Pav' estrade

[mastro]

Bonjour à tous,

Les pavillons de grave doivent être optimisés avec le haut-parleur utilisé pour étendre la bande passante. Pour cela, le mieux est d'utilisé HornResp.

La figure ci-dessous montre la résistance acoustique dans laquelle le pavillon débite son énergie acoustique en fonction du paramètre T noté ici M à ne pas confondre avec m qui dicte la fréquence de coupure). Ce diagramme est tiré du livre de M. Rossi :

On constate que le pavillon hyperbolique (M=1/sqrt(2)) est meilleur que le pavillon exponentiel (M=1) ce qui permet de couper électriquement les pavillons hyperboliques plus près de leur fréquence de coupure que les pavillons exponentiels.

Dans le cas de pavillons bas-medium et au-dessus, on choisit la fréquence de coupure électrique en fonction de la compression et on conçoit le pavillon de telle manière que sa fréquence de coupure soit entre 1,5 et 3 fois inférieure à la fréquence de coupure électrique. On utilise généralement le pavillon hyperbolique et on découple ainsi l'optimisation du pavillon du choix de la compression.

On peut difficilement faire de même dans le cas d'un pavillon de grave car cela conduirait à une fréquence très basse et donc à un pavillon très long.

Dans son article traitant du système Tamaru, Jean Hiraga expose la problématique des pavillons de grave. Il est recherché de faire des pavillons courts pour éviter les problème de traînage constaté sur les pavillons long. Ceci conduit à utiliser une surface de gorge importante avec éventuellement plusieurs haut-parleurs.

Dans cet article Hiraga cite une formule : Sg = Sd / 0,7 à 0,75 avec Sg la surface de gorge et Sd la surface du ou des haut-parleurs. On ne sait pas bien d'où est tirée cette formule qui va à l'encontre de ce qui se fait habituellement où l'on cherche un taux de compression supérieur à 1. Sur la Tad 2001, par exemple, le taux de compression est de 20. On est bien loin de 0.7.

Si l'on examine les valeurs choisis pour différents pavillons de grave on trouve :

• 0,817 pour le pavillon Roggero
  
• 0,69 pour le pavillon Tamaru
  
• 0,59 pour le pavillon de Frédéric Le Bas
  

Je pense que ces valeurs sont trop faibles et peuvent être augmentées. Il faut bien comprendre que les pavillons Japonais sur lequel se base l'article d'Hiraga ont été réalisés alors qu'on ne possédait pas les moyens de correction numérique d'aujourd'hui. Un pavillon plus long (dans certaines limites évidemment) n'est plus vraiment un problème lorsqu’on peut retarder le signal pour aligner numérique toutes les voies. Ainsi, je pense qu'une valeur plus proche de l'unité peut être utilisée.

Les pavillons estrades qui ont été fabriqués ne sont en théorie pas vraiment optimisés : leur surface de gorge est un peu trop élevée, le coefficient T est trop élevé (il vaut mieux viser autour de 0,4) et le volume de l'enceinte arrière trop important. Une meilleure optimisation fait gagner un peu en bande passante. Cependant, comme nous allons le voir le gain est faible.

Prenons le cas du pavillon estrade de Frederic Le Bas. Celui-ci utilise un profil JMLC avec une fréquence de coupure de 15,8 hz, T=1 (pavillon exponentiel), un HP 515-8G. Le pavillon fait 42 cm de hauteur et la largeur de la gorge 34 cm. La simulation avec la feuille de calcul de JMLC montre que la longueur du pavillon est de 2,61 m, sa largeur de 2,55 m et que la longueur des front d'onde à la bouche est de 2,7 m ce qui conduit à une surface de bouche de 1,134 m2. Enfin le volume de l'enceinte close qui charge le haut-parleur est de 260 l.

En entrant ces paramètres dans Hornresp :



On obtient la courbe de réponse en puissance suivante :



On remarque des oscillations dans la bande passante dues à la faible surface de la bouche dont l'amplitude est de 4,36 dB. La bande passante s'étend entre 24,3 hz et 418 hz. Il faut noter que dans la pratique et à la mesure la bande passante est plus étendue vers le haut.

On remarque que la fréquence de coupure réelle 24,3 hz est à 1,53 fois la fréquence de coupure du pavillon.

L'optimisation du pavillon en fonction de son moteur consiste à calculer le facteur de forme T et le volume de l'enceinte close arrière de telle manière à annuler la réactance totale à la fréquence de coupure du pavillon. On peut pour cela utiliser Hornresp. J'ai entré une bande passante de 20 hz à 285 hz ce qui conduit à une surface de gorge égale à celle de la membrane (tau de compression de 1). Voici les paramètres que l'on obtient :



On constate que la fréquence de coupure du pavillon est de 20 hz, le facteur de forme de T=0,38 et le volume de l'enceinte arrière de 112 l.

La réponse en fréquence est la suivante :



L'oscillation dans la bande passante est un peu réduite 3,9 db et la bande passante plus étendue de 23 hz à 580 hz. On remarque que la fréquence de coupure réelle (23 hz) est très proche de la fréquence de coupure du pavillon (20 hz) qui est le résultat de l'optimisation. Si l'on calcule à présent le pavillon JMLC qui en résulte, on trouve : largeur de gorge 22,6 cm longueur 3,45 m (soit 83 cm plus long que le pavillon de Frédéric) et largeur 1,95 m (soit 60 cm de moins). La longueur des fronts d'ondes à la bouche est de 2,22 m et la surface de bouche de 0,93 m2 (plus petite que sur le pavillon original de Frédéric).

Comme je le disais, l'optimisation conduit a des performances légèrement meilleures, cependant le pavillon est beaucoup plus long du fait de la surface de gorge plus réduite.

Je pense comme David, que un bon compromis consiste à utiliser deux HP superposés en visant un taux de compression de 1. La section carré de même surface que la membrane a un coté de 29 cm. En plaçant deux haut-parleurs l'un au dessus de l'autre avec un séparateur de 7 cm (comme ceux de Marcel Roggero), on obtient une hauteur de 65 cm pour une largeur de gorge de 29 cm. Voici l'optimisation que donne HornResp :



Et voici la réponse en fréquence :



L'oscillation dans la bande passante est de 2,5 db et la bande passante s'étend de 22 hz à 580 hz.

Le pavillon JMLC associé fait 3,18 m de long et 1,95 m de large. Les longueurs des fronts d'ondes à la bouche sont de 2,22 m mais avec une hauteur de 65 cm la surface de la bouche est plus importante et vaut 1,43 m2.

Jean

j'ai tout relu , j’étais pas hors sujet sur ce fil ....... ;-)

moralité , si on ne peut se déplacer pour écouter sur place ,
il est préférable et moins risqué de se fier à des mesures d'amateurs non calibrées , qu'a des simulations trop alléchantes ... :-))))

avant de simuler des améliorations , il serait plus judicieux de comparer les simulations des versions existantes avec des mesures ......