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Les enceintes ( hors caissons qui ont un forum à part )

réduire les résonances de tuyau d'évent

Message » 01 Nov 2020 3:14

Hello les confinés,

Retraité, ben j'ai même plus le boulot pour sortir de chez moi, hormis l'heure de promenade ou pour faire quelques courses. Ce qui me laisse du temps pour me pencher sur une problématique qui me travaillait (un peu, hein) depuis longtemps.
Le Bass-Reflex c'est vraiment topissime: 1) la grande majorité des mid-woofers/woofers actuellement disponibles sont adaptés à ce type de charge 2) le gain en spl dans le grave/sous-grave est incomparable vs la charge close ou même le radiateur passif 3) en général pas moins performant que les Transmission-Lines 4) importante plage de réglage par la seule adaptation de sa longueur 5) pas cher mon fils.
Ses seuls défauts à mes yeux: 1) prend de la place vs clos ou passif, mais surtout 2) sa résonance de tuyau est souvent importante et perturbe la fidélité de reproduction du médium, surtout sur les 2-voies équipées de woofer à grande élongation et accordées bas.

Alors j'ai cherché sur le net quelles solutions ont été apportées (ou tentées) à cette résonance de tuyau et en ai trouvé quelques-unes, + ou - efficaces, + ou - complexes, + ou - adaptées au DIY (il en existe peut-être d'autres, si vous en avez connaissance, merci de poster):

- extrémité(s) évasée(s) (trompette): l'évasement doit être assez conséquent et son efficacité est plus portée sur le vortex créé par le frottement de l'air sur paroi, audible à très basse fréquence, que sur la résonance de tuyau...
- emplacement avec ouverture interne tombant dans un nœud de l'onde stationnaire interne avec fréquence identique à la 1ère résonance de tuyau de l'évent (ouch): efficacité avérée mais il va sans dire que la complexité de la mise au point et le temps nécessaire sont rébarbatifs en DIY...
- partie centrale en matériau mou, à pores fermés ou ouverts (Kef): efficacité médiocre...
- état de surface alvéolé ("balle de golf" de B&W me semble-t-il): efficacité médiocre...
- partie centrale percée de multiples trous: efficacité médiocre et légère perte de rendement...
- cylindre de thibaude placé contre les parois: efficacité médiocre et légère perte de rendement...

et enfin:
- résonateur amorti, greffé sur le tuyau d'évent. C'est cette dernière technique que j'ai décidé d'investiguer parce que son efficacité semble attestée, qu'elle est simple à mettre en oeuvre tant dans son aspect géométrique que dans sa construction..

Rappel:
- La 1ère résonance (et de plus forte amplitude) se produit à une fréquence = à c/(2*L+0.8*d) où c = célérité du son (344m/s), L= longueur évent en m et d = diamètre évent en m.
- A diamètre égal, plus le tuyau est long, plus la fréquence d'accord et la fréquence de résonance sont basses
- A fréquence d'accord égale, plus le volume du tuyau est grand, plus l'amplitude de la résonance est marquée

Mes tests se feront sur Fantine, une colonne équipée d'un Peerless SDS 164THP chargé dans 41 litres; l'évent d'origine, un BR70TR a été neutralisé. Le tuyau utilisé est un PVC de 50mm de diamètre ext (46mm interne) afin d'être en mesure de rentrer dans la boîte avec des longueurs importantes (pour favoriser l'effet de tuyau).

A+

edit: j'ai ouvert un thread sur diyAudio dans l'espoir que quelqu'un me modélise mon système d'évent à double trap: https://www.diyaudio.com/forums/multi-w ... -vent.html

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Message par Google » 01 Nov 2020 3:14

 
 
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Encart supprimé pour les membres HCFR

Message » 01 Nov 2020 3:15

Résultats définitifs dans post2

Photos des protagonistes:

fantine.jpg


fantine arrière.jpg


évents et traps.jpg


Mesures d'impédance; tous les évents sont en 46mm interne de diamètre et montés affleurants au baffle sur un côté. Mesures de réponse en fréquence: réalisées en champ proche, micro placé sur le plan sortie d'évent.

Event de L74mm sans trap; le reliquat de l'onde stationnaire principale à 176Hz est visible sur la courbe d'impédance; la fréquence d'accord est à 35Hz, un accord bas mais tout à fait acceptable pour une telle enceinte (Fantine est accordée à 42Hz avec l'évent BR70TR d'origine); les résonances de tuyau vues sur la réponse en fréquence sont relativement énergiques, malgré la faible longueur de cet évent.
Z évent L74mm sans trap.JPG

RF évent L74 sans trap.JPG


Event de L250mm sans trap; MISE EN GARDE: les images qui suivent sont susceptibles de heurter la sensibilité de certains diyers :mdr: la fr d'accord est à 23Hz, très basse donc; les résonances de tuyau sont extrêmement énergiques et le 1er pic est peu ou prou en accord avec l'équation du post1, les effets de bord et de friction étant responsables de l'écart constaté (605Hz vs 638Hz).
Z évent L250mm sans trap.JPG

RF évent L250mm flush int sans trap.JPG


Event de L250mm avec trap de L110mm (soit légèrement moins que la moitié de la longueur de l'évent) et placé au centre de l'évent; la courbe d'impédance est strictement identique à celle d'un évent sans trap de L250mm; par contre, la 1ère résonance à 610Hz est réduite de 20dB! alors que son H2 (1230Hz) n'est quasiment pas réduite; les résonances supérieures sont légèrement réduites.
Z évent L250mm avec trap de 11cm stuffé dacron.JPG

RF évent L250mm avec et sans trap.JPG


Je me suis aussi amusé à constater l'effet du dacron; le dacron réduit mais aussi linéarise résonances et anti-résonances (creux et pics):
RF évent L250mm avec trap avec (jaune) et sans dacron (blanc).JPG


J'ai également testé avec trap non rempli de dacron et non bouché, le résultat est quasi identique à l'évent sans trap:
RF évent L250mm avec trap bouché et rempli de dacron et trap non bouché et non rempli de dacron.JPG


trap avec dacron de L190mm vs trap avec dacron de L110mm : quasi aucune différence, la 1ère résonance à 610Hz est toujours aussi bien réduite et malheureusement la H2 toujours aussi présente; il semblerait donc que la longueur du trap (sauf peut-être si bien plus courte que la demi-longueur de l'évent) ne soit pas un facteur sensible.
trap de L190mm vs 110mm.JPG


trap avec dacron de L60mm vs trap avec dacron de L110mm quart d'onde au lieu de demi-longueur d'onde: l'amortissement se produit trop haut en fr, la résonance principale n'est pas assez amortie et, de plus, le 1230Hz est toujours de même amplitude (mon p'tit doigt me dit que ce 1230Hz va être très compliqué à killer):
trap de L60mm vs 110mm.JPG


trap avec dacron de L90mm (bleue) vs trap avec dacron de L110mm (blanche) soit 36% de la longueur de l'évent: c'est le meilleur compromis de toutes les longueurs de trap essayées; subsiste le 1230Hz, encore et toujours de même intensité:
trap de L90mm bleu vs 110mm blanc.JPG


trap avec dacron de L90mm (bleue) avec différents trous de 2 à 4 trous de 6mm percés au milieu et aux 2/3 du tube; essai absolument non concluant...
trap de L90mm percé de différents trous de 6mm; bleue est sans trous.JPG


Event en tube de mousse d'isolation de 250mm sans trap (orange) vs pvc avec trap le plus performant, celui de 90mm (bleue) et pvc sans trap (jaune): la réduction de la 1ère résonance à 610Hz est de 13dB vs 23db pour l'évent pvc trapé, mais, plus intéressant, la H2 à 1230Hz est également réduite de 13dB; je rappelle qu'aucun évent rigide avec trap n'a pour l'instant réussi à agir, ne serait-ce qu'un chouia, sur cet H2. Je vais réfléchir à ça et essayer de concocter un système cumulant ces 2 réductions...
évent pvc 250mm sans trap (jaune), pvc 250mm avec trap de 90mm (bleu), tube mousse 250mm sans trap (orange).JPG


Essais de traps expanseurs: l'expansion de 50 à 100mm (dia ext) s'effectue après 80mm, donc ça revient quasiment à ajouter un volume au trap de L90mm:

trap expanseur de dia 50mm vers 100mm avec un col de longueur 80mm sur évent pvc de L250mm
event 250mm mousse orange, bleu trap de 90mm, rose trap expanseur avec col de 80mm.JPG


trap expanseur à volume augmenté de dia 50mm vers 100mm avec un col de longueur 80mm sur évent pvc de L250mm
event 250mm, rose trap expanseur avec col de 80mm, vert le même mais avec volume augmenté.JPG


Résultats:
- la RF du trap expanseur ressemble beaucoup à l'évent tube mousse; il est plus performant de 500 à 1000Hz et réduit le 1230Hz avec la même magnitude; il est toutefois moins performant que le trap de L90mm de 500 à 1000Hz.
- augmenter le volume du trap expanseur donne quasiment la même RF que le trap expanseur non augmenté, et donc ne sert à rien dans cette config.

Là ça promet: 1ère fois que je réussis à réduire toutes les résonances, y compris le 1230Hz!!!
évent mousse de L250mm avec 2 traps (blanc) vs pvc sans trap (orange) vs pvc 1 trap (bleu):
évent mousse de L250mm avec 2 traps (blanc) vs pvc sans trap (orange) vs pvc 1 trap (bleu).JPG



à suivre...

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Message » 01 Nov 2020 3:15

Résultat des courses:

évent pvc avec 2 traps qui tuent complètement la résonance principale à 610Hz et sa H2 à 1230Hz:
évent double-trapé vs évent simple tube.JPG


l'engin avec ses dimensions (en pouces because ai créé un thread sur diyAudio dans l'espoir que quelqu'un puisse me le modéliser; rappel: 1" = 2.54cm):
double trap vent.jpg


un système bien moins lourd à mettre en oeuvre: des trous (12) de 10mm sur le pourtour du centre du tube, à hauteur de 57% de la section du tube; efficacité légèrement moindre que le système de traps (surtout sur H2) mais néanmoins très correcte; accord décalé vers des fréquences plus hautes mais il est facile de retrouver l'accord voulu en prenant un tube plus long et en coupant ses extrémités:
évent 12 trous centraux vs évent simple tube.JPG


Page16 il est décrit un système avec 2 rangées de trous décalées afin de réduire fondamentale et son H2.

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Message » 01 Nov 2020 9:21

Mais comment ça tombe super bien ce travail !!
résonateur amorti, greffé sur le tuyau d'évent


Tu aurais une illustration ou une doc à nous passer en attendant les tests ?
Si besoin les week end suivant j'aurais un peu de temps pour tester 1 truc ou 2

En tout cas bravo pour le sujet, il me trainait dans la tête depuis plusieurs mois
HoberM
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Message » 01 Nov 2020 18:22

HoberM a écrit:Mais comment ça tombe super bien ce travail !!
résonateur amorti, greffé sur le tuyau d'évent


Tu aurais une illustration ou une doc à nous passer en attendant les tests ?

http://techtalk.parts-express.com/forum ... ch-winners
:wink:

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Message » 01 Nov 2020 18:43

Ah ouuuiii je l'avais déjà remarqué celle là sans jamais chercher à comprendre l'évent !!
Tu vas t'amuser !!!!
HoberM
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Message » 01 Nov 2020 18:51

HoberM a écrit:Tu vas t'amuser !!!!

Oui, le but est de comprendre en m'amusant. :wink:

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Message » 01 Nov 2020 20:14

Et si on le bouche ?
Ça résout le problème... :siffle:

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Message » 02 Nov 2020 0:18

Ah oui quand même. :ko:
Pas exactement décoratif.
Ça fait évier aussi du coup ?

Belle trouvaille cpdt :bravo:
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Message » 02 Nov 2020 7:54

C'est l'enceinte de Mario :mdr:

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Message » 02 Nov 2020 15:51

En fait, tu mets un résonateur de helmholtz sur l'évent.
C'est ce qui est fait en automobile pour diminuer le bruit d'admission, le fameur brooooop si agréable sur les véhicules un peu sportif.

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Message » 02 Nov 2020 16:32

Il me semble avoir vu ça sur quelques enceintes du commerce également mais je n'ai pas souvenir des modèles :roll:
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Message » 02 Nov 2020 16:35

Ca s'est fait aussi sur des pavillons :wink:

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Message » 02 Nov 2020 17:08

A oui, sur le TAD notamment :wink:
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Message » 02 Nov 2020 19:49

Pour les enceintes colonnes dont les évents sortent sous la base de celle-ci, quel est le but recherché ?

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