Comprendre les mystères du rendement HP VS compression

[Esscobar]

Puissance-rayonnee.jpg

Voila, il me semble qu'il y a tout ce qu'il faut pour faire la part entre l'apport de la compression et l'apport du pavillon sur le rendement.

Bonsoir Jim,

Si cela répond à l'apport de la compression et du pavillon sur le rendement, pourquoi ce papier n'évoque ni le rendement, ni le couple compression + pavillon, j'avoue avoir du mal à saisir le lien .

A la rigueur la masse volumique étant de 1.29kg/m3, je comprends que dans un pavillon comme il y a moins de m3, la masse volumique est plus faible qu'un HP qui rayonne à l'air libre !

Et dans la dernière partie, cela reflête, si j'ai pas compris de travers, que le son circule mieux dans les milieux ou les molécules sont proches, ce n'est pas pour rien que la vitesse de son dans l'eau, le verre et les métaux est bien supérieure à celle dans l'air, car l'ennemi de la transmission de vibration, c'est le vide

[JIM]

Qu'est ce que tu ne comprends pas exactement dans l'explication de Fischetti ?

1- C'est le rapport de surface, le taux de compression qui fait augmenter la vitesse fourni à l'origine par le diaph.
2- Le pavillon qui fait augmenter la résistance de rayonnement.
3- La puissance rayonnée est dépendante de l'impédance de rayonnement associée à la vitesse vibratoire au carré.
4- La puissance rayonnée ne dépend pas de la directivité.
5- Il n'est jamais question de paramètre du moteur dans cette explication fondamentale car elle traite ton sujet (augmentation de rendement par la compression et la charge du pavillon).
6- Dans cette explication sur l'augmentation de rendement, il n'est jamais question de paramètres électrique mais uniquement de notion d'acoustique.

Est-tu d'accord avec ça ?

La première partie explique que le taux de compression augmente la vitesse vibratoire, vitesse vibratoire qui est un des 2 facteurs de la puissance acoustique rayonnée.
La 2° partie explique que le pavillon permet de transmettre de façon optimiser cette puissance à l'air ambiant (augmentation de la résistance de rayonnement), le 2° facteur de la puissance acoustique rayonnée.

La deuxième explication te donne le rapport (formule) entre puissance rayonnée, vitesse vibratoire et impédance de rayonnement.
Elle explique également ce qu'est la résistance de rayonnement, la faculté de transmission de l'énergie acoustique la aussi imagé.

Si tu ne comprend pas cette base, il n'est pas possible d'avancer, encore moins de faire des théories ou de développer ces équations.

[Invite107]

Comme P = UI (ce que consomme le HP), si l'impédance augmente, le courant diminue. Donc la puissance diminue ... Mais comme le champs magnétique dépend du courant, et bien la membrane bouge moins, donc chute de SPL ...

Non, la conclusion en gras est fausse. Si l'impédance augmente, le courant diminue et donc la puissance totale diminue. Mais si l'impédance augmente parce que l'impédance de rayonnement augmente alors l'énergie acoustique donc le SPL augmente. Et ce même si la vitesse de la membrane est plus faible. Hors si l'énergie acoustique augmente alors que l'énergie totale diminue, le rendement augmente.

Vous êtes toujours enfermée dans la même pensée qui est de croire que la puissance d'un HP pour une surface donnée dépend uniquement de la vitesse de la membrane et que donc quand cette vitesse diminue le SPL diminue . C'est faux. Comprenez bien les explications de JIM du message précédent.

Pour s'en convaincre voici deux équations. L'équation suivante donne l'excursion de la membrane dans le cas d'un HP à radiation directe :

et la suivante dans le cas d'un pavillon :

Dans ces expressions Pas est la puissance acoustique rayonnée, Sd la surface de la membrane, ω la pulsation avec ω=2πf et Sg la surface de gorge du pavillon.

Pour avoir le débit (vitesse multiplié par la surface), il suffit de multiplier par Sd ω.

Vous constaterez que ça n'a rien à voir. Ces expressions montrent une propriété bien connue : le déplacement de la membrane d'un HP à radiation directe varie en 1/f^2 alors que le déplacement d'un haut-parleur à pavillon varie en 1/f.

La première équation montre que pour un HP à radiation directe, la puissance est déterminée par la surface et le déplacement. C'est ce que vous dites et que vous appliquez de manière erronée à un pavillon.

La dernière équation montre justement que dans le cas d'un pavillon, la puissance est déterminée par un autre facteur qui est la surface de gorge. Plus j'augmente le taux de compression (Sg petit devant Sd), plus le déplacement (et donc le débit) diminue pour une même puissance acoustique fournie.

On retrouve évidemment la propriété que la vitesse des molécules d'air à l'entrée du pavillon est plus petite que celle à la sortie et ceci sans limite : en faisant tendre Sg vers zéro, je fais tendre le déplacement vers zéro pour une même puissance transmise. Evidemment il y a d'autres contraintes qui limite le taux de compression : le rendement qui chute et la distorsion qui augmente si Sg est trop petite .

La distance entre le diaphragme et la pièce de phase sur une TAD 2001 est de 1 mm. Incompatible avec les déplacement d'un HP traditionnel.

[Esscobar]

Qu'est ce que tu ne comprends pas exactement dans l'explication de Fischetti ?

1- C'est le rapport de surface, le taux de compression qui fait augmenter la vitesse fourni à l'origine par le diaph.
2- Le pavillon qui fait augmenter la résistance de rayonnement.
3- La puissance rayonnée est dépendante de l'impédance de rayonnement associée à la vitesse vibratoire au carré.
4- La puissance rayonnée ne dépend pas de la directivité.
5- Il n'est jamais question de paramètre du moteur dans cette explication fondamentale car elle traite ton sujet (augmentation de rendement par la compression et la charge du pavillon).
6- Dans cette explication sur l'augmentation de rendement, il n'est jamais question de paramètres électrique mais uniquement de notion d'acoustique.

Est-tu d'accord avec ça ?

Seul le point numéro 4 me dérange ! Car ce n'est pas parce qu'il n'y fait pas référence dans cette équation que cela n'est pas en lien, car pour moi la résistance de rayonnement augmente au fur et à mesure que la directivité croit (moins de molécule à agiter pour une même énergie de départ.

Le son c'est simple à comprendre, ce sont des particules qui vibrent, et plus il y a de particules à mettre en vibration, plus l'énergie entre elles s'équilibrent aux pertes près !

Donc si une chambre de compression ou un pavillon augmente le rendement, cela signifie que pour un même volume de molécule leur excitation est plus élevé (mais pour un même volume !!! Typique d'une augmentation d'excursion)). Soit que pour une même excitation, il y a plus de molécules (typique d'une augmentation de SD). Or pour l'instant, rien dans toutes les équations que j'ai vu ne semble démontrer cela

La première partie explique que le taux de compression augmente la vitesse vibratoire, vitesse vibratoire qui est un des 2 facteurs de la puissance acoustique rayonnée.

Oui entièrement d'accord, tu réduis la surface (ainsi que le volume) donc tu concentres d'avantage l'énergie vibratoire .

La 2° partie explique que le pavillon permet de transmettre de façon optimiser cette puissance à l'air ambiant (augmentation de la résistance de rayonnement), le 2° facteur de la puissance acoustique rayonnée.

Entièrement logique aussi, ça je ne le nie pas, l'augmentation de la résistance n'étant possible que par réduction de la directivité.

Si tu ne comprend pas cette base, il n'est pas possible d'avancer, encore moins de faire des théories ou de développer ces équations.

Je pense comprendre cela

[thierry38d]

On peut noter aussi que des HP pavillonés sans chambre de compression existent.

Avec un rendement supérieur, et donc le SPL.

Par exemple (parmi tant d'autres):

Westminster royale de Tannoy.

[Dagda]

Ne serait-ce pas plus pour contrôler la directivité chez Tannoy ?

[JIM]

Seul le point numéro 4 me dérange ! Car ce n'est pas parce qu'il n'y fait pas référence dans cette équation que cela n'est pas en lien, car pour moi la résistance de augmente au fur et à mesure que la directivité croit (moins de molécule à agiter pour une même énergie de départ.

Ben non, la puissance rayonnée, c'est l'énergie acoustique totale, pas une sensibilité dans un axe donné.
C'est la directivité qui va répartir cette puissance rayonnée dans des angles différents suivant la conception propre de chaque pavillon qui peut être très différente.

Tu fais un raccourci entre directivité et impédance de charge, notamment en disant que le contrôle de directivité est limité à la taille du pavillon.
En fait, tu prends le cas hors limite d'application pour en faire une contre démonstration !

L'impédance acoustique est jugée significative à 2x la fréquence de coupure acoustique du pavillon. Le calcul du rendement est applicable dans ce cadre.
C'est l'impédance acoustique élevée qui contribue au rendement (associé à la compression).
Maintenant, on peut charger fortement tout en choisissant l'angle de rayonnement.
Dans tous les cas, il n'y a pas de rapport direct entre impédance de rayonnement et directivité quand on est à 2 fois la fréquence de coupure d'un pavillon.
La répartition de la puissance rayonnée va faire varier la sensibilité mais ne fera pas varier la puissance acoustique, ce sont 2 choses différentes.

Je l'ai déjà dis à plusieurs reprises. C'est le principe même de conception des pavillons conçu par Don Keele.

La puissance acoustique n'a rien à voir avec la directivité.
Seule la sensibilité dans un axe donné va varier en fonction des paramètres de directivité du Hp ou du pavillon mais ce n'est pas le rendement.

Le son c'est simple à comprendre, ce sont des particules qui vibrent, et plus il y a de particules à mettre en vibration, plus l'énergie entre elles s'équilibrent aux pertes près !

[Esscobar]

Comme P = UI (ce que consomme le HP), si l'impédance augmente, le courant diminue. Donc la puissance diminue ... Mais comme le champs magnétique dépend du courant, et bien la membrane bouge moins, donc chute de SPL ...

Non, la conclusion en gras est fausse.

Ma démonstration n'était que pour le circuit électrique du HP ... Car logiquement moins une membrane bouge, moins il y a de SPL disponible.

Si l'impédance augmente, le courant diminue et donc la puissance totale diminue. Mais si l'impédance augmente parce que l'impédance de rayonnement augmente alors l'énergie acoustique donc le SPL augmente. Et ce même si la vitesse de la membrane est plus faible.

Oui à 200% d'accord

Hors si l'énergie acoustique augmente alors que l'énergie totale diminue, le rendement augmente.

Non, car si hors axe il y a moins d'énergie, cela peut au contraire signifier que le rendement est le même voir a diminué, non ?

Vous êtes toujours enfermée dans la même pensée qui est de croire que la puissance d'un HP pour une surface donnée dépend uniquement de la vitesse de la membrane et que donc quand cette vitesse diminue le SPL diminue . C'est faux. Comprenez bien les explications de JIM du message précédent.

Pour un même HP, oui je confirme que moins la membrane bouge, moins il a des SPL, c'est la base quand même ...

Pour s'en convaincre voici deux équations. L'équation suivante donne l'excursion de la membrane dans le cas d'un HP à radiation directe :

et la suivante dans le cas d'un pavillon :

Là ce sont 2 systèmes différents, donc rien à voir !!!

C'est comme comparer un même moteur qu'on installerait dans un voiture, puis dans un camion, il va de soit que des différences vont naître ! Le moteur a pourtant toujours le même rendement (puisque c'est le même moteur !), mais la masse de véhicule à bouger n'est pas la même, ni l'aérodynamisme ...

La première équation montre que pour un HP à radiation directe, la puissance est déterminée par la surface et le déplacement. C'est ce que vous dites et que vous appliquez de manière erronée à un pavillon.

Bah oui, et c'est valable pour une compression !!! Plus on injecte de tension (et donc de courant), plus le champs magnétique augmente, plus le diaphragme a d'excursion, plus le SPL croit ... Je ne vois même pas comment on peut contester cela .

La dernière équation montre justement que dans le cas d'un pavillon, la puissance est déterminée par un autre facteur qui est la surface de gorge. Plus j'augmente le taux de compression (Sg petit devant Sd), plus le déplacement (et donc le débit) diminue pour une même puissance acoustique fournie.

Ce n'est pas plutôt augmente ? Et il ne s'agit pas de débit, mais de vitesse

Ce qui est Logique, puisque on tente de faire passer la même quantité d'énergie dans un espace plus petit, donc inévitablement la "vitesse" (qui est la vibration des molécules d'air) augmente, c'est ce que est contenu dans le message de Jim :

post180752125.html#p180752125



Comme c'est dit : "Loi de conservation du débit" ! Donc le débit est le même (S1 x V1 = S2 x V2), ce qui change c'est la section qui pour maintenir l'égalité agit sur la vitesse

On retrouve évidemment la propriété que la vitesse des molécules d'air à l'entrée du pavillon est plus petite que celle à la sortie et ceci sans limite : en faisant tendre Sg vers zéro, je fais tendre le déplacement vers zéro pour une même puissance transmise. Evidemment il y a d'autres contraintes qui limite le taux de compression : le rendement qui chute et la distorsion qui augmente si Sg est trop petite .

Houlà, cela contredit totalement le post de Jim, il faut vous mettre d'accord là.

Pour ma part si je mesure un pavillon en mettant mon micro dans la gorge de ce dernier, j'ai plus de SPL qu'au niveau de la bouche, et c'est plutôt logique, là vous dites l'inverse, non ?

Et je renouvelle ma demande, mais peut-on trouver un équation exploitable sans limite (tant qu'on ne met pas une masse négative et autre aberration évidemment) pour déterminer le rendement d'un HP ?

[Dagda]

Une équation a toujours des limites

[Esscobar]

Une équation a toujours des limites

Alors là oui, notamment pour les modèles simplifiés ... Mais une équation comme Y = AX + B, te donnera toujours la bonne valeur de Y pour un X choisi .

[thierryvalk]

Si l'on prend la peine de lire les explications de Jim et Jean Foucarde, il n'est pas si compliqué de comprendre le pourquoi. Je pense même avoir compris.

Houlà, cela contredit totalement le post de Jim, il faut vous mettre d'accord là.

Aucunement, l'un parle Sg et l'autre de S2.

Pour l'équation, je dirais que JIM à répondu :

5- Il n'est jamais question de paramètre du moteur dans cette explication fondamentale car elle traite ton sujet (augmentation de rendement par la compression et la charge du pavillon).
6- Dans cette explication sur l'augmentation de rendement, il n'est jamais question de paramètres électrique mais uniquement de notion d'acoustique.

Et vu que HP et HP+compression+pav ne sont pas la même chose tu n'auras jamais une équation universelle.

Tu pourrais prendre les 2 équations de Jean et fixer une puissance acoustique rayonnée souhaitée. De là tu auras le déplacement nécessaire.
Ensuite et seulement, tu pourras introduire tous les paramètres électrique et mécaniques pour obtenir ce déplacement nécessaire et delà estimer le rendement global.

Ce qui est fort bien démontré ici, c'est qu'a rendement électrique identique la compression aura un rendement acoustique plus élevé et cela sans parler de directivité.

[Esscobar]

Si l'on prend la peine de lire les explications de Jim et Jean Foucarde, il n'est pas si compliqué de comprendre le pourquoi. Je pense même avoir compris.

Houlà, cela contredit totalement le post de Jim, il faut vous mettre d'accord là.

Aucunement, l'un parle Sg et l'autre de S2.

Pour Foucarde, il le dit dans son message Sg, c'est la section de la gorge (donc sa surface) :

post180753916.html#p180753916

la puissance est déterminée par un autre facteur qui est la surface de gorge. Plus j'augmente le taux de compression (Sg petit devant Sd), plus le déplacement (et donc le débit) diminue pour une même puissance acoustique fournie.

Et pour Jim : post180752125.html#p180752125

Le dessin montre clairement que S2 est la surface de la gorge.

Donc ils parlent bien de la même chose, non ?

Et vu que HP et HP+compression+pav ne sont pas la même chose tu n'auras jamais une équation universelle.

Qu'il n'y est pas d'équation universelle, d'accord, mais dans ce cas concentrons-nous uniquement sur du HP à radiation directe

Tu pourrais prendre les 2 équations de Jean et fixer une puissance acoustique rayonnée souhaitée. De là tu auras le déplacement nécessaire.
Ensuite et seulement, tu pourras introduire tous les paramètres électrique et mécaniques pour obtenir ce déplacement nécessaire et delà estimer le rendement global.

Ce qui est fort bien démontré ici, c'est qu'a rendement électrique identique la compression aura un rendement acoustique plus élevé et cela sans parler de directivité.

Alors oui, mais justement quand on parle de puissance rayonnée, intervient justement un rayonnement, et celui-ci peut-être sur 4Pi, 2Pi, Pi ... D'ailleurs on constate l'augmentation du SPL sur un HP pour les fréquences omni de ce dernier lorsque l'on réduit son rayonnement, car au lieu que l'énergie se barre derrière (exemple entre 4Pi et 2 Pi) et bien elle reste devant la membrane, non ? On a aussi modifier l'adaptation d'impédance, non ?

[thierryvalk]

Le titre du sujet :
Comprendre les mystères du rendement HP VS compression.

Qui dériverait en :

concentrons-nous uniquement sur du HP à radiation directe

Pour en finir avec une enceinte placée dans une pièce ?

[Esscobar]

Le titre du sujet :
Comprendre les mystères du rendement HP VS compression.

Qui dériverait en :

concentrons-nous uniquement sur du HP à radiation directe

Il me semble déjà important de savoir calculer le rendement d'un HP si ensuite on désire comparer ce même HP dans une chambre de compression avec pavillon pour voir si son rendement évolue, non ?

Pour en finir avec une enceinte placée dans une pièce ?

Qui parle de pièce ?

Un HP placé sur baffle infini n'est pas dans une pièce, il manque quelques murs pour finaliser la chose

[thierryvalk]

Il me semble déjà important de savoir calculer le rendement d'un HP si ensuite on désire comparer ce même HP dans une chambre de compression avec pavillon pour voir si son rendement évolue, non ?

Oui, mais cela a justement été expliqué et démontré : le rendement va augmenter.
Donc ce n'est plus une question, c'est un fait.