Auteur Sujet: conception et realisation d'un nouveau type de haut parleur electrodynamique  (Lu 10848 fois)

DanyHell

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ok alors je reformule : donc aux fréquences pas basses, ruban ou cone, meme combat ? seulement une partie est active ?

dexter59, puisque c'est pas compliqué, explique à ta façon ce qu'est le fractionnement de la membrane, à quoi il est du, les problèmes que ça pose, et comment s'en sortir. merci d'avance

dexter59

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C'est l'explication qui n'est pas compliquée, après personnellement je  n'en sais pas plus...

DanyHell

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...

Tonipe

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Regardons dans les aigus.
La surface des HP est très réduites. Le fonctionnement est donc possible en piston.

Ruban ou Cône ?
Je répondrai cône, pour des raisons de fiabilité et de résistance dans le temps.
Mais sans doute je me trompe ?
Dans ce cas, pourquoi y a t'il des sites qui vous expliquent comment changer un ruban en le découpant dans une feuille d'aluminium ?

Cordialement, Dominique

dexter59

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Après il y a des hauts parleurs à membrane en bois, c'est peut être pour éviter ce phénomène  :refl:

philhifi82

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Et bien, voici un sujet qui suscite bien des réactions, comme quoi revenir au fonctionnement d'un transducteur, c'est bien prendre le sujet par le commencement !
Merci pour tous les avis exprimés pendant la semaine, voici quelques remarques au sujet du fonctionnement des HP à membrane souple.
Tout d'abord, je précise bien que mon projet comporte DEUX transducteurs. Pour la raison simple que aucun transducteur électrodynamique ( je laisse la porte ouverte aux électrostatiques ) ne peut à lui seul couvrir d'une façon réaliste l'ensemble du spectre audio.
Pour clarifier un peu le sujet des différentes zones du spectre, il faut bien comprendre que le fonctionnement de la membrane est fondamentalement différent entre le domaine basses-fréquences ( disons en dessous de 150Hz ) et tout ce qui est au dessus.
Contrairement à ce disent certains, une membrane conique, même en matériaux high-tech, ne sera JAMAIS indéformable aux hautes fréquences. Il est donc illusoire d'attendre un fonctionnement en piston idéal sur une large plage de fréquence. Seul un matériaux tel que le diamant, et limité à un dôme de quelques millimètres peut espérer tendre vers cet idéal, mais à quel prix !
Tout cela pour dire que, puisqu'une rigidité absolue n'est qu'un rêve, autant y renoncer, et considérer que d'autres principes acoustiques sont tout aussi bien adaptés à la diffusion d'ondes sonores. Pensez aux tweeters à dôme souple, ne vous êtes-vous jamais demandés comment un petit bout de tissus ridiculement mou et gluant pouvait distiller des aigus de fort belle facture ?
Le point fondamental est là ; pour émettre des sons dans la gamme "médium-aigu", point n'est besoin de recourir à une raideur érectile ...., tout peut se faire en souplesse. Les ondes mécaniques qui se propagent dans l'épaisseur du matériaux vont progressivement se dissiper dans le milieu ambiant, d'autant plus vite que leur longueur d'onde est courte.

Dans le domaine du grave, tout est différent. Là, il faut bouger de l'air. Les basses fréquences n'apparaissent pas spontanément à la surface d'une membrane, celle-ci doit communiquer son énergie au milieu ambiant en se déplaçant de façon significative, alors que dans le médium-aigu, il n'y a plus de mouvements visibles.
Qui dit mouvement important, dit piston solide ! C'est donc dans le bas du spectre que la raideur reprend sa place de qualité incontournable.
Et en limitant la gamme de  fréquences ( par exemple 20 à 150Hz ), il est possible d'obtenir un fonctionnement quasi idéal. De plus, un bon couplage entre la membrane et l'air ambiant nécessite une plus grande surface d'échange, d'interface ; c'est pour celà que les boomers sont plus gros que les tweeters.
 Voilà voilà....

Petits rappels peut-être utiles pour en revenir aux membranes planes courbées. Ce n'est pas parce qu'elle sont fines qu'elles sont forcément peu solides, ou rigides ; essayez pour vous en convaincre d'écraser un oeuf entre vos doigts, avec une coquille de quelques dixièmes d’épaisseurs....
IL suffit que la force motrice soit orientée dans l'axe de l'épaisseur de ladite membrane, c'est ce qu'à bien compris LINAEUM ou sa reprise JANUS, en plus grand.
Le principe de la membrane plane courbée est tout à fait adaptée à une diffusion sonore. Le terme de "ruban" est tout à fait trompeur pour désigner ces transducteurs. Dans le ruban, la membrane tout entière se situe dans l'entrefer magnétique. Dans un Janus par exemple, seule la bobine motrice plane est située dans l'entrefer, le reste de la membrane en sort, tout comme dans un HP conique habituel. Soyons donc précis sur les appellations.

A bientôt.

DanyHell

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MERCI

philhifi82

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Petite remarque sur le fonctionnement en piston d'une membrane ; deux façons d'y arriver :
Premièrement, on fabrique une membrane, plane ou conique peu importe, et on l'épaissit pour qu'elle devienne extrêmement rigide; mais malheureusement, elle sera également extrêmement lourde, ce qui n'est pas du tout recherché!
Deuxième solution, on répartit la force motrice sur toute la surface émissive de la membrane, c'est en fait la solution idéale. C'est typiquement le mode de fonctionnement d'un électrostatique où chaque point de la membrane est moteur sur celle-ci, un simple film de Mylar tendu. De fait, il n'y a plus besoin de rigidité, puis-que la rigidité ne sert qu'à transporter l'énergie mécanique fournie en un endroit par la bobine mobile jusqu'à un autre point ou elle sera diffusée sous forme d'onde sonore.
Ainsi, selon le type de transducteur, la rigidité n'est pas une vertu nécessaire.

Pour répondre à une interrogation précédente, le JANUS, dans sa géométrie, n'est pas adapté à un fonctionnement basses fréquences, car, ne s'agissant pas d'un ruban, la membrane cylindrique mue sur une ligne tangente n'est pas assez rigide pour se mouvoir sur une grande amplitude sans se déformer. IL faudrait à nouveau l'épaissir de beaucoup pour la rigidifier, avec tous les inconvénients associés.

C'est pourtant sur la base d'un transducteur linéaire à membrane plane courbée, que je développe un prototype de HP basse fréquence. Mais il y a une "astuce" géométrique qui fait que celà est possible.

Le JANUS est une belle reprise du principe du LINAEUM, à l'échelle 3 ou4. J'ai eu l'occasion d'en écouter une paire chez des amis. Mais je trouve que le concept n'innove finalement pas beaucoup. Il y a pourtant plein de voies à explorer, sans repasser exactement dans les traces d'un prédécesseur.

Tonipe

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Bonjour

La rigidité n'est pas qu'une affaire d'épaisseur.
Vous pouvez être rigide avec de faibles épaisseurs, à condition de mettre la matière au bon endroit.
Prenons un exemple, un rond plein comparé à un tube.
Avec une très légère augmentation de diamètre, le tube est aussi rigide que le rond plein, avec une masse beaucoup plus faible.

Il y a certainement d'autres phénomènes à prendre en compte, et la rigidité nécessaire à la vibration n'est sans doute pas la même qu'a la flexion ou à la torsion.
Mais les principe restent les même.

Sur certain de ces HP de 38 cm, Trannoy colle à l'arrière de ses membranes plusieurs nervures pour la rigidité.
Ce sont des nervures en papier ou carton épais, mais des nervures tout de même. Le gain en rigidité est certain.

Cabasse avait fait une membrane en nid d'abeille, avec deux peaux très fine collées sur une structure en nid d'abeille.
La rigidité est données par les deux peaux, et surtout par la distance entre celles-ci qui agit au carré, le nid d'abeille n'est la que pour assurer une liaison indéformable entre les deux peaux.

Pour une réalisation DIY, ou le temps ne compte pas, imaginez une membrane faite de deux cônes en papier à dessin comme sur les HP Lowther, mais rigidifiés par une série de petites nervures elles aussi en papier collé.
Pour les basses fréquences, vous pouvez faire rigide et léger.

Cordialement, Dominique.

DanyHell

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dire "Regardons dans les aigus. La surface des HP est très réduites. Le fonctionnement est donc possible en piston." me semble en contradiction avec ce qui a été dit avant

"pourquoi y a t'il des sites qui vous expliquent comment ..." : il faut se méfier de l'internet..

Tonipe

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DanyHell, la discussion est un échange d'arguments.
Vous apportez des contradictions sans argument.
Corrigez le tir !!!

DanyHell

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ce que je viens d'ecrire est qu'il me semble que c'est VOUS qui etes dans la contradiction
un coup le mode piston n'est valable qu'aux basses frequences
le coup d'apres il s'applique sur les aigus
...
et ce que je comprends des explications de philhifi82 c'est que le mode piston ne depend pas de la taille de la membrane
...
bilan des courses : vous etes en contradiction avec vous-meme et avec philhifi82
ca va comme ca ?

philhifi82

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Allons allons, ne nous emballons pas ! il n'est pas toujours facile de s'exprimer clairement et d'une façon non interprétable.
Je re-résume ; ce que l'on appelle fonctionnement en piston est une IMAGE pour dire que la membrane ne se déforme pas, ou pas trop, dans une gamme de fréquence donnée. Prenez une assiette en carton en main ( une superbe membrane), et secouez-là très fort, elle risque de ne pas rester très plane longtemps. Le remède ? une assiette en porcelaine, ou alors une toute petite assiette carton de 1cm de diamètre.
Il est évident que plus c'est petit et plus c'est "naturellement" rigide. La rigidité d'une structure est liée autant à ses matériaux qu'à sa taille.
Comme le précise avec raison Tonipe, la rigidité dépend en mécanique de ce l'on nome "moment quadratique" d'une section, cad la répartition de la matière dans la forme. A quantité de matière égale, une structure est plus solide quand la matière est répartie loin autour de son axe principal. Un tube creux , à masse égale, est bien plus rigide qu'un tube plein. C'est également le principe de tous les matériaux alvéolés, appelés couramment "nids d'abeille"
Le paramètre qui définit la "rigidité naturelle" d'un matériaux est son module de Young; plus il est élevé, et moins il se déforme sous contrainte. Mais là, on entre en plein cours de RdM, je vais m'arrêter avant de devenir barbant.
Je pense que le sujet "rigidité" est épuisé, il est intéressant, mais pas unique;
Et comme je le précise dans un article précédent, dans le domaine des membranes planes courbées, la notion de rigidité ne s'étant que dans deux directions spatiales, les deux dimensions de notre membrane plane.

En recherchant sur internet, j'ai retrouvé un ancêtre commun au LINAEUM et JANUS, il s'appelle "Roll-Speaker" de la société DICTOGRAND, qui fabriquait du matériel radio aux USA dans les années 1920-1930
http://www.google.fr/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.radiomuseum.org%2Fimages%2Fradio%2Fdictograph_products%2Fdictogrand_r_50_1225309.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.radiomuseum.org%2Fr%2Fdictograph_dictogrand_r_50.html&h=375&w=431&tbnid=WW2ugUZI55ZXMM%3A&zoom=1&docid=Z2J4-F_l6LepyM&ei=72B3U7eYI-TY0QWZh4CgDg&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=776&page=1&start=0&ndsp=41&ved=0CFYQrQMwAA

Finalement, tout ou presque a déjà été inventé une fois..., il suffit de redécouvrir !

DanyHell

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désolé, se peut que j'ai du mal a capter le truc, tu n'avais parlé que d'épaisseur de membrane et de répartition de force motrice
donc au final : un cone papier considéré de petit diametre, disons 5cm, aux hautes fréquences, il se déforme significativement ou pas ?
parce qu'1cm pour un hp a cone c'est pas courant quand meme ;-)
« Modifié: mai 17, 2014, 15:20:36 pm par DanyHell »

philhifi82

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les déformations ne seront pas visibles à l'oeil nu ; pour les visualiser, les fabricants ont recours à l'interférométrie par laser, c'est vous dire...
Mais il ne faut pas oublier que plus les fréquences sont hautes, plus les longueur d'onde sont courtes. Au dessus de 10Khz, celles-ci sont de l'ordre du centième de mm. Donc, des déformations de membrane, de cet ordre également perturbent la réponse de phase locale, et la réponse globale finale.

Voilà !