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Les enceintes dédiées à la reproduction du grave uniquement

[Tutoriel] WinISD (version 0.7.0.900) - Bass Reflex

Message » 03 Juin 2016 21:11

Bonsoir à tous,

Voici un petit tutoriel qui vous permettra de comprendre comment jouer avec ce logiciel et de simuler la charge adéquate en fonction de vos besoins. Ici je n'aborderai que la charge de type Bass Reflex, le reste coule de source ...

La dernière version téléchargeable est disponible ici : http://www.linearteam.org/

Le HP sélectionné pour servir de cobaye sera le Beyma 18PWB1000/Fe

Image

Voici la fenêtre qui vous permet de gérer les HP et d'ajouter des références au besoin. Je vous conseille de respecter la même procédure que moi pour rentrer les données (couleur verte) et de laissé WinISD calculer les autres (couleur bleue), ainsi on est sûr de respecté les données fondamentales du constructeurs, car parfois les datasheet présentent un petit laxisme sur la FS, Xmax ... Rendant l'objet plus aguichant ... Le mieux reste tout de même de s'équiper en matériel de mesure pour mesurez-vous même les T&S de vos HP.

Prudence ne rentrer pas les paramètres que WinISD a déjà calculé sous peine d'une erreur et blocage du soft. Car WinISD compare les paramètres via ces calculs internes et s'il y a un écart, il bloque !

Image

Ici seul 2 choses sont réellement à prendre en compte : le nombre de HP, ainsi que "voice coil temp rise", ce réglage n'est surtout utile que pour ceux qui useront de fortes sollicitations continues ! En HC ou en écoute musique à la maison, l'échauffement de la bobine est très négligeable (faible puissance ou puissance élevée mais ponctuelle et principalement dans le basses fréquences), à la rigueur mettez une valeur jusqu'à +10°c, mais vous constaterez que ça change pas grand chose !

Image

C'est dans cette partie qu'on détermine le volume de charge, l'accord (en BR) ainsi que les coefficients de perte. Je vous conseille de lire le site de Francis Brooke à ce sujet, pour comprendre comment les régler : https://sites.google.com/site/francisau ... FR-QUENCE-

En clair :

  • Ql = facteur de perte par fuite, ce qui correspond à une mauvaise étanchéité, il va de soit qu'il est impératif de faire une caisse totalement étanche (hors évent), donc nous rentrons toujours une valeur de 100.
  • Qp = Facteur de perte dans l'évent, du au frottement dans ce dernier. Ici nous le verrons après, il est impératif de limiter la vitesse de l'air dans l'évent, pour éviter les bruits audible d'écoulement. En cas de compromis il faudra descendre en dessous de 100, mais difficile d'estimer ce paramètre sans faire des mesures complexes en adéquation, nous veillerons donc à toujours avoir un évent qui fonctionne sans ou peu de friction et donc de faible bruit d'écoulement !
  • Qa = facteur de perte par absorption, lui est important dans le sens ou suivant si on utilise un matériaux amortissant dans l'enceinte (laine, dacron, mousse ...) il faudra ajuster sa valeur (sachant que la mousse laisse moins facilement circuler l'air à travers elle que de la laine, elle possède moins de perte, donc Qa supérieur !). Voici des images issu du site de Francis qui vont vous permettre de comprendre seul comment régler ce paramètre :

Image

Pour BassBox

Image

Pour unibox

Image

Voici le type de réponse de transfert que l'on peut cibler :

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Il en existe d'autres suivant les besoins, parfois viser une réponse flat dans un environnement qui rehausse naturellement le grave ne sera pas une bonne solution, c'est à vous de déterminer ce besoin qui est propre à chacun ... Pour un caisson de basses dédié en extérieur, le flat semble un objectif logique :wink: .

Image

C'est dans cette partie qu'on va voir de quoi est capable le HP en terme de SPL max (continu s'il n'y a pas de compression thermique dû un usage prolongé à forte puissance !), personnellement je vous recommande de simuler au xmax, bien qu'on puisse aller au-delà lorsque l'on sait ce que l'on fait, mais la sagesse est de savoir s'arrêter au xmax (encore mieux s'il s'agit de celui calculé avec la hauteur de bobine et la hauteur d'entrefer), cela garantira dans la grande majeure partie de cas que le HP ne distord pas à mort !

Voici le menu pour naviguer dans les différents graphes de simulation :

Image

SPL
Cone excursion
Rear port velocity

...

Bien sûr pour un caisson chargé en bass reflex il est souvent impératif d'utiliser un filtre passe-haut (dit subsonic) pour couper les très basses fréquences qui risquent d'endommager le HP à cause des très fortes élongations à ses fréquences. Il est d'ailleurs inclus dans l'image suivante !!! Donc vous allez augmenter la puissance jusqu'à ce que le pic de droite arrive au xmax, ne vous inquiétez pas pour le moment si l'élongation dans le très basses fréquences explose le xmax, voir même le xlimit ou xmech !

Image

Et regardons le SPL atteint :

Image

Ça pousse sa mémé

Image

Voilà c'est ici que l'on va tuer les très basses fréquences qui ont de grandes chances de faire talonner le HP ! On clique sur "add" et on ajoute un "high pass" (passe-haut) dans le menu déroulant "filter type", ensuite vient la typologie du filtre, si vous êtes sur un filtre actif, vous aurez généralement le choix entre Bessel, Linkwitz-Riley (LR) ou Butterworth ... Généralement le butterworth est celui qui permet de conserver la plus grande extension dans le bas, il est donc souvent à privilégier ... Après sur les préampli-ampli A/V du commerce il n'y a pas de précision autre, mais on est dans la majeure partie de cas sur du Linkwitz d'ordre 4.

Après avoir choisi le "subtype" on règle l'ordre du filtre de 1 à 4, ce qui correspond pour l'ordre 1 à 6dB/oct, 2 à 12dB/oct, 3 à 18dB/oct et 4 à 24dB/oct ... Généralement je choisi l'ordre 4 pour mater l'excursion et conserver une bonne extension dans le bas ... Ensuite l'autre paramètre est la fréquence, à partir de quelle fréquence on filtre, à vous de jouer avec pour comprendre !

Le but au final est d'avoir le premier pic au niveau de l'excursion du cône (celui de gauche) au même niveau que celui de droite.

Vous pourrez observer dans les autres fenêtres (SPL, group delay, amplifier apparent load power ... L'impact du filtre en le cochant et décochant à loisir et de constater que le Butterworth est celui qui rogne le moins sur la bande passante, tout en réduisant le mouvement de la membrane !

Ensuite on va apprendre à dimensionner l'évent !

Image

Le but est d'arriver à converser une vitesse de l'air dans l'évent raisonnable en fonction de SPL, mais plus l'air va vite plus il y a de friction, rappelez-vous du coefficient de perte dans l'évent Qp !!!

Voici une image tirée à nouveau du site de Francis (mille merci à lui) qui vaut tous les discours :

Image


Le but du jeu va être de toujours se situer sous la courbe violette !

Image

ici on repère la fréquence à laquelle nous avons le pic, dans mon exemple c'est 25 Hz. ensuite je retourne sur la fenêtre de SPL pour voir quelle valeur j'ai à 25 Hz, je trouve 114dB. En me limitant à la courbe violette, pour 114 dB je peux tolérer une vitesse de 25 m/s. Avec mon évent de 20cm (diamètre effectif et donc interne !), je suis à 16 ... Impeccable ! Mais, mais, attention !!!

Attention à être sûr que la longueur de l'évent n'est pas surdimensionnée (sachant que WinISD est trop généreux et qu'il faut en règle général retirer au moins 15% et en moyenne 20/25% de la longueur estimée ! Les explications par Thierry38) et que la première fréquence de résonance de ce dernier est au moins 2 fois supérieur à la fréquence à laquelle je filtre (en bas à droite dans la partie "vents"). Si j'ai un HP que je veux faire jouer jusqu'à 1KHz et que la première résonance d'évent est à 600 Hz :-? (cela dit n'oubliez pas que winISD surestimes la longueur de l'évent, et que parfois cela permet de compenser quelques Hz précieux :grad: ).

Pour mon exemple, la longueur d'évent donné par WinISD est de 41cm, ce qui donnera en réel une longueur d'environ 32/33 cm et donc une première fréquence de résonance qui passe de 420Hz à 530 Hz.

Voilà, je pense que tout est dit, n'hésitez pas à commenter, corriger, poser des questions ... bref tout ce qui fait vivre un forum et les échanges entre passionnés !

EDIT : corrections d'écrits

EDIT2 : Apport de Thierry sur la compréhension des écarts de l'évent sur la longueur simulée et la longueur réelle pour avoir le bon accord
Dernière édition par Cobrasse le 04 Juin 2016 20:45, édité 4 fois.
Cobrasse
 
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Message par Google » 03 Juin 2016 21:11

 
 
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Message » 03 Juin 2016 21:24

Merci bien pour ton tuto.

Tu renseignes les valeurs pour CMS et RMS mais ces données ne sont que rarement dispos dans les données constructeur. Tu les calcules ?
rime
 
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Message » 03 Juin 2016 21:55

Bonsoir Rime,

Si ces info ne sont pas dispo, on rentre Qms ou autre pour arriver à ce que WinISD calcule le reste :wink: .
Cobrasse
 
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Message » 03 Juin 2016 21:56

A lire avec attention :grad: merci cobrasse :bravo:
sebamand
 
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Message » 03 Juin 2016 22:11

Cobrasse a écrit:Bonsoir Rime,

Si ces info ne sont pas dispo, on rentre Qms ou autre pour arriver à ce que WinISD calcule le reste :wink: .


Ok, et c'est là que l'on voit si le fabricant est sérieux ou pas ;)
rime
 
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Message » 03 Juin 2016 22:53

rime a écrit:Ok, et c'est là que l'on voit si le fabricant est sérieux ou pas ;)

Pas forcément ... Certains donnent directement les bonnes valeurs de Qes, Qms et FS, donc Cms et Rms sont calculés par le soft .

Après il faut aussi savoir comment les constructeurs mesurent leur T&S, c'est très important.

Voici par exemple un HP chez wavecor qui montrent de mesures avant burn et après burn :

http://www.wavecor.com/html/sw263wa01_03.html

Regardez les variations au niveau de Qes, Qms (et donc Qts), Fs, Vas ...

De mon constat, la majorité de fabricants de HP destinés au touring/sonorisation ... mesurent les T&S après un burn ... Donc la bobine est "chaude" et la valeur de Qes et donc Qts est plus basse que quand on use pas du HP plein balle ! Il convient d'en tenir compte ! La Fs se stabilise assez rapidement quand une membrane brasse, ça détend l'ensemble spider/suspension pour atteindre une valeur stable ... Cela peut être variable suivant la dureté de la suspension/spider et une période de repos fait remontée la valeur de Fs proche de celle en sortie de carton ! Puis quand le HP refonctionne Fs redescend pour se restabiliser ... En gros un HP (de grave) se rode constamment ! les mesures les prouvent sans soucis :grad: .

Au final, il convient de ne pas modifier la valeur de FS (celle qui est valable quand le HP fonctionne bien sûr :siffle: ). Mais par contre de faire attention au Qes (et donc Qts) qui à plus de chances d'être plus élevé sur des HP dit de "sonorisation" que celui indiqué dans la doc qui est mesuré après un burn sur bruit blanc/rose (filtre ou non).

:wink:
Cobrasse
 
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Message » 04 Juin 2016 8:14

Merci Cobrasse, bonne initiative, un peu de partage d'info cafait du bien.
pour completer le topic, voici un PDF de l'auteur de wnisd qui devloppe la theorie (équation) pour un sub:
http://koti.kapsi.fi/jahonen/Audio/Pape ... elling.pdf

il y a aussi un papier qui explique la différence de calcul de l'event selon les logiciels:
http://koti.kapsi.fi/jahonen/Audio/Pape ... engths.pdf

bon ca n'a rien à voir, mais le meme J Ahonen a aussi écrit un excellent papier sur un cross over 2 voies LR4 en "state variable" qui est vraiment compact et simple à réaliser alors je mets le lien :
http://koti.kapsi.fi/jahonen/Audio/Pape ... riable.pdf
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maxidcx
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Message » 04 Juin 2016 11:02

Cobrasse a écrit:le reste découle de source ...

Mais qu'est-ce que c'est que cette expression ?? :lol: :lol:
Sagem
 
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Message » 04 Juin 2016 12:22

Merci Cobrasse.
Ce clarifie bien les choses en autre pour les parametrres Qx, le critere sur la vitesse d'event.
Concernant les remarques de Francis Brooke sur les events multiples et le non calcul correct de WinISD, je ne sais pas si cela est tjrs vrai avec la version actuelle.

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Message » 04 Juin 2016 13:15

Sagem a écrit:
Cobrasse a écrit:le reste découle de source ...

Mais qu'est-ce que c'est que cette expression ?? :lol: :lol:

Une expression pour les gens fatigués :grad: :hehe: .

Maxidcx merci pour tes liens ... On voit que tous surestimes la longueur réel de l'évent pour avoir le bon accord, pourquoi :wtf: .

Polopretress, les évents multiples j'estime qu'il faut vraiment pas avoir le choix pour se prendre la tête avec, un seul évent ça fait la même chose en plus simple ... :siffle: .

Pour ceux qui sont équipés pour mesurer les paramètres T&S des HP, dans ce cas vous pouvez entrer vous même la mesure de Fs par exemple, surtout qu'après rodage vous pouvez vous placer dans vos conditions d'usage et mesurer juste derrière la FS !

Exemple, j'ai un Dayton DA215-8 à la maison ... Le constructeur me donne un FS à 35Hz. Mesure en sortie de carton = 35Hz

Nickel, mais après un burn sur signal à 20 Hz, la Fs est descendu à 26 (grosse variation !). Après un jour de repos je mesure 28 Hz ... Au final j'ai retenu 27Hz.

Sur un Scanspeak 22W4534G00, j'ai eu des variations moindre, en passant de 30Hz sortie de boîte à 26Hz, puis 27Hz :wink: .
Cobrasse
 
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Message » 04 Juin 2016 14:30

Cobrasse a écrit:Si ces info ne sont pas dispo, on rentre Qms ou autre pour arriver à ce que WinISD calcule le reste :wink: .

A ce propos, un truc énervant dans WinISD (je suppose que ca n'a pas changé, vu que ce soft n'est plus vraiment maintenu), c'est que:
Si tu rentres suffisamment de paramètres pour qu'il en calcul un autre, et que tu as aussi rentré ce dernier paramètre,alors WinISD va comparer la valeur calculée et celle entrée et si elles ne sont pas strictement égales (elles ne le sont jamais) , WinISD va considérer qu'il y a une erreur. :grr:

J'ai perdu un certain temps à comprendre , car l'erreur n'est pas très explicite. La solution est de rentrer les paramètres progressivement et de ne jamais rentrer un paramètre déjà calculé (vérifier quand même qu'il n'y a pas trop d'écart).
Dernière édition par tcli le 04 Juin 2016 14:42, édité 1 fois.

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Message » 04 Juin 2016 14:32

Excat, je vais indiqué cela :wink:
Cobrasse
 
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Message » 04 Juin 2016 19:58

Joli tuto cobrasse merci !
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Kro
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Message » 04 Juin 2016 20:36

cobrasse a écrit:... On voit que tous surestimes la longueur réel de l'évent pour avoir le bon accord, pourquoi :wtf: .


Il y une explication qui tient la route.(faut que je retrouve l'article...)
les calculs conventionnels ne considèrent que le résonateur Helmholtz.

Vient s'ajouter un phénomène propre aux lignes de transmission (un peu comme une charge arrière 1/4 d'onde).
Càd que le tube est virtuellement plus long (retard de ligne).

et qui n'est pas modélisé.
j'étais tombé sur 16-18% de longueur à couper (avec peu d'amortissant dans le pied de grave).

Troels aussi,vers 18% (longueur à x 0.82).
http://www.troelsgravesen.dk/vent_tuning.htm

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Message » 04 Juin 2016 20:48

Bonsoir,

Merci Kro.

N'hésitez pas à étoffer, corriger le tuto au besoin, il se doit d'être au plus juste pour ne pas induire en erreur les débutants et leur permettre de se soumettre à l'exercice sans contrainte :wink: .

Merci Thierry pour tes explications, je link cela en First page :thks:
Cobrasse
 
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