Comprendre les mystères du rendement HP VS compression

[Esscobar]

Bonjour à tous,

Pour faire suite à ces échanges et le commencement de ces questionnements : post180747778.html#p180747778

Pour moi, rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme. Dans le cadre de la loi de conservation de l'énergie, ainsi que le rendement qui est le rapport entre l'énergie utile sur l'énergie consommée par le système la différence se situant dans les pertes.

Nous cherchons à savoir 2 choses, si une chambre de compression augmente le rendement ou quel agit simplement sur la sensibilité en concentrant l'énergie acoustique dans un angle plus restreint, et idem pour les pavillons.

Je pars du postulat que l'énergie acoustique provient des particules d'air mise en vibration à proximité direct de la membrane/diaphragme ... Donc pour une même SD et excursion le SPL est rigoureusement le même cela indépendamment du HP. Le rendement lui est lié justement à la capacité d'un transducteur à convertir efficacement la puissance qui est injectée (tension + courant) en mouvement mécanique (excursion). Cela fait que le facteur de force (BL), la masse mobile (MMS) et la résistance (Re) interviennent directement dans le calcul de rendement d'un haut parleur :



Formule qui se vérifie avec ce HP par exemple : https://www.beyma.com/en/products/c/low ... 0-v2-8-oh/

Pour les compressions apparemment cette formule n'est pas valable à cause de la chambre de compression, Jean Fourcade fournit donc un tableur avec des équations pour calculer le rendement d'une compression : post180748386.html#p180748386

http://www.volucres.fr/AudioHighEnd/res ... ession.xls

En essayant cet outil, par rapport à cette compression : https://www.kartesian-acoustic.com/copie-de-cmp35-vpa

J'arrive à un rendement de 23.6% avec un RMS de 9.5 (qui permet d'avoir 106dB de sensibilité), surface de gorge étant de 11.4cm² (sortie 1.5").

Seulement j'ai voulu transposer cette équation par rapport à un HP en mettant un secteur de gorge très très grand, le résultat fût non probant ! Pourquoi cela ne peut fonctionner ?

J'ai aussi pris l'équation plus haut destiné à calculer le rendement sur des HP conventionnels mais en appliquant les T&S de la compression de chez Kartesian, pour voir que le rendement explosait les scores ... 101% de rendement .

Si vous pouvez éclairer ma lanterne, merci par avance

[Dagda]

Est-ce que la problématique ne vient pas aussi du fait que l'on est pas sur la même "unité" ...
Pour une voiture on part d'une puissance thermique pour aller sur une puissance mécanique ...

Pour notre cas, on entre des "volts" et on sort une pression ... ???

[Esscobar]

Bonsoir Dagda,

La conversion n'est pas celle-là

Pour la voiture on part d'une combustion pour arriver à mettre en mouvement des pistons. Pour un HP ou une compression, c'est de passer d'une énergie électrique à une énergie mécanique (mouvement de la membrane) .

[Bachibousouk]

Jean Fourcade apporte une réponse à ta question ici, mais c’est assez technique

diy-general/comprendre-les-mysteres-du-rendement-hp-vs-compression-t30116509.html

Pour info, le rendement d'un pavillon est le rapport, de la puissance acoustique disponible à l'entrée du pavillon à la puissance électrique fournie à la bobine, mais ce n'est pas la définition adoptée par Keele, d'où des rendements qui peuvent excéder 50 %, limite théorique avec la définition ci-dessus.


Bachi

[Esscobar]

Bonjour Bachibousouk,

J'ai bien lu tout ce qui m'a été apporté, mais j'avoue faire un blocage de compréhension !

Pour qu'il y est augmentation de rendement, il faut soit :

- Une augmentation du nombre de particules d'air en vibration pour une même amplitude (c'est ce qu'il se passe quand la SD augmente)

- Une augmentation de l'amplitude des particules pour un même nombre donné de départ (c'est ce qu'il se passe quand l'excursion augmente)

Donc quel rôle joue la chambre de compression, si elle augmente la "vitesse" comme dit dans la discussion, cela vaut pour l'amplitude, mais il faut noter que la chambre de compression et la gorge de sortie modifie aussi la directivité ce qui augmente le SPL par une concentration d'énergie plus importante par une réduction de la surface, mais cela ne modifie pas le rendement, autre choix doit agir, c'est ce que je ne comprends pas ...

Ce qu'il faudrait trouver ce sont les formules de rendement pour un HP à radiation direct et celle pour une compression, avec les paramètres T&S et quelques données physiques de la compression ... Car les formules que j'utilise plus haut ne semblent pas adaptées .

Merci de la participation en tout cas

[androuski]

Bonjour Bachibousouk,

J'ai bien lu tout ce qui m'a été apporté, mais j'avoue faire un blocage de compréhension !

Pour qu'il y est augmentation de rendement, il faut soit :

- Une augmentation du nombre de particules d'air en vibration pour une même amplitude (c'est ce qu'il se passe quand la SD augmente)

- Une augmentation de l'amplitude des particules pour un même nombre donné de départ (c'est ce qu'il se passe quand l'excursion augmente)

Donc quel rôle joue la chambre de compression, si elle augmente la "vitesse" comme dit dans la discussion, cela vaut pour l'amplitude, mais il faut noter que la chambre de compression et la gorge de sortie modifie aussi la directivité ce qui augmente le SPL par une concentration d'énergie plus importante par une réduction de la surface, mais cela ne modifie pas le rendement, autre choix doit agir, c'est ce que je ne comprends pas ...

Ce qu'il faudrait trouver ce sont les formules de rendement pour un HP à radiation direct et celle pour une compression, avec les paramètres T&S et quelques données physiques de la compression ... Car les formules que j'utilise plus haut ne semblent pas adaptées .

Merci de la participation en tout cas

Pablo,
j'ai aucune compréhension précise de la question, mais sur la méthode j'ai l'impression que dans toutes tes interventions tu évacues l'effet spécifique du pavillon sur l'impédance de rayonnement.

[androuski]

Et aussi : plutôt que wikipédia, privilégie des sources universitaires si tu veux arriver à une compréhension théorique des questions que tu soulèves.

Il ne faut pas oublier que ce sont les universitaires qui produisent le savoir, donc même si la mode est à la remise en question des institutions qui produisent le savoir, prendre comme source wikipédia comme tu continues de le faire ça ne te permettra pas d'aboutir dans ta quête de compréhension

Par exemple :
http://electroacoustique.univ-lemans.fr/

Tout le cours est téléchargeable !
Gratuitement !

[Esscobar]

Salut Androuski,

Je ne crois pas avoir remis en cause les sources universitaires, au contraire même ... Wikipédia n'est qu'un support supplémentaire, ouvert à tous, ce qui peut entrainer des inexactitudes (mais pas toujours), moins une fois qu'un sujet et verrouillé et ne peut-être complété que par des personnes compétentes (exception faite au sujet touchant la politique ).

Mais j'aimerai bien trouvé des formules fiables qui permettent de sortir le rendement, et là pour l'instant je ne les ai pas !

Merci pour le lien, je vais regarder cela à tête reposée

[Bachibousouk]

Il est normal d’éprouver des difficultés faces à ses notions d’acoustiques élémentaires, car elles nécessitent un apprentissage long et difficile. C’est de la physique fondamentale, une science "dure" !
En tout cas, il y a une chose qui peut se comprendre aisément, c’est que la directivité est indépendante du rendement, puisque ce dernier est défini par un rapport de puissance. Le SPL rayonné dans l’axe d’une source dépend de la puissance acoustique rayonnée et du facteur de directivité.
Par définition, une puissance rayonnée ne contient pas d’information sur la directivité et il en est de même pour le rendement.

À retenir simplement que la puissance rayonnée (au moins pour un HP encastré) est proportionnelle au carrée de la vitesse particulaire, mais aussi proportionnelle à sa résistance de rayonnement. On comprend intuitivement que pour une compression pavillonnée, la vitesse particulaire est augmentée par la gorge de la compression et que l’impédance de rayonnement est optimisée par le profil du pavillon. Ce qui confère aux compressions pavillonnées une sensibilité très supérieure aux HP à radiation directe.


Bachi

[Dagda]

En fait, on pourrait faire le parallèle avec l'éclairage.
Candela - Lumens - Lux

Une source lumineuse émettant à 360° consomme une certaine puissance.
Si on place un réflecteur d'un côté pour diffuser à 180°, la puissance consommé reste identique mais le flux lumineux est augmenté.
Si on place une lentille, celle-ci va concentrer le flux lumineux. Une Fresnel va concentrer le flux pour aligner les rayons lumineux parallèlement les uns par rapport aux autres. Toujours la même puissance consommé mais le flux lumineux est encore augmenté (mais dans une direction uniquement).

[Esscobar]

Bachibousouk et Dagda je suis entièrement d'accord pour vos dernières remarques .

Que l'ensemble chambre de compression + guide d'onde augmente la sensibilité ça je ne le nie pas, au contraire je soutiens à 200% et c'est parfaitement compréhensible, on réduit la directivité pour une même énergie de départ qui rayonnait sans ou peu de directivité, donc il y a une plus grande concentration d'énergie dans un cône d'émission .

Le souci, c'est le rendement, car beaucoup me soutiennent que la chambre de compression et le pavillon sont 2 éléments qui augmentent le rendement, et là, j'avoue ne pas comprendre comment cela est possible sans déroger à la loi de conservation de l'énergie .

Merci en tout cas de votre participation .

[Dagda]

Ah alors attention il y a un truc qui me fait dresser les poils mais est-ce que les gens ne font pas un mélange sensibilité / rendement.
Parce que lorsque l'on parle de HP, quand on évoque la sensibilité pas mal parle de rendement alors que ce n'est pas ça du tout !

D.

[JIM]

Le souci, c'est le rendement, car beaucoup me soutiennent que la chambre de compression et le pavillon sont 2 éléments qui augmentent le rendement, et là, j'avoue ne pas comprendre comment cela est possible sans déroger à la loi de conservation de l'énergie .

La loi de conservation d'énergie ne me semble pas compromise tant que l'on ne dépasse pas 100% de rendement.
Augmenter le rendement, c'est réduire la partie de l'énergie dissipée en chaleur.
Je t'ai envoyé l'explication détaillée avec les formules associées !

La difficulté, c'est que l'on rentre dans des notions d'acoustique plus fondamentale et que je ne maitrise pas du tout également. A moins que ce soit ton cas ?
Par contre, il est expliqué en clair et sans mathématique que l'énergie sonore est proportionnelle au carré de la vitesse vibratoire.

La conservation de débit fait que la compression permet d'augmenter cette vitesse vibratoire (compression) et ça, c'est facile à comprendre.
On augmente donc le rendement, en supposant que le pavillon face le job derrière, comme c'est pris en hypothèse dans les simplifications de formules.

La formule ne prend pas du tout en paramètre la sensibilité dans un axe ou l'autre, c'est l'énergie acoustique en sortie de moteur qui est calculée en supposant un pavillon parfait. Tel que l'ai compris.

Pour comparer la pression en sortie d'un moteur et d'un tweeter par exemple, on peut comparer la pression en sortie de gorge chargée par un tube amorti.

[Invite107]

Ce qu'il faudrait trouver ce sont les formules de rendement pour un HP à radiation direct et celle pour une compression, avec les paramètres T&S et quelques données physiques de la compression ... Car les formules que j'utilise plus haut ne semblent pas adaptées .:

La formule que vous avez citée concernant le rendement d'un HP à radiation directe est la bonne. Le seul problème est qu'elle a un domaine de validité qui n'est plus respecté lorsque vous l'utilisez avec la compression dont vous avez mis le lien. Il n'y a pas d'autres simple formule.

[androuski]

Dagda, à propos de tes poils, je pense que les intervenants qui sont passés par ici savent faire la différence entre les deux notions dont tu es devenu le gardien autoproclamé

Tu as le poil sensible en tout cas.

Pablo, perso je suis pas du tout au niveau indispensable pour intervenir sur le fond, mais j'ai l'impression que tu t'arc-bouttes sur cette loi de conservation de l'énergie, et que ça t'empêche de bien ouvrir tes chakra.

Comme je le comprends, si on prend les deux extrémités de la chaîne, et avec les approximations d'un non spécialiste :
- la sensibilité exprime le spl pour une énergie électrique donnée.
- le rendement est le ratio entre l'énergie injectée à l'entrée et l'énergie acoustique produite à la sortie.

Le rendement permet donc de mesurer la capacité d'un système qui convertit une énergie d'un domaine (électrique) à un autre (acoustique) à limiter les pertes (qui sont en fait une conversion dans un domaine non visé par l'application - ici sans doute thermique).

Donc je ne vois pas pourquoi tu exclus la possibilité pour un pav de limiter ce type de pertes en optimisant l'impédance acoustique vue par la compression, sans que ce soit en rapport avec la directivité. Cela respecte parfaitement la loi que tu mets en avant puisque l'énergie injectée en entrée se dissipe sous des formes variables, certaines désirées et d'autres non.