Forum : Conception des enceintes acoustiques

Baffles et enceintes => Conception enceintes => Discussion démarrée par: Ben74 le juin 18, 2019, 11:47:25 am

Titre: Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Ben74 le juin 18, 2019, 11:47:25 am
Bonjour tout le monde.
Je suis sur un projet de conception d'une petite enceinte portable 3 voies. C'est pas la première conception d'enceinte que je fais, pour les dernières, j'avais trouvé sur un forum un tableau qui indiquais en pourcentage la puissance reparti sur chaque hp de l'enceinte selon la fréquence de coupure utilisée. Mais je ne trouve plus le forum en question et après de soirées de recherche, je n'ai rien trouvé d'autre. Du coup est-ce que quelqu'un pourrait m'aider  en me donnant c'est information là ?
Merci d'avance
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Tonipe le juin 18, 2019, 13:06:41 pm
Bonjour

http://petoindominique.fr/php/filtreatt.php
Pour une compression + pavillon avec une coupure en dessous de 2000 Hz, prendre 0.4 fois la puissance de l'ampli.

Cordialement, Dominique
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: nono56 le juin 18, 2019, 16:13:05 pm
Bonsoir
(https://image.noelshack.com/minis/2019/25/2/1560870761-2019-06-18-1712.png) (https://www.noelshack.com/2019-25-2-1560870761-2019-06-18-1712.png)
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Tonipe le juin 18, 2019, 17:03:41 pm
En Hi-Fi peut être mais en SONO je ne prendrai pas le risque...

Cordialement, Dominique
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Jean Claude le juin 20, 2019, 10:27:16 am
Bonjour à tous,

Prévoir que 15% de la puissance crête ira vers les tweeters me paraît un sûr moyen de cramer tôt ou tard une bobine de tweeter.
À l'époque où je sonorisais, avant de passer au filtrage actif qui résolut radicalement le problème (puissance de l'ampli dédié = un peu moins que la puissance du tweeter), j'ai cramé une paire de tweeters de compression parce que le batteur avait piqué sa crise sur les cymbales.
Comme remède provisoire, dès le lendemain j'ai inséré en série avec le tweeter un fusible rapide calibré pour l'intensité maximale supportée par sa bobine mobile.
Ce fusible était monté dans un support à baïonnette fixé dans un trou percé dans le boitier du filtre passif et le changer ne demandait que 5 secondes.
Mieux valait changer un fusible de 15 centimes qu'une bobine à 280 Francs HT.
Tout ça ne nous rajeunit pas...

Bonne journée,

Jean Claude
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Carca le juin 20, 2019, 14:01:47 pm
Bonjour,

Je ne sais pas si c'est fiable, mais certains outils gratuits comme Virtuix permettent maintenant de connaitre les puissances dissipées dans les HP et les résistances des atténuateurs (L-Pad)

Exemple d'une enceinte sono DIY 10" en 2 voies que j'avais réalisé : 60W dans les résistances et 20W dans l'aigu (pour 300W en entrée).


Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Carca le juin 20, 2019, 14:05:08 pm
Filtre 18dB/12dB réalisé pour un Fane 10-300 8Ohms avec un RCF N850 16Ohms (coupure vers 1,05kHz avec une atténuation d'env. 6dB sur la compression) :

Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Tonipe le juin 20, 2019, 14:27:36 pm
Bonjour

Vous n'avez pas vu que les outils de mon site le font aussi ? (Aussi bien ? Mieux ?).

Si vous mariez une compression avec une sensibilité de 106 dB à un grave médium de 97 dB de sensibilité, les résistances vont dissiper 9 dB.
C'est autant de puissance que ne verra pas la compression.

Les compressions sont souvent coupées vers 2000 Hz.
L'ensemble compression + résistance va voir 0.4 fois la puissance de l'ampli, si nous prenons le maximum de sécurité.

Calculons un cas :
http://petoindominique.fr/php/filtreatt.php

La partie "Atténuation est puissance" vous explique le pourquoi du rapport de 0.4
Si nous partons avec un ampli de 500 W, la compression et ses résistances doit tenir 500 * 0.4 = 200 W.

Allez à "Impédance constante : Calcul de vos résistances R4 et R5 d'atténuation".
Impédance du HP : 8 Ohms
Atténuation : 9 dB
Puissance de l'enceinte (partie compression) : 200 W

R4 = 5.16 Ohms, puissance 129 W
R5 = 4.4 Ohms, puissance 45.8 W
Compression, puissance 25.2 W
Si vous faites en contrôle
10 * LOG (25.2 / 200) vous retrouvez bien -9 dB...
129 + 45.8 + 25.2 = 200 W

Vous avez plus de risque de faire cramer les résistances que la compression !!!
Une règle dit aussi de ne jamais plaquer les résistances contre une plaque en bois...

Je ferai aussi remarquer que vous n'avez pas eu besoin d'installer le moindre logiciel sur votre PC pour pouvoir calculer le résultat.

Cordialement, Dominique
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Carca le juin 20, 2019, 14:42:08 pm
Bonjour,

Je vous remercie pour vos outils, ils sont vraiment bien et utiles pour moi et beaucoup de monde. Je n'avais pas vu qu'ils donnaient les puissances dissipées.

En fait, javais réalisé le filtre de ces enceintes il y a quelque temps d’après des mesures au micro (je n'ai pas vu si on pouvait rentrer directement les courbes FRD et ZMA dans vos outils en ligne pour calculer un filtre passif).

Et oui, mes résistances sont montées sur des plaques en métal fixées avec un fil de fer pour éviter de brûler la plaque en bois. Le seul regret est d'avoir collé les deux résistances ...

Edit : je sais que mon cas est un peu extrême d'associer une compression 2" de 106dB avec un 10" de 97dB (mais on fait avec les moyens du bord  :d)




 
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Carca le juin 20, 2019, 14:52:14 pm
Monté dans l'enceinte :
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Tonipe le juin 20, 2019, 16:08:43 pm
Citer
je n'ai pas vu si on pouvait rentrer directement les courbes FRD et ZMA dans vos outils en ligne pour calculer un filtre passif

Non, ce n'est pas possible.
Les logiciels de simulation sont des logiciels du commerce.

Cordialement, Dominique
Titre: Re : Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: tarteup le juin 22, 2019, 07:10:49 am
Citer
je n'ai pas vu si on pouvait rentrer directement les courbes FRD et ZMA dans vos outils en ligne pour calculer un filtre passif

Non, ce n'est pas possible.
Les logiciels de simulation sont des logiciels du commerce.

 Les logiciels comme VirtuixCad ou Xsim sont des freeware, et permettent un travail infiniment plus fiables.
 
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Jean Claude le juin 23, 2019, 18:50:03 pm
Bonsoir à tous,

Pour calculer un filtre passif quand on dispose des courbes .frd et .zma d'un haut-parleur, le logiciel Xsim est vraiment un super outil, qui permet une mise au point simulée composant par composant et en temps réel. C'est le luxe. Si j'avais eu ça dans ma jeunesse, j'aurais économisé au moins 5000 heures de calculette.
J'ai découvert ce  programme grâce au site de Dominique et avec lui j'ai pu calculer un filtre passe bas du 14º ordre pour nettoyer pour de bon la sortie d'un ampli de classe D un peu spécial dont je termine le schéma ces derniers jours  (il ne commute qu'une alternance du signal BF à la fois et ne chauffe pas du tout sur les signaux faibles).
Il suffit d'indiquer le chemin des fichiers dans les propriétés du HP de sortie quand on le glisse sur le schéma du filtre.
Le plus ch..., c'est de créer les-dits fichiers avec Arta sans se planter et avec un bon micro étalonné.

Jean Claude
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: xnwrx le juin 23, 2019, 19:19:59 pm
14ème ordre ? j'ai bien lu ? !
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Jean Claude le juin 24, 2019, 10:33:32 am
Ça ne pose aucun problème : sur Ali-Express tu as 20 selfs de 10µH à noyau torique pour moins de 10 € et 50 condensateurs pour moins de 5 €, pourquoi s'en priver  ?
Si tu as besoin d'une pente vraiment raide, tu peux même en faire un du 20º ordre pour moins de 20 € les deux voies, frais de port inclus.
Je n'ai jamais lu de loi physique qui limite le nombre d'étages des filtres, le seul écueil est l'addition des résistances des bobines montées en série, qui finit par provoquer des pertes ohmiques importantes.
Dans mon cas je voulais une réjection > 140dB à 400 KHz et un déphasage < 90º à 20 KHz , d'où ce choix.

Bonne journée à tous,

Jean Claude
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: xnwrx le juin 24, 2019, 18:14:41 pm
En passif ! C'est irréalisable car il y a interdépendance des cellules entre elles (pas d'isolation entre chaque étage) et d'autre part chaque cellule doit être parfaitement réglé sur sa courbe théorique afin que les effets de cellules en cellules s'accumulent. Ce n'est tout simplement pas réalisable.
Il faut de l'actif ou du numérique pour réaliser un filtre de cet ordre. Et en général en actif on ne réalise pas de tels ordres, mais des filtres elliptiques qui requièrent un ordre moins élevé pour obtenir une même pente de coupure.
Et avec un tel ordre, la phase se jette dans tous les sens !
Je voudrais bien voir la fonction de transfert mesurée de ce filtre !
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Jean Claude le juin 24, 2019, 18:41:08 pm
Désolé, je n'en suis qu'à la conception, je n'ai pas encore de mesure physique.
Je dois terminer d'abord ma maquette d'ampli classe D.
Mais je veux bien vous envoyer la simulation par Xsim.
La phase et l'impédance au delà de 20 KHZ n'ont pas d'importance dans ce montage.
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: xnwrx le juin 24, 2019, 19:06:59 pm
OK pour la théorie.
Je ne sais pas si XSim permet de faire un Monté-Carlo pour évaluer la sensibilité du montage aux dispersions des composants (PSpice vous le permettrait). Mais vos composants auront une dispersion de l'ordre de 5%. Simulez le résultat.
Et pour info, quelles doivent être les caractéristiques de votre filtre et pour quoi faire ?
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: Jean Claude le juin 25, 2019, 11:01:44 am
Bonjour,
Bien sur, j'ai fait varier un peu les valeurs, c'est le b.a. ba du bricoleur : seule change l'amplitude des variations d'impédance, la pente ne bouge pas. Sur le CI je laisserai des implantations vides à chaque étape pour pouvoir monter une résistance d'amortissement si nécessaire.C'est un détail peu important.
Comme je l'indiquais dans le post précédent, il s'agit de gommer le signal carré 400KHz de 84V crête à crête de la sortie d'un ampli classe D. Je veux le réduire à -140 dB pour pouvoir mesurer correctement les caractéristiques de l'ampli et aussi dans un souci de purisme.
Les constructeurs montent couramment un filtre du 2º ordre qui supprime ce signal à -30 ou -40 dB dans le meilleur des cas, ce qui laisse une belle dent de scie de 100 mV ou plus parfaitement visible à l'oscilloscope et qui est rayonnée par tout le câblage des HP, le filtre et le tweeter.
Bon, c'est juste un histoire de coûts de fabrication (ils sont dans un scénario MGM : Même trop de Gold is Meilleur), mais pour un prototype, je peux m'offrir ce luxe.
Cela dit, les filtres à XX étapes ne sont pas une nouveauté : en radio, en TV, toute la HF en général ils ont été la règle jusque dans les années 80, au cours desquelles on a inventé le filtre à ondes de surface et le résonateur céramique est devenu bon marché.
À l´époque, un bon filtre de sélection de fréquence intermédiaire comportait 5 ou 6 transfos accordés reliés en cascade (voire 8 dans certains tuners haut de gamme de Sony) et chacun d'entre eux était un filtre du 4º ordre. Faites le compte.
Le premier lecteur de CD de Philips avait en sortie audio un filtre du 10º ordre blindé pour nettoyer le bruit d'échantillonage à 44,1 KHz.
Le modèle suivant incorporait un sur-échantillonneur à 176,4 KHz et un filtre du 6º ordre seulement. C'était de la construction rigoureuse et de qualité, mais depuis le moule s'est cassé.
Nihil novis sub sole...
Titre: Re : Repartition puissance selon fréquence de coupure
Posté par: xnwrx le juin 25, 2019, 18:27:22 pm
Quoi qu'il en soit, je demande à voir le résultat (fonction de transfert).
Pourquoi pas un simple réjecteur du 2nd ordre accordable centré sur 400 kHz, voire un second sur 1,2 MHz, ou le réjecteur 400 kHz + un passe bas du 4ème ordre ? C'est autrement plus facile à réalisé avec de tout petits composants.