volume interne, vibrations de structure

[Rascalito]

Je plussoie:
SEDMP, Un matériau infiniment rigide mais absolument pas absorbant n'aura pas d'onde solidienne (elles sont à une fréquence infinie). Rien à voir avec les ondes stationnaires qui bien qu'il existe un couplage entre solidiennes et aériennes, ces dernières peuvent exister sans interagir, par exemple avec une paroi infiniment rigide.

Bref par expérience, plus c'est rigide (et accessoirement lourd), meilleures sont les enceintes.
Un calcul amusant à faire: la masse d'une membrane par rapport à la masse d'une enceinte. le ratio pourrait bien montrer que la disto engendrée quand l'enceinte bouge n'est pas si négligeable
De l'amortissant? Oui, aussi.
Des renforts? Oui, surtout si ils traversent l'enceinte.

Un cas à part: la LS3/5A de la BBC où les enceintes étaient fabriquées avec un petit CTP de 9mm et d'une masse de fibres+ bitume au centre. Les parois avaient la réputation de participer aux basses fréquences (vers 70Hz)

[YvesM]

Un calcul amusant à faire: la masse d'une membrane par rapport à la masse d'une enceinte. le ratio pourrait bien montrer que la disto engendrée quand l'enceinte bouge n'est pas si négligeable

Même sans mesure on peut constater sur un caisson de basse que la paroi qui supporte le HP peut bouger suivant les mouvements du HP si la caisse est trop légère vs la masse du HP ou si
la caisse est découplée trop souple par rapport au support (sol) ou si le HP est trop haut et la caisse très peu profonde.
1mm de déplacement de caisse vs 1cm sur le HP -> on a perdu 10% de l'amplitude

Un exemple dans le commerce était le fameux (ancien) caisson Sunfire qui se baladait dans le salon

Une solution élégante est de monter 2 HP sur des faces opposées (déplacement de caisse nul).

[pvrx]

Un calcul amusant à faire: la masse d'une membrane par rapport à la masse d'une enceinte. le ratio pourrait bien montrer que la disto engendrée quand l'enceinte bouge n'est pas si négligeable

Même sans mesure on peut constater sur un caisson de basse que la paroi qui supporte le HP peut bouger suivant les mouvements du HP si la caisse est trop légère vs la masse du HP ou si
la caisse est découplée trop souple par rapport au support (sol) ou si le HP est trop haut et la caisse très peu profonde.
1mm de déplacement de caisse vs 1cm sur le HP -> on a perdu 10% de l'amplitude

Un exemple dans le commerce était le fameux (ancien) caisson Sunfire qui se baladait dans le salon

Une solution élégante est de monter 2 HP sur des faces opposées (déplacement de caisse nul).

Bonjour,

La masse d'une membrane de 88 grammes rapportée à une masse de caisse de 20 kg représente 0,5%.
L'approche action réaction doit se faire par la quantité de mouvement (m x v) et dépend (un peu) de la fréquence.
Pour exemple, un 12" genre 12LW1400 (membrane de 88 g) monté dans un BR de 70 litres accordé à 45 Hz aura pour 500 W une excursion de 8 mm à 60 Hz et de 5 mm à 100 Hz.
La quantité de mouvement de la membrane sera de 0,265 m.kg/s à 60 Hz et de 0,28 m.kg/s à 100 Hz.
Cette même quantité de mouvement appliqué à une caisse de 20 kg "libre" (suspendue en l'air) provoquerait un déplacement de 35 microns à 60 Hz et de 22 microns à 100 Hz.
Enceinte posée et immobilisée sur le sol, ces déplacements seraient évidemment encore plus faibles.
L'approche par le déplacement n'est donc pas pertinente.
L'approche vibratoire l'est nettement plus, mais n'a de sens que pour les fréquences modales des parois.

Pascal

[Dagda]

Et pourtant, il bouge !

Des sub qui bougent ce n'est pas rare, même des lourds !

J'avais un petit sub avec un couple actif passif de Peerless XLS10.
Même avec l'intérieur plombé et bitumé, du MDF de 22mm, + le poids des HP et de l'ampli, on tapait bien les 20kg de sub, bah heureusement qu'il y avait des pieds en caoutchouc pour bloquer le mouvement !

Certes, c'est 143gr de masse mobile sur ce HP et 400gr pour le passif

D.

[YvesM]

Un calcul amusant à faire: la masse d'une membrane par rapport à la masse d'une enceinte. le ratio pourrait bien montrer que la disto engendrée quand l'enceinte bouge n'est pas si négligeable

Même sans mesure on peut constater sur un caisson de basse que la paroi qui supporte le HP peut bouger suivant les mouvements du HP si la caisse est trop légère vs la masse du HP ou si
la caisse est découplée trop souple par rapport au support (sol) ou si le HP est trop haut et la caisse très peu profonde.
1mm de déplacement de caisse vs 1cm sur le HP -> on a perdu 10% de l'amplitude

Un exemple dans le commerce était le fameux (ancien) caisson Sunfire qui se baladait dans le salon

Une solution élégante est de monter 2 HP sur des faces opposées (déplacement de caisse nul).

Bonjour,

La masse d'une membrane de 88 grammes rapportée à une masse de caisse de 20 kg représente 0,5%.
L'approche action réaction doit se faire par la quantité de mouvement (m x v) et dépend (un peu) de la fréquence.
Pour exemple, un 12" genre 12LW1400 (membrane de 88 g) monté dans un BR de 70 litres accordé à 45 Hz aura pour 500 W une excursion de 8 mm à 60 Hz et de 5 mm à 100 Hz.
La quantité de mouvement de la membrane sera de 0,265 m.kg/s à 60 Hz et de 0,28 m.kg/s à 100 Hz.
Cette même quantité de mouvement appliqué à une caisse de 20 kg "libre" (suspendue en l'air) provoquerait un déplacement de 35 microns à 60 Hz et de 22 microns à 100 Hz.
Enceinte posée et immobilisée sur le sol, ces déplacements seraient évidemment encore plus faibles.
L'approche par le déplacement n'est donc pas pertinente.
L'approche vibratoire l'est nettement plus, mais n'a de sens que pour les fréquences modales des parois.

Pascal

Comme dit dans le message précédent, l'exemple de votre démonstration concerne une enceinte posée et immobilisée sur le sol.
Ce n'est pas le cas de l'exemple que j'ai proposé car j'ai précisé :
"suivant les mouvements du HP si la caisse est trop légère vs la masse du HP ou si
la caisse est découplée trop souple par rapport au support (sol) ou si le HP est trop haut et la caisse très peu profonde."

L'exemple que j'ai cité repose sur une constatation réelle et pas sur un calcul théorique et d'ailleurs intuitivement on peut imaginer le truc qu'un HP monté à 1m de haut sur une façade d'une caisse de 20cm de profondeur ce n'est pas la même chose que le même HP monté sur une façade de 40cm d'une caisse qui fait 80 cm de profondeur...

Je trouve un peu facile de balayer comme ça un simple exemple qui se voulait très simplifié et sans prétention aucune.
car basé sur l'expérience et qui donnait un ordre d'idée de la problématique.

J'avais réalisé (il y a longtemps) un sub en clos puis en BR. La caisse de 100l devait bien faire 30 kg à la louche.
Le HP un 15" Beyma 15K200 (mms = 100g environ) était monté sur le haut de la façade qui devait faire 90cm.
La caisse reposait au sol sur 3 pieds plastiques.
j'ai pu constater de mes propres yeux, à mon grand étonnement, le mouvement avant/arrière de qq mm de la caisse de sub.

Comment expliquer alors cela ?

[YvesM]

Et pourtant, il bouge !

Des sub qui bougent ce n'est pas rare, même des lourds !

J'avais un petit sub avec un couple actif passif de Peerless XLS10.
Même avec l'intérieur plombé et bitumé, du MDF de 22mm, + le poids des HP et de l'ampli, on tapait bien les 20kg de sub, bah heureusement qu'il y avait des pieds en caoutchouc pour bloquer le mouvement !

Certes, c'est 143gr de masse mobile sur ce HP et 400gr pour le passif

D.

Certains constructeurs on monté 2 passifs sur des faces opposées
et l'actif sur une 3eme face et est physiquement proche du point de bascule du support.
Comme la caisse est lourde l'influence de la masse de la membrane de l'actif est négligeable.

https://www.magnat.de/fr/audiophile/cin ... er=D148310

Les problèmes sont maîtrisés...

[pvrx]

Le déplacement des caissons sur le sol est dû à la perte de contact. C'est généralement assez spectaculaire avec les enceintes montées sur pointes dès lors qu'il y a un chouïa de pente. En fait il n'y a pas pire.
On l'observe évidemment moins quand il y a un peu de frottement (pieds caoutchouc, chute de moquette).
Mais il s'agit d'abord d'un problème vibratoire et non d'un effet action/réaction.
Les vibrations de parois sont excitées par les variations de pression internes et s'exercent perpendiculairement à leur surface, of course.
Les pointes improprement appelées "pointes de découplage" sont en réalité des éléments de couplage, qui plus est de couplage non linéaire, une hérésie, donc. Mais même Magico s'est prêté à cet appât marketing...
Pour moi, les effets d'action réaction ne sont pas nuls, mais de second ordre par rapport aux effets vibratoires (mais il faudrait faire une petite campagne d'accélérométrie pour en avoir le coeur net).

Pascal

[YvesM]

Le déplacement des caissons sur le sol est dû à la perte de contact. C'est généralement assez spectaculaire avec les enceintes montées sur pointes dès lors qu'il y a un chouïa de pente. En fait il n'y a pas pire.
On l'observe évidemment moins quand il y a un peu de frottement (pieds caoutchouc, chute de moquette).
Mais il s'agit d'abord d'un problème vibratoire et non d'un effet action/réaction.
Les vibrations de parois sont excitées par les variations de pression internes et s'exercent perpendiculairement à leur surface, of course.
Les pointes improprement appelées "pointes de découplage" sont en réalité des éléments de couplage, qui plus est de couplage non linéaire, une hérésie, donc. Mais même Magico s'est prêté à cet appât marketing...
Pour moi, les effets d'action réaction ne sont pas nuls, mais de second ordre par rapport aux effets vibratoires (mais il faudrait faire une petite campagne d'accélérométrie pour en avoir le coeur net).

Pascal

Quand on prend un gros HP de grave à la main alimenté en 50Hz le HP bouge et c'est pas des microns...

Les mouvement observés était avant <--> arrière au niveau du HP qui était à 80 cm du sol pas au niveau du bas de la caisse qui était près du sol.
Je veut bien prendre en compte les vibrations de caisse mais, mais pourquoi ça bouge en haut et pas en bas ?
Mais ma caisse ne vibrait pas, en tout cas l'amplitude était beaucoup beaucoup moindre que l'amplitude du mouvement de caisse observé.
Et elle suivait les mouvements de la membrane observable à ~20Hz d'ailleurs !

Je pense que si j'avais mis la caisse à l'envers ça n'aurait pas bougé.

[Dagda]

Les mouvements que je voyais étaient bien en lien avec le mouvement des HP et pas lié à la vibration, d'autant que dans mon cas, le caisson faisait 30cm de côté, autant dire que niveau vibration y'avait pas grand chose

D.

[pvrx]

Si ça bouge en haut et pas en bas, ça voudrait dire qu'il y a un axe de rotation en bas.
Mais je ne comprends pas pourquoi on pourrait observer un déplacement aussi faible, surtout à 20 Hz, ce qui suppose une énergie considérable !
Tu pourrais sans doute calculer cette énergie à partir du moment d'inertie de l'enceinte.

[YvesM]

Les mouvements que je voyais étaient bien en lien avec le mouvement des HP et pas lié à la vibration, d'autant que dans mon cas, le caisson faisait 30cm de côté, autant dire que niveau vibration y'avait pas grand chose

D.

Idem le cas des "vieux" subwoofers "sunfire" !

[YvesM]

Si ça bouge en haut et pas en bas, ça voudrait dire qu'il y a un axe de rotation en bas.
Mais je ne comprends pas pourquoi on pourrait observer un déplacement aussi faible, surtout à 20 Hz, ce qui suppose une énergie considérable !
Tu pourrais sans doute calculer cette énergie à partir du moment d'inertie de l'enceinte.

C'est exactement le problème il y a un axe de rotation au niveau du pied de l'enceinte.
On peut considérer le "moment" de la force exercé par le HP.
Près du support le moment est faible, et inversement loin du support il est élevé.

Après ce qui était observé à 20Hz je pense que c'est la masse totale qui était mise en mouvement.

Le retour d'expérience est que je me méfie depuis des HP de grave perché ou des HP à forte masse mobile genre 300g.

Mais l'idée de mon intervention était simplement à travers un vécu de prendre en compte le mouvement potentiel des caisses (mauvaise conception, HP mal adapté) et leur couplage au sol (mauvaise implémentation), en plus du pb vibratoire...

[banzai]

Bonjour,

la solution du Hp orienté membrane vers le sol dans le cadre des caissons de grave est à considérer. j'utilise plusieurs configuration comme cela et point de mouvements de caisse constatés.

[xnwrx]

Les mouvements dont vous parlez ici ne sont pas liés aux vibrations ou aux modes et ils sont encore moins relatifs à la masse mobile ou à la masse de la membrane qui offrirait un effet action/réaction.
Ces mouvements sont uniquement liés à la dépression/surpression qui se crée au niveau de la membrane sur la face externe du ou des HP (en interne au baffle cette variation de pression est confinée). C'est l'effet ventouse qui est extrêmement puissant, c'est ce qui permet aux avions de voler...etc.

[Dagda]

Bonjour,

la solution du Hp orienté membrane vers le sol dans le cadre des caissons de grave est à considérer. j'utilise plusieurs configuration comme cela et point de mouvements de caisse constatés.

Technique employé par Magnat ... downfire qu'ils markétaient ça !

Les mouvements dont vous parlez ici ne sont pas liés aux vibrations ou aux modes et ils sont encore moins relatifs à la masse mobile ou à la masse de la membrane qui offrirait un effet action/réaction.
Ces mouvements sont uniquement liés à la dépression/surpression qui se crée au niveau de la membrane sur la face externe du ou des HP (en interne au baffle cette variation de pression est confinée). C'est l'effet ventouse qui est extrêmement puissant, c'est ce qui permet aux avions de voler...etc.

Why not, mais va falloir documenter ça

[pvrx]

+1

[pvrx]

J'ai eu envie de retourner à mes exercices de physique de taupe...
Objectif : calculer la puissance mécanique crête pour entretenir l'oscillation d'un parallélépipède homogène autour d'une de ses arêtes.
Hypothèses de calcul :
1. Enceinte de 30 kg, hauteur 80 cm, profondeur 35 cm.
2. Fréquence d'oscillation 20 Hz, amplitude d'oscillation +/- 1mm, soit 0,07°
Le résultat du calcul est qu'il faut un peu plus de 11 W pour y parvenir.
Le "rendement" mécanique du HP étant de l'ordre de 2%, il faudrait donc lui injecter un peu plus de 500W.
Cette valeur varie avec le cube de la fréquence, et avec le carré de l'amplitude.

EDIT : mais ça, c'est pour une enceinte libre en rotation autour de son arête, ce qui ne peut être approché que si elle est posée sur des silent-blocks autorisant ces débattements, donc à fréquence de résonance très basse. Sinon, ce sera nettement plus de 500 W qui seront nécessaires pour la faire bouger.
J'ai donc du mal à croire qu'on puisse observer des débattements d'un mm à 20 Hz avec une enceinte de 80 cm de haut et pesant 30 kg.

Pascal

[YvesM]

C'est l'effet ventouse qui est extrêmement puissant, c'est ce qui permet aux avions de voler...etc.

Malheureusement ce n'est pas suffisant, il faut aussi de la portance et une poussée...
Jusqu'à présent les fers à repasser ne volent pas tout seuls malgré la pression/dépression

[xnwrx]

Il n'y a pas à argumenter, et je parle de ce qui fait bouger ou osciller les enceintes. C'est la dépression crée par la membrane lorsqu'elle recule qui fait avancer l'enceinte (ou la fait osciller vers l'avant), puis la surpression lorsque la membrane avance vers l'extérieur qui la fait reculer. Vous le savez bien, avec une simple dépression on peut soulever des tonnes.
Poser votre Sub HP vers le haut sur un pèse personne qui a une bande passante suffisamment élevée, faite jouer le Sub un 20 Hz à fort niveau, il y a des chances que vous observiez la masse osciller sur le pèse personne. Pourtant la masse du Sub ne change pas évidemment...

[Rascalito]

Si l'on apparente les mouvements transmis de la membrane à la caisse à de la distortion, le ratio signal/bruit n'est pas ridicule, non?