Poster une réponse  Créer un sujet 
Rendement du haut-parleur à pavillon
Auteur Message
jefourcade
Senior Member
****


Messages : 378
Groupe : Enregistré
Inscription : 21/11/2010
Statut : Hors ligne
Message : #1
Rendement du haut-parleur à pavillon

Bonjour à tous,

Dans le sujet sur les pav'estrade, Patrick avait abordé le problème du calcul du meilleur taux de compression :

LargeBande a écrit :
Concernant le bon taux de compression, bien qu'ayant cherché partout une formule permettant de l'optimiser, que dalle.


Il existe une valeur optimale du taux de compression qui est celle qui maximise le rendement. Les équations sont données dans le papier de Keele : Maximum Efficiency of Compression Drivers (voir le lien)

Je ne vais pas détailler ces équations mais simplement reprendre certains points.

Pour calculer le rendement d'un haut parleur à pavillon, on peut partir du schéma électrique qui est le suivant :


Ce schéma est très proche de celui d'un haut-parleur à radiation directe, on retrouve les composants notés ici Ced,Led,Red qui correspondent à ceux du HP Ces,Les,Res. Il apparaît de plus le composant Zeg qui est l'impédance électrique équivalente à l'impédance acoustique de rayonnement dans lequel le pavillon débite son énergie sonore. Quand le pavillon fonctionne dans sa bande, cette impédance est purement résistive et vaut :


On a coutume de dire que le rendement maximum d'un pavillon est de 50%. Ceci n'est valable que si la valeur de la puissance électrique utilisée pour le calcul du rendement est celle uniquement dissipée dans la résistance Re comme on le fait dans le cas d'un haut-parleur classique.

Le vrai rendement doit évidemment prendre en compte tous les composants du circuit électrique, notamment Zeg qui n'est pas négligeable. Pour avoir une valeur indépendante de la fréquence on peut se placer à la résonance du circuit et donc ne prendre en compte que Re, Red et Zeg.

Red modélise les pertes par frottement dans la suspension de la membrane et vaut Rms/Sd^2.

Si on calcule alors le rendement, on trouve l'équation n°20 du papier de Keele qui fait intervenir deux termes que je redonne :



Ce qu'il faut retenir c'est que, pour un tau donné, il existe une valeur de beta (donc une surface de gorge) qui maximise le rendement. Et ce rendement est d'autant plus élevé que tau est élevé et que donc les pertes par frottement de la membrane sont faibles.

Or quand tau tend vers l'infini, la valeur du rendement pour la surface de gorge optimale tend vers 1. Autrement dit, il n'y a pas de limite de principe au rendement théorique d'un haut parleur à pavillon.

Il est intéressant de voir ce que tout ça donne en pratique !

Dans les fichiers joints, j'ai calculé suivant ce principe la surface de gorge optimale de la TAD 2001 et d'un pavillon de grave avec un Altec 515.

En prenant les valeurs qui caractérisent la TAD : Bl=7,2 T.m Re=6,3 ohm Sd=18,1 cm2 Rms=2,72 N.s/m, on trouve une surface de gorge de 2,55 cm2 très proche de la valeur qui a été choisie par le concepteur de cette compression qui est de 2,26 cm2. Notons que le rendement varie pratiquement pas entre ces deux valeurs et qu'il est de 33,4% soit une sensibilité de 108 dB/w/m.

Qu'en est-il pour les pavillons de grave type estrade ? En prenant les valeurs du HP Altec 515, on trouve une valeur de gorge de 2279cm2, pour un rendement de 66%.

Évidemment, cette valeur n'a pas de sens car elle est très supérieure à la valeur de la membrane. Il ne faut donc pas espérer augmenter le rendement d'un pavillon de grave en diminuant la taille de la surface de gorge. En prenant comme valeur de gorge la surface du haut-parleur le rendement "tombe" à 57%.

Cordialement
Jean



Fichier(s) joint(s)
.xls File  Surface gorge TAD 2001.xls (Taille : 7.5 Ko / Téléchargements : 15)
.xls File  Surface gorge Altec 515.xls (Taille : 7.5 Ko / Téléchargements : 11)

Visitez mon site AudioHighEnd

Ce message a été modifié le: 15/05/2019 18:18:46 par jefourcade.

15/05/2019 17:55:00
Visiter le site internet de cet utilisateur Trouver tous les messages de cet utilisateur Citer ce message dans une réponse
PierreRa
BDR (13)
***


Messages : 236
Groupe : MELAUDIA.membre
Inscription : 02/12/2017
Statut : Hors ligne
Message : #2
RE: Rendement du haut-parleur à pavillon

Effectivement pour l'Altec le rendement baisse mais la sensibilité finalement pas tant que ça.

Il y a ICI un autre point de vue avec une approche plus pragmatique qui vaut ce qu'il vaut mais intéressant.


Cdt, Pierre.
15/05/2019 18:11:24
Trouver tous les messages de cet utilisateur Citer ce message dans une réponse
LargeBande
Senior Member
****


Messages : 593
Groupe : Enregistré
Inscription : 10/02/2009
Statut : Hors ligne
Message : #3
RE: Rendement du haut-parleur à pavillon

Merci JF pour ce message très documenté.
D'accord, la bonne compression est celle qui maximise le rendement de l'ensemble moteur + pavillon.
Seulement, une compression sommaire du style VOIT crée des modes dans le volume de compression tels que la bande passante à la sortie du moteur n'est pas en phase en fréquences, les plus basses étant cannibales par rapport aux plus hautes. Et ça fausse tout : rendement, bande passante, linéarité, distorsion...En somme, les qualités de l'ensemble moteur+pavillon sont altérées, à cause du moteur!
Cdlt,
Patrick


Système en chantier...
16/05/2019 22:23:26
Trouver tous les messages de cet utilisateur Citer ce message dans une réponse
Poster une réponse  Créer un sujet 

Voir une version imprimable
Envoyer ce sujet à un ami
S'abonner au sujet | Ajouter le sujet aux favoris

Aller à :