Bas medium à pavillon avec deux 18"

[indien29]

Bonjour Jean, quand je disais les Subs en dessous des pavillons, c’était en dessous en fréquence, je n’ai encore rien défini pour la partie Subs, je comptais te demander justement ce que tu en pensais

[indien29]

@Jean
Pour le passe haut électrique, as-tu une idée pour sa gestion ? (ma question précédente)

De la découle l’extension nécessaire ou non vers le bas, donc sans doute de l’utilisation de 18 ou de 15 pouces

[Nico1383]

@Indien29, Ça fait beaucoup de volume perdu, il doit y avoir moyen de replier ça mieux non?

[indien29]

@Indien29, Ça fait beaucoup de volume perdu, il doit y avoir moyen de replier ça mieux non?

Il y a beaucoup de place (330m2 brut) et seulement une distance d'écoute limitée à 14m, la salle fait 22m de long

Les enceintes sont Inwall et le inwall peut etre profond, inutile de replier quoi que ce soit, si je fais ce montage DIY, il faut que ça reste simple et facile à construire (il y en a 3 et il n'y a pas que ça à fabriquer)

[indien29]

L'idéal serait de placer les pavillons au sol et contre les murs latéraux, mais vu la largeur de ta pièce, c'est peut-être impossible. Si tu peux les placer contre les murs, alors un positionnement type estrade est l'idéal (les deux HP côte à côte verticaux, une seule paroi courbe)

Je vois, un peu comme chez Bamboufou ?

Oui ce serait possible, mais comme les 2 HP sont placés verticalement l'un au dessus de l'autre, tu cloisonnes pour séparer le rayonnement des 2 HP ?

Le FH2 offre peut être un couplage favorisé par la convergence des 2 expansions des pavillons formant une sorte de pièce de phase, penses tu que ça joue sur le résultat et la performance globale de cette conception ?

Sinon, le mur pourrait servir à remplacer la cloison extérieure d'un montage type FH2, on garde la pièce de phase (je ne sais pas si ce terme est applicable ici) et surtout on réduit la hauteur du pavillon pour limiter les distances entre centres acoustiques.

Autre point, si on monte un pavillon type estrade dans chacun des 2 angles avant de la salle, on aura le pavillon du centre qui sera différent, c'est un détail mais normalement sur une appli HC, les 3 enceintes du frontal doivent idéalement avoir un rayonnement proche

[Invite107]

Jean-Marc,

Voici l'élongation du diagramme pour 140 dB en sortie :

On est à la limite (8 mm) à 50 hz. Il faut donc protéger le HP avec un passe-haut. J'imagine que tu vas utiliser un filtrage numérique FIR.

Il n'est pas utile de cloisonner le pavillon. Si celui-ci fait autour de H=0.7 m, la fréquence au-dessus de laquelle apparait des modes verticaux est de C/2.H soit, 242 hz. Comme tu coupes à 330 hz, on est dans les clous. On peut mettre un séparateur entre les deux HP comme avait fait Marcel, histoire que la gorge soit centrée sur les membranes.

Effectivement, le pavillon central, ne sera pas identique à ceux des côtés, si on les place en encoignure. Je n'ai pas d'expérience dans ce domaine, mais avec une BP limité à 330 hz, je ne pense pas que cela soit important.

[indien29]

Merci pour tout Jean !

La difficulté pour moi est maintenant d'estimer le room gain par rapport au placement du pavillon au raz du sol et en encoignure.

Celui-ci défini l'extension de la réponse en bas de bande, donc le choix d'une paire de 15" ou de 18".

Si on part sur 10dB, les 15" suffisent amplement et permettent même une protection électrique de 12 ou 18dB/Oct (peut être même 24dB ?) si je vise un LR24 acoustique.

Ce ne sera pas en FIR car trop de latence, une pente plus forte serait sympa sans rotation de phase, mais la rotation d'un ordre 4, même 8 reste je pense inaudible.

A 330Hz le passe bas sera par contre du FIR phase lin comme le reste des coupures plus hautes.

Peut-on simuler avec plus de précision cette valeur de room gain ?

[Invite107]

Peut-on simuler avec plus de précision cette valeur de room gain ?

On peut simuler la réponse avec Hornresp en 2pi (pav sur un mur), 1pi (pav au ras du sol) et en 0.5pi (pas en encoignure). Il est plus rigoureux de parler de "boundary gain" plutôt que de "room gain" qui lui dépend des modes de la salle. Voici ce que l'on obtient toujours pour 100 W en entrée :

Le niveau SPL est un problème dans une grande salle, car le PE est à une distance importante des sources. Ça nécessite des transducteurs hors norme. De plus, il est très difficile d'avoir des taux de distorsion très bas. Avec 140 db en sortie de ce pavillon, on ose à peine imaginer le niveau dans la chambre de compression !

Personnellement, je pense que les grandes salles ont plus d'inconvénients que d'avantages. Le principal bénéfice d'une grande salle est la gestion des modes. On entend dire que dans les grandes salles, les modes sont rejetés en dehors du domaine audible. Cette expression prête à confusion. En réalité, une grande salle à beaucoup plus de modes qu'une petite salle et c'est le but. Cela permet d'étaler les modes et d'éviter une résonance concentrée autour d'une fréquence donnée.

Pour s'en convaincre, on peut tracer la réponse modale d'une salle. Je joins un code scilab (Code scilab) qui réalise ce tracé à partir du calcul de la fonction de Green dont on trouvera quelques explications sur ce lien : https://www.audiosciencereview.com/foru ... ain.23211/

Je limite la fréquence supérieure à 100 hz, car un traitement acoustique efficace amortira tous les modes au-delà de cette fréquence. Voici la réponse modale pour une salle de 3x5x9 m. La source est placée dans un coin au sol et le microphone dans le coin diamétralement opposé. De cette manière tous les modes sont excités :

Voici maintenant la réponse d'une salle dont on a doublé les dimensions (6x10x18) :

On voit que la densité de mode est plus importante et la réponse dans la bande 40 hz - 100 hz sera plus lisse.

Mais, une alternative à une grande salle est de ne pas exciter les modes en multipliant les sources. Si l'on se place dans le cas d'un SBA, soit 4 HP répartis dans le mur frontal (voir ce document https://en.wikipedia.org/wiki/Double_bass_array). Ce placement de HP va permettre de supprimer tous les modes horizontaux jusqu'à 68 hz et verticaux jusqu'à 113 hz. Voici ce que l'on obtient dans la salle 3x5x9 m (le microphone est toujours placé dans un coin) :

On ne trouve plus que la présence des modes longitudinaux qui sont : 19,38,57,76,95 hz. En effet, tous les autres modes sont rejetés au-delà de 100 hz ou non excités. Un traitement efficace du mur arrière avec 2 à 2.5 m d'isolant supprimera complétement les modes restant.

Si l'on regarde maintenant ce qui se passe dans la grande salle, toujours avec 4HP, on obtient :

On voit que des modes verticaux et horizontaux n'ont pas été complétement supprimés. Cela vient du fait que l'écartement des HP vu les dimensions de la salle, ne suppriment maintenant les modes que jusqu'à 34 hz en horizontal et 56 hz en vertical. On remarque que la densité de mode dans la bande 70-100 hz est moins importante (tous les modes ne sont pas excités). Au final la réponse dans cette bande de la grande salle sera moins bonne que la plus petite. Il faudrait utiliser 9 HP pour supprimer tous les modes en V et en H.

Très intéressant. J'ai appris qq chose je crois sur Hornresp avec lequel j'ai pas mal joué. Je n'avais jamais pris garde qu'il simulait une charge pavillonnaire optimale pour une bande passante donnée.

On peut donner quelques explications sur comment Hornresp calcule cette réponse optimale. Les calculs sont établis sur le célèbre papier de Marshall Leach "On The Specification of Moving-Coil Drivers For Low Frequency Horn-Loaded Loudspeakers".

Un haut-parleur à pavillon est très différent d'un haut-parleur à rayonnement direct.

Un haut-parleur à rayonnement direct à une bande passante qui s'étend de Fs à Fd, Fs étant la fréquence de résonance et Fd la fréquence telle que la circonférence de la membrane soit égale à la longueur d'onde de cette fréquence. La valeur du paramètre Qts du HP ne change pas réellement la bande passante du HP. Elle ne joue que sur la réponse du HP autour de Fs.

La bande passante d'un HP à pavillon est centrée autour de Fs et la valeur de Qts joue directement sur la bande passante puisque celle-ci est égale à 1/Qts. Autrement dit, plus le Qts du HP est petit, plus la bande passante est étendue. C'est la raison pour laquelle les HP à pavillons sont tous très amortis.

Dans hornresp, une fois les paramètres du HP entrés, vous pouvez lui demander de calculer le pavillon pour une bande passante donnée définie par les fréquences de coupure Fb, Fh.

Honresp va dans un premier temps calculer la fréquence de résonance du HP dans l'enceinte de telle manière que celle-ci soit centrée entre Fb et Fh. Pour cela il réalise un système à suspension acoustique ; cela détermine le volume de l'enceinte close dans lequel il faudra placer le HP.

Dans un deuxième temps, il va calculer le Qts du HP pour que celui-ci soit conforme à la bande passante demandée.

Le Qts d'un HP à rayonnement direct diffère du Qts d'un HP à pavillon. Dans le cas d'un HP à rayonnement direct, la résistance de rayonnement qui est celle qui transforme l'énergie mécanique en énergie acoustique est tellement faible en regard des autres résistances de pertes qu'elle est négligée dans les paramètres T&S.

Ce n'est pas le cas d'un HP à pavillon. La résistance de rayonnement de la gorge est prise en compte et permet d'introduire un nouveau facteur d'amortissement Qp qui va s'ajouter au Qms et Qes propres du HP. Or la valeur de ce coefficient Qp dépend de la surface de la gorge. Qp est d'autant plus faible que la surface de gorge est également plus faible.

Honresp va alors, dans un troisième temps, calculer la surface de la gorge de telle manière que le Qts total du HP (incluant Qp) donne bien la bande passante demandée. Comme la valeur de Qp tend vers zéro lorsque la surface de gorge tend vers zéro, et que le Qts total est forcément plus faible que le Qp, il est toujours possible de trouver la surface de gorge qui permet de répondre à la bande passante demandée. On comprend également pourquoi, plus on augmente la bande passante plus la surface de gorge diminue.

Il ne reste plus à Honresp que de calculer le pavillon proprement dit. Hornesp choisit de prendre comme fréquence de coupure du pavillon la fréquence de coupure Fb. Ceci permet d'avoir le pavillon le plus court possible. Pour que la réponse de l'ensemble HP plus pavillon descende jusqu'à la fréquence de coupure du pavillon, honresp calcule dans un dernier temps le facteur de forme du pavillon de telle manière que la compliance de l'enceinte close annule la réactance acoustique de la gorge.

J'avais codé il y a quelque temps les formules du papier de Leach dans deux tableurs Excel que l'on peut télécharger ici : Code 1 et Code 2

Ces deux tableurs donnent des résultats très proches des calculs de Hornreps.

[indien29]

Merci Jean

Les 3 graphes sont dans l’ordre 2pi, 1pi puis 0,5pi ?

Toujours avec les RCF L18P400 ?

[indien29]

Merci pour toutes ces explications sur la différence pavillons / radiation directe

[Esscobar]

Merci Jean

Les 3 graphes sont dans l’ordre 2pi, 1pi puis 0,5pi ?

Toujours avec les RCF L18P400 ?

Oui, ça se voit au SPL qui grimpe :p .

[indien29]

C’est clair, il y a aussi le HP sélectionne le 18 ou le 15

[Invite107]

Oui, c'est bien dans l'ordre 2pi,1pi,0.5pi et pour le RCF L18P400.

J'ai fait le calcul de la pression dans la chambre de compression, je trouve 160 dB. Ca donne une distorsion H2 à 330 hz de 10%. Bon, par rapport à Ariane V, on a encore de la marge, c'est 190 dB au décollage

Correction : la valeur est de 150 dB (il y avait une erreur de conversion). La distorsion est donc plus faible et vaut 3%. Cette faible distorsion est due à une surface importante de gorge (1200 cm2).

[indien29]

On verra plus tard avec le CMCD, ça doit être pas mal non plus

Est ce que tu peux adapter cette même taille de pavillon avec une optimisation pour les L15P400 ?

Tu l’as deja faite mais avec seulement 115cm de long, on peut pousser à 150 ou 160cm pour assurer une bonne extention dans le grave, ça devrait offrir une large base utile car ça montera mieux

Merci pour tout !

[Invite107]

Bonjour Jean-Marc,

Voici la simulation avec des L15P400. J'ai eu des problèmes avec Hornresp qui calcule mal les paramètres du pavillon. Je n'ai pas trouvé pourquoi. Je suis parti des paramètres T&S L15P400

On saisit ces paramètres dans Hornresp et on lui demande de calculer le pavillon pour une bande passante 40-300 hz. La puissance injectée est de 100 W. On obtient :

La surface de gorge est relativement grande et le facteur de forme du pavillon très bas. La réponse n'est pas très linéaire.

J'ai utilisé mon tableur pour calculer le pavillon. Voici ce que ça donne :

J'obtiens le même volume d'enceinte close mais une surface de gorge plus petite avec un facteur de forme plus réaliste. La simulation dans Hornresp de ce pavillon donne :

La réponse est plus linéaire.

On cherche maintenant à racourcir le pavillon. On vise une longeur d'environ 160 cm. Avec une bouche de 7000 cm2, on doit augmenter la surface de gorge. On prend un volume d'enceinte plus réaliste pour pouvoir y loger le HP. Voici le résultat :

La fréquence de coupure basse remonte et il apparait des oscillations dans la bande passante. J'ai cherché à diminuer les oscillations en augmentant la surface de bouche et en doublant les pavillons (4H donc). On obtient :

On gagne une réponse plus linéaire.

À titre d'info, j'ai comparé avec 4 HP Altec 515-8GHP. Voici la simulation comparée à la précédente :

La réponse est plus linéaire, plus étendue et avec un SPL plus élevé pour une même puissance (100 W). Le rendement est plus élevé.

Évidemment, du fait de l'élongation maximale plus réduite (2,7 mm), le niveau sonore maximum sera plus faible. Pour 200W en entrée qui donne l'élongation maximale, le niveau SPL de sortie est quand même de 136 dB.

Cdl
Jean