Clos ou BR ?

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Message  Notepi Mar 14 Sep - 8:42

Bonjour

Une raison de cette masse élevée, c'est que l'aimant est embarqué avec la membrane, et que la bobine est fixe.
Enfin l'ampli fait parti du HP.

Cordialement, Dominique
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Message  luiscrepy Mar 14 Sep - 15:58

Compte rendu de la réalisation du caisson de basse Push-Pull

2ème partie.

Je montre ici les mesures faites sur ce caisson lorsque le prototype a été terminé. Nous sommes en janvier 2018 et il s'agit ici de mesures brutes sans filtrage ni aucune correction d'amplitude ni de phase.

Pour élaborer un système complet opérationnel il faudra attendre 2 ans, soit janvier 2020.

Pour ces premières mesures, le caisson est soit placé au milieu de la pièce avec le micro à 20 cm du cache noyau, ou placé dans le coin gauche de la pièce, collé aux murs et orienté vers le micro pour une mesure au point d'écoute.

Tout d'abord les mesures de proximité qui permettent d'évaluer grossièrement ce que le HP donnerait en chambre sourde. En effet, les résultats sont proches des courbes constructeur pour l'amplitude, et des simulations faites avec WinIsd pour la phase et le rendu dans un caisson clos ou BR à différents accords.

Pour commencer, une comparaison de la courbe d'amplitude mesurée à 20 cm du cache noyau du HP dans la charge close avec la charge BR dont l'évent fait 20 cm.

C'est cette dimension d'évent que je choisirai au final pour différentes raisons que nous verrons plus tard. Les courbes sont quasi identiques et très régulières. Ce HP semble exempt de défaut de linéarité.

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Ensuite, toujours à 20 cm du cache noyau, je fais varier la longueur des évents de 2 cm à 40 cm avec 10 cm et 20 cm pour intermédiaires.

Ce n'est pas très parlant, d'une part parce que la pièce n'a pas encore montré sa signature, et d'autre part parce que la mesure proche du HP n'intègre l'apport de l'évent qu'en partie.

Il semble toutefois que les valeurs extrêmes 2 cm et 40 cm sont à éviter car l'accord haut ne fait pas gagner d'extrême grave et l'accord le plus bas crée une bosse à 16 Hz sans intérêt qui risque (ce sera confirmé par le waterfall) de créer une résonance et pire, excitera l'onde stationnaire qui existe dans ma pièce à cette fréquence.

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J'ai comparé le rendu d'un évent frontal à celui d'un évent dorsal. Là aussi, ma conclusion est peu significative car à 20 cm du haut parleur, l'évent ne se manifeste pas beaucoup, il faudra attendre des mesures au PE pour tirer des conclusions plus pertinentes.

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J'ai également fait des mesures face à l'évent (micro pile à l'embouchure) La courbe violette c'est le HP mesuré à 20 cm du cache noyau avec un évent frontal de 10 cm, elle est à comparer avec la courbe verte faite dans les mêmes conditions mais micro à 20 cm de l'évent.

Toutes les autres courbes, le micro est à 0 cm de l'évent et ne reçoit qu'une partie de l'émission du HP. C'est intéressant car on appréhende bien l'effet de l'évent. En noir évent de 10 cm, en bleu 20 cm et en rouge 40 cm. On devine que l'évent de 20 cm permet d'étendre la reproduction du grave jusqu'à 20 Hz

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J'ai eu envie d'examiner la distorsion en sortie d'évent. Pour un caisson destiné à être coupé à 100 Hz, 20 ou 40 cm semble préférable et on constate qu'à ces fréquences, un évent produit moins de distorsion par harmoniques qu'une membrane de haut-parleur.

C'est normal, puisqu'il agit aussi comme un filtre coupe haut, mais on est agréablement surpris de mesurer des distorsions inférieures à 0,2 % entre 50 et 100 Hz.

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Voyons également la distorsion mais face au haut-parleur : La conclusion qui semble s'imposer est que l'enceinte close en rouge distord moins que tous les BR. Attention, le niveau SPL est plus faible en charge close et les mesures faites ultérieurement au point d'écoute avec corrections de phase et d'amplitude sont favorables à la charge BR.

Ce que laisse d'ailleurs entendre le faible niveau de distorsion produit par un évent.

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La mesure de la phase révèle des surprises : mesurée à 20 cm du HP, elle est quasi identique avec une charge close et une charge BR (courbes noire et rouge).

Compte tenu de son architecture particulière, c'est à dire un grand volume entre les deux hauts parleurs du push pull, le haut parleur frontal voit un volume constant qui se comporte comme une charge infinie du point de vue de son élasticité.



Il est donc peu perturbé par le comportement du haut parleur interne chargé en bass reflex. Par contre, au PE, la phase fenêtrée est différente dans le grave suivant qu'on mesure la charge BR ou la charge close (courbes bleue et verte) On mesure presque 90° d'écart à 20 Hz. Au PE, La charge isobarik bass-reflex présente bien une phase plus distordue que la charge close, comme prévu.

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Nous allons nous intéresser à présent aux mesures au point d'écoute qui seront plus représentatives du comportement du caisson dans la pièce : En vert avec un évent de 20 cm de long et en rouge avec une charge close.

Dans la zone 20-30 Hz, le BR permet de gagner environ 6 dB. Malgré cela, à 10 Hz la charge close fournit 6 dB de plus, ce qui n'est pas très bon pour l'excitation des modes de la pièce, et surtout l'onde stationnaire vers 16/17 Hz. Les bosses à 16, 40 et 80 Hz sont justement ces résonnances dues à la pièce.

Au point d'écoute, on a perdu la belle linéarité du haut-parleur pour faire place aux montagnes Russes provoquées par le local.

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Voici le comportement dans l'extrême grave avec des évents de respectivement 2cm, 10 cm, 20 cm et 40 cm. Les courbes verte et grise donnent les meilleurs résultats, un évent de 15 cm pouvant offrir un encore meilleur compromis. A voir...

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L'analyse de la courbe de réponse en amplitude en fonction de la fréquence est une première étape mais je regarde aussi attentivement la distorsion par harmoniques qui en résulte. l'évent de 20 cm donne les meilleurs résultats alors que c'est lui aussi qui propose le niveau SPL le plus élevé
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Globalement, amplitude et distorsion m'ont satisfait et j'ai réalisé le deuxième caisson ne sachant pas encore à quelle fréquence j'allais pouvoir le couper. Dans mon cahier des charges, je tenais à pouvoir restituer le 20 Hz à 0 dB. Le positionnement en encoignure est dans ce cas une obligation.
Malheureusement, ainsi disposés les accidents d'amplitude des caissons dans ma pièce au-dessus de 100 Hz ne permettent pas d'exploiter le haut-parleur après cette fréquence.

Un fonctionnement en 4 voies s'est imposé de lui-même, l'emplacement pour des hauts parleurs restituant le bas médium de 100 à 250 Hz sans trop de perturbations étant très critique. J'ai alors investi dans un OpenDRC DA-8 qui est un 4 voies stéréo.

Il est possible d'y insérer, séparément sur chacune des 8 voies, un filtre FIR réalisé avec Rephase par exemple. Je les utilise pour corriger la phase acoustique et filtrer en LR24 ou LR48 à phase linéaire. L'OpenDRC n'est pas assez puissant pour filtrer par convolution en LR48 ou plus à 100 Hz ni pour corriger la phase acoustique dans le grave.

Mais, pour les fréquences plus élevées (disons à partir de 300 Hz) on peut tout faire et le LR24 passe à 100 Hz. En ajoutant un traitement acoustique ayant pour but de limiter les réflexions sur les murs et le plafond, la phase avant correction a été plus propre, rendant les réglages et la mise au point plus aisés.

Cela a eu également un effet bénéfique sur le RT60. Au printemps 2020 le système était finalisé et j'en étais totalement satisfait.

Ci-dessous un visuel de l'époque. Les caissons sont dans les angles et orientés vers le centre pour optimiser la courbe d'amplitude, le bas-médium est restitué par 4 HP de 17 cm dans des petites charges closes.

L'écran cinéma est couvert d'un épais rideau pour atténuer les réflexions, la table basse recouverte de mousse acoustique pour les mêmes raisons et une grande partie des murs et du plafond recouverts de laine de coton de 50 mm.

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Dans ces conditions, voici la courbe d'amplitude/fréquence égalisée et filtrée à phase linéaire et la courbe de phase corrigée des 2 caissons produisant un grave mono (somation G + D) :

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Puis la distorsion des 2 caissons de cette même mesure :

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Pour info, je montre le RT60 de la pièce le système complet en fonctionnement en stéréo :

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