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

L'asservissement est-il affecté par les modes des locaux ?

Message » 12 Juin 2013 9:56

Hello,

Philippe Muller (ancien chef de produit Cabasse, puis consultant B&W) que vous connaissez sans doute de nom pour l'avoir probablement lu sur les forums, a rédigé ce billet sur son blog : http://philippemuller.unblog.fr/reprodu ... -fidelite/

Je vous le copie/colle :

Caisson de basses asservi ou pas

Après avoir été abandonné par presque tout le monde, l’asservissement est réapparu depuis peu et, à en croire certains, serait devenu la panacée sous prétexte que les technologies auraient évolué. Les modes ont la mémoire courte et le sens de l’observation mal aiguisé. Tous ceux qui défendent ce principe mélangent asservissement, filtrage, égalisation… Chaque fonction a un rôle défini et l’asservissement n’a rien à voir avec les autres fonctions. Surtout!!! il faut considérer le fonctionnement d’une enceinte dans son ensemble et non détail par détail. Une enceinte est un tout, ne l’oublions jamais. Ayant travaillé chez Cabasse, j’ai une certaine idée de ce que peuvent faire l’asservissement et la multipliamplification active (Cabasse créa la première enceinte active commerciale au monde, ce que beaucoup ont oublié). L’asservissement peut-être très intéressant pour des enceintes à trois voies avec médium dôme (les Brigantin, Galion et Sampan 3VTA étaient de grandes réussites) mais il devient problématique avec un système à quatre voies (Albatros et Goéland perdirent vite leur asservissement parce qu’ils étaient moins bons avec). Les constructeurs qui proposent de l’asservissement sur leurs caissons sont spécialisés dans le sub pour home-cinéma, pas pour la haute-fidélité. Tous les fabricants dont les subgraves sont censés accompagner des enceintes haute-fidélité se gardent bien de les équiper d’asservissement et ils savent très bien pourquoi. En tous cas, ce n’est pas parce qu’ils sont incapables d’en faire (c’est à la la portée de n’importe quel labo un peu compétent) mais simplement parce qu’ils savent très bien pourquoi il y a des limites au marketing. Si l’asservissement est tolérable pour la voie +1 d’un home-cinéma, parce qu’il est indépendant et ne se couple à aucune enceinte (il vit sa vie de façon indépendante), il se montre assez décevant quand il s’agit de le marier à une enceinte normale (dans le cas des canaux principaux). Associer deux haut-parleurs dont le comportement est très différent à la même fréquence (l’un est asservi, l’autre pas), n’a jamais donné de bons résultats. J’en sais quelque chose, car je possède encore deux paires d’Albatros dont l’asservissement mériterait d’être neutralisé pour reprendre du service. Pour information, un grave et un bas-médium, asservis tous les deux mais de façon indépendante, fonctionnent encore moins bien que deux haut-parleurs sans asservissement. Un bon asservissement devrait prendre en compte le couplage entre les deux voies pour que ça marche; ce serait parfait mais cela n’existe pas encore. Pour le moment, chaque haut-parleur joue dans son coin sans se préoccuper du voisin; comment voulez-vous que ça aille?

Pour posséder encore des enceintes à quatre voies dont deux sont asservies en vitesse et accélération (grave et bas-médium), je peux assurer que les mesures autour de la fréquence transition étaient souvent très accidentées, plus que dans la version active non asservie. François Bellec, ingénieur en chef de Cabasse, ex Supelec, m’expliquait que l’une des hypothèses de la grande difficulté de mise en oeuvre de l’asservissement peut provenir des modes de la pièce qui ne sont pas sans influences sur le comportement d’un haut-parleur, selon que ce haut-parleur se trouve placé dans un ventre ou un noeud acoustique (l’auditeur pouvant se retrouver dans une situation identique ou totalement opposée). L’asservissement réagissant à ce phénomène qui agit sur la membrane, des réactions très compliquées peuvent en résulter. Dans un ventre, l’asservissement réduit la voilure tandis qu’il met les voiles en présence d’un noeud car son rôle est de compenser les dysfonctionnement du haut-parleur. Ce phénomène apparaît notamment avec les bass-reflex dont l’asservissement s’accommode mal pour les mêmes raisons. Incontestablement, les enceintes asservies sont plus compliquées à positionner que les autres. Les nouveaux défenseurs du principe ignorent ou feignent d’ignorer cette situation particulière.
Il est aisé de mettre en évidence l’action des noeuds et ventres sur une enceinte asservie, une Albatros par exemple, en retirant simplement le tweeter (pour la mesure) afin de créer un bass-réflex provisoire. Il se trouve que dans ce cas précis, on obtient un accord situé vers 20Hz, lequel produit naturellement un noeud à cette fréquence au niveau du HP de basses. N’écoutant que son courage, l’asservissement augmente immédiatement la puissance à cette fréquence de manière considérable sans savoir qu’on retrouve un noeud à cette fréquence au niveau de l’évent. C’est ainsi que l’extrême-grave devient exagérément boursouflé. Si le phénomène inverse s’était produit, nous n’entendrions plus d’extrême-grave. Rien n’est aussi simple qu’on pourrait le croire. Le laboratoire des fabricants d’enceintes sérieux sont peuplés d’acousticiens, d’électroniciens, d’informaticiens… C’est le moins que l’on puisse faire pour maîtriser des choses aussi complexes.

Facile à réaliser de nos jours mais abandonné à l’unanimité par Cabasse qui s’en fit pourtant le chantre pendant de très nombreuses années, l’asservissement est défendu par très très peu de fabricants, sauf, peut-être des fabricants de caissons qui ne produisent rien d’autre. Et pourtant, cette technique est à la portée de n’importe quel laboratoire un tant soit peu compétent. Pourquoi cette désaffection? C’est tellement systématique qu’on est en droit de se poser la question. Finalement: l’asservissement est-il aussi recommandable et utile que les audiophiles semblent le croire?

De toutes les façons, l’asservissement est d’autant plus inutile dans un caisson que le volume y est si réduit que l’air contenu à l’intérieur est saturé en permanence. La puissance énorme des amplis intégrés suffit à compenser cette limitation. Finalement, il n’est pas facile d’y faire du traînage sauf avec un HP sans tenue (la taille de l’aimant ne prouve rien de ce côté-là). Ajoutons à cela, une lenteur confondante de l’extrême-grave en-dessous de 100Hz qui fait considérer l’évocation de la réponse impulsionnelle et de l’amortissement du caisson comme une blague de potache. Pas de doute, l’asservissement des caissons est bien une affaire de marketing pur qui me fait penser qu’à l’avenir, on trouvera sans doute quantité de caissons asservis dont le circuit sera quasiment inopérant (cette idée est libre de droits). Mais comme ça ne se verra pas et que personne ne l’entendra, cela fera au-moins le bonheur des marchands tout en gonflant d’orgueil l’audiophile en mal de nouveautés. Pour une fois, les deux parties y trouveront avantage.

… A bon entendeur.



En résumé, Ph. Muller rapporte une hypothèse émise par F. Bellec - chef du Labo de Cabasse dans les années 80 à l'époque des actives asservies du type Albatros - selon laquelle le comportement d'une membrane de HP serait affecté par les modes propres des locaux. En conséquence, un asservissement n'intégrant pas par conception la prise en compte de cette variable, peut rapidement donner un comportement erratique.

Ma question est simple, dénuée d'esprit polémique et soucieuse de permettre d'approfondir ou d'invalider ces notions !

Qu'en pensez-vous ? :wink:
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Message » 12 Juin 2013 10:39

Bonjour Syber,

Il me semble, que ce monsieur, mélange quelque peu les phénomènes.
Asservir une enceinte Bass-reflex est une profonde erreur, dans la mesure ou l'action de l'évent est incontrôlée. Or argumenter qu'en supprimant le tweeter lors d'un test et l'identifier à l'action des modes d'une salle , sans se rendre compte que le fonctionnement de l'enceinte est fondamentalement modifié ne me semble pas sérieux.
Il est aisé de mettre en évidence l’action des noeuds et ventres sur une enceinte asservie, une Albatros par exemple, en retirant simplement le tweeter (pour la mesure) afin de créer un bass-réflex provisoire. Il se trouve que dans ce cas précis, on obtient un accord situé vers 20Hz, lequel produit naturellement un noeud à cette fréquence au niveau du HP de basses. N’écoutant que son courage, l’asservissement augmente immédiatement la puissance à cette fréquence de manière considérable sans savoir qu’on retrouve un noeud à cette fréquence au niveau de l’évent.

En ce qui concerne cette technologie, Cabasse ne l'a jamais maitrisée, voir s'est vautré. J'ai eu une discussion, en 1974, dans un troquet de la rue Fontaine à Paris, avec des technico commerciaux de la boite qui s'arrachaient les cheveux car ils avaient les pires déboires avec leur système.
Il y a peu de circuits d'asservissement qui fonctionnent réellement bien. L'impulsion donnée par ServoSound (fin des années 60), et Philips (début des années 70) ont inspiré de nombreuses firmes dont 3A, Esart ..... à suivre cette lignée. Peu ont aboutis, mais nombreux ont crée des circuits boiteux. C'est l'une des raisons majeure qui a fait que cette technologie ait plongé dans l'oubli.
Par définition, une enceinte asservie (en pression) se rapproche d'un générateur de pression idéal. Son impédance de source est inférieure à l'impédance de charge donc délivre une pression qui dépend peu des variantes de la dite charge. Cela correspond électriquement à une adaptation en tension.
Cette technologie n'a rien de miraculeuse, mais améliore considérablement la restitution d'un HP , en le rendant quasi indépendant de son environnement Ce qui permet du reste de raisonner plus facilement sur les seuls effets du local.

Ajoutons à cela, une lenteur confondante de l’extrême-grave en-dessous de 100Hz qui fait considérer l’évocation de la réponse impulsionnelle et de l’amortissement du caisson comme une blague de potache.
Cette phrase , qui borne la vitesse à une zone type, marque combien ce monsieur n'a rien compris.

Cordialement
J-C.B
 
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Message » 12 Juin 2013 12:27

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J-C.B
 
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Message » 12 Juin 2013 13:33

Pourtant même si Cabasse ne maitrisait pas parfaitement l'asservissement,j'avais entendu à l'époque un comparatif au Festival du Son entre une enceinte asservie et la même non asservie (je ne sais plus laquelle),effectué par Cabasse eux-même.Il n'y avait pas photo,l'asservissement apportait un plus en terme de clarté et de distorsion!Alors peut-être qu'ils avaient optimisé (par le choix des morceaux par exemple)la démo de façon à occulter les défauts,mais c'était convainquant!
Grand_Floyd
 
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Message » 12 Juin 2013 13:49

Bonjour Grand Floyd,

Bien sur que ça marchait suffisamment pour que la différence soit audible. Mais ils ne sont pas allé au bout parce que l'hypothèse de départ ne tenait compte que du mécanisme du HP.
La n'est pas l'important car les HP Cabasse sont de grande qualité et cette marque mérite un énorme respect. Je suis seulement gêné par les propos de Ph.Muller qui argumente contre l'asservissement en donnant des exemples dénués de sens physique.

Cordialement
J-C.B
 
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Message » 12 Juin 2013 14:32

Bonjour J-C.B,
J'avais bien compris le sens de tes propos,je voulais juste apporter mon témoignage pour préciser que même un asservissement plus ou moins au point,pouvait apporter un plus en matière de restitution sonore!Je te rejoins quand aux propos de Ph.Muller.

Cordialement.
Grand_Floyd
 
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Message » 12 Juin 2013 14:50

Bonjour JCB,
Je n'ai pas suivi de près ce qui s'est passé à cette époque chez Cabasse. Mon propos est d'ordre plus général.
Je me demande si en disant que les asservissements multiples ou la cohabitation de systèmes asservis avec d'autres qui ne le sont pas, ça marche mal, on ne "jette pas le bébé avec l'eau du bain".
Un petit point d'abord, l'électro acoustique c'est un métier, et l'automatique c'en est un autre.
Cela dit, je ne doute pas une seconde que tous ceux qui se sont colletés avec le problème soient très compétents, mais depuis ce temps là :oldy: :lol: , le paysage a quand même pas mal changé, sur au moins deux point fondamentaux : la puissance des logiciels de modélisation disponibles, ainsi que la puissance de calcul installable sur un système ont beaucoup augmenté, ce qui fait que des stratégies de pilotage, autrefois complètement utopiques sont maintenant possibles.
L'interaction d'un HP asservi avec son environnement n'est pas une surprise, ainsi que celle avec les autres HP, asservis ou non. Dans ce cadre concevoir un HP asservi sans prendre en compte l'environnement revient à traiter la moitié du problème.
Il y a lieu de prendre en compte l'ensemble du système, comme un problème multivariable et le traiter globalement. Si les différents transducteurs sont acoustiquement couplés, l'utilisation d'opérateurs de découplages peut s'appliquer. De même les techniques d'observation et d'estimation. Il est clair que les différents asservissements doit "causer" entre eux .
Ces techniques étaient connues du temps de "Cabasse", mais inutilisables sauf à avoir de fortes réductions à la maison Cray :wink:
Aujourd'hui, ce n'est pas quelques DSP et processeurs qui feront explorer le coût d'un système et amha la techno est prête pour aborder avec succès ce problème. A vous les jeunes ! :oldy:
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Message » 12 Juin 2013 14:58

Bonjour Robert,
Dans ce cadre concevoir un HP asservi sans prendre en compte l'environnement revient à traiter la moitié du problème.

Tu es en plein cœur du problème. Ceux qui ne sont pas conscients que les HP ne se bornent pas à leur seuls mécanismes ne peuvent réussir un bon asservissement.
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 12 Juin 2013 15:46

Robert64 a écrit:Il y a lieu de prendre en compte l'ensemble du système, comme un problème multivariable et le traiter globalement. Si les différents transducteurs sont acoustiquement couplés, l'utilisation d'opérateurs de découplages peut s'appliquer. De même les techniques d'observation et d'estimation. Il est clair que les différents asservissements doit "causer" entre eux .
Ces techniques étaient connues du temps de "Cabasse", mais inutilisables sauf à avoir de fortes réductions à la maison Cray :wink:
Aujourd'hui, ce n'est pas quelques DSP et processeurs qui feront explorer le coût d'un système et amha la techno est prête pour aborder avec succès ce problème.

Sans doute, mais a ma connaissance personne ne s'y est risqué dans le monde de l'audio. On commence a voir des solutions asservies à base de DSP, mais je n'en ai pas vu pour des enceintes multivoies et encore moins avec prise en compte du couplage. (mais je ne connais pas tout loin de là)
Il faut dire que cela demande un peu de R&D et de nos jour, il est plus rentable d'investir dans le design pour faire vendre des produits audio sauf peut être dans le monde pro (et encore )

Question subsidiaire : quelle est, en pratique, l'influence des ces couplages inter HP sur le rendu final ?
Il y a des données là dessus ?
tcli
 
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Message » 12 Juin 2013 16:16

tcli a écrit:
Robert64 a écrit:Il y a lieu de prendre en compte l'ensemble du système, comme un problème multivariable et le traiter globalement. Si les différents transducteurs sont acoustiquement couplés, l'utilisation d'opérateurs de découplages peut s'appliquer. De même les techniques d'observation et d'estimation. Il est clair que les différents asservissements doit "causer" entre eux .
Ces techniques étaient connues du temps de "Cabasse", mais inutilisables sauf à avoir de fortes réductions à la maison Cray :wink:
Aujourd'hui, ce n'est pas quelques DSP et processeurs qui feront explorer le coût d'un système et amha la techno est prête pour aborder avec succès ce problème.

Sans doute, mais a ma connaissance personne ne s'y est risqué dans le monde de l'audio. On commence a voir des solutions asservies à base de DSP, mais je n'en ai pas vu pour des enceintes multivoies et encore moins avec prise en compte du couplage. (mais je ne connais pas tout loin de là)
Il faut dire que cela demande un peu de R&D et de nos jour, il est plus rentable d'investir dans le design pour faire vendre des produits audio sauf peut être dans le monde pro (et encore )

C'est clair ! C'est peut -être aussi là que le DIY pourrait prendre tout son sens ? (plutôt que de tresser des câbles) :mdr:
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Message » 12 Juin 2013 16:22

Bonjour Tcli.
Il y a inertance mutuelle entre les transducteurs. Elle dépend des surfaces relatives d'émission et la distance qui les sépare les uns aux autres. Cela fonctionne comme l'induction mutuelle entre 2 à n bobines.
Si tu possèdes MC9 ou + je peux te faire parvenir un document concernant le B.R
Cordialement
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Message » 12 Juin 2013 16:31

J-C.B a écrit:Il y a inertance mutuelle entre les transducteurs. Elle dépend des surfaces relatives d'émission et la distance qui les sépare les uns aux autres. Cela fonctionne comme l'induction mutuelle entre 2 à n bobines.

Je te rassure, je comprend bien le phénomène physique. J'ai juste un problème à imaginer l'ordre de grandeur de cet effet dans un cas pratique d'enceinte acoustique classique ...
Par exemple entre un HP medium et basse d'une 3 voies ?

J-C.B a écrit:Par définition, une enceinte asservie (en pression) se rapproche d'un générateur de pression idéal. Son impédance de source est inférieure à l'impédance de charge donc délivre une pression qui dépend peu des variantes de la dite charge.

Une autre question de béotien : comment asservis tu "en pression" ?
En général, on ne dispose que d'un capteur de vitesse (ou d'accélération ce qui revient au même après intégration).
Or , si je me souviens bien la pression acoustique dépend de la vitesse ET de l'impédance acoustique.
Si cette dernière varie (par exemple suivant le placement dans la pièce), la pression acoustique variera sans que l'asservissement ni puisse grand chose, puisqu'il ne contrôle que la vitesse ....
J'ai l'impression que c’était ce que voulait exprimer ce Mr Muller..
Y doit y avoir un truc qui m'échappe
tcli
 
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Message » 12 Juin 2013 16:59

tcli a écrit:...
Une autre question de béotien : comment asservis tu "en pression" ?
En général, on ne dispose que d'un capteur de vitesse (ou d'accélération ce qui revient au même après intégration).
Or , si je me souviens bien la pression acoustique dépend de la vitesse ET de l'impédance acoustique.
Si cette dernière varie (par exemple suivant le placement dans la pièce), la pression acoustique variera sans que l'asservissement ni puisse grand chose, puisqu'il ne contrôle que la vitesse ....
J'ai l'impression que c’était ce que voulait exprimer ce Mr Muller..
Y doit y avoir un truc qui m'échappe

J'aurais tendance à penser qu'il est préférable d'asservir directement en accélération. (Je sais que JCB n'est pas d'accord :wink: )
Ce qui ne règle pas le problème de l'impédance acoustique, mais celle-ci est mesurable (ou calculable). Donc la pression est observable, ce qui permettrait de l'asservir.
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Message » 12 Juin 2013 17:15

Robert64 a écrit:Ce qui ne règle pas le problème de l'impédance acoustique, mais celle-ci est mesurable (ou calculable). Donc la pression est observable, ce qui permettrait de l'asservir.

Oui en théorie, mais en pratique dans un système Hifi :o ?
Calculable : bon courage dans une pièce d'habitation.
Mesurable : effectivement. donc , pratiquement, tu préconises d'asservir en vitesse (ou accélération) , puis de mesurer la pression acoustique et d'égaliser en fonction. En priant que l'impédance acoustique ne varie pas après la mesure parce que quelqu'un a ouvert la porte ....
Dernière édition par tcli le 12 Juin 2013 17:21, édité 1 fois.
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Message » 12 Juin 2013 17:17

Tcli,
Par transformation un réseau d'asservissement en pression peut être ramené à un convertisseur (Pression-> flux de Vitesse) suivi d'un ampli bouclé en vitesse autrement dit en flux de vitesse à une constante près. Cette transformation est élémentaire en automatisme.
A priori, le système nécessite un pont du type Voigt ( qui n'est autre qu'un pont de Maxwell) capable de délivrer le signal de vitesse. J'ai opté pour un pont cernant l'ampli (Esprit INIC ou VNIC suivant la manière dont on le regarde). L'intérêt étant d'avoir un meilleur rapport signal bruit. Le gain en BO de l'ampli n'excède pas 20dB.
Il s'avère que la pression délivrée au milieu est le produit du flux de vitesse par l'impédance acoustique radiante (Zar) du HP. Cette dernière représente la réelle charge offerte au HP. Le convertisseur Pression -> Vitesse à une fonction de transfert égale à Rar/Zar = Rar / (Rar.Tar))= 1/Tar = Tconv, sachant que Rar = Ro.c/ Sd .
Bien évidemment tout cela à des limites qu'il est possible d'apprécier. Dans le cas des subs, afin de ne pas fausser l'équilibre du pont du à l'élévation de température de la bobine, je supprime le convertisseur et crée une seconde boucle dotée d'un accéléromètre. Pour cette même raison, j'ai créé un autre type d'asservissement basé sur un ampli à transconductance. Il m'isole des conséquences( dans la partie haute reproduite) de l'élévation de Re et des effets de la compression thermique (négligeables en domestique) qu'elle engendre.
Comme je l'ai toujours dit, il ne s'agit pas d'un miracle, mais d'un procédé destiné a améliorer la restitution.
Cordialement
J-C.B
 
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