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

L'intermodulation : la mesure rejoint l'écoute

Message » 29 Mai 2014 15:32

Bonjour à tous.

Il y a souvent des débats entre les objectivistes qui font confiance aux mesures et les subjectivistes qui font confiance à ce qu'ils entendent.
Que les choses soient claires : si ces débats existent c'est parce qu'on ne parle pas forcément des mêmes choses. Les mesures sont standardisées reflètent une partie des problèmes mais on ne mesure pas forcément tout ou on y a pas forcément accès.
D'un autre côté l'oreille est très imparfaite, bien plus que certaines mesurent mais permet parfois de ressentir des phénomènes qu'on a pas ou mal mesurés.

Dans le monde des haut-parleurs on voit souvent les mêmes mesures : paramètres T&S, réponse en fréquence, distorsions harmoniques, comportement temporel (waterfall...). Quand on a de la chance on a accès à des mesures sur banc klippel qui permettent de voir le comportement du moteur, de la suspension etc.

Il y a une question qui se pose souvent lorsqu'on a ces mesures d'un côté puis qu'on écoute de l'autre.
Pourquoi deux haut-parleurs avec une réponse en fréquence proche, des courbes de disto proches etc ne sonnent pas pareil ?
Sypher avait ouvert un lien pour demander l'intérêt de certains haut-parleurs HDG quand les mesures de haut-parleurs plus modestes les montrent quasi aussi performants.
J'avais donné un début de réponse avec les bancs klippel.
J'avais aussi parlé d'intermodulation mais là dessus c'est pauvre côté mesures disponibles et question protocoles, du coup on occulte souvent.

Petit aparte pour expliquer où je veux en venir :
Si je me penche là dessus c'est parce que mes dernières expériences ne trouvaient pas d'explication.
Actuellement j'ai à la maison une paire de Prima (Scanspeak 18W4434G00+ D2608 91300) et une paire de colonnes avec des Peerless HDS205 Exclusive et des Morel ET338.
J'ai tout tourné dans tous les sens il y a manifestement des choses que le couple scanspeak ne sait pas faire (sans parler du grave et de la tenue en puissance qui s'explique par la taille des HP).
Pourtant les courbes de distos des tweeters sont proches dans la bande utile, idem pour les woofer.
J'ai pu avoir des courbes au point d'écoutes très proches l'une de l'autre et pourtant le ressenti n'est pas le même dans le medium aigu.

Hier j'ai donc branché le micro et me suis amusé à faire quelques mesures en m'intéressant à l'intermodulation. C'est compliqué à mesurer et à interpréter, surtout sans protocole, j'avance donc en eau trouble.
Mon hypothèse principale pour expliquer les différences vient dans la rigidité des membranes et m'est inspirée par les propos d'alex.
Le scanspeak à une membrane fibre de verre enduite : il fractionne peu et est amorti, agno parlerait de membrane floppy, et c'est pas faux la membrane est souple.
Le peerless a une membrane nomex en papier non traité qui est un peu plus rigide et moins amortie (pic de fractionnement plus marqué).

Je me suis donc dit que le scanspeak étant en plus un 18cm doit avoir une membrane qui se déforme plus facilement quand on lui fait faire ce grave et ces déformations doivent perturber le fonctionnement à plus haute fréquence.
Je n'ai pas enregistré toutes les mesures que j'ai faite je découvrais au fur et à mesure.

Le protocole retenu a été d'exciter à 2.83v chaque HP avec des sinus en FFT sous ARTA.
J'ai pris un signal à 1200Hz donc l'une des fréquences les plus hautes retranscrites à plein niveau lorsqu'ils sont filtrés.
J'ai pratiqué une FFT comme ça que j'ai placé en overlay. On voit les raies de distos harmoniques classiques.
Puis j'ai appliqué un signal composé de deux sinus simultanées : l'une à 45Hz pour stimuler le hp dans le grave et le faire se déformer une peu et l'autre à 1200Hz comme précédemment. Arta me permet de visualiser la différence entre cette mesures et l'overlay précédent.
Ainsi je peux voir toutes les perturbations supplémentaires face au signal à 1200Hz seul.

L'autre intérêt d'utiliser une seconde sinus à 45Hz est aussi que ses distos harmoniques de rang supérieur sont vites noyées dans le bruit de fond avant de perturber le signal dans le haut medium. J'ai essayé avec un signal à 380Hz et 1400Hz mais ça devient tout de suite moins lisible.

Comment lire ces graphiques ? Je vous rappelle qu'ici ce ne sont pas de simples FFT mais juste la différence entre deux FFT. En clair je ne devrai obtenir qu'une courbe plate à 0 avec un Pic à 45Hz, puis un plus petit à 90Hz (H2), puis un autre petit à 135Hz (H3), puis encore plus petit à 180Hz (H4) puis assez vite noyé dans le bruit de fond de la mesure.
Bref il faut regarder ce qui se passe au dessus de disons 3-400Hz. Tout ce qui est différent de zero c'est du signal qui n'existait pas sur la FFT avec 1200Hz seul ni sur la FFT à 45Hz seul mais qui existe quand on met les deux en même temps.

Bref on obtient ça

Pour le scanspeak

IMD 18W4434G00.jpg


Pour le peerless

IMD HDS205 Exclu.jpg


On voit qu'autour des zones où il y avait les pic à 1200Hz et ses harmoniques il y a des perturbations clairement visibles. Lorsque la membrane fait du 45Hz et qu'elle est en mouvement et se déforme, il a plus de mal à faire un 1200Hz propre et fait aussi du signal dans les fréquences autour et les harmoniques.
Le peerless est bien plus propre dans son comportement et le calcul d'arta donne 2.14% de disto pour le scanspeak contre 1.16% pour le peerless soit près de deux fois moins de distorsions d'intermodulation pour le 8 pouces.
Et ici je ne suis qu'à 2.83volts
Il faudrait faire d'autres mesures avec des hps de tailles équivalentes, à membranes de technologies bien différentes (alu, magnesium versus papier traité ou polypro).
Je n'ai pas investigué côté signal "multitone" qui pourrait être intéressant aussi.

Mais disons que ça peut expliquer certains ressentis d'écoute : les distos harmoniques ont beau être équivalentes le comportement n'est pas forcément le même sur la musique quand on demande au hp de faire pleins de choses en même temps.
Ca explique aussi certaines choses qui se dégradent dans le medium quand on pousse le son. Sur ce point les enceintes multivoies iront forcément plus loin en confiant aux hps des plages de fréquences plus réduites.

Bref ce sera sûrement l'objet d'un article un de ces 4 et sera probablement intégré aux protocoles de tests si je le peux.
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Message » 29 Mai 2014 16:13

intéressant merci, à l'écoute je pense qu'on a tous entendu la différence entre une bonne 2 voies et une bonne 3 voies.
La seconde délivre la musique sans crispation, semble débarrassée d'une contrainte que subit la 2 voies.
Perso j'estime qu'il est souvent préférable à budget égal d'opter pour une 3 voies plutôt qu'une 2 voies.
Pour par exemple le prix d'un 17 hdg on trouve facilement un couple medium/boomer qui ira plus loin du moment que le filtrage tient la route.
Même la contrainte de place ne tient pas tellement la route, ajouter un petit medium 3" sur une biblio ne change pas grand chose en façade ni en litrage.
~Sypher~
 
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Message » 29 Mai 2014 16:35

Ca peut poser aussi pleins d'autres soucis notamment sur le filtrage qui est plus complexe. Ca reste quand même prépondérant aux histoires de distos parfois.
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Message » 29 Mai 2014 16:37

Ca fait poser la question de l'intérêt des membranes rigides aussi. Même s'il faudrait voir dans quelle mesure ça apporte un plus.
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Message » 29 Mai 2014 16:42

côté directivité la 3 voies peut simplifier les choses également.
par exemple placer un discovery 10F ou un fountek fr88 dans une config c'est ultra confortable tout de même.
~Sypher~
 
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Message » 29 Mai 2014 17:32

Puisque tu veux mesurer des différence, pourquoi n'as tu pas soustrait aussi la réponse à 45Hz ?
En gros : FFT(45+1200) - FFT(45) - FFT(1200)
tcli
 
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Message » 29 Mai 2014 17:43

tcli a écrit:Puisque tu veux mesurer des différence, pourquoi n'as tu pas soustrait aussi la réponse à 45Hz ?
En gros : FFT(45+1200) - FFT(45) - FFT(1200)


Parceque je ne peux (sais) pas faire !

Comme j'ai dit l'intérêt du 45Hz c'est que son harmonique 6 c'est seulement 270Hz on est très vite dans le bruit de bon. Donc ses distos harmoniques ne viennent pas interférer avec ce qui se passe au dessus de 4-500Hz. Pourtant...il ne se passe pas rien !
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Message » 29 Mai 2014 18:20

Article très interessant.
Dans une gamme de prix HP, il y a toujours une moyenne qualitative avec aussi du moins bon et du tres bon.
Un hp à 100eur n'est pas forcement 2 fois meilleur qu'un à 50eur.
Il est vrai que la monté en gamme de prix ne suis jamais de la meme maniere la monté en qualité des produits.
On peut se retrouver avec un super hp d'une gamme, identique au moins bon hp de la gamme du dessus sur des mesures de bases (distos, waterfall,etc), ca ne veut pas forcement dire qu'il faut prendre le moins cher. Seul l'ecoute peut les départager. Avec souvent de bonne surprises.
(DX25 Vs SS66000, mesures de bases pas extrement eloigné par exemple).

L'intermodulation fait surement partie des choses que l'on ne mesures pas mais qui permettrai de voir l'enorme difference entre 2 hps.
Et pour moi il doit y en avoir bien bien d'autres.
La mesure ne fait pas tout pour juger la qualité d'un hp à l'ecoute, surtout que l'on doit passer a cote de bon nombre de mesures a faire pour reellement juger 2 HPs.
2 voitures identique sur le papier (cylindré, conso, puissance, etc) ne donneront pas du tout la meme conduite ni les meme sensations a cause d'un cumul de multiple details qui paraissent anodin et, parfois inmesurable pour nous simple conducteur, meme pas annoncé sur le papier poir nous simple acheteur,ou dont la différence est infime (100kg de moins, suspension plus raide, chassis mieux travaillé, aerodynamisme, etc).

Merci à Kro de rappeler qu'il n'y a pas que 2 ou 3 mesures pour juger un HP sur le papier. Sensation que j'ai sur le forum depuis un moment, surtout avec les HP hauts de gamme dont les choix sont rapidement mis à l'ecart pour descendre en gamme. Des gens qui descendent et juge un produit uniquemebt sur 2 ou 3 mesures.
LeCaribou007
 
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Message » 29 Mai 2014 18:25

LeCaribou007 a écrit:Merci à Kro de rappeler qu'il n'y a pas que 2 ou 3 mesures pour juger un HP sur le papier. Sensation que j'ai sur le forum depuis un moment, surtout avec les HP hauts de gamme dont les choix sont rapidement mis à l'ecart pour descendre en gamme. Des gens qui descendent et juge un produit uniquemebt sur 2 ou 3 mesures.


+1 :wink:

En tout cas, c'est très intéressant Cédric :bravo:
franck660
 
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Message » 29 Mai 2014 18:40

Autre question :
tu soustrais en fait le log des réponses ? log(FFT(45+1200))- log(FFT(1200)), par ce que sinon , on devrait pas avoir ce graphique.
Je me demande si log(FFT(45+1200))- FFT(1200)) ne serait pas mieux, car il donnerait en db de combien sont les ajouts du à l'intermodulation.

Le problème avec les mesures d'intermodulations, c'est que les résultats dépendent du niveau et des fréquences.
difficile de dire quelle sont les bonnes valeurs à prendre pour être représentatif de ce qui est sensible à l'oreille ...
Dernière édition par tcli le 29 Mai 2014 18:53, édité 1 fois.
tcli
 
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Message » 29 Mai 2014 18:51

En bricolant,cela devrait être possible en log,avec REW et A/B.
le problème c'est de capter une impulse avec 2,3 ou 4 sinus simultanément.

à méditer. :)
thierry38efd
 
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Message » 29 Mai 2014 19:12

ne vaudrait-il pas mieux faire les mesures à niveau sonore équivalent plutôt qu'à 2.83V ?
franck660
 
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Message » 29 Mai 2014 19:36

Je répète que là je déblaie le terrain et nage en eaux troubles. Ce n'est pas un article pour publier sur mon site pour le moment, juste une amorce de discussion. Le titre est volontairement accrocheur car j'étais content d'avoir des arguments techniques en faveur de choses que j'avais à l'écoute mais que je ne mesurais pas classiquement.

tcli a écrit:Autre question :
tu soustrais en fait le log des réponses ? log(FFT(45+1200))- log(FFT(1200)), par ce que sinon , on devrait pas avoir ce graphique.
Je me demande si log(FFT(45+1200))- FFT(1200)) ne serait pas mieux, car il donnerait en db de combien sont les ajouts du à l'intermodulation.


Je ne suis pas sûr de pouvoir te répondre, n'ayant pas les bases fondamentales pour l'interprétation et la genèse de ces FFT. Je fais avec le logiciel.
Pour être le plus clair possible sans dire de bêtise. Voilà comment je procède.
Je configure mon générateur de fréquence pour visualiser une FFT à 1200Hz que j'affiche et place en overlay.
Ensuite le configure en mode "two sine" avec un rapport de 1/1 sur 45Hz et 1200Hz, que j'affiche avec l'overlay précédent.
Arta me propose d'afficher la différence entre ces deux graphiques et m'affiche ce que j'ai publié. Il soustrait donc le graphique 1200 seul au graphique 45+1200.

tcli a écrit:Le problème avec les mesures d'intermodulations, c'est que les résultats dépendent du niveau et des fréquences.
difficile de dire quelle sont les bonnes valeurs à prendre pour être représentatif de ce qui est sensible à l'oreille ...


Ah bah tu peux tout faire. Il faut surtout faire attention à ne pas entrer des fréquences multiples les unes des autres. Encore que....tu augmentes le niveau des harmoniques qui sont placées sur les mêmes fréquences mais c'est peut être plus lisibles quand elles sont plus rapprochées pour lire ce qui se passe "entre" ces raies harmoniques et la genèse de fréquences qui ne correspondent pas aux harmoniques. Parceque là c'est ce qui se passe.
J'ai pas eu le temps de finir avec les tweeter mais là j'avais des choses très intéressantes. J'avais de jolis pics qui ne correspondait à aucunes harmoniques !
Bref il faudrait établir un petit "protocole". Pour les woofer je pense que cette manière de faire avec une fréquence assez basse permet une lecture plus simple. Mais le problème est qu'on peut passer à côté de choses bizarres.
Quand on fait des mesures de distos avec un graph fréquence/niveau de disto on peut voir les accidents marqués ponctuels. Par exemple un pic de H3 à 1300Hz tu le vois. Si on ne faisait que des FFT isolés et qu'on faisait 1000Hz puis 2000Hz on passerait à côté.
Pour les IMD c'est pareil. Pour moi ça ne peut servir surtout en comparaison d'un hp à un autre avec toutes les précautions nécessaires.

thierry38efd a écrit:En bricolant,cela devrait être possible en log,avec REW et A/B.
le problème c'est de capter une impulse avec 2,3 ou 4 sinus simultanément.

à méditer. :)


Je n'ai pas eu le temps hier de jouer avec REW pour voir les options mais il me semblait qu'on ne pouvait pas forcément générer un double sinus.

franck660 a écrit:ne vaudrait-il pas mieux faire les mesures à niveau sonore équivalent plutôt qu'à 2.83V ?


Si on doit faire une vraie comparaison oui il faut aligner les niveau etc. Ce n'était pas l'objet de faire un test comparatif encore. Et puis il faudrait peut être mesurer à plus fort volume.
Il y a de grosses limites à tout ça et c'est pour ça que ça ne vaut qu'au titre d'une comparaison directe car on mesure également les IMD de la chaine de mesure ampli carte son micro...
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Message » 29 Mai 2014 20:11

Kro a écrit:Je répète que là je déblaie le terrain et nage en eaux troubles.Ce n'est pas un article pour publier sur mon site pour le moment, juste une amorce de discussion.

On est bien d'accord et c'est pourquoi ton post est intéressant.

Kro a écrit:
tcli a écrit:Autre question :
tu soustrais en fait le log des réponses ? log(FFT(45+1200))- log(FFT(1200)), par ce que sinon , on devrait pas avoir ce graphique.
Je me demande si log(FFT(45+1200))- FFT(1200)) ne serait pas mieux, car il donnerait en db de combien sont les ajouts du à l'intermodulation.


Je ne suis pas sûr de pouvoir te répondre, n'ayant pas les bases fondamentales pour l'interprétation et la genèse de ces FFT. Je fais avec le logiciel.

Pour être le plus clair possible sans dire de bêtise. Voilà comment je procède.
Je configure mon générateur de fréquence pour visualiser une FFT à 1200Hz que j'affiche et place en overlay.
Ensuite le configure en mode "two sine" avec un rapport de 1/1 sur 45Hz et 1200Hz, que j'affiche avec l'overlay précédent.
Arta me propose d'afficher la différence entre ces deux graphiques et m'affiche ce que j'ai publié. Il soustrait donc le graphique 1200 seul au graphique 45+1200.

Donc, il soustrait les log ce qui revient à diviser les signaux. log(A/B)=log(A)-log(B)
D'ou ma remarque
Si tu prends le signal ( 1200+45) et que tu soustrais le signal à 1200 , à la plus par des fréquences tu vas avoir un signal très très proche de 0.
Donc si tu affiches la reponse log (en db) de cette différence , on sera à des valeur très négative partout (car log(0)=-l'infini).
Ce n'est pas le cas de tes graphiques, donc c'est l'autre possibilité :différence des logs de répones .


Kro a écrit:J'ai pas eu le temps de finir avec les tweeter mais là j'avais des choses très intéressantes. J'avais de jolis pics qui ne correspondait à aucunes harmoniques !

C'est tout à fait attendu. Quand tu envois 2 sinus dans un système non linéaire, tu vas trouver à la sortie toutes les combinaisons possibles de fréquences : n.f1+/-m.f2
Avec f1 et f2 tes 2 fréquences et n et m n'importe quel entier.
C'est un problème majeur en radio, car les non linéarités de l'ampli d'entré font que la fréquence que tu essayes de recevoir va être polluée par des signaux à d'autres fréquences. C'est comme ca que certains arrivent à entendre la radio dans leur hifi = intermodulation !
tcli
 
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Message » 29 Mai 2014 20:26

En soustraction log,la différence ne peut apparaître.

seul une division sera "explicite" pour l'oeil humain.(dans le fréquentiel).
thierry38efd
 
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