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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Comment interpréter la réponse a un signal carre ?

Message » 26 Juil 2011 5:45

A supposer que l'on ai les réponses a un signal carre a 30 Hz et 300 Hz d'un transducteur comme dans l'exemple ci-dessous:

Image
(Source: Mesures casque Audez'e LCD-2 http://www.innerfidelity.com/images/Aud ... 312123.pdf, mesures pour d'autres casques ICI)

Ces réponses nous indiquent elles des chose sur la texture des basses produites (pour la réponse a 30 Hz), sur les capacités du transducteur, sur la façon dont il est amorti, etc. ? Tres certainement, oui, mais quoi ?
Question subsidiaire, a t-on le mime genre de réponse sur le HP médium d'un enceinte, sur son woofer?

PS: Je sais que en dehors de la musique électronique les chance de retrouver un signal carre sont quasiment nulles, mais je pense néanmoins qu'il y a un intérêt a la question.
khaos974
 
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Message » 26 Juil 2011 9:06

Bonjour,
je ne suis pas spécialiste de la mesure de casque, mais des quelques essais que j'ai pu faire j'ai appris que les conditions de mesures:
1/ influent énormément sur le résultat
2/ sont assez éloignées des conditions de fonctionnement réel (qui sont elles-même assez variables, nous n'avons pas tous la même forme d'oreille).
La réponse en fréquence mesurée dépend complètement du setup de test et des résonances qu'il induit. En condition réelles ce sont les résonances du conduit auditif qui prendront le relai (et pour lesquelles évidemment le cerveau fait une adaptation...).
Donc déjà je ne pense pas qu'il faille se focaliser sur ce type de mesure.

Ensuite mesurer sur un signal carré, ça se fait plutôt pour des électroniques... en fait pour un dispositif a très large bande passante, donc pourquoi pas pour un casque. Mais les principaux artefacts que l'on va retrouver à la mesure sur signal carré sont très liés à la bande passante du système testé. Autant faire une mesure de réponse en fréquence... dont l'interprétation est beaucoup plus facile.

...sur les capacités du transducteur, sur la façon dont il est amorti ?

Sur ces mesures ont voit une belle résonance désamortie vers les 3KHz. Par contre il est impossible de dire:
- si cette résonance est due au setup de test ou au casque lui-même;
- On voit que le casque passe bien le 30Hz, mais impossible de dire à quel niveau par rapport au reste;
- impossible de connaitre sa fréquence de coupure haute, ni l'aspect de sa réponse en fréquence.

Par contre on voit aussi qu'hormis la résonnance à 3KHz la forme des carrés est globalement bien respectée, ce qui signifie que la réponse en phase est globalement bonne (et c'est probablement un casque à un seul transducteur).

Ces réponses nous indiquent elles des chose sur la texture des basses produite

Amha non. Mais on pourrait très facilement en dire des banalités du genre "ce très beau signal carré à 30Hz montre une belle extension dans le grave avec une jolie fermeté" ou équivalent, personne ne viendrait contredire.

Enfin c'est mon avis.

Question subsidiaire, a t-on le mime genre de réponse sur le HP médium d'un enceinte, sur son woofer?

On en voit parfois pour une enceinte complète, mais rarement car les résultats obtenus ne ressemblent à rien. Un HP seul a généralement une BP insuffisante pour qu'un signal carré ressemble encore à quelque chose, pour une enceinte multivoie filtrée c'est la réponse en phase qui va perturber. Hors cela ne veut pas dire que le HP ou l'enceinte soit mauvais.

PS: Je sais que en dehors de la musique électronique les chance de retrouver un signal carre sont quasiment nulles, mais je pense néanmoins qu'il y a un intérêt a la question.

D'une manière générale les chances de retrouver un signal de test dans de la musique sont faibles. Mais ça ne veut surtout pas dire que ces signaux ne soient pas représentatifs: il faut avoir quelques notions de traitement du signal pour appréhender ça.
Denis31
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Message » 26 Juil 2011 9:35

khaos974 a écrit:...
A supposer que l'on ai les réponses a un signal carre a 30 Hz et 300 Hz d'un transducteur comme dans l'exemple ci-dessous:
Ces réponses nous indiquent elles des chose sur la texture des basses produites (pour la réponse a 30 Hz), sur les capacités du transducteur, sur la façon dont il est amorti, etc. ? Tres certainement, oui, mais quoi ?
...

La réponse indicielle est un classique des méthodes d'identification des systèmes.
Tu peux calculer à partir de cette réponse la fréquence propre principale du système, le coeff d'amortissement global, la coupure basse. Si ton enregistrement est précis, tu peux obtenir une bonne image de la fonction de transfert (méthode de Strejc en amorti ou transformée de Laplace inverse,etc..)
Après, avec ça, tu peux calculer la bande passante, la réponse impulsionnelle, etc...)
A+
Edit: pour les curieux :http://www-hadoc.lag.ensieg.inpg.fr/hadoc/continu/n01/01-04.htm
http://www.polytech-lille.fr/cours-regulation-automatique/pra1.htm
Dernière édition par Robert64 le 26 Juil 2011 10:00, édité 4 fois.
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Message » 26 Juil 2011 9:50

Denis31 a écrit:-


A priori, on a la parmi les plus beaux signaux carre sur casque; sur le signal a 300 Hz, il n'y pas un seul transducteur (de casque) qui ne montre pas une oscillation importante, d’où ma question de savoir si le comportement est identique sur une enceinte. Quant a savoir si ces oscillations sont le produit direct du transducteur ou si elles sont liées au fait que l'appareil de mesure (tête artificielle) modifie l’intensité de certaines harmoniques donc change la forme du signal carre, c'est une question a laquelle je ne saurais répondre, peu être un peu des deux?

Je pense néanmoins qu'on peut faire la même mesure sur des enceintes, avec par exemple une enceinte haut rendement avec un unique HP large bande pour la mesure a 300 Hz, et pour la mesure a 30 Hz (ou 50 parce que les 2 voies qui coupent a 30 Hz sont pas nombreuses), les 2 voies avec un crossover dans les 2800/2000 Hz font légion, il y a la largement de quoi reproduire jusqu’à la 10 eme harmonique (Rang 21) et avoir un signal carre qui ressemble a quelque chose (en théorie).

Quelqu'un a vu ce genre de mesure trainer quelque part?

Robert 64 a écrit:-


Oh mon dieu, je connais pas la methode de Strejc, mais j'ai encore des cauchemars sur les tables de transformées de Laplace.
khaos974
 
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Message » 26 Juil 2011 10:02

khaos974 a écrit:...
Oh mon dieu, je connais pas la methode de Strejc, mais j'ai encore des cauchemars sur les tables de transformées de Laplace.

T'inquiète, c'est fini ça. Maintenant, tu tapes "invlaplace" et tu laisses faire la machine :lol: :lol: :lol:
Robert64
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Message » 26 Juil 2011 10:12

Robert64 a écrit:
khaos974 a écrit:...
Oh mon dieu, je connais pas la methode de Strejc, mais j'ai encore des cauchemars sur les tables de transformées de Laplace.

T'inquiète, c'est fini ça. Maintenant, tu tapes "invlaplace" et tu laisses faire la machine :lol: :lol: :lol:


La dernière fois que j'en ai fait des transformées inverses de Laplace, c’était en examen écrit, sans ordi. :mdr:
Cela dit, ce qui m’intéresse ça n'est pas les tant les caractéristiques electro mécanique de l'enceinte, mais de savoir si on peu prédire un tant soit peut des résultats a l’écoute (en chambre anecdotique bien sure) en regardant la gueule des courbes en question.
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Message » 26 Juil 2011 11:20

khaos974 a écrit:... en chambre anecdotique bien sure...

:o :mdr:

Robert64 a écrit:La réponse indicielle est un classique des méthodes d'identification des systèmes.
Tu peux calculer à partir de cette réponse...

Oui mais là le problème est d'interpréter visuellement. Y-a-t-il un intérêt au signal carré, dans ce cadre ?
J'en ai toujours lu (en contexte hi-fi) des interprétations qui me semblaient erronées, par exemple on identifie les sur-oscillations à des problèmes alors qu'elles sont souvent en dehors de la bande audio ou même dues à la typologie du filtrage, etc.
Denis31
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Message » 26 Juil 2011 13:39

Denis31 a écrit:
khaos974 a écrit:... en chambre anecdotique bien sure...

:o :mdr:


En fait je tape sur un qwerty et je laisse mon correcteur orthographique me placer mes accents et me trémas, il se trouve qu'anechoique ne figure pas dans son dictionnaire, anecdotique, par contre, oui :lol:
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Message » 26 Juil 2011 13:51

Denis31 a écrit:...
Oui mais là le problème est d'interpréter visuellement. Y-a-t-il un intérêt au signal carré, dans ce cadre ?
J'en ai toujours lu (en contexte hi-fi) des interprétations qui me semblaient erronées, par exemple on identifie les sur-oscillations à des problèmes alors qu'elles sont souvent en dehors de la bande audio ou même dues à la typologie du filtrage, etc.

C'est plus simple que ça: cette réponse va te permettre de recalculer la fonction de transfert globale du système. La présence des dépassements indique un mode non complètement amorti. Ici, il est très facile de savoir si on est dedans ou en dehors de la bande passante: il suffit de mesurer la pseudo-période. C'est au vu de la fonction de transfert globale (plus simplement ses pôles et ses zéros) que tu déduiras son comportement physique.
A noter que parmis les stimulis d'identification, la réponse en fréquence, à un échelon, à un Dirac, à un bruit blanc ou d'une autre couleur, une SBPA (séquence binaire pseudo aléatoire) sont strictement équivalentes et contiennent les mêmes infos: à partir de l'une on peut calculer toutes les autres, (et lycée de Versailles)
A ce titre, la réponse à des carrés n'a vraiment d'intérêt que si sa fréquence est assez basse devant la plus basse du système, ce qui permet alors de l'assimiler à une succession d'échelons.
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Message » 26 Juil 2011 14:23

Ouiiiii Robert ! sauf que le fichier de la mesure, khaos n'en dispose pas ! c'est pour ça que je parle d'interprétation visuelle, et mon premier msg est écrit dans cette optique. Sinon d'accord avec toi, évidemment.
Denis31
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Message » 26 Juil 2011 14:54

khaos974 a écrit:
A priori, on a la parmi les plus beaux signaux carre sur casque; sur le signal a 300 Hz, il n'y pas un seul transducteur (de casque) qui ne montre pas une oscillation importante, d’où ma question de savoir si le comportement est identique sur une enceinte.
Quant a savoir si ces oscillations sont le produit direct du transducteur ou si elles sont liées au fait que l'appareil de mesure (tête artificielle) modifie l’intensité de certaines harmoniques donc change la forme du signal carre, c'est une question a laquelle je ne saurais répondre, peu être un peu des deux?
Je parierais sur le conduit auditif de la tête artificielle...

Je pense néanmoins qu'on peut faire la même mesure sur des enceintes, avec par exemple une enceinte haut rendement avec un unique HP large bande pour la mesure a 300 Hz, et pour la mesure a 30 Hz (ou 50 parce que les 2 voies qui coupent a 30 Hz sont pas nombreuses), les 2 voies avec un crossover dans les 2800/2000 Hz font légion, il y a la largement de quoi reproduire jusqu’à la 10 eme harmonique (Rang 21) et avoir un signal carre qui ressemble a quelque chose (en théorie).
Je ne me souviens pas avoir déjà vu une enceinte qui sorte "un signal carre qui ressemble a quelque chose", la réponse en phase étant très rarement jolie, même avec un HP large bande. La K&H O500 serait une candidate potentielle ... car elle intègrait une correction numérique d'amplitude et phase (très rare).

Quelqu'un a vu ce genre de mesure trainer quelque part?
Ça arrive, mais pas souvent. Je crois que Redecko en publiait. Sinon sur Stereophile ils montrent la "step response", c'est assez voisin du carré.
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Message » 26 Juil 2011 15:01

En fait, le signal carré était utile du temps ou l'on mesurait avec un oscilloscope. C'est terminé.... :oldy:
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Message » 26 Juil 2011 15:08

Denis31 a écrit:Ouiiiii Robert ! sauf que le fichier de la mesure, khaos n'en dispose pas ! c'est pour ça que je parle d'interprétation visuelle, et mon premier msg est écrit dans cette optique. Sinon d'accord avec toi, évidemment.

Graphiquement, on peut faire des choses, mais pas de la haute précision.
Sur la mesure à 30 Hz, la pente du créneau (qui devrait être horizontal) permet de calculer la fréquence de coupure basse.
Les dépassements , surtout sur la mesure à 300 Hz, permettent de définir une bosse dans la courbe de réponse sont on peut calculer l'amplitude à partir du temps d'amortissement et la fréquence à partir de la période.
Robert64
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Message » 26 Juil 2011 15:10

Je vais réfléchir dessus.
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Message » 26 Juil 2011 15:37

Les dépassements , surtout sur la mesure à 300 Hz, permettent de définir une bosse dans la courbe de réponse sont on peut calculer l'amplitude à partir du temps d'amortissement et la fréquence à partir de la période

C'est bien pour ça que j'indiquais une résonance vers 3KHz !
Mais une oscillation n'est pas forcément une bosse, ça peut être aussi un passe-bas si je ne m'abuse.
Denis31
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