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

Comprendre les mystères du rendement HP VS compression

Message » 09 Sep 2021 13:31

Les deux équations que j'ai présentées et qui montrent combien une compression et un HP à radiation diffèrent, permettent de calculer la fréquence à partir de laquelle le déplacement de la membrane de la compression est égale au déplacement d'un HP à radiation directe.

Pour cela on peut comparer un même HP monté l'un sur un pavillon sans compression (Sg=Sd) et le même HP sans pavillon (à radiation directe donc). On trouve comme formule :

Image


Si l'on prend un HP de 10 cm de surface 80 cm2, on trouve comme fréquence 1538 hz. Pour toutes les fréquences plus basse, le HP monté devant le pavillon aura un déplacement plus faible que le même HP en radiation directe.

Le plus intéressant est le déplacement en basse fréquence. A 250 hz pour une puissance acoustique de 2 Watt, le déplacement du HP à radiation directe sera de 3 mm contre 0,5 mm pour celui monté sur un pavillon.

Evidemment si on place en plus une chambre de compression, les écarts seront encore plus importants. On comprend comment une compression Lamar dont la taille du diaphragme est de 5 cm peut passer du 80 hz avec un niveau sonore de plus de 110 db alors que sa membrane ne se déplace que d'une fraction de mm.

On imagine pas le déplacement d'un HP à radiation directe de cette taille pour obtenir le même niveau SPL :D
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Message » 09 Sep 2021 13:56

Esscobar a écrit: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 :-? ...


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


2 remarques :

- Ta démonstration, dès lors quelle incorpore I, n'est pas limitée au circuit électrique du HP, puisque dans le cas qui nous intéresse I est l'impédance acoustique. De façon plus générale, tu ne peux pas évacuer la dimension acoustique de la démonstration, puisque l'impédance acoustique joue avec le taux de compression un rôle complémentaire dans l'augmentation du rendement de l'ensemble du système acoustique.

- Tu pars du principe d'une répartition 98/2 entre énergie perdue et énergie convertie, en considérant que cette répartition est invariable et ce en en prenant pour base le modèle d'un HP à radiation directe ; d'après toi, donc, si on met un pavillon devant le HP, cette répartition étant invariable, il ne peut pas y avoir d'augmentation du rendement, parce que ça signifierait 98/3 ou 98/7 ou que sais-je, bref ça dépasserai 100%.

Et c'est là que la réponse de Jean Fourcade aurait dû t'aiguiller sur le chemin de la compréhension : tu t'es enfermé dans un raisonnement qui isole la partie électro-mécanique du transducteur, sans réussir à admettre que le couplage chambre de compression/pavillon a justement pour résultat de transformer le 98/2 d'un hypothétique HP à radiation directe, en 90/10 ou davantage.

La chambre de compression permet, pour une même excursion, d'avoir une vitesse vibratoire accrue. Sans le "tampon" que constitue le pavillon, cette vitesse vibratoire accrue procurée par le moteur n'est pas convertie en énergie acoustique, et le gain en rendement reste à l'état de potentiel non réalisé. Le pavillon jour donc bien un rôle isolé dans le gain en rendement de l'ensemble.

Ca ça a été répété un vingtaine de fois depuis le début, et comme le dit Jean Fourcade tu sembles passer à côté à chaque fois, en retombant sempiternellement dans le même travers de compréhension. C'est pour ça que je te disais d'ouvrir tes chakras au début, ce n'était pas pour être insultant, mais parce que tu sembles effectivement être complétement verrouillé devant tout un pan de la démonstration - la même que celle qui est faite depuis le début.

:wink:
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Message » 09 Sep 2021 14:37

Donc ils parlent bien de la même chose, non ?


Ce serait bien de lire ce qui est écrit :charte:

Jean-Fourcade a donné une équation sur le déplacement de la membrane qui est influencée par le taux de compression.
Taux de compression qui augmente -> Déplacement qui diminue

L'équation que j'ai indiqué parle de vitesse vibratoire influencée par le taux de compression.
Taux de compression qui augmente -> Vitesse vibratoire qui augmente
JIM
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Message » 09 Sep 2021 15:40

thierryvalk a écrit:Oui, mais cela a justement été expliqué et démontré : le rendement va augmenter.

Si cela a été démontré, j'ai dû louper un épisode alors, tu fais référence à quel message ?

Donc ce n'est plus une question, c'est un fait. :charte:

Ma question est légitime, non ?

J'aimerai savoir quel serait le rendement d'un HP à radiation directe dont les paramètres seraient les suivant :

- BL = 15 Tm
- SD = 40 cm²
- Re = 5 Ohms
- MMS = 1 Gr

Est-il possible d'avoir une réponse à cette question ?
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Message » 09 Sep 2021 15:52

Jean Fourcade a écrit:Les deux équations que j'ai présentées et qui montrent combien une compression et un HP à radiation diffèrent, permettent de calculer la fréquence à partir de laquelle le déplacement de la membrane de la compression est égale au déplacement d'un HP à radiation directe.

Pour cela on peut comparer un même HP monté l'un sur un pavillon sans compression (Sg=Sd) et le même HP sans pavillon (à radiation directe donc). On trouve comme formule :

Image


Si l'on prend un HP de 10 cm de surface 80 cm2, on trouve comme fréquence 1538 hz. Pour toutes les fréquences plus basse, le HP monté devant le pavillon aura un déplacement plus faible que le même HP en radiation directe.

Donc cela signifie qu'il y a soit un modification du BL, soit du courant, car c'est la seule manière de diminuer le débattement pour une même tension d'alimentation, sommes-nous d'accord ? Comment cela opère-t-il ?

Evidemment si on place en plus une chambre de compression, les écarts seront encore plus importants. On comprend comment une compression Lamar dont la taille du diaphragme est de 5 cm peut passer du 80 hz avec un niveau sonore de plus de 110 db alors que sa membrane ne se déplace que d'une fraction de mm.

Comment a été mesuré le déplacement du diaphragme ? Avec un laser ? Je croyais que le moteur et son pavillon chutait passé 120 Hz : https://forums.melaudia.net/showthread. ... #pid104020 ... Donc le 80 Hz à 110 dB était réellement possible avec ce système ?

On imagine pas le déplacement d'un HP à radiation directe de cette taille pour obtenir le même niveau SPL :D

Sur un 21", ça va, c'est pas énorme. Il faut environ si j'utilise la bonne formule 1.1 mm de débattement en 2pi pour une distance de 1m :wink: . Et a peu près 1.5 mm sur un 18".
Esscobar
 
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Message » 09 Sep 2021 16:13

androuski a écrit:- Ta démonstration, dès lors quelle incorpore I, n'est pas limitée au circuit électrique du HP, puisque dans le cas qui nous intéresse I est l'impédance acoustique.

Là je parle de I le courant dans la bobine, donc attention à ne pas faire de confusion ;) . Donc elle est limitée au circuit électrique du HP ou de la compression.

De façon plus générale, tu ne peux pas évacuer la dimension acoustique de la démonstration, puisque l'impédance acoustique joue avec le taux de compression un rôle complémentaire dans l'augmentation du rendement de l'ensemble du système acoustique.

Je ne l'évacue absolument au contraire je l'intègre, sauf que pour moi elle n'agit pas sur le rendement, mais sur la sensibilité de part le fait d'une directivité plus limitée.

- Tu pars du principe d'une répartition 98/2 entre énergie perdue et énergie convertie, en considérant que cette répartition est invariable et ce en en prenant pour base le modèle d'un HP à radiation directe ; d'après toi, donc, si on met un pavillon devant le HP, cette répartition étant invariable, il ne peut pas y avoir d'augmentation du rendement, parce que ça signifierait 98/3 ou 98/7 ou que sais-je, bref ça dépasserai 100%.

Oui exactement :wink: .

Et c'est là que la réponse de Jean Fourcade aurait dû t'aiguiller sur le chemin de la compréhension : tu t'es enfermé dans un raisonnement qui isole la partie électro-mécanique du transducteur, sans réussir à admettre que le couplage chambre de compression/pavillon a justement pour résultat de transformer le 98/2 d'un hypothétique HP à radiation directe, en 90/10 ou davantage.

Oui, cela pour moi me parait impossible, car cela signifierait que la chambre de compression et le pavillon modifieraient les paramètres intrinsèques au HP, en agissant soit sur le BL, soit sur la Re ... Car je vois mal la SD croitre ou la MMS diminuer ...

La chambre de compression permet, pour une même excursion, d'avoir une vitesse vibratoire accrue.

Ça nous sommes tous d'accord, à condition d'avoir Sg < SD :wink: .

C'est le même principe qu'il se passe dans le HP monté en passe-bande (avec l'effet filtrage en plus naturel de la charge), ou les manifold.

Sans le "tampon" que constitue le pavillon, cette vitesse vibratoire accrue procurée par le moteur n'est pas convertie en énergie acoustique, et le gain en rendement reste à l'état de potentiel non réalisé. Le pavillon jour donc bien un rôle isolé dans le gain en rendement de l'ensemble.

As-tu déjà fait jouer une compression sans pavillon, je te recommande l'essai, tu verras qu'avec peu de watts tu sens bien que la sensibilité est là :mdr: .

Ca ça a été répété un vingtaine de fois depuis le début, et comme le dit Jean Fourcade tu sembles passer à côté à chaque fois, en retombant sempiternellement dans le même travers de compréhension. C'est pour ça que je te disais d'ouvrir tes chakras au début, ce n'était pas pour être insultant, mais parce que tu sembles effectivement être complétement verrouillé devant tout un pan de la démonstration - la même que celle qui est faite depuis le début.

:wink:

J'ai bien intégré et compris tout ce qui a été dit, mais de votre côté vous faites totalement abstraction de la directivité ... Prétextant qu'elle ne compte pas, alors que pourtant elle est là bien présente, le guide d'onde ayant pour rôle de guider les ondes, pour éviter que l'énergie ne se dissipe inutilement dans un axe pas ou peu utile.
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Message » 09 Sep 2021 18:18

Dagda a écrit:Ne serait-ce pas plus pour contrôler la directivité chez Tannoy ?


Hello Dylan,

Oui et...non
à vue de nez, la bouche ouvre grand en faible profondeur.

Le HP est un 38cm + tweeter coax, un 38cm est peu directif assez bas en fréquence (lié au périmètre du HP ).

Par contre la charge arrière est de 3.4M exponentielle avec chambre de compression à l'arrière du 38cm.(les sorties sont les deux colonnes à droite et à gauche du pav.)

Les chambres de compression permettent aussi (surtout ?) de ne pas avoir une surface de bouche trop géante pour une même Fc.
Quelque soit la loi d'expansion du "pavillon".

Comme tu es bon aussi dans le travail du bois, je vais essayer de retrouver le dessin en coupe de cette Tannoy.
C'est une bête d'ébénisterie (140Kg).
thierry38d
 
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Message » 09 Sep 2021 18:31

Esscobar a écrit:
thierryvalk a écrit:Oui, mais cela a justement été expliqué et démontré : le rendement va augmenter.

Si cela a été démontré, j'ai dû louper un épisode alors, tu fais référence à quel message ?

Donc ce n'est plus une question, c'est un fait. :charte:

Ma question est légitime, non ?

J'aimerai savoir quel serait le rendement d'un HP à radiation directe dont les paramètres seraient les suivant :

- BL = 15 Tm
- SD = 40 cm²
- Re = 5 Ohms
- MMS = 1 Gr

Est-il possible d'avoir une réponse à cette question ?


43% mais il me semble que Jean Fourcade a déjà répondu !
Le résultat est incohérent, car la MMS est trop faible. D’ordinaire, un HP de 40 cm2 a une MMS comprise entre 6 à 10 grammes.
Avec 10 grammes, tu obtiendrais un rendement de 0,43 %, plus en accord avec les rendements observés.
Dans la formule du rendement, les variables sont liées entre elles.
Par exemple, MMS est fonction une croissante de Sd. De même, MMS augmente avec le BL en raison de la masse du fil qui dépend de sa longueur L. Pareille pour la Re qui est proportionnelle à la longueur du fil L. Ou encore Re qui est liée à MMS en raison du diamètre du fil de la bobine mobile, plus le diamètre est important, plus MMS augment et Re diminue.
En résumé, si on incrémente des valeurs incohérentes entre elles dans la formule, le résultat est erroné.

:) :-? 8)
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Message » 09 Sep 2021 18:55

Pour la Tannoy,
Ai une revue de l'Audiophile qui détaille tout ...mais ça traine je ne sais où au grenier

On voit que la surface de gorge (arrière du 38cm) est bien plus faible que la Sd du 38cm.

Trouvé sur le web.

Image

Image
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Message » 09 Sep 2021 19:24

Même chose ici Thierry :
http://hornplans.free.fr/mhb46.html
androuski
 
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Message » 09 Sep 2021 20:57

En relisant ça pour essayer de percer les mystères de la logique de Pablo :

post180752503.html#p180752503

ainsi que les échanges qui suivent j'en arrive à la conclusion que ce qui empêche Pablo d'admettre le gain en rendement procuré par la charge résistive devant la compression c'est qu'il confusionne valeur absolue et valeur relative :lol:
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Message » 09 Sep 2021 21:39

Bachibousouk a écrit:43% mais il me semble que Jean Fourcade a déjà répondu !

Merci, tu as utilisé quelle formule pour arriver à ce résultat ?

Le résultat est incohérent

Incohérent par rapport à quoi ? Tant qu'on reste sous le 100% on est sûr de ne pas faire n'importe quoi sans pour autant être juste il est vrai

car la MMS est trop faible. D’ordinaire, un HP de 40 cm2 a une MMS comprise entre 6 à 10 grammes.

La MMS n'est pas trop faible, elle correspond à ce que nous trouvons sur nombre de diaphragme. Kartesian arrive par exemple à 0.52 gr sur un SD de 33.9 cm². Donc une SD de 40cm² pour une MMS de 1 fr ne sont pas des données délirantes

Dans la formule du rendement, les variables sont liées entre elles.

Oui en partie c'est vrai, nous n'aurons pas un SD de 10 km² pour 10 gr, évidemment, mais reprendre les mêmes paramètres qu'un diaphragme et son circuit magnétique, ne me semble pas déconnant

De même, MMS augmente avec le BL en raison de la masse du fil qui dépend de sa longueur L.

L'aimant doit jouer aussi, non ?

Pareille pour la Re qui est proportionnelle à la longueur du fil L. Ou encore Re qui est liée à MMS en raison du diamètre du fil de la bobine mobile, plus le diamètre est important, plus MMS augment et Re diminue.
En résumé, si on incrémente des valeurs incohérentes entre elles dans la formule, le résultat est erroné.

Très juste :wink: , et c'est donc bien pour cela que je suis parti de données réalistes et cohérentes entre elles.
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Message » 09 Sep 2021 21:46

JIM a écrit:
Donc ils parlent bien de la même chose, non ?


Ce serait bien de lire ce qui est écrit :charte:

Alors oui je lis attentivement et en étant concentré ;)

Jean-Fourcade a donné une équation sur le déplacement de la membrane qui est influencée par le taux de compression.
Taux de compression qui augmente -> Déplacement qui diminue

L'équation que j'ai indiqué parle de vitesse vibratoire influencée par le taux de compression.
Taux de compression qui augmente -> Vitesse vibratoire qui augmente

Oui, sauf que Jean écrit aussi ceci : post180753916.html#p180753916

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

Ce qui contredit la capture que tu as mise, qui stipule que S1 x V1 = S2 x V2 ... Alors que Jean dit que S1 x V1 < S2 x V2.
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Message » 09 Sep 2021 21:46

androuski a écrit:En relisant ça pour essayer de percer les mystères de la logique de Pablo :

post180752503.html#p180752503

ainsi que les échanges qui suivent j'en arrive à la conclusion que ce qui empêche Pablo d'admettre le gain en rendement procuré par la charge résistive devant la compression c'est qu'il confusionne valeur absolue et valeur relative :lol:

C'est à dire, soit plus précis, je ne vois pas où tu désires en venir ... :wtf:
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Message » 09 Sep 2021 22:02

La même chose que ce que je disais plus haut avec les 98/2 et 90/10. La même quantité de pertes coté électrique (valeur absolue) représente une proportion variable des pertes globales réparties entre pertes électriques et "pertes" acoustiques (celles qu'on veut voir augmenter).

Parce que sinon je ne vois vraiment pas où tu coinces, devant un fait qui semble quand même bien établi et de façon consensuelle.
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