La phase - Série de 4 vidéos !

[Dagda]

Le temps de vol !



La phase acoustique (au niveau du HP)

[Pio2001]

Merci pour la vidéo ! Tu t'attaques à un sujet complexe aussi bien mathématiquement que dans son application à l'audio.

[Dagda]

Merci et oui en effet ...
Je te raconte pas les nœuds qu'il a fallu que je défasse dans ma petite tête

Mais je n'aborde pas le fond mathématique, là je reste en "surface". Uniquement la compréhension "acoustique et physique" de la chose si on veut (sans paraitre présomptueux).

D.

[Pio2001]

Pour moi le plus difficile à comprendre ça a été que la phase en millisecondes n'a rien à voir avec le group delay en millisecondes.

Par exemple ici, je crée une égalisation de +20 dB à 50 Hz :

Rephase.png (27.45 Kio) Vu 338 fois

Le logiciel m'indique que je vais avoir du déphasage à 46 et 54 Hz (3 ou 4 milllisecondes), mais pas à 50 Hz.
REW m'indique en outre que je vais avoir du group delay à 50 Hz (100 millisecondes !), mais pas à 46 ni à 54 Hz, où il passe par zéro.

GroupDelay.png (30.11 Kio) Vu 338 fois

Et en effet, on peut voir cela en appliquant l'égalisation à une courte sinusoïde, c'est très visuel. La phase c'est le décalage des crêtes, le group delay, c'est le décalage de tout le signal.

A 50 Hz :

50Hz.png (50.34 Kio) Vu 338 fois

A 46 Hz :

46Hz.png (40.07 Kio) Vu 338 fois

[Dagda]

C'est le sujet des deux prochaines vidéos (phase et délai de groupe)

[Dagda]

Hop, seconde vidéo en ligne

[Jean Fourcade]

Bravo pour cette dernière vidéo qui aborde un sujet complexe — la phase — particulièrement difficile à vulgariser.

J'apporterais toutefois une petite précision (de puriste) sur un point abordé à 3'30", lorsque tu évoques les causes de la chute de phase : l'inductance de la bobine, la masse de la membrane qui agirait comme un filtre passe-bas, et les fractionnements de membrane.

J'avais développé le sujet de la fréquence de coupure haute d'un HP dans un précédent post : L'impédance de rayonnement, toujours et encore ...

Pour un haut-parleur à radiation directe, la masse de l'équipage mobile n'introduit pas de fréquence de coupure passe-bas. Pour illustrer ce point, je reprends le graphique ci-dessous :

L'axe des ordonnées représente le rapport entre la masse de l'équipage mobile — sans tenir compte de la masse de rayonnement — et cette dernière. On constate que, lorsque ce rapport dépasse environ 5, la fréquence de coupure considérée ne varie pratiquement plus.

Cette fréquence de coupure est principalement déterminée par la résistance de rayonnement, qui dépend du rayon de la membrane, et non de la masse de l'équipage mobile. Cela n'exclut évidemment pas l'influence de l'inductance de la bobine ni celle des fractionnements de la membrane, que tu évoques, à juste titre, et non pris en compte dans ce graphe.

Pour fixer les ordres de grandeur, la masse de rayonnement d'un piston circulaire varie comme le cube de son rayon. Si l'on suppose que la masse mobile varie proportionnellement à la surface de la membrane, le rapport des deux masses varie inversement au rayon.

On obtient ainsi des rapports typiquement de l'ordre de 4 à 8 pour les haut-parleurs de grave, et de 15 à 30 pour les haut-parleurs de médium

Encore bravo pour les vidéos "Sound Pixel Lab" aux qualités pédagogiques incontestables.

[Pio2001]

Hop, seconde vidéo en ligne

Aaah, Youtube me l'a proposée, mais comme il y a le même diagramme en miniature, et que le temps de vol a déjà été un sujet de la première, j'ai cru que c'était celle que j'ai déjà vue !

[Dagda]

Bravo pour cette dernière vidéo qui aborde un sujet complexe — la phase — particulièrement difficile à vulgariser.

Merci

J'apporterais toutefois une petite précision (de puriste) sur un point abordé à 3'30", lorsque tu évoques les causes de la chute de phase : l'inductance de la bobine, la masse de la membrane qui agirait comme un filtre passe-bas, et les fractionnements de membrane.
[...]
Pour un haut-parleur à radiation directe, la masse de l'équipage mobile n'introduit pas de fréquence de coupure passe-bas. Pour illustrer ce point, je reprends le graphique ci-dessous :
[...]
Cela n'exclut évidemment pas l'influence de l'inductance de la bobine ni celle des fractionnements de la membrane, que tu évoques, à juste titre, et non pris en compte dans ce graphe.

Donc, on est ici dans de la théorie pure et "simplifiée", dans le sens où elle n'intègre pas tout les paramètres réels constituants un haut-parleur !
Dans la vraie vie du HP, le fractionnement et l'inductance sont une réalité non négligeable.

Mais c'est toujours bien d'avoir une part de théorie sur le fonctionnement d'un élément aussi complexe qu'un HP

Encore bravo pour les vidéos "Sound Pixel Lab" aux qualités pédagogiques incontestables.

Merci

[Dagda]

Aaah, Youtube me l'a proposée, mais comme il y a le même diagramme en miniature, et que le temps de vol a déjà été un sujet de la première, j'ai cru que c'était celle que j'ai déjà vue !

Ah ça c'est une remontée d'information intéressante pour que je modifie la miniature (et en mette 2 pour faire un AB test).

Merci

D.

[Jean Fourcade]

Donc, on est ici dans de la théorie pure et "simplifiée", dans le sens où elle n'intègre pas tout les paramètres réels constituants un haut-parleur !

Non, on n’est pas du tout dans une théorie simplifié

Le but de ce graphe est de montrer que la masse n’introduit pas de passe bas et donc de fréquence de coupure associée. Pour cela on ne prend pas en compte d’autres paramètres comme l’inductance par exemple qui en faisant apparaître une fréquence de coupure ne permettrait pas d’isoler l’influence de la masse.

C’est un sujet qui revient souvent. Qu’on se le dise : la masse ne limite pas la bande passante d’un HP.

La raison en est finalement simple : la pression acoustique est proportionnelle à l’accélération. Or l’accélération est le rapport de la force sur la masse. Comme la force appliquée à la membrane est constante (proportionnelle à la tension envoyée dans le HP) la pression est donc finalement constante et proportionnelle à la tension sur la masse. Il n’y a donc aucun facteur dépendant de la fréquence.

On comprend par ailleurs que plus la masse est importante plus pour une tension donnée la pression diminue ce qui montre bien le rôle fondamental que joue la masse sur le rendement.

Notons que dans le cas d’un HP à chambre de compression et pavillon la pression est proportionnelle à la vitesse de la membrane. Et dans ce cas la vitesse chute plus on monte en fréquence du fait de l’inertie de la masse

[xnwrx]

Vivement qu'on parvienne à faire des HP à membranes en photons ou des membranes ionisées sans bobines mobiles