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

Considérer Xmax lors du dimensionnement

Message » 28 Aoû 2020 16:01

Bonjour,

Je vous écris pour avoir vos avis éclairés concernant la façon de considérer la contrainte liée à l'élongation Xmax lors du dimensionnement d'une enceinte (pour les woofers et sub).
Pour rappel pour d'autres futur lecteurs de passage, Xmax est la distance sur laquelle la partie mobile peut osciller de part et d'autre tout en restant dans la plage de fonctionnement normale du haut parleur. Aller au delà, c'est risquer au mieux les distorsions, au pire la casse.
A fréquence identique, le déplacement de la partie mobile croit avec la tension.
Le volume de la caisse, voire la fréquence d'accord et d'évent en bass reflex, ont un impact sur cette sollicitation.


On constate rapidement qu'en fait un HP acceptant une puissance électrique donnée, n'est pas capable de l'assumer sur l'ensemble de sa plage de fréquence, c'est le paramètre Xmax qui devient contraignant dans les basses fréquences.

Exemple pour un wavecor 182BD10 Puissance max 80W, xmax +/- 5.5mm, en alignement bessel et legendre.
Image

Ces courbes sont la limite théorique maximale de SPL pour chaque fréquence si l'on interdit de dépasser le Xmax.
Image

Etape initiale : L'idée partagée est d'appliquer un filtre passe haut aux HP grave pour réduire les fréquences trop basses dans le spectre et limiter le débattement du HP au voisinage de sa fréquence d'accord BR et de l'extra grave. En suivant des conseils prodigués on tente de faire coller sans dépasser les courbes à la limite Xmax.

Question 1 : quelle puissance utiliser pour déterminer le filtre, la puissance max ou celle à laquelle on imagine vouloir écouter ? Ces courbes dépendent de la tension injectée. je suis par exemple ici à 17,9W. Si je me mets à 1W j'ai besoin de rien, si je me place au contraire au max électriquement admissible (80W) j'ai besoin d'un filtre énorme qui annule tout intérêt d'un woofer.

Question 2 : Comment faire correspondre ce modèle théorique avec la réalité de l'amplification ? Est ce qu'il faut que je me débrouille, si j'utilise le filtre de l'image ci dessus, pour ne pas délivrer une puissance supérieure à 17,9W à chaque woofer en toutes circonstances (Le SPL max perds donc 12 dB) ? Et si oui comment, il faut une protection électronique, logicielle, ou bien que je mette un scotch sur l'ampli " ne pas dépasser -15db de volume sinon le HP explose" ??
Est ce que je peux m'autoriser à aller au delà sous certaines conditions ?
Ou alors est ce le signe d'un filtrage trop gourmand et qu'il faut se limiter un peu plus dans la bande passante grave pour s'autoriser une meilleure tenue en puissance ?
Comment intervient la contrainte Xmax dans vos projets par rapport au dimensionnement du filtre de protection passe haut, à la puissance dispo que l'on souhaiterait pouvoir utiliser ainsi qu'à vos ampli que vous mettez en amont ?
dekron
 
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Message » 29 Aoû 2020 11:47

Ce que tu abordes ici, c'est la compréhension de l'utilisation de WINisd ou de simulateurs identiques, je crois qu'Escobar à fait un tuto dessus, je ne sais pas jusqu'ou il a poussé la compréhension du sujet, mais oui, tout se tiens.

Il faut donc tout vérifier et lorsque l'on change un parametre, vérifier les effets sur les autres paramètres, le Xmax et la tenue en puissance sont 2 parametres vitaux, mais il faut aussi regarder les autres, le délai de groupe (déphasage non linéaire), la vitesse de l'air dans les évents.

WINisd est un bon moyen de comparer des HP finement après la premiere étape comparative des T&S qui correspondent déjà au projet, nombre de voies, plage d'utilisation du HP par rapport aux autres, ce qui implique des niveaux de directivité, il y a donc à la genèse du projet, un ordre dans les questions à se poser... La salle, sa distance critique possible pour trouver le placement de l'auditeur en fonction du Waf, d'un traitement acoustique possible, des compromis.

Cette petite étude donne une idée de la distance d'écoute, donc de la directivité, mais c'est l'étude la plus importante.

Quand la directivité est connue, on connait sa cible SPL, reste à choisir le nombre de voies, si le niveau cible est haut et si c'est directif > compressions et pavillons, et HP adaptée en dessous en terme de directivité.

Si radiation directe, 2.5 ou 2 voies et sub etc... voir si les subs peuvent etre placés pour améliorer le perçu de la réponse modale etc...

Ensuite, pré sélection des HP collant au CDC, simu sous WINisd pour regarder lequel colle le mieux, en faisant gaffe à ne pas se retrouver avec de fortes surtensions en bas de bande, en se disant, ça va le faire, alors que le DG est déjà dans le mur..
Bref, il y a moyen d'y passer du temps, c'est même parfois un loisirs :D
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Message » 29 Aoû 2020 11:57

Bonjour

Le filtre passe-haut ne peut être qu'un filtre électronique ou numérique.

Le niveau sonore atteint est une bonne limite, je n'ai jamais ajouté de limiteur.
Un filtre actif numérique, un "processeur d'enceinte" dispose de limiteurs plus ou moins brutaux.

Xmax :
Il y a des références de HP qui, montés dans une enceinte de volume Vb et accord Fb :
- Atteignent le Xmax avant la puissance AES ou RMS.
- Atteignent la puissance AES ou RMS avant le Xmax donné par le fabricant.
- Sont bien équilibrés au niveau du couple de valeurs Xmax, puissance AES ou RMS.
Votre WF182BD10 est dans le premier cas.

Cordialement, Dominique
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Message » 29 Aoû 2020 12:13

Bonjour dekron,

Pour un woofer en utilisation full-range, donc sans passe-haut, je tiens compte de X-mech plutôt que X-max parce que, comme tu peux le constater, dimensionner à partir de X-max limite trop la puissance injectée et ça n'aurait de sens que sur des musiques très spécifiques (fréquences sous-graves tenues).
Si X-mech est inconnu, je prends en compte la valeur double de X-max.
Un filtre passe-haut passif de qualité à ces très basses fr n'est pas pertinent économiquement, il faut opter pour un filtre électronique.
PS: il ne faut pas trop se focaliser sur cette problématique en écoute hifi à niveau "normal/sain", sinon personne n'écouterait des petites enceintes... :wink:

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Message » 29 Aoû 2020 12:41

Ce que tu pointes du doigt est qu'il faut faire des compromis : avec un HP de 7", soit tu as du grave, soit tu as du SPL, pas les deux !
Si tu veux du grave fort, il faut plus gros...
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Message » 29 Aoû 2020 19:07

je tiens compte de X-mech plutôt que X-max parce que, comme tu peux le constater, dimensionner à partir de X-max limite trop la puissance injectée et ça n'aurait de sens que sur des musiques très spécifiques (fréquences sous-graves tenues).


Le problème de prendre un Xmax "élevé" est dans la possibilité de construire l'évent de l'enceinte bass-reflex.
Si pour y arriver vous êtes obligé d'accepter une vitesse de l'air dans l'évent trop importante, je ne suis pas sur que vous soyez gagnant...
Il y a des cas ou "Xmax élevé et vitesse de l'air dans l'évent élevé" ou "Xmax plus faible et vitesse de l'air dans l'évent plus faible" donne le même évent au final. (A volume et accord identique, bien entendu)

Atteindre 100 dB avec un HP de 17 cm, c'est déjà bien.

Cordialement, Dominique
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Message » 29 Aoû 2020 23:32

Merci pour ces retours. En effet l'absence d'info de la distance Xlim ne facilite pas les choses, a quel point peut on se fier au Xlim = 2*Xmax ? Ce serait couramment constaté ?

Supposons que dans le compromis étudié je choisisse de conserver le filtrage bas, et donc de calibrer le filtre pour atteindre Xmax à 20W (sur les 80W autorisés par le HP), ce qui fait au maximum 98db. Quelle est la solution à mettre en œuvre ensuite pour m'assurer que ce Xmax ne soit pas dépassé en réalité (c'est à dire, pas une puissance de plus de 20W sous les 40db, ou autrement dit peut etre de ne pas dépasser un volume cible en db ?).

Si en Hi fi les fréquences sous les 50 sont presque tout le temps a -10db par rapport au niveau à 120hz, cela voudrait dire que l'on pourrait s'autoriser 10db de plus sur l'ensemble. Mais c'est sans doute raisonner de travers.
Il faut que je me débrouille pour que le volume réglé au maximum sorte 20w de l'ampli ? Si oui comment faire, car selon les sources et les niveaux sonores différents de chaque piste, je ne sais pas comment procéder pour respecter la contrainte que l'on se serait fixé à l'étape précédente (Outre ne pas mettre trop fort à l'oreille, c'est assez aléatoire)
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Message » 30 Aoû 2020 9:47

Bonjour

Réglez le filtre passe haut à l'écoute.
Si c'est bon à l'écoute, ce ne peut pas être mauvais pour le HP.

Cordialement, Dominique
PETOIN Dominique
 
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Message » 30 Aoû 2020 10:35

PETOIN Dominique a écrit:Bonjour

Réglez le filtre passe haut à l'écoute.
Si c'est bon à l'écoute, ce ne peut pas être mauvais pour le HP.

Cordialement, Dominique


Je ne fais pas confiance à mon écoute, je n'ai pas de référence de systeme bien réglé vs mal réglé de ce point de vue, je souhaiterais utiliser une méthode objective pour m'assurer de respecter le critère Xmax.
dekron
 
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Message » 30 Aoû 2020 11:46

dekron, oui, en moyenne, grosso modo, x-mech est = à 2x x-max, en tout cas pour les mid-woofers hifi. Mais, AMHA, tu prends le problème par le mauvais bout: ne pas dépasser x-max ou même x-mech par le choix de la limitation de puissance de l'ampli te privera d'une belle partie de la dynamique de ton système; et ce, simplement pour éviter un déplacement trop important de l'équipage mobile sur un faible pourcentage d'enregistrements. Pense à ceci: l'ensemble des mélomanes sur notre planète écoute leurs musiques avec des amplis très souvent plus puissants que la limite des x des woofers et mid-woofers embarqués dans leurs enceintes, souvent sans l'aide d'un filtrage sub-sonique; et ils sont rares ceux qui cassent leurs bobines mobiles, suspensions ou même membranes...
La meilleure façon d'appréhender la problématique que tu soulèves, si tu y tiens vraiment, c'est de choisir un woofer ou mid-woofer dont le déplacement reste sous la puissance délivrée par l'ampli pour un niveau sonore donné, niveau que tu es le seul à pouvoir déterminer; c'est ce que font la plupart des diyers d'enceintes, qu'ils décident ou non de faire des compromis. :wink:

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Message » 30 Aoû 2020 14:35

Je ne fais pas confiance à mon écoute


Je vais être franc et moins diplomatique, pourquoi le DIY dans ces conditions ?
Passe-haut : Fb -7 à 8 Hz...

Cordialement, Dominique
Dernière édition par PETOIN Dominique le 30 Aoû 2020 15:58, édité 1 fois.
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Message » 30 Aoû 2020 14:46

PETOIN Dominique a écrit:
Je ne fais pas confiance à mon écoute

Je vais être franc et moins diplomatique, pourquoi le DIY dans ces conditions ?
...
Cordialement, Dominique


https://www.youtube.com/watch?v=31nTWJhnzDQ
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Message » 30 Aoû 2020 16:04

PETOIN Dominique a écrit:
Je ne fais pas confiance à mon écoute


Je vais être franc et moins diplomatique, pourquoi le DIY dans ces conditions ?
Passe-haut : Fb - 7 à 8 Hz...

Cordialement, Dominique


1) Pour apprendre, l'intérêt théorique, avoir le plaisir d'avoir quelque chose fait soi même
2) Ne pas se contenter de quelque chose du commerce, pouvoir avoir quelque chose sur mesure au niveau audible et esthétique, et le choix des compromis qui seront fait.

Si en pratique oui on fignole effectivement à l'oreille vous êtes bien placés pour savoir que l'oreille est une perception subjective, et qu'il faut entrainer. Je m'y connais en musique et je suis conscient d'avoir peu d'expérience pour le moment en matériel de restitution audio.
Quand vous initiez un projet d'enceinte, vous utilisez bien une base théorique et des règles de dimensionnement, vous ne faites pas tout au juger à l’œil : là, c'est pareil.


Agnostic, pour résumer ton propos, tu estimes que dans le cas général on gardera en tête le niveau sonore à ne pas dépasser, et que l'on tâchera de le respecter à l'écoute, soit en terme de niveau sonore, soit en terme de qualité audible de restitution. Soit, surprenant pour un profane car il reste dans un coin de la tête qu'il suffirait de régler trop fort à un moment, ou d'un passage brutal aigu-->grave réglé trop fort, pour que l'on endommage.
Après, si Xlim ~~ 2*Xmax, il y a de la marge, sans doute.
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Message » 31 Aoû 2020 14:01

Il y a aussi que, oreille entraînée ou pas, quand tu atteins le Xmech, tu l'entends !
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Message » 20 Mar 2021 21:10

Bonjour,

petit déterrage de sujet !

Je souhaite faire des enceintes avec un radiateur passif, et je me pose également la question du filtre passe haut. D'autant que visiblement ça augmente de manière significative le Group Delay (retard). C'est problématique sur ce genre d'enceinte ?
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