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Amplitude de déplacement des membranes
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jefourcade
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Message : #1
Amplitude de déplacement des membranes

Bonjour à tous,

Dans le débat qui oppose les tenants des HP à haut rendement à ceux qui utilisent des HP à bas rendement, un argument utilisé par les premiers consiste à affirmer que les HP à haut rendement ont un débattement de membrane plus faible, ce qui serait un avantage.

On sait en fait que, en ce qui concerne les HP à radiation directe, cet argument est faux. Pour s'en convaincre, on peut calculer le déplacement de la membrane en fonction de la puissance acoustique rayonnée. On trouve :


On constate que l'amplitude de déplacement de la membrane est inversement proportionnelle à la surface de celle-ci et au carré de la pulsation. Autrement dit, deux HP de même surface rayonnant une même puissance acoustique à une même fréquence auront strictement le même déplacement quelque soit leur rendement.

Cette équation montre également une relation connu : quand on divise la fréquence par 2, on multiplie le déplacement par 4.

Mais qu'en est-il pour un pavillon ? Le calcul aboutit à une nouvelle relation :


On remarque que cette équation est très différente de la première. Comme pour un HP à radiation directe l'élongation est inversement proportionnelle à la surface de la membrane mais seulement à la pulsation et non à son carré. On retrouve ici encore une relation connue : quand on divise la fréquence par 2, on multiplie seulement le déplacement par 2, ce qui montre un comportement très différent du HP à pavillon du HP à radiation directe.

Mais ce qui change vraiment, c'est l'apparition de la surface de gorge Sg. Contrairement au HP à radiation directe, il existe un paramètre de contrôle. Ainsi, plus je diminue la surface de gorge, plus je diminue le déplacement de la membrane pour une même puissance acoustique rayonnée et ce quelque soit le rendement du HP à pavillon.

On peut se poser la question suivante : à quelle fréquence les déplacements entre un HP à radiation directe et un HP pavillon seront-ils égaux ? Il faut évidemment pour répondre à cette question se donner les surfaces des deux HP. Nous supposerons arbitrairement que nous comparons deux HP de même surface. Dans ces condition le rapport vaut :


On peut alors tracer les valeurs de surface de gorges en fonction de la fréquence pour que ce rapport vaille 1. On obtient (voir le fichier Excel joint) :


L'axe Y représente la surface de gorge en cm2 et l'axe X la fréquence en hz.

Si l'on considère par exemple une TAD 2001 dont la véritable surface de gorge est 2,26 cm2 (surface des fentes de la pièce de phase), on trouve une fréquence de 8350 hz.

Dans le cas d'un pavillon estrade que l'on désire couper à 500 hz, la fréquence obtenue est 735 cm2, soit inférieure à la surface d'un HP 38 cm.

Dans la pratique, la fréquence sera plus élevée si la coupure haute du pavillon lui est inférieure par baisse de la puissance rayonnée.

Je joins les calculs concernant le pavillon pour ceux que ça intéresse.

Cdl
Jean



Fichier(s) joint(s)
.xls File  Rapport élongation.xls (Taille : 38 Ko / Téléchargements : 11)
.pdf File  Pavillon.pdf (Taille : 94.77 Ko / Téléchargements : 28)

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Ce message a été modifié le: 11/05/2019 18:06:40 par jefourcade.

11/05/2019 16:48:49
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David Altec
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Message : #2
RE: Amplitude de déplacement des membranes

bonjour Jean,
Je reformule pour être certain d'avoir bien compris.
1- Ce n'est pas parce qu'un hp a un rendement élever que sa membrane bougera moins qu'un hp bas rendement pour sortir le même SPL : c'est logique ce spl est liée au volume d'air déplacer par la membrane.

2- Un pavillon permet de réduire le débattement de la membrane par rapport au rayonnement direct : si je veux reproduire du 200 hz la membrane bougera autant dans un pavillon dont la gorge à une surface de 4599 que dans un montage en rayonnement direct. En revanche plus je réduirai la surface de gorge, moins le débattement du hp sera important pour produire la même puissance sonore : ce qui militerait pour l'utilisation du pavillon, à plus forte raison si on veut produire du grave et de l'infra, parce que c'est dans ces fréquences que le hp atteint facilement son xmax. Est-ce bien le sens de votre démonstration ?

cDT
dAVID

11/05/2019 17:26:01
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jefourcade
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Message : #3
RE: Amplitude de déplacement des membranes

Bonjour David,

Oui c'est ça mais j'ajouterai deux bémols :

1 - la fréquence calculée n'est qu'un un ordre de grandeur,
2 - dans le grave, en diminuant la surface de la gorge vous diminuez effectivement le déplacement mais à condition que vous soyez dans la bande de fonctionnement du pavillon. Or plus la surface est petite plus le pavillon est long ... plus la fréquence est basse, plus la bouche doit être importante ...


Pour aller à l’extrême, ALE fait (faisait ?) des moteurs à compression dans le grave. Sur ce lien vous verrez une telle compression utilisée chez Jean-Yves Kerbrat (http://www.melaudia.net/ecouteSud04JYK-2.php). Je n'ai pas eu l'occasion d'écouter ce système mais certains Melaudiens vous en parleront peut-être. J'ai cru comprendre que le grave n'était pas ce qu'il y avait de meilleur ...

Pour info on parle sur ce lien de cette compression : http://www.audioheritage.org/vbulletin/s...82ddae35b8
$60000 pour une paire en 2003 plus $35000 pour une paire de pavillon et 100 kg tout de même ...

Cdl
jean


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Ce message a été modifié le: 11/05/2019 18:09:08 par jefourcade.

11/05/2019 17:44:16
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thxrd
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Message : #4
RE: Amplitude de déplacement des membranes

La demonstration de Jefourcade est parfaite

Avec en effet un bemol .. comme il dit , il y a un moment ou ca devient irrationnel en taille et en longueur ( et sibon fait un "compromis " sur la surface de gorge et la longueur et S bouche .pour descendre avec "moins grand " , .ben la membrane elle va bouger .et pas qu'un peu ..
et si on veut vraiment su SPL elevé tres bas en frequence .
Il devient bien plus simple de prendre un HP ou des HP capables d'accepter de tres fortes puissances et de tres grandes elongations ..
( le x max verifié d'un 515 c'est 2,8 mm / le X max d'un bon 18" infra ca va jusqu'ã 18/19 mm .. y a un peu de "marge "

Le point de "croisement " pragmatique etant autour de 50/60 hz ...
et c'est bien parce que sa demonstration est juste que je fais le grave en pavillon et le bas medium aussi
Si je faisais le bas medium en rayonnement direct ( bande 220/700 ) il me faudrait
à puissance electrique egale 12 x 12" ( les memes que dans le pavillon ) ..
bien sur on'pourrait compenser avec des watts sur 4 ou 6 ..mais en n' ayant plus une source ponctuelle , donc un raccord jamais correçt avec l'element superieur et une directivité avec des lobes en zone sensible .. et des lobes ..hors axe
Alors que le pavillon lui gere parfaitement la direçtivité

11/05/2019 18:14:32
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jefourcade
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Message : #5
RE: Amplitude de déplacement des membranes

thxrd a écrit :
Le point de "croisement " pragmatique etant autour de 50/60 hz ...


Absolument Roland, tout le problème portant sur la valeur de ce point de croisement. 50/60 hz ou plutôt 30 voire 25 ?


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11/05/2019 18:26:38
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David Altec
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Message : #6
RE: Amplitude de déplacement des membranes

Citation :
Il devient bien plus simple de prendre un HP ou des HP capables d'accepter de tres fortes puissances et de tres grandes elongations ..
( le x max verifié d'un 515 c'est 2,8 mm / le X max d'un bon 18" infra ca va jusqu'ã 18/19 mm .. y a un peu de "marge "


S'il y a bien un type de hp auquel j'ai définitivement renoncé pour faire du grave, c'est bien ces "anciens hp" type Altec dont on dit des merveilles, mais qui encaissent peu de puissance et qui cassent d'autant plus facilement qu'ils ont souvent un paquet d'heures de vol... Les vieux trucs qui valent la peau des fesses, qui frottent, qui grattent qui talonnent et qui pètent, j'en ai marre ! quant aux nouveaux tarifs des GPA, c'est à mon avis absurde.

Je pense comme Roland qu'il vaut mieux se tourner vers des hp modernes qui tiennent la puissance parce qu'ils ont des xmax bien plus élevés et qui présentent de très bons rapport Q/P (RCF, Beyma, 18 sound...).

Et toutes mes confuses pour l'aurtograffe dans mon message précédent.

David

11/05/2019 18:36:59
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jefourcade
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Message : #7
RE: Amplitude de déplacement des membranes

David Altec a écrit :
quant aux nouveaux tarifs des GPA, c'est à mon avis absurde.


Et oui, depuis que Bill Hanuschak a revendu sa boite à un financier, les prix sont devenus n'importe quoi.

C'est le même problème avec TAD. J'en avais discuté une fois avec Gérald Kass qui m'avait dit que les TAD avait brutalement augmentés sous la pression de financiers.


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Ce message a été modifié le: 11/05/2019 18:45:03 par jefourcade.

11/05/2019 18:44:40
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David Altec
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Message : #8
RE: Amplitude de déplacement des membranes

Citation :
RE: Amplitude de déplacement des membranes
thxrd a écrit :
Le point de "croisement " pragmatique etant autour de 50/60 hz ...

Absolument Roland, tout le problème portant sur la valeur de ce point de croisement. 50/60 hz ou plutôt 30 voire 25 ?


On progesse : formulé en ces termes votre désaccord porte seulement sur 25 hz, soit à peine plus d'un millième de la bande passante ! On est donc proche de la querelle Byzantine...

Plus sérieusement, j'ai l'impression, que vous n'avez pas la même définition de l'infra (ce qui nous ramène au débat hifi / hc) : pour Jean l'infra c'est 30 hz (en hifi ça me semble largement suffisant), pour Roland c'est plutôt 16 hz (HC).
Tenter le 16 hz avec un pavillon c'est délirant; mais 30 hz me semble raisonnable avec une estrade.

Par exemple Vincent Brient descend à 30 hz avec son pavillon géant, l'infra infra étant confié a une tripoté de Mac Cauley.
S'il s'était contenté de 30 hz, deux solutions étaient possible : le grand pavillon droit et basta , ou un grand pavillon plus petit pour faire du 50 hz et quelques mac cauley (2 à 4) pour les 20 hz restants : dans le premier cas c'est plus gros, dans le second c'est plus cher... Pour le reste je n'ai pas vos compétences pour affirmer si l'un est mieux que l'autre.

Cdt,
David

11/05/2019 22:48:00
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PierreRa
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Message : #9
RE: Amplitude de déplacement des membranes

jefourcade a écrit :

thxrd a écrit :
Le point de "croisement " pragmatique etant autour de 50/60 hz ...


Absolument Roland, tout le problème portant sur la valeur de ce point de croisement. 50/60 hz ou plutôt 30 voire 25 ?

Si j'ai bien compris, et si on met 2 HP dans un pavillon, on réduit d'autant les déplacements toujours à puissance constante.


Cdt, Pierre.
11/05/2019 22:50:22
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thxrd
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Message : #10
RE: Amplitude de déplacement des membranes

Vincent Briant n'use pas de Mc Cauley 18" ( c'est moi qui les ait utilisé )
Il use de 15 " Acoustic elegance

25/30 hz c'est avec le murs et les modes de salle ..oui ..
Faut mesurer en plein air ..
car sinon en dessous de 50/ 60 hz ce ne sont que les parois de salle qui agissent
Et elle agissent identiquement avec un simple BR dans cette bande ..
et avec un simble BR avec un 18" ayant 95 dB/w/m à 30 hz en 2pi aura + 12 dB en angle
Soit 107dB/w /m ( et on'les a ) et avec avec 18 mm de x contre 2.8...
le debut de croisement commence bien ã 60 hz ..
apres on peut faire un truc enorme , de 2 ou 3 ou 4 m de long ,avec une bouche de
3 ou 4 m2 .. tres compliqué en menuiserie , qui créera des probleme d'alignement et de rayonnement avec les elements superieurs .. pour gagner une demi oct et descendre à 35/40 .. ( plein air ) , ca ne changera pas grand chose en salle ..
Ce sera un exercice de style rien d'autre

quel interet?? suffira de mettre 2x 18" ou 3 ou 4 et beaucoup de watts et on fera toujours mieux .. ca sera moins cher , moins " ch.." , moins de contraintes , et ca descendra encore plus ..et plus fort
Le juge de paix , c'est le test suivant :
On prend le gené sinus ( faisable avec n'inmporte quel soft ) et on balaye entre 20 et 60 hz .. et on voit quand ca casse et quel est le spl .. on va rigoler avec le pavillon et un 515
L'infra en musique est souvent considérė comme inutile .. dans l'absolu , en theorie
c'est vrai , il y a peu d'infos ..
simplement quand on l'a ..ca change pas mal de choses et on ne revient jamais en arriere quand on y a goutė et en cinema on n'en parle pas puisquel'on a un canal specifique reservé à l'infra ..

Apres si on pense que 40/50 hz ( flat ) suffisent, un pavillon bien placé en angle ira tres bien .. à condition de ne pas vouloir monter trop haut avec
L'estrade est interessante mais a la condition de ne pas monter au dela 200/250 hz
Comme d'ailleurs tout systeme de grave mis au sol ..
au dela de 120/130 hz la localisation auditive commence et à 3/400 hz le son qui vent du plancher ( dans le cas de l'estrade ) est peu naturel geometriquement parlant
La limite au sol c'est autour de 200/250 ..

12/05/2019 07:30:06
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