Auteur Sujet: Centre acoustique d'un HP  (Lu 1252 fois)

Tonipe

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Centre acoustique d'un HP
« le: janvier 05, 2018, 19:25:39 pm »
Bonjour

J'avais écrit dans le chapitre sur la phase que le centre acoustique d'un HP se trouvait au 1/3 de la profondeur du cône.
Si le cône était pointu au centre, et sans suspension extérieure, j'avais juste.
Avec une suspension et un cache noyau un calcul plus précis est nécessaire.

J'ai considéré une membrane de HP avec 3 parties :
- Une suspension actuellement plate. (Suspension à petits plis). (1)
- Une membrane conique. (2)
- Un cache noyau en portion de sphère. (3)

Pour chacune de ces 3 parties j'ai calculé :
- La surface qui pousse l'air. (S1, S2, S3)
- Le diamètre moyen de cette surface.
- La profondeur de ce diamètre moyen. (P1, P2, P3)

Le centre acoustique dans le grave se trouve mathématiquement à (S1*P1 + S2*P2 + S3*P3) / (S1 + S2 + S3).
Dans le médium aigu, il peut reculer jusqu'au cache noyau.
J'ai comparé cette valeur ainsi calculée avec la valeur donnée par le 1/3 de la profondeur du cône, et j'indique l'erreur en mm.

L'outil de calcul est dans : http://petoindominique.fr/php/phase.php#centre_acoustique

Je pense que cet outil mettra fin à bien des discussions sur d'autres forums, et aux propos parfois peu aimable qui vont avec.

Cordialement, Dominique
« Modifié: janvier 05, 2018, 20:53:56 pm par Tonipe »

etsimonogn

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #1 le: janvier 05, 2018, 20:22:36 pm »
Bonjour
L'outil de calcul est dans : http://petoindominique.fr/php/phase.php#centre_acoustique
Je pense que cet outil mettra fin à bien des discussions sur d'autres forums, et aux propos peu aimable qui vont avec.
Ca risque d'être le contraire car les calculs ne sont pas confortés par plusieurs exemples concrets et bien documentés. Par ailleurs, le centre acoustique dépend du décalage de phase électrique entre tension et courant, ça peut être pas très important mais il faut pas l'oublier non plus. Enfin il y a un aspect physique qui est  négligé, très visible sur l'exemple du HP à membrane éloignée de 1 m de l'aimant, c'est la vitesse de propagation dans les matériaux.         
Siméon

Tonipe

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #2 le: janvier 05, 2018, 21:04:21 pm »
Ce que j'appelle centre acoustique, c'est la position en profondeur ou se trouve la surface équivalente à celle de la membrane.
La moitié de la surface est en avant de ce point, l'autre moitié en arrière.
Dans le grave, je suis sur que le calcul l'indique bien.
Ce calcul n'a pas à être documenté par d'autre, c'est le simple calcul de la position moyenne de le surface.

Une chose n'est pas documentée du tout c'est l'influence de la vitesse de propagation dans la membrane sur la position du centre acoustique.
Ne pas prendre en compte des études qui n'existent pas, est normal !!!

Les décalages électrique s'ajoutent, mais ne sont pas traités non plus dans ce calcul.
Il ne faut pas tout demander à la fois, c'est le meilleurs moyen de ne rien faire et de ne rien avoir.
Il y avait un manque sur la position du centre acoustique, j'apporte ma pierre à l'édifice.

Cordialement, Dominique.

luiscrepy

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #3 le: janvier 05, 2018, 22:30:47 pm »
Bonsoir.

A quoi cela sert-il de savoir où se trouve le point d'émission (ou centre acoustique) de nos hauts parleurs ?
En ce qui me concerne, cela pourrait m'aider à placer le tweeter au bon endroit par rapport au médium pour un bon alignement temporel. Mais en fait, cela ne me sert à rien car en l'absence de correction de phase, j'aligne l'impulsion du médium avec celle du tweeter de manière à en obtenir une seule. On peut le faire mécaniquement ou en appliquant un retard dans le cas de la multi-amplification.
En présence d'une correction de phase, je m'aide également de la "step response" pour fignoler cet alignement.
Je trouve cela bien plus efficace car on prend en compte tous les décalages se produisant à tous les niveaux.
En ce qui concerne le grave, c'est plus compliqué car l'impulsion est une grosse bosse et son placement par rapport aux impulsions du médium/aigu est sujet à débat (milieu de la bosse ou début de la bosse ?) En présence d'une phase corrigée, il m'a semblé lors de mes expériences qu'il convenait plutôt d'aligner pour une "step response" la plus proche de l'idéal théorique.

De plus, dans le grave, cette composante très basse fréquence de l'impulsion est d'une amplitude très faible et est constituée d'une grande part de signal réfléchi par l'effet d'encoignure et également par l'évent ou l'embouchure du pavillon de certaines charges. Tout cela rend le positionnement du "centre acoustique" très approximatif.

Cordialement

Luis

etsimonogn

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Re : Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #4 le: janvier 05, 2018, 23:38:20 pm »
Ce que j'appelle centre acoustique, c'est la position en profondeur ou se trouve la surface équivalente à celle de la membrane.
La connaissance de la position du plan d'émission d'un HP sert à le caler verticalement (géométriquement ou par le biais d'un retard synthétisé) avec un autre HP de façon que les deux plans d'émission se confondent, exemple un medium avec un aigu.
Citer
La moitié de la surface est en avant de ce point, l'autre moitié en arrière.
Dans le grave, je suis sur que le calcul l'indique bien.
Ce calcul n'a pas à être documenté par d'autre, c'est le simple calcul de la position moyenne de le surface.
Si le résultat du calcul ne coïncide pas avec le plan d'émission déterminé par des mesures, le calcul n'a aucune utilité. On pourrait admettre le résultat comme relativement valide si la totalité de la membrane était mue par elle-même, de façon autonome. Mais elle ne l'est pas, il y a une bobine mobile avec une jonction de son support près du sommet de la membrane.
Citer
Une chose n'est pas documentée du tout c'est l'influence de la vitesse de propagation dans la membrane sur la position du centre acoustique.
On ne peut pas en faire abstraction puisqu'elle l'influe.
Citer
Ne pas prendre en compte des études qui n'existent pas, est normal!
Des études existent. Même si elles n'existaient pas, la vitesse de propagation elle existe depuis la nuit des temps et introduit du décalage, un phénomène physique ne disparaît pas parce qu'il n'a pas été étudié.
Citer
Les décalages électrique s'ajoutent, mais ne sont pas traités non plus dans ce calcul.
A quoi sert ce calcul puisque la réalité va refléter les décalages électriques et mécaniques ? 
Citer
Il ne faut pas tout demander à la fois, c'est le meilleurs moyen de ne rien faire et de ne rien avoir.
La réalité montre le tout d'un coup de façon non décortiquable et est mesurable.
Citer
Il y avait un manque sur la position du centre acoustique, j'apporte ma pierre à l'édifice.
C'est une approche qui en fait moins que son titre le laisse supposer et dont le résultat ni sûr ni utile expose à des propos qui ne seront pas appréciés.
Siméon
« Modifié: janvier 06, 2018, 00:00:08 am par etsimonogn »

Tonipe

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #5 le: janvier 06, 2018, 09:30:22 am »
Bonjour

Lorsque l'on parle avec des débutants qui veulent faire des enceintes, qui prennent en cause la mise en phase par recul du tweeter, une question arrive immédiatement après : De combien dois-je reculer le tweeter ?
La réponse et qu'il faut trouver la distance à l'écoute, ma position n'a pas changé là dessus.
Le calcul proposé permet de donner un ordre de grandeur de ce recul pour peu que le filtre retenu n'ajoute pas son propre retard, un Linkwitz-Riley à 12 ou 24 dB.

estimonogn, les questions n'arrivent pas vers vous !!!
Pour moi ce calcul va être du confort en plus, pouvoir donner un ordre de grandeur du recul à peu prés juste.
Je suis certain que des internautes utiliseront la valeur indiquée sans chercher plus loin à l'écoute...
Ce n'est pas une idée en l'air, le forum ne rassemble pas toutes les questions qui me sont posées.

Le chapitre indiquait une valeur par défaut de 1/3 de la profondeur du cône.
Le calcul affine plus cette valeur. La réalité n'est pas si éloignée du 1/3.

Cordialement, Dominique

etsimonogn

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Re : Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #6 le: janvier 06, 2018, 12:13:13 pm »
Bonjour
Lorsque l'on parle avec des débutants qui veulent faire des enceintes, qui prennent en cause la mise en phase par recul du tweeter, une question arrive immédiatement après : De combien dois-je reculer le tweeter ?
La réponse et qu'il faut trouver la distance à l'écoute, ma position n'a pas changé là dessus.
Le calcul proposé permet de donner un ordre de grandeur de ce recul pour peu que le filtre retenu n'ajoute pas son propre retard, un Linkwitz-Riley à 12 ou 24 dB.
La complexité du calcul géométrique que vous avez proposé hier a de quoi rebuter un débutant. Un amateur un peu entraîné devrait se montrer curieux de comment déterminer en pratique le plan d'émission avec un micro et un carte son. 
Recommander la base du cône à la jonction entre le support de la bobine mobile et la membrane n'exige aucun calcul et s'approche selon ma pratique bien plus de la réalité des cas habituels.
Vous aimez bien les argumentations, d'autres aiment qu'elles soient supportées par des preuves.
Pour votre site, je vous suggère de parler de 'polarité' à la place de 'phase' pour le sens du branchement électrique des HP.
Siméon



Tonipe

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #7 le: janvier 06, 2018, 12:28:22 pm »
Citer
Recommander la base du cône à la jonction entre le support de la bobine mobile et la membrane

Non parce que le son se forme contre une surface physique en vibration.
Mon calcul indique la profondeur moyenne de la surface, j'ajouterai en dessous de ??? Hz.

Mesure, oui, mais à quelle fréquence ?
A 20 Hz il n'y aura pas la même valeur qu'à 2000 Hz.

Polarité : Je prends la remarque en compte, merci.

Cordialement, Dominique

etsimonogn

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Re : Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #8 le: janvier 06, 2018, 15:03:19 pm »
Citer
Recommander la base du cône à la jonction entre le support de la bobine mobile et la membrane
Non parce que le son se forme contre une surface physique en vibration.
Mon calcul indique la profondeur moyenne de la surface, j'ajouterai en dessous de ??? Hz.
Votre calcul s'applique aux fréquence où la membrane fonctionne en piston. Or là où on a besoin de connaître la position d'emission, c'est à la fréquence de croisement du filtre. A cette fréquence, il se produit toujours un fractionnement de la membrane qui entraine une plus forte émission plus  près de la bobine mobile que de la suspension périphérique.
La formation de la pression acoustique est due au mouvement de la membrane mais il y a la liaison bobine-cône, l'émission plus reculée aux fréquences élevées et parfois la phase électrique de l'impédance du HP qui entrainent touts trois un décalage temporel entre le signal électrique injecté au HP et la formation de cette pression acoustique.   
Citer
Mesure, oui, mais à quelle fréquence ? A 20 Hz il n'y aura pas la même valeur qu'à 2000 Hz.
Ca fait une couverture de bande énorme pour un HP et une erreur de 3 cm à 20 Hz n'a pas les mêmes conséquences qu'à 20000 Hz... Lors des mesures, le problème est la distance du point d'émission au micro que le logiciel de mesure doit soustraire pour calculer la courbe de phase exacte du HP. A quelle fréquence, cette distance ? Il faut choisir la fréquence de croisement du filtre que l'on va utiliser. La phase du HP est alors prise comme référence zéro et la courbe de phase montre le déphasage du HP à chaque fréquence par rapport à la phase calibrée à zéro. Quelques calculs simples permettent de choisir une autre fréquence de coupure sans avoir à refaire les mesures. 
Simeon

Tonipe

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #9 le: janvier 06, 2018, 19:32:12 pm »
Une erreur de 30 mm à 100 Hz est loin d'être négligeable pour le réglage précis d'un système.

Le fractionnement des membranes dépend du matériaux de celle-ci, il sera plus haut en fréquence pour une membrane métallique qu'une membrane papier, plus haut et plus brutal.
Avec de telles membranes, le calcul est juste dans le médium, vers 2000 ou 3000 Hz pour un 21 cm.

Cordialement, Dominique

xnwrx

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #10 le: janvier 06, 2018, 19:55:17 pm »
Je trouve que 30mm à 100 Hz est négligeable. Ca correspond à 3,15° environ à 100 Hz.

etsimonogn

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Re : Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #11 le: janvier 06, 2018, 20:27:34 pm »
Une erreur de 30 mm à 100 Hz est loin d'être négligeable pour le réglage précis d'un système.
3° dans une zone qui se trouve encore affectée par la résonance du HP de grave et où il y a des réflexions dans tous les sens.
Citer
Le fractionnement des membranes dépend du matériaux de celle-ci, il sera plus haut en fréquence pour une membrane métallique qu'une membrane papier, plus haut et plus brutal.
Avec de telles membranes, le calcul est juste dans le médium, vers 2000 ou 3000 Hz pour un 21 cm.
Il faut le demontrer concrètement.
Siméon

xnwrx

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #12 le: janvier 06, 2018, 20:50:05 pm »
Le fractionnement dépend au minimum de quatre paramètres : la rigidité du matériau à la flexion, la vitesse de propagation élastique dans ce matériaux, la masse (l'inertie) du matériau et la taille en jeu.
Sincèrement à taille égale, entre papier et métal je ne saurais juger de qui fractionnera plus tôt que l'autre

Tonipe

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Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #13 le: janvier 06, 2018, 20:58:38 pm »
Je ne parle pas en °, je parle de la façon dont ça s'entend.
J'ai un un DCX plusieurs années, en multivoies, 10 mm sont très facilement audible.

Cordialement, Dominique

etsimonogn

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Re : Re : Centre acoustique d'un HP
« Réponse #14 le: janvier 06, 2018, 21:43:07 pm »
Le fractionnement dépend au minimum de quatre paramètres : la rigidité du matériau à la flexion, la vitesse de propagation élastique dans ce matériaux, la masse (l'inertie) du matériau et la taille en jeu.
Sincèrement à taille égale, entre papier et métal je ne saurais juger de qui fractionnera plus tôt que l'autre
Je crois que le fractionnement dépend surtout de la taille, donc il se manifeste à peu près à la même fréquence pour un diamètre donné, mais que c'est la réaction plus ou moins douce ou brutale de la membrane qui dépend des autres éléments et qui fait en grande partie le son des membranes, une autre étant la suspension périphérique qui doit amortir complètement la vibration de la membrane sans la renvoyer.   
Siméon 
« Modifié: janvier 07, 2018, 11:49:50 am par etsimonogn »