Le Haut parleur; dynamique et transitoire

[Dagda]

Les gars ...

Il n'y a que des modos qui participent sur ce topic pour ainsi dire ...

Le sujet est certes intéressant mais là il est juste imbuvable et illisible.

Faire quantité de suppositions n'a pas de sens hormis écrire pour écrire.

Donc, à un moment donné, il faudrait soit trouver de la documentation permettant détailler les hypothèses, soit expérimenter directement, soit conclure.

D.

[Jean Fourcade]

Bonjour à tous,

Il y a pas mal d'erreurs dans certains propos tenus. Il y a aussi de la confusion. Dans un de ses messages, GOULAS cite le tweeter ET703. C'est un HP à pavillon.

Dans un haut-parleur à pavillon, la masse joue un rôle fondamental. Elle limite la bande passante dans le haut (c'est le fameux mass break point). De plus un HP à pavillon est fortement amorti parce que sa bande passante dépend du facteur d'amortissement. Plus le HP est amorti, plus la bande passante est élevée. L'EBP qui n'est théoriquement valable que pour un HP à pavillon est proportionnel à (Bl)^2/Mms. Un HP a pavillon se caractérise donc par un Bl élevé et une masse Mms faible. Cela explique les propos de TAD cités.

Dans un HP à radiation directe, la masse ne joue aucun rôle dans la bande passante. Elle ne joue un rôle que sur le rendement. Il n'y a pas de mass break point. De plus, la fréquence de coupure haute est indépendante du facteur d'amortissement. Elle ne dépend que de la taille de la membrane et sa longueur d'onde vaut la circonférence de la membrane.

Dans un HP à radiation directe, le facteur d'amortissement joue un rôle uniquement dans la fréquence de coupure basse. Celle-ci est d'autant plus basse que le HP est sous amorti.

Voir mon post : HP a radiation directe versus a pavillon

Cdl
Jean

[THXRD]

Merci Jean .. ..
ça doit faire 200 fois que cette question à ēté explicitė ..mais elle ne l’était pas ici ..
Les HP «  rapides » qui feraient du 35 hz plus vite qu’en 1/35 eme de secondes ou d’autres qui eux seraient «  lent » j’avoue qu’au bout de 20 ans d’explication ça me fatigue .. ( joke ) ..de re re re expliquer ..
Jim avait pourtant bien expliqué ..et très simplement


Le cas du tweeter ET 703 est en effet une toute autre question
Mais bon se préoccuper de fracturation au delà de 20/25 khz .. ..heu,… ..

[wakup2]

Mais bon se préoccuper de fracturation au delà de 20/25 khz .. ..heu,… ´bon ..

C'est pour les chauves souris

[Jean Fourcade]

Salut Roland,

Mais bon se préoccuper de fracturation au delà de 20/25 khz .. ..heu,… ´bon ..

C'est ben vrai ... surtout à nos ages

[THXRD]

Ah c’est vrai .. .. les fameuses oreilles audiophiles de chauve souris qualifiées aussi «  d’oreilles d’or » par certains

[JIM]

Ma remarque sur le mass break point (qui ne s'applique qu'aux compressions) portait à confusion, merci pour la précision Jean.

[Pio2001]

Super tweeter.jpg (58.51 Kio) Vu 113 fois

[pvrx]

Il y a pas mal d'erreurs dans certains propos tenus. Il y a aussi de la confusion.

+1
Je commençais à me demander si tu allais te décider à intervenir...

[Dagda]

Merci d'avoir recentré et synthétisé

[Sensunda]

Les gars ...

Il n'y a que des modos qui participent sur ce topic pour ainsi dire ...

Le sujet est certes intéressant mais là il est juste imbuvable et illisible.

Faire quantité de suppositions n'a pas de sens hormis écrire pour écrire.

Donc, à un moment donné, il faudrait soit trouver de la documentation permettant détailler les hypothèses, soit expérimenter directement, soit conclure.

D.

Alors les modos n'ont pas le droit de discuter de sujet ...

Il y a de l'effervescence car le sujet débute, et que nos connaissances ne sont pas assez solides pour tenir une véracité solide , mais patience c'est par le débat que les choses avancent, même si je suis d'accord avec toi, attention à la redites et le débat stérile, sinon .

J'ai corrigé des erreurs sur les résultats que j'avais posté précédemment, car j'avais naïvement fait un peu trop confiance à l'algorithme, et donc en vérifiant et avec lui, j'ai pu retrouver des chiffres qui me semble cette fois-ci juste .

Si nous reprenons mon exemple d'un HP qui a 100Hz fait un débattement crête crête de 4 mm, quelle est alors l'accélération (que l'on considèrera constante, mais l'est-elle en réalité, je ne serai dire, mais nous allons partir de ce postulat pour nous faciliter la tâche dans un premier temps) ? Ainsi que la vitesse max, qui est forcément au milieu, c'est le point de repos du HP lorsque aucun signal ne lui est envoyé.

A 100 Hz, cela signifie que le HP effectue le trajet suivant s'il est à son point de repos en nous considérant en régime établit :

Point de repos (vitesse max) -> excursion négative (vitesse nulle) -> point de repos (vitesse max) -> excursion positive (vitesse nulle) -> point de repos (vitesse max)

Et tout ceci en 10 ms. Soit 8mm en 10ms, donc une vitesse moyenne de 0.8m/s.

Comme il s'agit d'une vitesse moyenne et que l'accélération est constante (partant et arrivant à chaque fois à une vitesse nulle), cela signifie que lorsque le temps entre le point de repos et l'une des 2 excursions est à sa moitié (10/8 = 1.25ms) la vitesse est de 0.8 m/s. la vitesse max est donc le double de la vitesse moyenne dans ce cas, soit 1,6 m/s.

L'accélération comme la vitesse aux excursions négatives ou positives est nulle, cela signifie qu'elle est égale à 1.6/0.0025, donc 640 m/s², soit environ 65G.

Maintenant je vais tenter de trouver une formule qui me permette en fonction d'une masse de déterminer le BL nécessaire pour respecter cette accélération .

[Sensunda]

Bonjour jean et Roland,

Attention ici, on ne parle pas des cas particulier des pavillons, ou des HP capables de respecter une fréquence en régime établit, mais de se concentrer sur les transitions qui sont très présentent sur les musiques/films ... que nous écoutons, si nous n'écoutions que des sinus superposés sans aucune variation, nous ne serions pas embêtés effectivement .

[Indien]

Mais la réponse sur le sujet a été donné 10 fois, par des termes et angles différents.

Si l’accélération est trop forte, la bobine effectue une course plus faible, donc le HP sort moins de niveau, mais la bobine suis la vitesse de la fréquence, donc avec moins de SPL ou même pas du tout.

Comme ce HP est dédié aux basses fréquences, il est filtré en pass bas pour ne recevoir que des fréquences lentes qu’il peut et sait reproduire car la vitesse de la bobine corresponds à la fréquence à reproduire .

un autre HP plus rapide reproduit les fréquences plus élevées aux SPL requis.

[Sensunda]

Donc pour toi, pas de souci à faire fonctionner un RSS460HO­4 jusqu'à 1 kHz (en ne prêtant pas attention aux distorsions) ? Puisqu'il n'y a pas d'atténuation significative de niveau à cette fréquence .

[revilo]

Salut,

Je me pose une question.
je me trompe peut-être mais je me demande s'il n'y a pas une confusion dans les termes, quand les gens parlent de HP "rapide".
Excusez-moi si les mots employés ne sont pas forcément les plus adaptés.

Je m'explique:

Quand les gens parlent de HP rapide, c'est généralement suite à une écoute, on est bien d'accord?

Or, dans une écoute, ce n'est généralement pas un HP seul que l'on entend, mais un HP mis en oeuvre, dans son caisson ou pavillon, baffle plan ou autre, et dans une pièce.
Or ce terme de rapidité revient généralement pour des systèmes à pavillons ou en baffle plan, là où le HP n'est pas ou peu couplé à une masse d'air faisant office de résonnateur (caisson clos ou bass reflex, par exemple), donc dans des cas où il n'y a pas de trainage des basses fréquences qui va masquer la suite du signal.
Dans ce cas le signal sera moins brouillé, et un solo de batterie sera restitué de façon plus détaillée, on pourra mieux distinguer les coups de caisse claire qui s'enchainent rapidement , d'où (à mon avis hein) ce terme de "rapidité", car le système (et non le HP seul) est capable de restituer bien distinctement ces coups de caisse claire rapprochés, autrement dit, il arrive à "suivre" la vitesse des coups de baguette.

Dans les cas de HP en caisson, on utilise un HP dédié à cet usage, dans un cas de pavillon aussi, en BP aussi ... D'ou, peut-être, le fait que l'on a tendance (par abus de langage) à dire qu'un HP conçu pour un caisson (fermé ou BR) est moins "rapide" qu'un HP pour pavillon ou BP.

Me trompe-je?

Oliver

[Indien]

Donc pour toi, pas de souci à faire fonctionner un RSS460HO­4 jusqu'à 1 kHz (en ne prêtant pas attention aux distorsions) ? Puisqu'il n'y a pas d'atténuation significative de niveau à cette fréquence .

Non, si toutes nos mesures classiques de HP montrent que la bande utile peut être prolongée à cette fréquence au SPL cible (réponse en fréquence, disto, comportement temporel) et que le raccord en directivité colle, pas de souci.

Son rendement sera sans doute assez faible, mais sera compensé par une bonne tenue en puissance.

Je ne comprends pas pourquoi on ferait toutes ces mesures permettant de voir si le HP est selectionnable dans sa bande utile si on en tient pas compte, sous prétexte que mms est élevé

[Jean Fourcade]

Bonjour à tous,

On peut faire quelques calculs pour parler des transitoires. Les transitoires dépendent de l'amortissement du HP. L'amortissement n'a rien à voir avec la masse de la membrane. Dans les paramètres du HP ils se modélisent par les termes Qms (amortissement dû à la suspension de la membrane) et Qes (amortissement dû au couplage électrique - mécanique).

Pour faire du grave, il faut un HP avec une faible fréquence de résonance et plutôt sous-amorti. Pour s'en convaincre, on peut calculer la fréquence de coupure basse d'un HP monté sur un baffle plan (réponse du second ordre). Les formules sont les suivantes :

Les formules sont codées dans le fichier Excel suivant : Frequences HP

Nous allons prendre deux HP de 15" diamétralement opposés, tous deux de fréquence de résonance 30 hz mais l'un avec un Qt de 0.2 (très amorti) et un autre de 0.8 (sous amorti).

Le HP de Qt 0.2 a une f3 de 144 hz.
le HP de Qt 0.8 a une f3 de 27 hz avec un pic de la réponse de +2.3dB situé à 64 hz. Il n'y a pas photo !

Examinons maintenant la conséquence sur les transitoires. Pour cela, calculons la réponse à un pur sinus.

Le système étant linéaire, la sortie sera un pur sinus dont l'amplitude et la phase seront déterminées par la fonction de transfert du HP tels que les calcule la transformée de Fourier. C'est le régime harmonique ou régime permanent.

Mais, à cette réponse, se superpose une réponse transitoire qui n'est pas autre chose que la réponse impulsionnelle de la fonction de transfert.

Pour obtenir la réponse complète (harmonique plus transitoire), on utilise la transformée de Laplace. 

La transformée inverse de Laplace de la fonction de transfert donne la réponse impulsionnelle. La réponse du HP à un pur sinus se calcule en prenant la transformée inverse de Laplace du produit entre la fonction de transfert et la transformée de Laplace du sinus. 

En calculant la différence entre cette réponse et la réponse harmonique, on peut calculer la distorsion que crée le régime transitoire. Notons que cette erreur n'est pas autre chose que la réponse impulsionnelle de la fonction de transfert.

Vous trouverez ces calculs dans le fichier ci-joint réalisés avec le logiciel de calcul formel Mapple : Simulation Mapple

On supposera que le régime est établi quand l'erreur est inférieure à 1% de l'amplitude du sinus.

Examinons le cas du HP sous-amorti. Il faut 0.03 sec pour que l'erreur soit inférieure à 1%. Cela signifie qu'il faudra 3 périodes a un sinus de 100 hz pour atteindre le régime permanent et 15 périodes à un signal de 500 hz.

Voici la réponse à 500 hz. On constate l'ondulation de l'enveloppe du sinus :

Dans le cas du HP très amorti, il ne faudra pas plus de 0.004 sec soit 0.4 période à 100 hz et 2 périodes à 500 hz.

Ces deux HP monteront jusqu'à 500 hz sans problème, mais on constate la distorsion introduite par le HP sous-amorti aux fréquences élevées du fait du régime transitoire.

Notons l'avantage certains des pavillons qui sont naturellement très amortis, d'où, dans la mesure du réalisable, leur utilisation le plus bas possible en fréquence. 

Cordialement
Jean

[Indien]

Je me pose une question.
je me trompe peut-être mais je me demande s'il n'y a pas une confusion dans les termes, quand les gens parlent de HP "rapide".
Excusez-moi si les mots employés ne sont pas forcément les plus adaptés.
Je m'explique:
Quand les gens parlent de HP rapide, c'est généralement suite à une écoute, on est bien d'accord?

Tout à fait !
C'est un concept audiophile colporté par les fameuses oreilles d'ors dont parlait Thxrd un peu plus tôt
Ca a été repris par des magazine Hifi, c'est ancré et c'est presque une religion pour certains.

Parmi mes lectures, Thxrd a bien expliqué depuis très longtemps ce que l'on explique ici à nouveau, mais nombreux sont ceux qui ont confondus la masse avec la capacité a reproduire les fréquences, c'est encore le cas sur ce post d'ailleurs, donc c'est bien de l'avoir ouvert !

Or, dans une écoute, ce n'est généralement pas un HP seul que l'on entend, mais un HP mis en oeuvre, dans son caisson ou pavillon, baffle plan ou autre, et dans une pièce.

Tout à fait !
A l'écoute, on perçoit certaines choses que l'on peut attribuer au haut parleur, alors que c'est l'acoustique, ou un mauvais filtrage, ou un accident dans la réponse en fréquence.

C'est pour cela qu'il faut vérifier et mettre au point les enceintes en champ libre, cela permet de vérifier d'un côté les perfs de l'enceinte.
Puis de regarder de l'autre côté le sujet acoustique, indépendamment des enceintes et de l'analyser.

Or ce terme de rapidité revient généralement pour des systèmes à pavillons ou en baffle plan

Pour le pavillon, c'est la directivité qui offre plus de SPL dans un angle donné qui donne cette sensation de "patate", mais c'est aussi lié à l'acoustique, avec une acoustique plus mate et adapté, il suffit de monter le volume pour retrouver le "punch" d'un pavillon, c'est un compromis avec le niveau sonore, l'angle de diffusion et l'acoustique (sans rentrer dans le détail purement acoustique).

HP n'est pas ou peu couplé à une masse d'air faisant office de résonateur (caisson clos ou bass reflex, par exemple), donc dans des cas où il n'y a pas de trainage des basses fréquences qui va masquer la suite du signal.

Encore un autre sujet, le caisson clos n'a pas forcément plus de trainage qu'un caisson clos s'il est bien conçu !

Souvent il descend plus bas et excite plus les résonances de la pièce, alors on dit que c'est le caisson

Dans ce cas le signal sera moins brouillé, et un solo de batterie sera restitué de façon plus détaillée.

Tout a fait, les résonances de pièces fortement excitées par un caisson qui descend bas, couplé ou "room gain" de la pièce qui peut rajouter jusque +18dB dans les infra basses, font que le reste du message est masqué...
Pour cette raison et dans une salle peu adaptée à l'écoute de la musique, on évite de choisir un caisson qui descends trop bas, puis on compense le trop d'énergie par égalisation.

l'on a tendance (par abus de langage) à dire qu'un HP conçu pour un caisson (fermé ou BR) est moins "rapide" qu'un HP pour pavillon ou BP.

C'est souvent la conclusion, qui est fausse...

[Jean Fourcade]

l'on a tendance (par abus de langage) à dire qu'un HP conçu pour un caisson (fermé ou BR) est moins "rapide" qu'un HP pour pavillon ou BP.

C'est souvent la conclusion, qui est fausse...

Bonjour Jean Marc et revilo,

La notion d'HP rapide utilisée dans les milieux audiophiles n'est pas dénuée de sens. Elle ne concerne pas la vitesse proprement dite du HP qui est obligée de suivre celle du signal mais la capacité à accéléré et à freiner la membrane sur les transitoires. C'est donc une notion liée en réalité à l'amortissement du HP.

Les milieux audiophiles dans la suite d'Hiraga et de la maison de l'audiophile ne jurent que par des pavillons. Ils n'ont pas tord. Ce qui leur fait dire qu'un HP à radiation directe n'est jamais "aussi rapide" qu'une chambre à compression est que, effectivement, un Hp a pavillon est plus amorti qu'un HP à radiation directe. Or comme les chambres de compressions ont une membrane très légère, le lien avec la masse de la membrane a été fait.

Cdl
Jean

[revilo]

Merci pour ces précisions