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Discussions générales sur le DIY Audio : choix des HP, comparaisons des principes : clos vs BR, etc

[Théorie] La fréquence de résonance

Message » 12 Aoû 2012 22:54

Agnostic1er a écrit:Quentin,
Pour faire simple:
fs est la fr de résonance du hp à l'air libre (oscillation de son équipage mobile).
Dans une enceinte close, fb est la fr de résonance du système complet (hp et charge acoustique de la boîte), dans le grave.
...

PETOIN Dominique a écrit:Un HP à vide à une fréquence de résonance Fs.
Monté dans une enceinte close, la fréquence de résonance remonte à Fc
...

Oui, mais si on lui dit les choses comme ça, Quentin, il n'est pas beaucoup plus avancé. Il faut quand même se fendre d'un "comment" , même si c'est évident pour tout le monde.
Je me risque :
Dans le cas du clos, le volume d'air de l'enceinte est comprimé par la paroi arrière du cône. Ce volume d'air présente une élasticité analogue (tant que les déplacements restent petits) à celle d'un ressort.
La raideur de ce ressort se trouve mécaniquement en parallèle sur celle des suspensions du HP et s'y ajoute. Donc tout se passe comme ci on avait ajouté une raideur supplémentaire.
Ce qui fait que la fréquence de résonance du HP monté dans son coffret augmente d'autant. Si tu appliques la formule simple citée plus haut, cette fréquence monte comme la racine de la raideur équivalente.
Par exemple, si tu mets un volume d'air tel que sa raideur soit égale à celle du HP (ce volume s'appelle le Vas), la raideur globale (air +suspensions) va doubler, donc la fréquence de résonance du HP dans sa boîte se multiplie par racine(2) (1,414...)
Ce genre d'explication te convient-il ?
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Message » 13 Aoû 2012 11:25

Robert,

j'ai apporté des précisions sur les différentes fr de résonance parce que Quentin les confondait; j'ai d'ailleurs eu un MP d'un autre forumeur (et pas un newbie) pour me remercier de mes explications: je ne me fais pas mousser, c'est juste pour dire que ces histoires de résonances diverses ne sont pas claires pour tout le monde.
Ceci dit, je laisse aux scientifiques les explications attendues par Quentin. :wink:

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Message » 13 Aoû 2012 12:04

ben Quentin je sais pas, mais moi j’apprends des tas de trucs ici :D et j'aime bien quand c'est expliqué façon "l'acoustique pour les nuls" (qui ne sont pas nuls en réalité, on sait bien)

Robert, tu te sens d'expliquer le comportement en bass-reflex avec une analogie du même acabit ?
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Message » 13 Aoû 2012 13:25

Agnostic1er a écrit:Robert,

j'ai apporté des précisions sur les différentes fr de résonance parce que Quentin les confondait; j'ai d'ailleurs eu un MP d'un autre forumeur (et pas un newbie) pour me remercier de mes explications: je ne me fais pas mousser, c'est juste pour dire que ces histoires de résonances diverses ne sont pas claires pour tout le monde.
Ceci dit, je laisse aux scientifiques les explications attendues par Quentin. :wink:

Tout à fait d'accord et je ne permettrais pas de t'en faire le reproche. Le phénomène de résonance n'est pas si clair pour tout le monde, surtout si on veut exprimer ce qui se passe concrètement.
Il est clair que l'approche mathématique est beaucoup plus simple, mais c'est un langage qui n'est pas parlé par tout le monde. :lol:
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Message » 13 Aoû 2012 13:27

alkasar a écrit:...
Robert, tu te sens d'expliquer le comportement en bass-reflex avec une analogie du même acabit ?

On peut toujours essayer, qu'est-ce qu'on risque ? 8)
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Message » 13 Aoû 2012 13:58

alkasar a écrit:ben Quentin je sais pas, mais moi j’apprends des tas de trucs ici :D et j'aime bien quand c'est expliqué façon "l'acoustique pour les nuls" (qui ne sont pas nuls en réalité, on sait bien)
...

Il y a pas mal de temps, j'avais écrit pour un autre forum des petits papiers, un sur une modélisation simple des HP, un autre sur les méthodes d'analogie. Je sais que ça ne répond pas à la question de Quentin, mais si ça peut intéresser quelqu'un...
http://www.archive-host.com/files/1698182/ae964d35134dc5c2cb335d4f8c94c7d0d73b0c0f/Modelisation_HP.pdf
http://www.archive-host.com/files/1698187/ae964d35134dc5c2cb335d4f8c94c7d0d73b0c0f/Analogies.pdf
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Message » 13 Aoû 2012 14:21

Robert64 a écrit:
alkasar a écrit:ben Quentin je sais pas, mais moi j’apprends des tas de trucs ici :D et j'aime bien quand c'est expliqué façon "l'acoustique pour les nuls" (qui ne sont pas nuls en réalité, on sait bien)
...

Il y a pas mal de temps, j'avais écrit pour un autre forum des petits papiers, un sur une modélisation simple des HP, un autre sur les méthodes d'analogie. Je sais que ça ne répond pas à la question de Quentin, mais si ça peut intéresser quelqu'un...
http://www.archive-host.com/files/1698182/ae964d35134dc5c2cb335d4f8c94c7d0d73b0c0f/Modelisation_HP.pdf
http://www.archive-host.com/files/1698187/ae964d35134dc5c2cb335d4f8c94c7d0d73b0c0f/Analogies.pdf
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cool de la lecture de plage :) je m'étais servi déjà de ta modélisation électrique de HPs par empilage de RL découverte via le site de francis brooke. Maintenant j'ai la source ;-)
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Message » 13 Aoû 2012 15:40

alkasar a écrit:...
... je m'étais servi déjà de ta modélisation électrique de HPs par empilage de RL découverte via le site de francis brooke. Maintenant j'ai la source ;-)

ça vient de loin, cette histoire :oldy: : un circuit magnétique se comporte en fréquence comme un système d'ordre non -entier, ici 1/2 (phase de -45° et chute de 3dB/octave.
Il est clair que la bonne méthode d'étude de ce comportement implique de passer par des fonctions fractales, ce que je n'ai pas osé faire sur un forum audio. :lol: . La modélisation par une suite de RL constitue une approximation qui marche bien et qui est largement suffisante en audio.
C'est suite à une discussion avec Françis qu'il l'a intégré dans ses modélisations. :lol:
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Message » 13 Aoû 2012 18:10

Bonjour Quentin,

Lors d'un balayage fréquentiel à tension constante, la fréquence de résonance d'un haut-parleur sur baffle infini est celle qui donne le maximum de vitesse à la membrane, ce qui ne veut pas dire le maximum de puissance sonore. La puissance sonore est le rapport entre vitesse au carré et résistance mécanique de rayonnement, il faut donc aussi considérer l'évolution de cette résistance pour s'apercevoir que la réponse en pression sonore est linéaire au dessus de Fs. Ensuite, un facteur de qualité Qts amorti plus ou moins ce qui se passe à Fs.

Quand le haut-parleur est en volume clos, une raideur s'ajoute à celle du haut-parleur et la fréquence Fc de l'ensemble se trouve augmentée face à Fs. Le volume de l'enceinte est calculé en fonction de la linéarité de réponse sonore voulue, autrement dit en fonction d'un Qtc généralement d'alignement Butterworth (-3dB à Fc).

Quand le haut-parleur est en bass-reflex, l'évent et le volume de l'enceinte forme un résonateur de Helmhotz accordé à Fb (l'évent n'est pas à considérer seul). Quand Fb égale Fs (entre autres conditions), on retrouve un alignement de Butterworth mais à Fs, donc plus bas que le Fc de la charge close. Ensuite, suivant l'écart entre Fb et Fs (et autres critères), on peut travailler d'autres alignements pour par exemple descendre encore un peu plus bas que Fs, à Fo=sqrt(Fs*Fb).

Attention, si clos comme bass-reflex constituent des "passe-haut", ils sont respectivement à -12dB par octave et -24dB par octave. Il est donc pertinent d'observer la courbe et non uniquement la valeur de la fréquence de coupure. Suivi du déplacement maximum et suivi du délai de groupe viennent ensuite.

Les trois liens placés dans le post te permettront d'aller plus loin avec illustrations, formules et exemples.

Bien à toi, Jean-Marc.
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