Larsenův efekt

Zvukový soubor
Larsenův efekt
Máte potíže s používáním těchto médií?

Larsen efekt je fyzikální jev nedobrovolné akustické zpětné vazby pozorované od počátků telefonie a popsal dánský fyzik Søren Larsen . V angličtině se na něj odkazuje zpětnou vazbou, což znamená obecněji „zpětná vazba, reakce, zpětná vazba, smyčka“ .

Tento efekt nastává, když je zesílen vysílač (příklad: reproduktor ) a přijímač (příklad: mikrofon ) audio systému jsou umístěny blízko u sebe. Zvuk vysílaný vysílačem je přijímán přijímačem, který jej znovu vysílá zesílený do vysílače. Tato smyčka produkuje vlnový signál, jehož intenzita se postupně zvyšuje, dokud nedosáhne hranic použitého zařízení.

K tomuto nepříjemnému jevu, běžnému v systémovém zvuku (konference, koncert, telefon s hlasitým odposlechem, sluchadlo), dochází nejčastěji k syčivému zesílení obecně až do maximálního povoleného výkonu zesilovače. Základní frekvence výsledného zvuku závisí na akustických vlastnostech poslechovém místě, na vzdálenosti oddělující vysílač a přijímač a směrovosti druhé. Při svém maximu zkreslení přetížených zesilovačů vytváří harmonické, které lze kombinovat s místními rezonančními režimy.

Teorie

Systém zesílení zvuku šíří zvuk zdroje na stejném místě, kde jej produkuje. Senzory nebo mikrofony přijímají kromě zvuku zdroje také zvuk vycházející z reproduktorů systému, který tvoří uzavřenou smyčku se zpětnou vazbou z výstupu na vstup.

Nyquist diagram popisuje podmínky stability systému zpětné vazby; ale když mluvíme o efektu zpětné vazby, obvykle se nenacházíme za dobře kontrolovaných podmínek laboratoře. Přítomní umělci a provozovatelé musí jednat. Dělají to bez použití teorie působením buď na hlasitost zvukového systému, nebo na polohu mikrofonu.

Příklad:

Obrázek ukazuje oscilogram signálu, který malý impuls spouští zpětnou vazbou v nestabilním systému.

Na určité frekvenci se zvuk vrátí do mikrofonu ve fázi a jeho účinek se přidá k původně existujícím vibracím. Pokud na této frekvenci není žádný signál, systém pracuje tiše. Ale puls obsahuje všechny frekvence. Od tohoto okamžiku každá smyčka v systému zvyšuje svou úroveň. Zvýšení je exponenciální, dokud nedosáhne hranic systému. Dotyčná frekvence nebo frekvence se poté mírně mění, zatímco hlasitost zvuku zůstává na maximu po dobu přibližně 1 sekundy, poté se po akci obsluhy lineárně zeslabuje.

Bez zásahu zůstává objem na maximu až do zásahu bezpečnostních systémů nebo zničení materiálu.

Zařízení proti zpětné vazbě

Existují zařízení navržená tak, aby zabránila výskytu píšťalky se zpětnou vazbou. Jednou z metod je analýza spektra a automatické zeslabení nebo fázový posun frekvence, která zůstává na vysoké úrovni po dobu delší než několik desetin sekundy, což se v lidském hlasovém signálu nevyskytuje.

Kreativní využití

V 1960 je elektrická kytara ve skále jako Jimi Hendrix využil zpětné vazby jako zvuk. Dobrovolně přiblížil mikrofony jejich kytary řečník ze zesilovače ke spuštění sirény se snažili modulovat filtry .

V pařížské písni Walkways od Garyho Moora najdeme efekt velkolepé zpětné vazby, nazývaný také nekonečný sustain .

Poznámky a odkazy

  1. (in) Harvey Fletcher , „  Theory of the Operation of the Howling Phone with Experimental Confirmation  “ , Bell System Technical Journal , sv.  5,Leden 1926, str.  27–49 ( číst online , konzultováno 30. listopadu 2013 )naznačuje, že tento jev byl ve Spojených státech pozorován Hibbardem již v roce 1890, kdy bylo sluchátko telefonu přivedeno k mikrofonu. Poskytuje podmínky zesílení a fáze pro jeho vznik, které později vytvořil Harry Nyquist .
  2. Richard Taillet , Loïc Villain a Pascal Febvre , slovník fyziky , Brusel, De Boeck,2013, str.  389.
  3. Michel Fleutry , encyklopedický slovník elektroniky: anglicko-francouzský , Paříž, dům slovníku,1991, 1054  s. ( ISBN  2-85608-043-X ) , str.  285.
  4. (in) Sheila Whiteley , „  Progresivní rock a psychedelické kódování v díle Jimiho Hendrixe  “ , Popular Music , Cambridge University Press, sv.  9, n o  1,ledna 1990, str.  37-60 ( online prezentace ).