Accueil Table des
matières
Forum Compteur pour tout le site : 6 587 717
Nombre actuel de lecteurs : 15
Base HP
Calculs enceintes
Moteur de
recherche
Lexique
Le site
Contact
Notions
techniques
Baffles et
enceintes
Le filtrage
Calculs des filtres
Réalisations
et plans
Autour des HP
et enceintes
Mon système Hors sujets

image121-4.jpg


Élongation et puissance

Mise à jour : 6 juillet 2017.


Élongation du haut-parleur :

Pour reproduire le grave, la membrane du haut-parleur vibre.
La mesure de l'étendu du déplacement de la membrane est l'élongation du haut-parleur.

Les constructeurs donnent cette élongation dans les caractéristiques du haut-parleur.
Les uns donnent +/-3 mm par exemple, les autres ne donnent qu'un seul chiffre, 4 mm par exemple.
Dans le premier cas, la valeur à retenir pour le calcul est 3 mm et non pas 6 mm.

Lors d'un calcul en puissance du haut-parleur dans son enceinte, on cherchera quelle est la puissance qui donne l'élongation maximum.
Mais il faudra trouver à quelle Fréquence se trouve l'élongation maximum...
Cette Fréquence se trouve quelque part entre la fréquence d'accord FB et le bas médium...


Tension, puissance et élongation :

Le calcul de cette puissance est particulièrement intéressante.
La puissance électrique donnée par les constructeurs ne renseigne absolument pas sur les capacité réelle du haut-parleur.
Par contre, la puissance calculée à l'élongation maximum, dans un volume donné et a une Fréquence d'accord donnée est un paramètre significatif.

Le problème est que les calculs sur les haut-parleurs se font avec une tension aux bornes du haut-parleurs.
La conversion tension / puissance se font à une impédance relevée sur la courbe d'impédance.
Dans ce chapitre, je parlerai en tension, et je convertirai ensuite en puissance en indiquant l'impédance.

Prenons un haut-parleur au hasard, mes PR380EX100VST AUDAX... charge bass-reflex de 119.7 L, accord à 50,587 Hz.
L'élongation maximum est de 4 mm.

Regardons les variation de puissance en fonction des variations d'élongation.

Élongation = X

0.15 mm

0.26 mm

4 mm

Tension = U

1.65 V

2.83 V

42.62 V

La preuve en images avec la base de données :

image476.jpg

image477.jpg

L'élongation est proportionnelle à la tension U aux bornes du HP.
La puissance est P = U2 / Z. Pour un déplacement double, donc pour une tension double, la puissance est multipliée par 4.
Certain constructeur font des haut-parleurs à très grande élongation, 13 ou 15 mm. Prévoyez un ampli très puissant...



En partie faux en dessous


Puissance et surface :

Il est difficile de quantifier ce paramètre.
Je suis parti du PR38EX100VST, dans lequel j'ai essayé les valeurs de surfaces de 880, 440, 220 et 110 cm2.
Pour avoir des données homogènes, j'ai également corrigé BL et M avec les valeurs calculées.
Mais surtout, chaque fois que la surface est divisée par 2, le VAS est également divisé par 2.

Surface en cm2

880

440

220

110

VAS en L

117.9

58.95

29.48

14.74

BL en N/A

21.67

15.32

10.84

7.66

M en G

103.01

51.50

25.75

12.88

VB en L

119.70

59.80

29.90

15.96

Puissance

309.2

154.6

77.3

38.7

Pour les 4 surfaces, FB est constant = 50.6 Hz, F-3 est constant=48 Hz.

Il est normal qu'un HP de surface plus petit se contente d'un volume moindre.
Les valeurs de BL, M et VAS sont tout à fait réaliste compte tenu de la surface.
La conclusion est très intéressante, quand la surface double, la puissance double.

Si on raisonne en terme de volume d'air déplacé, volume d'air qui est la surface multipliée par l'élongation :
Une puissance électrique double augmente le volume d'air déplacé par 2 quand on joue sur la surface.


Une impasse technologique :

Il y a deux approche pour ceux qui veulent se faire un caisson de grave :
Utiliser un HP de faible diamètre à grande élongation,
Utiliser un HP de grand diamètre avec une élongation plus raisonnable.

Si vous avez un HP de 220 cm2 avec 16 mm d'élongation, ou un HP de 880 cm2 avec 4 mm d'élongation vous déplacez exactement le même volume d'air.
Certain pense que les deux solutions sont égales.

Mais si on regarde de prés les conclusions des chapitres précédents ce n'est pas du tout la même chose :

  • Puissance et élongation : Une puissance électrique double augmente le volume d'air déplacé de racine(2) quand on joue sur l'élongation.
  • Puissance et surface : Une puissance électrique double augmente le volume d'air déplacé par 2 quand on joue sur la surface.

Voilà pourquoi un HP de grand diamètre sera toujours supérieur à un HP de diamètre plus petit.
Voilà pourquoi deux 38 cm vous donnerons de bien meilleurs résultats qu'un seul, ou qu'un 76 cm sera absolument imbattable.

Un pavillon de grave, avec une surface émissive de 2 ou 3 m2, enterrera littéralement n'importe quelle autre solution.

Mais, a surface d'émission égale, il peut être avantageux de répartir plusieurs petites sources dans la pièce, plutôt qu'une seule grande.
Trois 24 cm répartis dans la pièce exciteront moins les résonances qu'un seul 38 cm.
Les surfaces sont comparables : 3x340=1020 cm2 d'un côté et 880 cm2 de l'autre.

Ne regardez pas votre mini caisson de grave avec un sale oeil.
Si vous n'avez pas la place pour un gros caisson de grave, un haut-parleur de petit diamètre à grande élongation est une moins mauvaise solution.
Mais soyez bien conscient de ses limites.


Comparaison de plusieurs HP :

La puissance maximum d'un haut-parleur n'est pas pour moi un critère pertinent car il dépend trop de l'élongation maximum que l'on utilise dans les calculs, élongation qui est très mal connue.
Plus pertinent est la comparaison des élongations maximum d'un haut-parleur à un niveau donné que j'ai choisi arbitrairement à 92 dB.
Pourquoi 92 dB ? Parce que je l'ai choisi arbitrairement...

Revenons sur le PR38EX100VST, haut-parleur de 8 ohms..
Dans 119.7 L, accord à 50,587 Hz et pour 4 mm d'élongation, la puissance est de 309.2 W, la sensibilité est de 97.1 dB/2.83V/m.
Pour 92 dB, la puissance est 10 ( 92 - 97.1 ) / 10 = 0.309 W.
Pour 92 dB, l'élongation est 4 / Racine(309.2) * Racine(0.309) = 0.126 mm.
C'est cette valeur de 0.126 mm qui sert de comparaison avec les autres haut-parleurs.

Le niveau maximum théorique est 97.1 + 10 * LOG( 309.2 / 1 ) = 122.0 dB.
Il est théorique car il y a une non linéarité dynamique comme pour tout les haut-parleurs.
Cette non linéarité est souvent plus importante sur les haut-parleurs à faible sensibilité et à forte élongation.


retour_menu.jpg precedant.jpg navigation_bass_reflex.jpg suite.jpg 04_v.jpg


Valid HTML 4.01 Transitional

Merci pour votre visite.


Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


Il y a un savoir vivre élémentaire qui consiste à demander l'autorisation avant de reprendre tout ou partie de ce qui est écrit dans ce chapitre.
Ne pas respecter ce droit élémentaire vous expose à des poursuites sous toutes les formes.