная обратная связь) и гул появляется не мгновенно а нарастает. Как бы равновесие. И любое возмущение в воздухе срывает установившуюся связь микрофон-динамик

[@ГошаПопов-т6б]

В воздухе частоты А нет, а есть паразитная связь, которая рушится частотой Б

[@ЯнинаГеннадьевна]

Андрей, как вы обнаружили этот эффект!?🙂

[@sergefighter6607]

Янина, браво! :D

[@ЯнинаГеннадьевна]

@@sergefighter6607 а за что браво?🙂

[@---vx5lj]

Как только, первый работающий микрофон, поднесли к колонке через которую он работал, так сразу и обнаружили.

[@darkfrei2]

@@---vx5lj как обнаружили то, что звук флейты убивает обратную связь?

[@Olexsy952]

Я думаю так : на полках много книжек, читая которые, можно пробовать найти аналогию каких то эффектов. Найдя аналогию, провели такой эксперимент, который получился интересным. Как же всё таки более высокая частота свистка, выше основной резонансной частоты системы (динамик+микрофон в банке) уменьшает положительную обратную связь...

[@romanveselov7633]

с помощью баночки частота резонанса подобрана низкой (без баночки был бы свист). Баночка это цепочка временной задержки. Звук резонанса возникает постепенно (внимательно смотрим видео). При резонансе динамик и микрофон колеблются синхронно и на некоемом максимуме определяемом цепочкой временной задержки. Любой другой звук, например громкий хлопок, сбил бы самогенерацию - и опять потребовалось бы некое время для ее восстановления. Громкий высокочастотный свист постоянно сбивает самогенерацию. Точнее вначале громкий (в ролике автору приходится наклоняться к баночке и гроико свистеть вначале), а потом и тихий звук собъет автогенерацию. Из собственного опыта если при свисте микрофона в колонках чтото громко сказать в микрофон, то свист исчезает пока говоришь. В видео с меньшей частотой резонанса этот эффект усилен и доведен до красивого физического опыта. Автору ролика респект!!! ЗЫ: школьная физика, ничего больше :)))

[@romanveselov7633]

кстати звук свистка надо заметить "относительно тихий" - высокие частоты кажутся менее громкими человеческим ухом :))) Внимательнее пересмотрел ролик и громкие высокие частоты не дают установиться низкочастотному резонансу - получается высокая частота забивает низкую. Что то моя память подсказывает что даже где то в радиосвязи даже применяется такой эффект! Кто знает подскажите

[@ShatNdd]

натуральная частота самовозбуждения системы микрофон-колонка сильно ниже частоты дудки/свистка. Высокочастотная "синусоида" перебивает низкочастотную, тем самым не давая самовозбуждению расти на ненатуральной частоте. "Вот чую что литр, а доказать не могу"

[@andreyzyablikov9891]

В видео про самовозбуждение было сказано "... Высота звука возникающего при самовозбуждение определяется тем на какой частоте нарастание сигнала происходит быстрее". Могу предположить, что самовозбуждение при звучании мундштука не происходит потому, что звук мундштука и звук колонки друг друга уравновешивают, по очереди обгоняя, при этом являясь разными по тональности, ни один из звуков не является доминирующим и самовозбуждение затухает.

[@ГамачАбдуллаев]

Андрей Щетников в НГУ преподаёт?

[@QQ-gg7pi]

Баночка резонирует со флейтой и сбивает по мощности резонанс МК-Гр. А правильный ответ будет? Оценки ставят?

[@QQ-gg7pi]

@@schetnikov Мощность вашего звука выше, но микрофон-динамик этого не воспроизводят. Мы слышим тишину. Осцилографом можно увидеть сигнал, да ещё обрезанный от перегрузки.

[@Alex_Vaki]

Извините, а как нужно микрофон поставить, чтобы динамик так гудел? Кстати, я обожаю Ваши видео, узнал о вас в меташколе.

[@---vx5lj]

Такой эффект подавляется программно, Отключается где-то в микшере.

[@Olexsy952]

Микрофон в банку положить, частота самовозбужения будет близкой к резонансу воздуха в банке. Вопрос почему частота свистка, которая гораздо выше, уменьшает акустичекую обратную связь...

[@Alex_Vaki]

@@---vx5lj ​ Алексей Филиппов Спасибо

[@СашаМаксимов-ц4е]

Есть пара вариантов. Во-первых, частота генерации зависит от расстояния, небходимого звуку пройти от динамика к микрофону за время за какое фаза раз вернётся ровно на 180 гр. именно на этой частоте. Но причина глушения не в этом, а в том, что громкость динамика ограничена динамическим диапазоном, а громкость свистульки - нет. Микрофон захлебывается.

[@СашаМаксимов-ц4е]

В общем амплитудно-частотная характеристика любого усилителя рассчитана так, чтобы усиление снижалось с увеличением громкости, потому что динамик не может воспроизвести сколь угодно громкий звук ввиду конструктивных ограничений. Когда громкость свиста сильно превышает громкость динамика схема авто регулировки уровня в усилителей снижает общую громкость, и громкость обратной связи становится ниже, чем нужно для автогенерации. А ещё у электретного микрофона очень высокое выходное сопротивление, поэтому в нем стоит полевой транзистор, который тоже рубит громкие звуки, но это не точно.

[@Olexsy952]

@@СашаМаксимов-ц4е нет в схеме подобного усилителя такого функционала как Вы пишете. Зачем вводить зависимость усиления от громкости? Если имеете в виде АРУ, как были в плёночных магнитофонах, то что то мне подсказывает, что АРУ в данном случае не причём.

[@СашаМаксимов-ц4е]

@@Olexsy952, есть в схеме любого усилителя такая схема. В человеческом ухе тоже такая схема. При линейном увеличении громкости, его восприятие человеком воспринимается как логарифмическое увеличение. Линейных усилителей на практике никто не делает. А динамический диапазон который воспринимается человеком не влезет ни в какую настольную акустику, поэтому приходится его сжимать. Когдо вы крутите ручку громкости, громкие звуки усиливаются больше, чем тихие, иначе они будут сливаться. И наконец, если не ограничивать уровень, на первом же каскаде возникнет клиппирование и сильнейшие искажения.

[@Olexsy952]

@@СашаМаксимов-ц4е , что то новое. Скиньте ссылку на хоть одну схему такого усилителя. А про клиппирование Вы правы, это и есть причина снижения, как чувствительности микрофона, так и усиления УНЧ на более низкой частоте, чем звук свистка. Клиппированиние усилителя именно на частоте звука свистка, а в микрофоне что то подобное, так как движение мембраны ограничено механически, можно сказать, что это тоже клиппирование

[@Olexsy952]

@@СашаМаксимов-ц4е , даже в самой простой схеме усилителя мощности низкой частоты (звуковой), сокращенно УМЗЧ, делают отрицательную обратную связь, которая повышает линейность и снижает искажения. Вот эта отрицательная обратная связь не даст сделать то о чём Вы пишете, то есть усилить тихие звуки больше, чем громкие. Любой УМЗЧ усиливает одинаково, что громкий звук, что тихий. А вот клиппинг (ограничение сигнала) у менее мощного усилителя наступит раньше, чем у более мощного УМЗЧ

[@ЮрийТкачёв-у5ъ]

💯👍

[@ayaweb]

Когда совсем нечем заняться на карантине)))

[@ParsleyRF]

Тоже самое, что в ладоши 👏 хлопать, но кто-то между ладонями демпфер поставил

[@ИванНеизвестных-с6с]

Вопрос не по теме видео, но прошу как-нибудь отреагировать на него. Прошу разобрать интересный эффект лопающихся пузырьков. У себя на канале сегодня выложил видео, где заснял интересное явление: в аквариуме от аэратора поднимаются воздушные пузырьки, на поверхности воды они лопаются и при этом образуется маленькая капля, которая "выстреливает" вверх. Какие силы заставляют так резко выстрелить каплю, и как она образовывается? kzbin.info/www/bejne/r5ivc3ipnqean6s

[@ИванНеизвестных-с6с]

@@schetnikov благодарю за ответ!

[@rostamnasibullin8633]

Возможно, принцип такой же , как у активного шумоподавления. Колебания в противных фазах складываются и получается тишина