Intermodulation et waterfall

[pvrx]

Mais depuis la nuit des temps, il y a des HP qui aux mesures ne laissent rien présager d'exceptionnel mais dont l'écoute se révèle stupéfiante. Où se cache leur secret?

Bonjour Siméon

C'est donc que le panel actuel de mesures n'enveloppe pas l'ensemble des phénomènes physiques en jeu dans la restitution de signaux complexes.
Sans doute principalement dans les phénomènes transitoires, qui constituent l'essentiel du message.
L'analyse classique du waterfall en est une première approche, mais probablement très insuffisante.
En tout cas, pour moi, aucune magie là-dedans, bien sûr.

Pascal

[wakup2]

Même avis que pvrx ce que je voulais dire, c'est qu'il n'est pas toujours simple de définir l'importance des critères en fonction de l'application, car finalement c'est toujours une question de compromis et c'est ce qui va dicter nos choix.
Par exemple, pour le choix d'un type de pavillon, certains vont s'orienter vers un pavillon qui respecte au mieux la réponse impulsionnelle, génère le moins de diffraction, ect... au détriments de la gestion de la directivité et d'autre vont faire le choix inverse, ect....

Et aussi bien d'accord sur les phénomènes transitoires, et c'est d'ailleurs pour cela que je me met un peu au tone burst en ce moment, ca se rapproche un peu de ce que l'on obtiens avec le burst decay d'Arta, mais la on se focalise avec précision sur une Fr, ca donne une visu complémentaire, le top étant la transformée en ondelette ou le Scalogramme qui permet par exemple de bien observer les effet de la réactance d'un pavillon et les retour d'onde due a la diffraction.

exemple :

http://www.pearl-hifi.com/06_Lit_Archiv ... TF2010.pdf

[pvrx]

lecture intéressante
http://diy-audio.narod.ru/litr/THD_loudspeakers.pdf

Bon rappel, vu la qualité scientifique de l'investigation présentée.
J'avais à l'époque déjà noté l'importance attachée aux phénomènes de masquage.
Les courbes de masquage sont asymétriques, ce qui veut dire qu'on a sur le plan psycho-acoustique une forte atténuation de la perception des distorsions situées dans l'octave voire les deux octaves supérieures, et une perception plus nette des distorsions "infra-bande" (intermodulation).

Ce type de phénomène s'observera sans doute plus sur des HP de médium et d'aigu (voir notamment les relevés publiés au début de ce fil), et justifie sans aucun doute qu'on s'y intéresse. Pour cela, injecter des signaux de fréquences proches en haut de bande semble une bonne approche.

Pascal

[Kro]

Exactement ce que je pense aussi. Dit en termes plus simples : si on note des différences à l'écoute mais qu'à la mesure il n'est censé pas y en avoir alors c'est qu'on ne mesure qu'une partie du problème.

[etsimonogn]

Mais depuis la nuit des temps, il y a des HP qui aux mesures ne laissent rien présager d'exceptionnel mais dont l'écoute se révèle stupéfiante. Où se cache leur secret?

Bonjour Siméon

C'est donc que le panel actuel de mesures n'enveloppe pas l'ensemble des phénomènes physiques en jeu dans la restitution de signaux complexes.
Sans doute principalement dans les phénomènes transitoires, qui constituent l'essentiel du message.
L'analyse classique du waterfall en est une première approche, mais probablement très insuffisante.
En tout cas, pour moi, aucune magie là-dedans, bien sûr.

Pascal

Bonjour,
Est-ce qu'on saura pousser beaucoup plus loin les recherches dans le domaine des mesures que ce que l'on sait faire aujourd'hui? Quand les mesures ne correspondent pas aux ressentis à l'écoute (qui sont loin de faire toujours consensus) on peut concevoir une autre interprétation que l'insuffisance de la métrologie, en admettant que l'appréciaton auditive est différente d'un individu à l'autre et qu'elle peut se laisser séduire ou non par des qualités comme par des défauts de reproduction. Je ne vois pas d'autre explication plausible aux différences de préférences exprimées vis à vis des disques vynil, amplis à lampe, des types de HP, etc.
Les waterfall, c'est la mesure qui montre graphiquement le mieux tout le gouffre qui nous sépare de la perfection d'un point de vue objectif. Les avis convergent sur leur pertinence mais la relation avec le subjectif n'est pas totalement acquise, la perception auditive fonctionnant avec des temps d'intégration n'est pas très performante quant au rendu des transitoires.
Siméon

[etsimonogn]

Ce type de phénomène s'observera sans doute plus sur des HP de médium et d'aigu (voir notamment les relevés publiés au début de ce fil), et justifie sans aucun doute qu'on s'y intéresse. Pour cela, injecter des signaux de fréquences proches en haut de bande semble une bonne approche.

Je crois que c'est une approche similaire sur lesquelles sont fondées les contributions à l'AES de Thiele 'Measurement of Nonlinear Distortion in a Band-Limited System' et de Small 'Total Difference-Frequency Distortion: Practical Measurements'
Siméon

[wakup2]

la perception auditive fonctionnant avec des temps d'intégration n'est pas très performante quant au rendu des transitoires.

On peu regarder les filtre gammatone qui donne une indication sur les temps d'intégration en gros, 3 a 5/6 cycle sont utiles pour l'intégration.

[wakup2]

1.jpg

2.jpg

On peu rajouter ça pour information

[Kro]

Autre aspect Pascal lorsque tu compares l'amt avec la compression il faut également tenir compte de son pavillon. Les matériaux du pavillon ont également des propriétés mécaniques/vibratoires qui peuvent entrer en ligne compte quelque soit le profil par ailleurs.
L'usage des diffractions doit par ailleurs créer des interactions.

[pvrx]

Bonjour Cédric

Lorsque je compare des HP, j'utilise toujours le même protocole, à savoir la mesure dans l'axe et, avec Excel, la superposition des courbes de distorsion pour un même niveau normalisé, en partant de mesures réalisées à des niveaux proches.
Incidemment, ci-dessous une image montrant le niveau de THD d'un même HP (en l'occurence un AMT Beyma TPL200-S), calculé pour un même niveau normalisé de 105 dB, ces calculs ayant été réalisés à partir de mesures effectuées avec un niveau entrant de 1W, 10W et 30W.

On voit que la corrélation est excellente, les résultats sont très proches.
Pour ceux qui souhaiteraient faire le même genre d'analyse, ci-dessous une copie d'écran qui montre la formule de calcul utilisée :

Ci-dessous une comparaison de deux compressions et un AMT à 105 dB :

Ce type d'analyse permet d'affiner le choix d'une fréquence de raccordement. Pour illustrer, je cherche comment raccorder le TPL200-S avec un 8" ayant des performances de THD exceptionnelles, le 18 Sound 8NM610 :

On voit que le raccordement peut se faire entre 1800 et 3000 Hz pour avoir une bonne homogénéité de THD après filtrage. Il faut faire la même analyse avec les waterfalls et la directivité pour optimiser le raccordement final.
On voit au passage que dans le médium les HP à cône ont encore un bel avenir, ce n'est pas demain la veille que les compressions pourront rivaliser dans cette zone...

Mais je m'égare...

Pascal

[Bruno_du_13]

Bonjour,

Le 8NM610 est assez particulier: charge close à l'arrière, résonance 260Hz, réponse limitée dans le bas à 700Hz en radiation directe. La contrepartie étant une très faible distorsion et un haut rendement (104dB/W/m annoncé en radiation directe).

Votre projet (8NM610 + AMT) est-il décrit sur ce forum? je le lirais avec intérêt!

Si je vous rejoins dans le fait qu'une compression aura du mal à rivaliser en distorsion avec un bon HP à membrane, dans le médium, il existe une solution séduisante, le HP à membrane chargé par un pavillon. Comme les "cone midrange compression driver" de JBL, très performants en THD.

[Kro]

Je ne suis pas sûr qu'il soit pertinent de comparer les THD. Je pense qu'il faudrait plutôt comparer les H3.

[wakup2]

En fait tout dépend encore une fois de l'application, la THD n'est pas un critère très fiable et qui corrèle l'audibilité de la disto, et perso, il y'a des critères comme la réponse en puissance et la directivité que je considère comme étant primordiale avant la disto.

entre une membrane de 8" et une autre de 4" c'est sur que niveau THD, l'un sera plus à l'aise que l'autre, sauf que l'un monte bien mieux et ne descend pas et inversement pour l'autre... maintenant si on met une pièce de phase devant le 8"

http://www.communitypro.com/sites/default/files/M4.PDF

on a aussi le Peavy MB1

et bien ces 2 solutions vont encore bien plus loin en terme de SPL max qu'un simple 8"

Mais moi je suis bien d'accord pour dire que pour les besoins de forte a très fortes puissance, il ne faut pas vouloir faire descendre une comp, pour une utilisation domestique comme la plupart d'entre nous, je ne pense pas que ces conditions permettent d'entendre un problème de disto avec une comp, tant qu'on utilise un pavillon adapté et qu'on ne coupe pas trop proche de la Fs du pavillon (dixit la réactance que l'on voie très bien sur le document que j'ai publié plus haut)

[Kro]

Ces graphiques sur l'effet de masque m'ont donné une idée.
On dit toujours la H2 est pas gênante c'est la même note une octave plus haut par contre la h3 ce n'est pas pareil.

Je viens de faire des essais au casque, en jouant avec la fonction de REW qui permet d'ajouter de la disto harmonique à un sinus et on choisit le pourcentage de chaque harmonique etc.
J'ai fait jouer un la 440Hz.
Si on augmente H2 de manière ostensible (plusieurs %) le son devient désagréable, limite agressif.
Si on augmente H3 de la même manière on détimbre.

Ensuite j'ai essayer de prendre chaque harmonique séparément et détecter le seuil d'audibilité.
Plus on monte en harmonique et plus on les entends tôt. Tant qu'on reste de l'ordre de 1% H2 H3 et H4 ne sont pas très gênants.
Par contre à partir de H5 et plus je suis plus sensible. Et 0.5% de H6 ou H7 sont limites insupportables, idem pour 0.2% de H8 et H9

Avec ce petit test didactique je comprends la notion d'effet de masque.
Lorsque les harmoniques sont proches de la fondamentale elles se confondent plus facilement avec celle ci et on est plus conciliant. On a l'impression que ça joue plus fort, ou que c'est moins "propre" voire on ressent un petit détimbrage en fonction des niveaux en jeu.
Par contre pour les harmoniques d'ordre élevé là on entends plus clairement un bruit surajouté qui n'a rien à voir et ça perturbe l'oreille. Le niveau de sensibilité est donc plus faible.

Ca me confirme aussi que comparer les THD n'a qu'un intérêt très limité. Et je comprends aussi pourquoi on cherche un dégradé d'harmonique, plus elles sont élevées et plus on va leur demander d'être faible

Edit : en fait cela dépend du niveau d'écoute, si je monte le niveau dans le casque je peux monter plus de % de disto avant audibilité.
La plus pénible quand on passe le seuil d'audibilité reste quand même la H2. Je confirme la H3 moins pénible mais détimbre plus.

[pvrx]

Votre projet (8NM610 + AMT) est-il décrit sur ce forum? je le lirais avec intérêt!
Si je vous rejoins dans le fait qu'une compression aura du mal à rivaliser en distorsion avec un bon HP à membrane, dans le médium, il existe une solution séduisante, le HP à membrane chargé par un pavillon. Comme les "cone midrange compression driver" de JBL, très performants en THD.

Bonsoir Bruno

Le projet sur lequel nous travaillons verra le jour dans quelques mois, il est encore un peu tôt pour le présenter.
Il s'agit d'un projet de reproduction de très forte puissance et de moyenne portée en extérieur (avec des conséquences sur la prise en compte des effet climatiques), mais avec des revendications de niveau audiophile.
Nous venons de passer un peu plus de deux ans à mener des investigations sur les composants eux-mêmes afin de sélectionner les meilleurs HP réalisés avec une reproductibilité industrielle. Aujourd'hui, les études d'architecture système sont terminées, la robotique et les servitudes sont très avancées. Avant d'entrer en phase de fabrication prototype, il nous reste à terminer les études de structure (les coques seront réalisées en sandwich carbone-élastomère, et les éprouvettes pour essais vibratoires sont en cours de réalisation) et surtout de design...

En tout cas, nous avons prévu de confier la plage 650-20000 Hz au couple 8NM610 (chargé par une amorce de pavillon) et AMT Mündorf 197PP27-R, lui aussi chargé par un pavillon court, raccordement à 2000 Hz. Une disposition particulière permet de rapprocher les centres émissifs des HP.
Ces couples 8NM610/197PP sont montés à raison de 6 par enceinte, dans une disposition de type line-array. Pour faire fonctionner correctement ce très court line-array, les HP seront alimentés par paires, chacune d'entre elles aura une FIR custom. Ca fait pas mal de canaux d'amplification, mais le couplage réalisé permet de gagner 12 dB au raccordement (2000 Hz).
LE 8NM610 même légèrement pavillonné peut travailler en puissance dès 500 Hz.
L'AMT utilisé a déjà été présenté sur ce forum. Mais nous allons l'utiliser dans sa version ventilée, qui a l'avantage de permettre de tripler sa puissance admissible, et surtout de supprimer la compression thermique, généralement très élevée pour les AMT (6 à 7 dB). Mais comme la ventilation Mündorf est très bruyante, nous avons développé une centrale de soufflage déportée, doté de silencieux à l'admission et au refoulement...
Chaque enceinte sera théoriquement capable de produire à 1 mètre plus de 135 dB à 2000 Hz et 125 dB en haut de bande. Le régime nominal d'utilisation ne nécessite évidemment pas des puissances pareilles, mais cette réserve garantit l'obtention de niveaux de distorsion faibles sur toute la bande audible.

A suivre, donc...

Pascal