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Volume occupé par l'évent et le haut-parleur

Mise à jour : 17 mai 2019.


Cette questions revient souvent dans vos courriels.
Un court chapitre permet d'y répondre simplement.

Le but est d'avoir un volume pratique de l'enceinte le plus juste possible, en gardant bien a l'esprit que cela ne sert pas a grand chose d'être trop précis si les paramètres du haut-parleur n'ont pas été mesuré en pratique sur les exemplaires rodés en votre possession.
Plus le volume de votre enceinte est grande, moins la prise en compte du volume occupé par l'évent et et haut-parleur est important.

Compte tenu que ces calculs sont automatique dans la Suite de Calculs, nous allons nous faire plaisir.


Longueur de l'évent :

 

image649.jpg

image650.jpg

 

La longueur de l'évent n'est pas la longueur du tube.
Sur le dessin de droite la tube s'arrête sur la planche à l'intérieur de l'enceinte.
La longueur de l'évent se mesure de l'extrémité intérieure, a l'extrémité extérieur.

  • Sur le dessin de gauche, longueur d'évent et longueur du tube sont identiques.

  • Sur le dessin de droite, longueur d'évent et longueur du tube sont différents.

Mesurez bien...


Volume de l'enceinte :

 

image651.jpg

Pour le calcul du volume de l'enceinte, l'évent est considéré comme plein.

Dans le cas ci-contre, si vous calculez le volume de l'enceinte avec la hauteur, largeur et profondeur interne de la "boite", il faudra retrancher le volume de l'évent, et le volume occupé par le haut-parleur.

Pour les évents circulaire :
DE = Diamètre extérieur de l'évent
LG = Longueur de l'évent
EP = Epaisseur de la planche
Volume évent :
VE = DE2 x PI / 4 x ( LG - EP )

 

Le volume interne de l'enceinte sera différent, pour un même volume extérieur, si le haut-parleur est monté :

 

image652.jpg

Par l'avant de la face avant, ce qui reste le cas le plus fréquent.

Le trou pour monter le haut-parleur est du volume en plus.

L'aimant, le saladier et la membrane sont du volume en moins.

 
 

image654.jpg

Avec l'épaisseur de la face avant.

Le volume occupé par le haut parleur est beaucoup plus petit dans ce cas que ci-dessus.

Le trou pour monter le haut-parleur est un volume beaucoup plus grand dans ce cas que ci-dessus.

 
 

image653.jpg

Par l'arrière de la face avant.
Il y a 30 ans ce montage était le plus utilisé.

C'est le volume total du haut-parleur qu'il faut retrancher au volume interne de l'enceinte.

 


Volume du haut-parleur :

Dans le cas du montage du haut-parleur par l'avant de l'enceinte, ce qui est aujourd'hui le cas le plus fréquent, nous allons utiliser une représentation simplifiée du haut-parleur pour faire un calcul en automatique dans la Suite de Calculs.

  • L'aimant sera considéré avec un diamètre constant, de l'arrière de l'aimant jusqu'a l'avant du spider.
  • La membrane sera considérée comme un cône plein, avec un petit diamètre égal a celui de la bobine mobile, et un grand diamètre égal a la surface de la membrane.
    Le grand diamètre sera légèrement en avant de la face avant, avec une côte qui sera précisée.
  • Le saladier sera négligé.
  • Le trou de montage dans la planche sera pris en compte.

Enfin pour chaque diamètre normalisé de HP, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 17, 21, 25, 31, 38, 46, 54, 63, 80 et 100 cm, des valeurs par défaut (modifiables) seront proposées.

 

image655.jpg

La planche a deux côtes :
EP = Épaisseur planche
DP = Diamètre du trou de montage

L'aimant a deux côtes :
EA = Épaisseur aimant
DA = Diamètre aimant

La membrane conique a trois côtes :
BM = Diamètre bobine mobile
DM = Diamètre membrane (calculé avec la surface SM)
LM = Longueur membrane

Le haut-parleur a un décalage :
DEP = Décalage de la membrane.

 

Volume membrane :
Nous avons une surface de membrane SM.
Le diamètre DM correspondant est racine( SM x 4 / PI )
Ce diamètre DM est en avant de DEP de la face avant.
Quel est le rayon R2 au niveau de la face avant ?
R1 = BM / 2
R2 = DM / 2
H = LM
Volume d'un tronc de cône par WIKIPEDIA : VM = PI x H / 3 x ( R12 + R1 x R2 + R22 )
Ou R1 et R2 sont les deux rayons, et H la distance entre les deux faces de rayon R1 et R2.

Volume aimant :
VA = DA2 * PI / 4 * EA

Volume trou face avant :
VP = DP2 * PI / 4 * ( EP + DEP )

Au volume de l'enceinte VB il faut ajouter le volume du trou dans la face avant VP et retrancher le volume de l'aimant VA et de la membrane VM.
Le calcul a été vérifié par un tracé en 3D, et calcul automatique du volume par le logiciel.


Sur un forum un internaute était très surpris de la prise ne compte du trou dans lequel se monte le HP sur la face avant.
Pourtant si vous regardez l'image ci-dessous, le saladier d'un ALTEC 420-8B monté dans son enceinte, vous voyez bien que le trou, dans lequel se monte le HP, agrandi le volume jusqu'à la membrane du HP et la suspension.
La suspension est en avant de la planche support, c'est le pourquoi du ( EP + DEP ) dans le calcul du volume du trou dans lequel se monte le HP.
Un bon calcul d'enceinte doit prendre en compte ce volume, c'est ce qui est fait ici.

Coupe d'un HP monté dans son enceinte


Une vérification à la CAO :

Pour être sur de son calcul rien ne remplace une vérification graphique.
Le calcul de référence, celui d'un HP de 38 cm, 0.691 L.

Volume occupé par le HP calculé


Trou dans la face avant jusqu'à la suspension et la membrane : 1.700 L

Esquisse trou dans la face avant jusqu'à la membrane et la suspension

Volume du trou dans la face avant jusqu'à la membrane et la suspension


Volume de la membrane et de la face avant en arrière de la suspension : 2.391 L.

Esquisse membrane en arrière de la face avant et de l'aimant

Volume membrane en arrière de la face avant et de l'aimant


Le volume occupé par le HP est 2.391 - 1.700 = 0.691 L, ce qui est effectivement calculé.
Le tracé de vérification est différent de la méthode de calcul, les résultats sont identiques, le calcul est validé.

En préparation : Intégrer dans le calcul les branches du saladier.
Pour notre exemple, 8 branches de 20*5 mm, c'est 0.08 L de volume. Pas grand chose en pratique, rien de vraiment significatif : 0.691 + 0.08 = 0.771 L...


Valeurs par défaut :

Diamètre Trou Membrane Aimant
HP
cm
DP
cm
BM
cm
DM
cm
LM
cm
DA
cm
EA
cm
0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
4 3.8 1.9 0.9 0.3 3.0 1.5
5 4.8 1.9 1.1 0.3 4.0 1.8
6 5.8 1.9 1.3 0.3 5.0 2.0
8 7.8 1.9 1.5 0.3 6.0 2.5
10 9.4 2.2 2.0 0.4 7.0 3.0
12 11.9 2.5 2.5 0.5 8.0 3.5
14 13.2 3.0 3.2 0.6 9.0 3.8
17 14.4 3.5 3.9 0.7 10.0 4.0
21 18.6 4.5 4.4 0.9 12.0 4.3
25 22.7 6.0 4.8 1.1 15.0 4.6
31 28.4 7.5 5.2 1.3 18.0 5.0
38 35.6 10.0 5.6 1.5 22.0 5.5
46 42.0 10.0 6.8 1.5 22.0 6.0
54 49.0 10.0 9.0 1.5 22.0 6.0
63 58.0 10.0 12.0 1.5 22.0 6.0
80 74.0 10.0 13.0 1.5 22.0 6.0
100 92.0 10.0 13.0 1.5 22.0 7.0
999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0


Volume occupé par votre haut-parleur :

Il y a trois modes de fonctionnement :

  • Vous choisissez une Référence de HP dans la liste et prenez l'option de Diamètre : "Par la référence HP" :
    Le diamètre normalisé sera celui de la surface du HP.
    .
  • Vous choisissez la Référence : "Par le diamètre du HP" en fin de la liste et un Diamètre dans la liste.
    C'est l'option à retenir si votre HP n'est pas en base de données.
    La surface du HP retenue pour les calculs sera la moyenne des surfaces des HP de même diamètre.
    .
  • Vous choisissez à la fois une Référence et un Diamètre.
    Ce n'est pas une grosse bétise, certain HP sont surclassé par rapport à leur surface. (Le 17 MSP SIARE est un 13 cm par sa surface et un 17 cm par son saladier).
    Je calculerai comme vous le souhaitez, sauf si c'est abérant, auquel cas une correction de votre demande est effectuée.
    .
Référence du HP pour avoir Sd :
Diamètre du saladier :
Epaisseur du panneau qui tient le HP en cm :


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Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


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