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Choix HP pour estrade
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jefourcade
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Message : #1
Choix HP pour estrade

Bonjour à tous,

Une question qui a été posée plusieurs fois concerne le choix d'un HP pour alimenter un pavillon estrade. Vous trouverez ci-joint un tableur qui calcule les paramètres TS d'un HP en fonction des spécifications du pavillon de grave.

Les paramètres à saisir sont les suivants :


On saisit bien évidemment la fréquence de coupure basse Fb, la fréquence de coupure haute Fh, la surface du HP Sd, la surface de gorge du pavillon Sg, la résistance de la bobine mobile Re et le rendement visé Lp.

Les équations montrent qu'il y a encore un degré de liberté et j'ai choisis de fixer alpha, le facteur de compliance. Celui-ci permet de calculer le volume de l'enceinte arrière selon la formule : Vb=Vas/alpha.

On a vu que dans le cas d'un pavillon estrade, il faut prendre comme fréquence de coupure théorique basse 20 hz, ce que permet ce type de pavillon, pour espérer descendre en dessous de 30 hz.

Je suis parti des résultats que donne un Altec 515 (première ligne du tableau ci-dessous). Il est alors intéressant de faire varier la fréquence de coupure haute et de voir l'impact sur les paramètres TS du haut-parleur. Voici ce que j'obtiens :


Le paramètre Gamma est le facteur d'accélération = Bl/Mms. Notons que Fs/Qes vaut (Bl)^2/(2 pi Re Mms) et est indépendant de Fs.

Ces valeurs sont calculées pour une sensibilité du pavillon (calculée à partir du rendement) de 110,24 db/W/m et un facteur de compliance de 2,8. Lp2 est le rendement du HP rayonnant à l'air libre. On mesure l’intérêt du pavillon qui est d'augmenter le rendement.

Voici ce qu'on peut remarquer au fur et à mesure que la fréquence de coupure augmente :
  • La valeur du facteur accélération et le terme Fs/Qes augmentent,
  • Le facteur de couplage électromagnétique Bl varie peut, alors que la masse de la membrane diminue de manière significative,
  • Le Qes diminue.

On peut maintenant faire varier le facteur de compliance pour voir son effet. On obtient en prenant alpha=6 :


On remarque que les valeurs de Bl et Mms sont inchangés, seul change la fréquence de résonance du HP. La fréquence de résonance d'un HP à pavillon n'est donc pas très critique. Le facteur de compliance permettra d'adapter la fréquence de résonance du HP monté dans l'enceinte pour couvrir la bande passante désirée.

On peut à présent augmenter le rendement visé et voir l'effet sur les paramètres TS. En prenant 110.7 dB, on obtient :


On remarque :
  • le facteur de couplage électromagnétique augmente mais la masse de la membrane également ce qui conduit à une légère diminution du facteur d'accélération,
  • Le terme Fs/Qes augmente,
  • La fréquence de résonance du HP reste inchangée, celle-ci ne dépend en fait que de Fb, Fh et alpha.

On peut en fin faire un dernier calcul en diminuant le rendement visé. En prenant Lp=109,5 on obtient :


On remarque que :
  • le facteur de couplage électromagnétique et Fs/Qes diminue,
  • La masse de la membrane diminue,
  • Le rendement du HP seul augmente, ce qui rend le HP à pavillon moins intéressant le gain le plus important étant obtenu en visant le rendement le plus élevé pour le pavillon (troisième tableau, c'est ce que fait d’ailleurs Hornresp quand on lui demande de calculer les paramètres du HP).

Que conclure de ces calculs ?

Un HP pour pavillon se caractérise par un facteur d'accélération (donc un rendement Lp2 initial) élevé ainsi qu'un Fs/Qes élevé. Ceci va de paire avec un facteur de couplage électromagnétique élevé et une masse de membrane faible, bref l'inverse de HP pour sub ...

Un critère de choix pour un 38 cm 8 ohm (Re proche de 6) pourrait être : Mms<60 gr et Fs/Qes>190 pour viser un rendement proche de 110 db/W/m ou Mms<90 gr et Fs/Qes>220 pour viser un rendement proche de 111 db/W/m.

Ce genre de HP devient de plus en plus rare.

Le Monacor SP-38/300PA-8 encore disponible est intéressant. Une simulation avec Hornresp montre qu'on peut obtenir une fréquence de coupure haute de 275 hz avec un rendement de 110,6 dB pour une charge arrière de 154 l.

Il doit bien sur en exister d'autres.

Je joins le fichier Excel et les équations pour les matheux.

Cordialement
Jean



Fichier(s) joint(s)
.pdf File  Pavillon.pdf (Taille : 441.33 Ko / Téléchargements : 35)
.xls File  Choix HP pavillon.xls (Taille : 20 Ko / Téléchargements : 27)

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Ce message a été modifié le: 29/05/2019 09:17:16 par jefourcade.

29/05/2019 09:12:09
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David Altec
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Message : #2
RE: Choix HP pour estrade

Bonjour Jean,
Démonstration très intéressante : empiriquement, avec des essais sur Hornesp, j'arrivais en gros à ces conclusions... mais de façon très approximative : Qts très faible + Mms très faible (ce sont les membranes légères qu'on trouve plus difficilement et effectivement c'est antinomique avec les Sub = donc pas facile de trouver un hp à membrane légère qui descend très bas).

Je n'ai pas fait de simulation avec le monacor parce que le xmax me semble un peu faible, mais les simulations sont assez bonnes avec le BEYMA 15p80FEN-8 (Qts 0,18 - Mms 88gr - Xmax 7,5 mm et Fs 32 Hz).

Bien cordialement,
David

29/05/2019 21:25:29
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xn
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Message : #3
RE: Choix HP pour estrade

AES TD15X, TD15S voire TD15M

29/05/2019 21:51:57
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jefourcade
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Message : #4
RE: Choix HP pour estrade

Monacor SP-38/300PA-8 : Fh=275 hz, Lp=110,6 dB/W/m,Vb=154 l.

Voici ce que j'obtiens avec les HP cités :

BEYMA 15p80FEN-8 : Fh=210 hz, Lp=110,46 db/W/m Vb=98 l

AES TD15S : Fh=83 hz, Lp=109,23 db/W/m Vb=213 l
AES TD15X : Fh=104 hz, Lp=109,68 db/W/m Vb=163 l
AES TD15M : Fh=151 hz, Lp=109,58 db/W/m Vb=206 l

Les HP AES TD15S, TD15X et TD15M ne conviennent pas, ils ont un Fs/Qes trop faible (respectivement 55, 82, 99). En comparaison le BEYMA 15p80FEN-8 a une valeur de 168 et le Monacor 208.

Évidemment le choix doit également porter sur la qualité de fabrication du HP, point non abordé dans ces comparaisons.

Autres HP :

Altec 515-8GHP : Fh=260 hz, Lp=110,24 db/W/m, Vb=122 l
Altec 416-8A : Fh=141 hz, Lp=109,05 db/W/m, Vb=188 l
Altec 416-8B : Fh=145 hz, Lp=108,66 dB/W/m, Vb=207 l
Altec 416-8C : Fh= 142 hz, Lp=109,49 dB/W/m, Vb=161

RCF15N351 : Fh=221hz, Lp=110,44 db/W/m, Vb=127 l
Oberton 15NMB600 : Fh=275hz, Lp=110,77 db/W/m, Vb=74 l
DB Drive P5W15 : Fh=275 hz, Lp=110,77 db/W/m, Vb=44 l
RCF MB15N401 : Fh=239hz, Lp=110,72 db/W/m, Vb=79 l
Beyma 15P80Nd : Fh=213 hz, Lp=110,57 db/W/m, Vb=102 l

YAMAHA JA-3882 : Fh=290 hz, Lp=110,66 db/W/m, Vb=84,22 l
JBL E130 : Fh=262 hz, Lp=110,23 db/W/m, Vb=131l
JBL E140 : Fh=208hz, Lp=110,48 dB/W/m, Vb=97 l


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Ce message a été modifié le: 14/06/2019 08:25:21 par jefourcade.

30/05/2019 08:15:33
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jefourcade
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Message : #5
RE: Choix HP pour estrade

Je précise un point concernant la sensibilité exprimée en dB/W/m : il s'agit de la sensibilité théorique calculée à partir du rendement pour un rayonnement uniforme dans 2 pi.

Le rendement étant le rapport entre la puissance acoustique totale rayonnée et la puissance électrique dissipée à la fréquence de résonance du HP. C'est de cette manière que se définit le rendement d'un HP à pavillon.

Évidemment une mesure en bande plus large donnera des résultats moins bons.


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30/05/2019 08:43:37
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Bamboufou
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Message : #6
RE: Choix HP pour estrade

Bonjour Jean
qu'en serait il pour les Altec 416 8B et le 416 8A ?


Bien cordialement.
Gilles
30/05/2019 10:42:45
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Jean-Louis P
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Message : #7
RE: Choix HP pour estrade

Bamboufou a écrit :
Bonjour Jean
qu'en serait il pour les Altec 416 8B et le 416 8A ?


Et 416 8C Big Grin

30/05/2019 12:01:23
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nicolasd
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Message : #8
RE: Choix HP pour estrade

en Altec je verrai plutôt du 515 GHP


@udiophilement,
Nicolas
http://nicolasdavidenko.piwigo.com/
http://audiobricolos.over-blog.com/
30/05/2019 15:35:26
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jefourcade
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Message : #9
RE: Choix HP pour estrade

J'ai édité mon message #4 pour centraliser les réponses. Les paramètres TS viennent de la base de donnée de Dominique Petoin.

Le 515-8GHP est plus adapté. Il y a peut d'écart pour les 416 moins adaptés qui restent des HP haut-rendement pour montage dans un BR.


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31/05/2019 08:18:00
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LargeBande
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Message : #10
RE: Choix HP pour estrade

Bonjour à tous.
Dans le cadre de l'estrade, pour sortir des sentiers battus, pourquoi ne pas l'imaginer avec 1 ou 2 Hp de gros diamètre que 15" ( 21 "?) et concéder qu'il ne monte pas à 500 Hz mais entre 150 et 200 hz. Et, relayer en haut par un pav qui monterait vers 800 Hz maxi avec un 15" ( style altec ou autres ).
Dans ce cas il y a des HP pro pour l'exercice.
JF pourras simuler quelques uns...
Cdlt
Patrick


Système en chantier...
31/05/2019 11:50:06
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