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

Fractionnement de membrane rigide et distorsion

Message » 24 Aoû 2016 19:37

pour les rangs pairs,j'essaie...je me jette à l'eau

Suivant Klippel:

Image

-les harmoniques impaires résultent d'une déformation symétrique (comme un signal carré qui se décompose en H1,H3,H5,H7)
-les rangs pairs d'une déformation asymétrique.

1ère hypothèse:
le BL(x) n'est pas symétrique ,ce serait donc la force appliquée à la membrane qui est dissymétrique.(aller et retour).
mais ça semble peu probable,vu les déplacements à ces fréquences,et surtout les niveaux en petits signaux.
donc ni L(i) et ni L(x).

2ème hypothèse:
le fractionnement qui est +- progressif,n'est pas symétrique (il l'est de façon annulaire/circulaire) mais ne serait pas symétrique dans la "cassure" (en ce sens que le cône se plie +facilement en tirant qu'en poussant depuis l'apex).
comme la pression à l'intérieur de la boîte est + forte en "reculant...le cône se déformerait + qu'en sortant...

3ème hypothèse:
la membrane a des modes circulaires asymétriques (comme montré + haut).intuitivement,c'est moins crédible

Image

Au choix... :-?
thierry38...
 
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Message par Google » 24 Aoû 2016 19:37

 
 
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Message » 25 Aoû 2016 12:27

Les discussions des uns et des autres ( en particulier de Thierry 38 ) m'amènent à formuler une explication sur le rejet de H3 par un circuit bouchon placé en série sur le HP, et centré sur la fréquence de fractionnement.

Rappel: Nous avons un HP avec une bosse d'amplitude prononcée sur son fractionnement. Lorsque le HP est excité par une fréquence qui correspond au 1/3 de la fréquence de ce fractionnement, la distorsion H3 à cette fréquence fait un bond en avant. C'est gênant parce que ça oblige logiquement à utiliser le HP en dessous du 1/3 de sa fréquence de fractionnement, pour ne pas exciter celui-ci. Pour exemple, un grave médium qui fractionne à 4500 Hz , avec par conséquent une H3 gênante à 1500 Hz, devrait être utilisé en dessous de 1500 Hz, suffisamment en dessous en tout cas pour que 1500 Hz soit atténué ...

Quelques essais sommaires sur une membrane rigide ( un dôme Dayton RS 52 ) montrent un aspect curieux: Si je filtre le HP avec un passe-bas au dessus du 1/3 de Ffrac, je n'atténue pas la distorsion, ce que la logique " mécanique " du HP prévoyait. Si je filtre en actif, idem évidemment. Si je place un circuit bouchon sur le fractionnement, pour égaliser le HP, toujours en actif, ça n'a toujours aucun effet sur la distorsion au 1/3 de Ffrac, c'était attendu.

Mais surprise, si je réalise ce circuit bouchon ( L//C) et que je le place en série sur le HP, en passif donc, ça marche ! La distorsion au 1/3 de Ffrac disparait !

Mon explication:
Le générateur, ici de H3, n'est pas l'amplificateur, mais le HP ( cette H3 est une distorsion non linéaire générée par le HP lui-même ). Dans le cas habituel, ce générateur qu'est le HP renvoie le courant généré ( force contre-électromotrice ) dans le circuit de sortie de l'ampli, qui est en général à basse impédance. Ce courant est absorbé dans le générateur de tension quasi parfait ( résistance de sortie nulle ) que représente l'ampli, et il ne se passe rien.
Avec le circuit bouchon en passif en série sur le HP, nous avons insérer une " résistance " importante entre le générateur qu'est le HP et la source de tension quasi parfaite qu'est l'ampli.
Le HP développe maintenant le courant du à H3 dans cette " résistance " et crée ainsi une différence de potentiel à la sortie de l'ampli. Comme ce potentiel ne devait pas exister, l'ampli le corrige en envoyant un courant inverse afin de maintenir sa sortie à 0.
Bon, c'est un asservissement en courant, on a transformé localement l'amplificateur de tension en amplificateur de courant.

Si c'est le cas, pour un filtrage actif, on aurait tout de même quelque intérêt à égaliser le fractionnement en passif, avec un circuit bouchon série, amha.

cdt ... Daniel ...
Daniel16
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Message » 25 Aoû 2016 15:22

Avec le circuit bouchon en passif en série sur le HP, nous avons insérer une " résistance " importante entre le générateur qu'est le HP et la source de tension quasi parfaite qu'est l'ampli.
oui
Le HP développe maintenant le courant du à H3 dans cette " résistance "
oui
et crée ainsi une différence de potentiel à la sortie de l'ampli.
non, justement il n'y a plus rien à l'ampli et comme beaucoup l'on dit, devrait faire l'inverse vu que plus aucun amortissement.
Si ton circuit bouchon était parfait cela reviendrait à débrancher le HP à cette fréquence.
thierryvalk
 
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Message » 25 Aoû 2016 15:59

thierryvalk a écrit:
Avec le circuit bouchon en passif en série sur le HP, nous avons insérer une " résistance " importante entre le générateur qu'est le HP et la source de tension quasi parfaite qu'est l'ampli.
oui
Le HP développe maintenant le courant du à H3 dans cette " résistance "
oui
et crée ainsi une différence de potentiel à la sortie de l'ampli.
non, justement il n'y a plus rien à l'ampli et comme beaucoup l'on dit, devrait faire l'inverse vu que plus aucun amortissement.
Si ton circuit bouchon était parfait cela reviendrait à débrancher le HP à cette fréquence.


Et bien nous sommes en désaccord sur ce point.

J'aurais du écrire : le courant de H3 tente de créer ( sur l'impédance élevée du circuit bouchon ) une différence de potentiel. Cette différence de potentiel est rendue impossible par contre-réaction de l'ampli, qui, effectivement, ne veut rien voir à ses bornes.

La seule façon qu'il a ( l'ampli ), de garder une tension nulle à ses bornes, est d'envoyer un courant opposé. Il contrôle ici et localement le courant afin de garder une tension nulle en sortie.

C'est précisément parce que le courant du à H3 peut développer une tension parasite sur le circuit bouchon que l'ampli peut envoyer un courant inverse pour garder son contrôle en tension, mais ce contrôle en tension se fait sur l'ensemble en série ( HP + bouchon ).

Si le HP est seul aux bornes de l'ampli, le courant est absorbé par l'ampli ( dans sa résistance interne quasi nulle ) , mais ce courant existe néanmoins ! C'est la présence de cette impédance en série entre le HP et la sortie de l'ampli, qui permet à celui-ci d'envoyer un courant de signe opposé, afin de maintenir nulle sa tension de sortie.

Pour moi, il s'agit d'un asservissement local. La membrane du HP est l'élément à contrôler. Le capteur est la bobine du HP. L'impédance du circuit-bouchon est l'élément qui prélève le courant du capteur. L'amplificateur contrôle la tension en s'opposant à ce courant.
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Message » 25 Aoû 2016 16:21

Mouais,
A mon humble avis, si tu reprends les calculs d'un système bouclé ayant un gain en boucle ouverte important, et un taux de CR traditionnel, ton hypothèse n'est pas vérifiée.
J-C.B
 
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Message » 25 Aoû 2016 16:23

Bonjour
Daniel16 a écrit: Le générateur, ici de H3, n'est pas l'amplificateur, mais le HP ( cette H3 est une distorsion non linéaire générée par le HP lui-même ). Dans le cas habituel, ce générateur qu'est le HP renvoie le courant généré ( force contre-électromotrice ) dans le circuit de sortie de l'ampli, qui est en général à basse impédance.

La force contre-électromotrice générée par le mouvement de la bobine dans le champ magnétique de l'entrefer n'est pas un courant mais une tension. Le circuit global avec l'amplificateur doit donc être vu comme deux générateurs de tension reliés ensemble par le circuit de l'impédance de la bobine mobile en série avec l'impédance du circuit bouchon.
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Message » 25 Aoû 2016 17:23

Tout comme un micro, un hp génère une tension s'il devient générateur.
Le courant de la bobine devient tension à travers sa propre impédance, Re et Le.

Une impédance supplémentaire (notch, passe bas) s'ajoutera à Re+Le série dans la boucle avec l'ampli et les câbles (n'oublions pas les câbles :ane: )

As tu refais les mesures récemment pour ce sujet spécifique ou ce sont des archives ?


ps : Il y a quelques papiers chez JBL sur la distorsion des Hps, la symétrie des moteurs des hp moderne tant surtout à réduire H2 et les harmoniques paire.
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Message » 25 Aoû 2016 17:32

Thierry, Jean Claude, Siméon,

OK les gars, visiblement mon hypothèse n'est pas convaincante.

cdt ... Daniel ...
Daniel16
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Message » 25 Aoû 2016 17:56

JIM a écrit:Tout comme un micro, un hp génère une tension s'il devient générateur.
Le courant de la bobine devient tension à travers sa propre impédance, Re et Le.

Une impédance supplémentaire (notch, passe bas) s'ajoutera à Re+Le série dans la boucle avec l'ampli et les câbles (n'oublions pas les câbles :ane: )

As tu refais les mesures récemment pour ce sujet spécifique ou ce sont des archives ?


ps : Il y a quelques papiers chez JBL sur la distorsion des Hps, la symétrie des moteurs des hp moderne tant surtout à réduire H2 et les harmoniques paire.


OK Jimmy, bien vu !

J'ai retrouvé effectivement une archive, c'est elle que j'ai montrée. Et j'ai refait depuis quelques mesures sur un coin de table, toujours sur un RS 52, et l'atténuation de H3 avec un circuit bouchon série est toujours là ... :o

Il faudrait avoir sous la main un HP genre médium grave à membrane rigide et fort fractionnement pour confirmer, malheureusement, j'ai pas ça en stock.
Daniel16
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Message » 01 Sep 2016 11:55

j'ai une paire de zaph za14 à membrane alu: http://zaphaudio.com/ZA14W08/
qui fractionnent fort vers 8.5kHz; j'ai essayé un notch série self+condo en //, comme Daniel16 sur son rs52: ça marche pas, même en essayant différentes valeurs de la self ou/et du condo, le pic n'est réduit que de quelques 2 ou 3dB; je pige pas because à la simu ça devrait marcher, même si mon hp est nu, non chargé; pourtant l'impédance ne devrait quasiment pas changer à cette fréquence, que le hp soit chargé ou non... ceci dit, j'ai pas pris le temps de péter une mesure de Z. Si j'ai le courage je ferai des mesures Z.

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Message » 01 Sep 2016 12:53

Daniel16 a écrit:Rappel: Nous avons un HP avec une bosse d'amplitude prononcée sur son fractionnement. Lorsque le HP est excité par une fréquence qui correspond au 1/3 de la fréquence de ce fractionnement, la distorsion H3 à cette fréquence fait un bond en avant. C'est gênant parce que ça oblige logiquement à utiliser le HP en dessous du 1/3 de sa fréquence de fractionnement, pour ne pas exciter celui-ci. Pour exemple, un grave médium qui fractionne à 4500 Hz , avec par conséquent une H3 gênante à 1500 Hz, devrait être utilisé en dessous de 1500 Hz, suffisamment en dessous en tout cas pour que 1500 Hz soit atténué ...

Quelques essais sommaires sur une membrane rigide ( un dôme Dayton RS 52 ) montrent un aspect curieux: Si je filtre le HP avec un passe-bas au dessus du 1/3 de Ffrac, je n'atténue pas la distorsion, ce que la logique " mécanique " du HP prévoyait. Si je filtre en actif, idem évidemment. Si je place un circuit bouchon sur le fractionnement, pour égaliser le HP, toujours en actif, ça n'a toujours aucun effet sur la distorsion au 1/3 de Ffrac, c'était attendu.

Mais surprise, si je réalise ce circuit bouchon ( L//C) et que je le place en série sur le HP, en passif donc, ça marche ! La distorsion au 1/3 de Ffrac disparait !


Bonjour,
Si je pige correctement, on a un haut parleur qui fractionne à 4500 Hz, génèrant un pic d'harmonique H3 quand il est attaqué à 1500 Hz. Un notch actif à 4500 Hz n'a pas d'effet alors qu'un notch passif avec un circuit bouchon L//C en série avec le HP à la même fréquence diminue le niveau de l'harmonique.
Le notch passif présente une impédance résistive élevée à 4500 Hz et amortit donc la résonance de la membrane à cette fréquence.
Une résonance électrique dont l'amortissement augmente avec une impédance d'attaque élevée se modélise par un circuit LC série, contraitement à celle de la résonance principale d'un HP qui se modélise par un circuit LC parallèle.
Dans le premier cas, la résonance s'amortit par une attaque en courant, dans le second par une attaque en tension.
C'est l'explication que je vois à ce phénomène étrange à première vue et intéressant à étudier.
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Dernière édition par etsimonogn le 01 Sep 2016 14:41, édité 2 fois.
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Message » 01 Sep 2016 13:34

Agnostic1er a écrit:j'ai une paire de zaph za14 à membrane alu: http://zaphaudio.com/ZA14W08/
qui fractionnent fort vers 8.5kHz; j'ai essayé un notch série self+condo en //, comme Daniel16 sur son rs52: ça marche pas, même en essayant différentes valeurs de la self ou/et du condo, le pic n'est réduit que de quelques 2 ou 3dB; je pige pas because à la simu ça devrait marcher, même si mon hp est nu, non chargé; pourtant l'impédance ne devrait quasiment pas changer à cette fréquence, que le hp soit chargé ou non... ceci dit, j'ai pas pris le temps de péter une mesure de Z. Si j'ai le courage je ferai des mesures Z.

:hein:
On parle bien de la self série pour la bsc sur laquelle on rajoute une capa type 0.22uf plus ou moins?
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Message » 01 Sep 2016 16:01

Sagem a écrit:
Agnostic1er a écrit:j'ai une paire de zaph za14 à membrane alu: http://zaphaudio.com/ZA14W08/
qui fractionnent fort vers 8.5kHz; j'ai essayé un notch série self+condo en //, comme Daniel16 sur son rs52: ça marche pas, même en essayant différentes valeurs de la self ou/et du condo, le pic n'est réduit que de quelques 2 ou 3dB; je pige pas because à la simu ça devrait marcher, même si mon hp est nu, non chargé; pourtant l'impédance ne devrait quasiment pas changer à cette fréquence, que le hp soit chargé ou non... ceci dit, j'ai pas pris le temps de péter une mesure de Z. Si j'ai le courage je ferai des mesures Z.

:hein:
On parle bien de la self série pour la bsc sur laquelle on rajoute une capa type 0.22uf plus ou moins?

oui, sauf que ce que j'ai essayé de faire, c'est un circuit-bouchon comme celui utilisé par Daniel16 sur son RS52, càd avec une self de très faible valeur, qui n'agît que sur le 8.8kHz et qui ne fait donc pas office de passe-bas.

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Message » 01 Sep 2016 16:28

ah ok
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Message » 01 Sep 2016 17:20

Sagem a écrit:ah ok

ouais, bon, j'ai fait des mesures Z: le trap n'est pas efficace because il n'augmente la Z que de 8ohm, bien que parfaitement calé sur la fr du pic de fractionnement; et je peux pas lui donner plus d'efficacité because il n'est pas amorti par une quelconque résistance; en simu la Z monte à 95ohms! et, comme prévu, le manque de charge n'est pas non plus en cause: pas de différences de valeurs entre mes mesures hp à l'air et celles de zaph sur baffle-plan:
Z du ZA14 nu et avec trap serie self et condo en parallele.png

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