Le fractionnement des HP - Explications

[etmo]

L'ajout en série d'une impédance va modifier la courbe de réponse globale du moteur mais aussi la réponse de la distorsion que va réintroduire le moteur dans le circuit sous forme de courant.

Sans cette impédance série, la courbe de réponse globale et le courant de distorsion réintroduis aura exactement la même réponse.

Le courant de distorsion, il est généré par quoi dans le moteur?

[JIM]

La membrane reste contrôlée par le courant. De fait, on retrouve une bonne part de distorsion sur le courant et non sur la tension !

Tu contrôles quoi sur une membrane fractionnée

Le courant te permet d'imposer une force à la membrane et donc une accélération rien d'autre.

Si tu veux un contrôle, il faut un système de capteur et de contre réaction.
Avec le filtre passif nous n'avons rien de cela et pourtant ça fonctionne.
Reste à déterminer ce que l'on veut contôler.

Avocats du diable , Je restes bien sur à l'écoute de expérience et des mesures que tu as faites.

L'asservissement va tout faire pour que le courant résidus de distorsion tende vers 0 puisque la consigne est nulle.
C'est donc l'ampli qui va dissiper.

C'est ce résidus de courant qui est dissipé en parti par le filtre passif série.

Et dans la bande utile, si tu asservis le courant à 0.005% de disto, tu devrais significativement réduire la distorsion au niveau de la bobine car elle bien mieux contrôlée via le courant qu'en tension au travers de l'impédance Re+Le de la bobine.

Pour répondre à ta question, ce qui est sûr, c'est qu'une partie de la disto mesurée au micro revient dans le circuit électrique par la bobine.

[etmo]

Pour répondre à ta question, ce qui est sûr, c'est qu'une partie de la disto mesurée au micro revient dans le circuit électrique par la bobine.

Ce que tu notes c'est qu'il y a corrélation entre la mesure de distorsion acoustique et un courant de "distorsion" circulant dans la bobine?

Mais cela ne prouve en rien que ce courant est la cause des distorsions, on est d'accord?

C'est le réchaufement climatique qui provoque une augmentation du carbone?

[Rascalito]

+1 avec etmo belle explication claire et concise.
Attention à ne pas faire comme certaines personnes: il ne faut pas confondre les pics dus à la fragmentation qui est intrinsèque au matériau (et aux conditions aux limites), avec les ondulations purement mathématiques des fonction Struve et Bessel dans le calcul de l'impédance de rayonnement d'un piston plan. ça n'a rien à voir.

Un notch, c'est bien un filtre qui vire une fréquence? Si on enlève la fréquence donc l'excitation, ça me paraît normal qu'on ne voit plus de conséquences... Sauf bêtises de ma part...

[etmo]

La solution immédiate qui réduit à la foi la distorsion de fractionne et la distorsion provoquée par la variation de réponse au grand débattement est relativement simple.

On prend des HP plus petit en surface et on augmente leur nombre.

Plus petit, la surface fractionnera à plus haute fréquence et très loin de la plage utile.
Inconvénient pour réduire le débattement, il faut augmenter la surface émissive.
La solution c'est d'avoir la même surface qu’un grand HP avec plusieurs HP.
C'est primaire comme solution mais très efficace. Le coût n'est pas forcément plus élevé les petit HP ne sont généralement pas chère car plus simple à construire.

[etmo]

Voir les mesures de JIM sur les distorsions de courant et de tenssion.

viewtopic.php?p=692#p692

Bonne journée à tous.
Etmo

[Indien]

La solution immédiate qui réduit à la foi la distorsion de fractionne et la distorsion provoquée par la variation de réponse au grand débattement est relativement simple.

On prend des HP plus petit en surface et on augmente leur nombre.

Plus petit, la surface fractionnera à plus haute fréquence et très loin de la plage utile.
Inconvénient pour réduire le débattement, il faut augmenter la surface émissive.
La solution c'est d'avoir la même surface qu’un grand HP avec plusieurs HP.
C'est primaire comme solution mais très efficace. Le coût n'est pas forcément plus élevé les petit HP ne sont généralement pas chère car plus simple à construire.

c’est clair, mais ça ne diminue pas la distorsion, c’est un choix, une solution qui permet surtout d’augmenter la largeur de la bande utile en cas d’un SPL cible plus élevé que ce que ne pourrait fournir un seul HP.

en contrepartie, cela créé des lobes hors axe qu’il faut contenir. C’est donc plus un sujet lié au SPL et à la directivité, qu’à une méthode destiné à réduire la distorsion.

En cas d’utilisation d’un HP seul, il suffit de regarder la zone où se trouve le pic de fractionnement et la disto, ça détermine la bande utile du HP

[Kro]

Un notch, c'est bien un filtre qui vire une fréquence? Si on enlève la fréquence donc l'excitation, ça me paraît normal qu'on ne voit plus de conséquences... Sauf bêtises de ma part...

En actif tu peux virer la fréquence sur le signal et donc ne pas exciter la résonance.
Mais tu ne peux pas empêcher que l'harmonique d'une fréquence excite cette résonance et donc soit amplifiée (pic de disto).

Là où en passif le circuit amorti également l'harmonique.

J'ai expliqué déjà pleins de trucs sur hcfr à ce sujet il y a quelques années.
Faudrait que je refasse quelque chose au propre sous forme d'article.

[etmo]

J'ai modifié la première explication suivant les retours de JIM.

[Rascalito]

J'ai expliqué déjà pleins de trucs sur hcfr à ce sujet il y a quelques années.
Faudrait que je refasse quelque chose au propre sous forme d'article.

Oui, ça serait pas du luxe, ça fait au moins 3 ou 4 fois que ça me sort de la tête..

en contrepartie, cela créé des lobes hors axe qu’il faut contenir.

En fait, pas vraiment ou guère plus, il suffit de contenir les dimensions.
Autre gros avantage de la méthode: ça permet de faire des pseudo-coax.
Le plus gros problème rencontré par votre serviteur c'est plus l'interaction entre HPs qui entraîne quelques turbulences dans les courbes de réponse.
Autre problème: La réelle descente dans le grave. Tu as beau prendre plusieurs HPs, si la Fs est de 200Hz, ben ça descend pas, même avec de la surface.
Expérience sur des enceintes avec 4 Peerless TC7FD00 (ou TC6?) entourant un OX20SC00. Résultat sonore excellent avec une très belle diffusion dans le demi-plan. Juste planté dans le choix de l'ajout de grave, faudrait que je reprenne ça avec REW...

[Sensunda]

Bonjour à tous ,

La distorsion du Hp et certaines résonance du cône se retrouvent sur la bobine du Hp et donc, sur le courant.
Le hp, au travers de la distorsion et des résonances ajoute un courant qui n'est pas présent en sortie d'amplificateur.

Principe de la FCEM si je ne dis pas de bêtise .

Le courant produit par le hp est dissipé/transformer en mouvement uniquement par le hp.

, sans courant le HP ne bougerait pas même s'il y a une tension.

Si on ajoute une impédance en série significativement plus élevée que la résistance de la bobine mobile RE, la part de ce courant se retrouve alors plus fortement dissipé en chaleur qu'en mouvement supplémentaire de la bobine.
On observe alors une réduction de la distorsion mesurée.

Il faut lier ceci au SPL, pas sûr qu'il y ait une différence, c'est ce qu'on fait en passif pour atténuer un composant pour le mettre au niveau des autres .

Ce qui provoque le pic de distorsion, c'est un défaut de linéarité du moteur à fr/2, fr/3, fr étant la fréquence de résonance.

Là, je ne vais pas être d'accord, et merci à Sbacoustics et peut-être d'autres qui utilisent pour plusieurs HP la même motorisation, mais des matériaux différents de membranes, et là le fractionnement change, ce qui tend à démontrer qu'il n'est pas lié au moteur, mais bien au niveau de la membrane, la montée de SPL généralement constaté est causé par une directivité qui se resserre et donc à l'effet pavillon qui en découle .

Quand on ajoute un notch ou un filtre passe bas, on limite le courant renvoyé par le moteur a 2f ou 3f.
La résonance est toujours la, identique (amortissement mécanique inchangé) mais elle est moins excitée car moins de courant dans la bobine à cette fréquence.

Nul doute car l'impédance à la fréquence problématique devient très importante et le courant ne pouvant avoir une valeur significative, fait que la membrane ne bouge pas beaucoup. Si ça ne bouge pas beaucoup -> pas beaucoup de SPL et pas beaucoup de distorsion non plus .

[Sensunda]

Il y a de nombreux papier qui expliquent les différences entre l'attaque en courant et en tension et pourquoi l'attaque en courant permet de réduire la distorsion.

Même au niveau du fractionnement ? C'est à dire que l'ampli va limiter le courant qui voudrait se faire au niveau de la fréquence de fractionnement ?

L'attaque simple en courant ou via un réseau passif à ces limites, si on veut aller plus loin, il faut asservir le courant, la position de la bobine et pour ça, c'est le courant qui la fait bouger. L'attaque en courant permet d'annuler l'effet de compression thermique d'ailleurs.

Il y a eu des projets dans ce sens, mais peu on aboutit, voire pas peut-être suivant le type d'asservissement visé .

[JIM]

Ce qui provoque le pic de distorsion, c'est un défaut de linéarité du moteur à fr/2, fr/3, fr étant la fréquence de résonance.

Là, je ne vais pas être d'accord, et merci à Sbacoustics et peut-être d'autres qui utilisent pour plusieurs HP la même motorisation, mais des matériaux différents de membranes, et là le fractionnement change, ce qui tend à démontrer qu'il n'est pas lié au moteur, mais bien au niveau de la membrane, la montée de SPL généralement constaté est causé par une directivité qui se resserre et donc à l'effet pavillon qui en découle .

Je me suis sans doute mal exprimé.
La source du pic sur la distorsion, c'est d'abord le courant qui fait que l'on a du son à 2 fois ou 3 fois la fondamentale.
Donc, la distorsion du moteur même si on excite pas cette fréquence directement.
Ce qui fait que ce pic est plus ou moins amortie, c'est la résonance mécanique de l'équipage mobile comme très bien expliqué au premier post.

[Dagda]

C'est quoi l'ordre de tout ça du coup ?

Parce que là ça devient complexe.

Pour moi, c'est la forme et le matériau de la membrane qui va faire la forme et l'amplitude du pic de fractionnement (voir les figures de Chladni non ? )

D.

[JIM]

Il y a eu 2 sujets différents abordés en fait.

Les résonances avec le cas particulier d'un fort pic de fragmentation et la possibilité de réduire la résonance en jouant sur le courant.

Il y a beaucoup de choses à dire sur le sujet des résonances et pas mal de littérature sur le sujet il me semble. Dans le Dickason de mémoire mais ça fait très longtemps que je ne l'ai pas bouquiné.
Le matériaux joue énormément effectivement, la forme, le profil et les nervures ou corrugations.

Profil droit le plus rigide mais pic non amortie, profil expo avec un comportement (déformation) plus progressif.
Les corrugations.
Les corrugations comme le profil expo de la membrane permettent de limiter la zone de la membrane fonctionnant en piston lorsque la fréquence augmente. Même si on est pas équipé de laser, on arrive à identifier le comportement de la membrane au travers des burst decay mais aussi de la directivité.
En gros, la surface émisse se réduis se rapprochant de la bobine et le hp est donc bien moins directif qu'une membrane parfaitement rigide.
Kro en a parlé à plusieurs reprises il me semble.

Les résonances que l'on mesure peuvent provenir du cône mais aussi du saladier ou de la suspension périphérique (cas des suspensions de diaphragme de compression en titane avec structure diamond chez JBL).

Dans tous les cas, nos moyens d'action, mécanique restent très limités, il faut faire avec.
On peut tout de même cité le cas de certains vernis utilisé (aquaplast) ou de l'effet légèrement amortissant du ferrofluid au niveau de la bobine.

Un lien intéressant ou l'on visualise les résonances d'un diaph.
https://audioxpress.com/article/Voice-C ... -Advantage

[Rascalito]

J'attends que l'on avance un peu plus sur le sujet, mais cet échange sera probablement la source à minima d'une synthèse "vulgarisatrice" voir d'un article !

ça serait bien, moi qui suis une grosse bille en électronique (question de l et de t ), je ne comprend pas grand chose à ce que raconte Jim sur le rôle du courant. Et je lui accorde toute ma confiance sans comprendre.
les pics de disto mesurés seraient dus à l'ampli? STP Jim, tu veux bien refaire un effort de vulgarisation pour le nul que je suis? Pour ma part j'en suis resté à "je tape sur une cloche avec un marteau, ça fait du bruit" ça c'est le fractionnement de la membrane... Pour le fractionnement, j'ai pas de soucis. Mais le second point, le côté obscur de l'ampli?
à ma décharge, avec mon strabisme divergent, je lis un peu en diagonale aussi...

[Sensunda]

Je me suis sans doute mal exprimé.
La source du pic sur la distorsion, c'est d'abord le courant qui fait que l'on a du son à 2 fois ou 3 fois la fondamentale.
Donc, la distorsion du moteur même si on excite pas cette fréquence directement.
Ce qui fait que ce pic est plus ou moins amortie, c'est la résonance mécanique de l'équipage mobile comme très bien expliqué au premier post.

Je ne voyais pas vraiment cela comme cela ... A moins que je comprenne un peu de travers, car le sujet est plus compliqué qu'il n'y parait dans ses phénomènes de causes et de conséquences ...

Pour moi, reprenons un HP qui fractionne à 3kHz. J'injecte un signal à 1 kHz, la membrane s'active, mais le fractionnement est excité par la distorsion H3 de cette fondamentale. La membrane se déforme donc de manière excessive à 3kHz ce qui fait encore grimper cette distorsion qui sans fractionnement serait moindre. On l'observe bien entre ces 2 HP qui ont le même moteur/saladier :

https://hificompass.com/en/speakers/mea ... 17nbac35-8

https://hificompass.com/en/speakers/mea ... b17crc35-8

Ce n'est pas le moteur qui fait le fractionnement, mais bien la membrane.

Et cette distorsion monte juste pour l'ordre impair et pas pair (ça il faudra que je me l'explique, mais je ne sais encore comment ) car l'impédance permet qu'un courant s'établisse dans de bonnes proportions et donc que la bobine puisse bouger à cette fréquence de fractionnement.

Donc augmenter l'impédance sur la fréquence de fractionnement fait que l'excitation engendrée est atténué par le fait que le courant ne puisse vraiment prendre de fortes valeurs ... Enfin c'est comme ça que je me l'explique .

[Sensunda]

En gros, la surface émisse se réduis se rapprochant de la bobine et le hp est donc bien moins directif qu'une membrane parfaitement rigide.
Kro en a parlé à plusieurs reprises il me semble.

J'aurai dit l'inverse, on devient plus directif car une partie de la membrane (la plus éloignée de la bobine) agit comme un pavillon, d'où le fait que le SPL dans l'axe augmente au niveau du fractionnement .

[JIM]

Je parle de façon générale alors que tu parles d'un cas ultra particulier !
Et lorsque je parlais d'une surface émissive qui se rapproche de la bobine, c'était dans le cas de 2 types de membranes de hp qui fragmentent dans les 2 cas mais de façon très contrôlée. Un hp qui fragmente ne sera dans tous les cas jamais plus directif qu'un hp qui fonctionne en piston parfait.

Pour le post précédent, on dit la même chose.
Concernant le fait que ce soit plus marqué sur H3 que sur H2, j'ai donné une hypothèse précédemment. La distorsion harmonique générée par les moteurs est principalement composée d'harmoniques impaires lié à la structure symétrique des moteurs. Il y a une note JBL sur le sujet.

[Dagda]

Pour essayer de synthétiser.

- Une membrane a une résonance propre fonction de sa forme, de son matériau et de sa taille.
- Cette résonance est excité par les harmoniques des fréquences fondamentales inférieures.
- L'ajout d'une cellule LC permet de réduire considérablement le pic visible sur la réponse en fréquence.
- La cellule LC fait augmenter l'impédance à la fréquence de résonance limitant le courant circulant à cette fréquence.

Là, je pense qu'on est sur du "classique" que tout le monde comprends et appréhende.

Maintenant, le courant est un élément perturbateur puisque c'est lui qui va aller exciter la membrane et c'est fonction de sa fréquence.
Si on contrôle le courant, on contrôle donc indirectement l'excitation du fractionnement.

Est-ce bon comme analyse ?

D.