Répartition de puissance

[Cbass]

Bonjour à tous,

Je suis toujours dans mes essais avec mes vieux haut-parleurs Gamma 10 et APT-150 et, dans la foulée, j'ai retrouvé un vieux document de chez Eminence qui parle, entre autre, de la répartition de puissance selon la fréquence à reproduire.

Voici le passage concerné:

Document numérisé.pdf

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Je ne suis pas certain de bien interpréter ce qui est écrit et donc voici ma question:
Par exemple, si j'ai une enceinte deux voies avec un woofer de 100w et que la fréquence de raccord avec l'aigu est à 3000 Hz; est-ce que l'aigu n'a besoin que de supporter 20W?

Merci pour vos réponses.

[Dagda]

à 3000Hz, tu as 20% de la puissance qui ira au dessus de cette fréquence et 80% en dessous.
Donc si tu as 100W, tu auras 20W d'utilisé au dessus de 3000Hz et 80W sous les 3000 Hz

D.

[Cbass]

Merci de ta réponse.

On peut donc se baser sur ce document pour connaître les puissances nécessaires des différents composants d'une enceinte.
Je pensais que c'était plus complexe que ça.
Je suppose qu'il est tout de même préférable de prendre un peu de marge.

En tous cas merci beaucoup pour cette réponse rapide.

[Dagda]

Ca peut être une base de travail oui.
Je n'en ferais pas une ligne de conduite absolue pour autant.

Il faut aussi comprendre d'où vient ce document, enfin, comment il a été fait.

D'une part, plus on monte en fréquence moins on a besoin de puissance pour avoir une pression SPL identique.
Typiquement, un tweeter aura une sensibilité de 96 dB pour 1 W à 1m quand un HP de grave sera à 87dB pour 1 W à 1m.
Il faudra envoyer 8W au grave pour atteindre 96dB alors qu'il ne faut qu'un seul watt au tweeter.
(Oui les puristes, on s'affolent pas c'est pour expliquer)

Ensuite, il faut tenir compte du spectrogramme d'un morceau de musique.
Voilà par exemple le morceau "Heart of Glass" de Blondie

Tu peux voir qu'il y a beaucoup d'énergie en dessous de 250 Hz, un palier entre 250 et 1000 Hz puis au delà de 2000 Hz ça décroit franchement.
Donc, le morceau aura "besoin" d'avoir plus de puissance dans le grave.

D'ailleurs, chose marrante mais tracer le spectrogramme permet de voir où se trouve l'énergie d'un morceau.

"Get Lucky" de Daft Punk

"Toccata" de Bach

Et on voit aussi à quel niveau se trouve le maximum d'énergie ...
-10dB pour Blondie, -8dB pour Daft Punk et -24dB pour Bach ...

Autre exemple
"Over the Rainbow" de IZ

Le pic est sur la voix (260 / 280Hz)

Bref, je digresse mais ça permet de comprendre un peu pourquoi il faut beaucoup d'énergie dans le grave et moins dans le haut du spectre.

D.

[Indien]

Merci Dagda, intéressant tes graph !

Et comme les courbes de puissances sont logaritmiques, pour les 87dB de rendement qui demandent par exemple 8W pour s'aligner sur le tweeter de 96dB, pour en produire 106 on aura déjà 80W (on est à 1 mètre et 106dB à 1m n'est pas énorme en pic si on muscle un peu l'écoute )

Pour passer à 116dB, on aura besoin de produire 800W pour le grave.
Bon le tweeter risque de ne pas supporter les 100W longtemps pour produire les 116dB , d'ou les tweeters à compression qui, grâce à la compression (souvent un ratio de 5:1, exemple diaphragme de 2" et gorge de 1" pour les petites) permettent un rendement de 112dB dans un pavillon adapté, donc on a 800W dans le grave, et un peu plus d'un watt dans la compression.... pour produire nos 116dB.

On perds entre 4 et 6dB par doublement de la distance (en fonction de l'acoustique de la pièce)

Nos 116dB ne seront plus que 111 à 2m, 106 à 4m.

Une écoute un peu musclée demande donc vite 800W crête et bien plus si on veut pousser encore plus.

Mais si on écoute tranquille à 2m, on aura entre 0,1 et 1W grand max. 85dB au PE étant considéré comme un volume déjà conscéquent pour écouter de la musique ou regarder un film.

[Fred-ql]

Comme indiqué précédemment, la question initiale n'a pas vraiment de sens car cela dépend des HP, du type de musique écouté, .... Ce type d'étude est le meilleur moyen d'occuper ses soirées à des points inutiles / non "prioritaires"

[JIM]

Attention quand même avec ce type de graphe.
C'est ok pour l'énergie sur un morceau de musique mais il s'agit de moyennes.

La puissance d'un ampli est en fait le reflet d'un niveau de tension max (source de tension) et que ce soit dans le grave ou dans l'aigu, l'ampli doit être capable de fournir le peak sans saturation !
C'est justement ce manque de puissance dans l'aigu qui est la cause première de casse de tweeter.

Lorsque l'ampli arrive en saturation de tension, il y a écrêtage ce qui provoque de nombreuses harmoniques et par conséquence, une forte augmentation de l'énergie dans l'aigu et la casse !

La différence portera donc plutôt sur le besoin de maintenir la puissance dans le temps entre le grave et l'aigu.
C'est encore plus vrai dans l'extrême grave.

Dans tous les cas, l'enregistrement permet un niveau de tension aussi important quelque soit la fréquence donc, il vaut mieux ne pas jouer avec ça.

La question du rendement des hps grave et aigu, c'est encore autre chose. C'est plutôt à ce niveau que l'on peut jouer pour définir les puissances nécessaire. En tenant compte de l'éventuelle égalisation qui fait chuter la sensibilité globale.

[Dagda]

Comme indiqué précédemment, la question initiale n'a pas vraiment de sens car cela dépend des HP, du type de musique écouté, .... Ce type d'étude est le meilleur moyen d'occuper ses soirées à des points inutiles / non "prioritaires"

Qui n'aime pas refaire le monde
Mais oui, ça permet surtout de discuter, même s'il y a bien un fond technique sur lequel est basé ce type de document.

Attention quand même avec ce type de graphe.
C'est ok pour l'énergie sur un morceau de musique mais il s'agit de moyennes.

Oui tu as raison de le signaler, c'est bien la moyenne de tout le morceau qui est ici analysé par Audacity
On peu également choisir juste une partie du morceau au besoin.
Il faudrait mettre ses graphiques en parallèle avec la forme d'onde complète du morceau pour voir les différences de niveau dans le morceau (dynamique).

C'est justement ce manque de puissance dans l'aigu qui est la cause première de casse de tweeter.

Lorsque l'ampli arrive en saturation de tension, il y a écrêtage ce qui provoque de nombreuses harmoniques et par conséquence, une forte augmentation de l'énergie dans l'aigu et la casse !

Oui aussi, et ça, de prime abord, c'est pas forcément le plus intuitif quand on débute dans le milieu de l'audio

D.

[Fred-ql]

Qui n'aime pas refaire le monde

Et se plaindre que tout va mal mais ne rien faire pour que cela change

[Cbass]

Merci beaucoup pour vos réponses, elles font remonter quelques souvenirs de ces principes de mon esprit.

Je suppose également que si un tweeter doit être atténué de 3db pour arriver à la même sensibilité que le woofer, il pourra être dimensionné avec la moitié de la puissance demandée?
En reprenant l'exemple plus haut: si mon hp fait 100w pour 90db et mon tweeter fait 20w pour 93db, je peux utiliser un tweeter de 10w pour 93db mais atténué de 3db?

Evidement ce sont de gros raccourcis mais je préfère être certain plutôt que de détruire mes compressions en essayant

Pour vous donner mon cas concret, je dois associer un gamma 10 de 300w aes avec des compressions données pour 35w aes avec filtre à 3500hz-12dB/octave.
Le problème est que le hp à une belle bosse entre +- 1kHz et 4kHz et donc je dois filtrer avant les 3,5kHz min. recommandés pour la compression.
Je cherche donc à évaluer au mieux le ratio de puissance que la compression va recevoir pour ne tenter le diable.

En tous cas, encore merci à tous, ça m'aide beaucoup.