Plan d'une enceinte, 3/3. Mode lecture.

Les paramètres utilisés pour faire un plan :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

 

Les plans automatiques ne sont pas la description d'une réalisation, mais un calcul avec des paramètres figés et correctement réglés.
Toutes les limites des calculs, surtout pour les filtres passifs, s'appliquent aux plans automatiques.

Un plan, ce sont 23 paramètres enregistrés dans une table de la base de données.
Le reste des informations nécessaires sont soit calculées, soit lues dans les autres tables de la base de données.
Ces paramètres sont :

 

Pour le haut-parleur de graves.

• Numéro d'ordre du haut-parleur de grave.
• Numéro du nombre, montage et branchement du haut-parleur de grave.

 

Pour l'Ampli.

• Facteur d'amortissement de l'ampli (branché sur l'enceinte).
• Puissance de l'ampli.

 

Pour le Tweeter et le filtre.

• Numéro d'ordre du haut-parleur de médium ou tweeter.
• Pente du filtre
• Fréquence de coupure (ou résistance en série pour un SUB).
• Impédance du tweeter.(si tweeter non défini en base de données).
• Délais du tweeter.(écart en +/- par rapport aux délais théoriques calculés).
• Branchement du tweeter. 0 = en phase, 1 = en opposition de phase.
• Taille des selfs de filtrage.

 

Pour l'enceinte de graves.

• Type de l'enceinte.
• Volume interne de l'enceinte.
• Masse mécanique de rayonnement arrière.
• Numéro des proportions de l'enceinte.
• Numéro de la forme de l'enceinte.

 

Pour l'évent pour enceinte bass-reflex.

• Fréquence d'accord de l'enceinte bass-reflex.
• Nombre d'évents.
• Entraxe des évents.
• Diamètre interne ou hauteur de l'évent.
• Largeur de l'évent si rectangulaire.

 

Les épaisseurs des planches.

• La même épaisseur pour les planches de dessus, de dessous, les deux planches de côtés, la face arrière et de l'évent s'il est rectangulaire.
• L'épaisseur de la planche au niveau de l'encastrement du haut-parleur.
• L'épaisseur de la planche au niveau de l'évent.

 

Pour l'enceinte dans la pièce.

• Le nombre d'enceintes.
• La distance d'écoute.

 

Les outils de calculs sont rigoureusement les mêmes que ceux que je mets à votre disposition :
Lorsqu'une mise à jour est faite sur un outil de calcul mis à votre disposition, le plan automatique est recalculé avec la mise à jour.
Si le plan que je vous propose ne vous va pas, demandez une mise à jour, ou un nouveau plan, avec les paramètres qui vous conviennent :
Il ne me faut que 10 minutes pour faire un plan, et encore moins pour une mise à jour...

 

Le plan numéro 25 :

Mise à jour du sous-programme : 24 septembre 2024, Antidote 11.

Numéro du plan (pour demander une modification) : 25		Amplificateur Facteur d'amortissement de l'ampli : 200 Puissance crête minimale de l'ampli : 20 W
Haut-parleur passe-bas, grave, grave médium ou large bande : Nb de haut-parleurs : 1 HP Numéro du haut-parleur : 0280 Marque du haut-parleur : FOSTEX Référence du haut-parleur : FE 167 E Diamètre du haut-parleur : 17 cm Type du haut-parleur : LB Sensibilité du ou des haut-parleurs (avec Mmra) : 93.3 dB/2.83V/m Impédance du ou des haut-parleurs : 8 Ohms Re du ou des haut-parleurs : 7.10 Ohms Le du ou des haut-parleurs : --- mH Rrc pour ce ou ces haut-parleurs : 8.88 Ohms Crc pour ce ou ces haut-parleurs : --- mH		Haut-parleur passe-haut, tweeter ou compression : Numéro du haut-parleur : 0 Marque du haut-parleur : Référence du haut-parleur : Type du haut-parleur : Diamètre du haut-parleur : mm (Diamètre du dôme, ou de la sortie de la compression) Sensibilité du haut-parleur : dB/2.83V/m Fs : Hz Fmin : Hz (Valeur du fabricant, le plus souvent pour un filtre à 12 dB/octave) Pas de correcteur d'impédance RLC Impédance du tweeter pour le calcul du filtre : 0.00 Ohms
Filtrage entre les deux haut-parleurs : Numéro du filtre : RL Type du filtre : RL Pente du filtre : 3 dB/octave Explication du filtre : Filtre de correction de la taille de la face avant de l'enceinte Fréquence de coupure : 0.4 Hz Délai théorique du tweeter : 0 mm Branchement du tweeter : En phase Taille des selfs : Mundorff CFC14		Égalisation des niveaux : Atténuateur : 0.0 dB Impédance du tweeter pour le calcul de l'atténuateur : 0.00 Ohms
Enceinte : Type d'enceinte : BR Paramètre de l'alignement : 0 Volume de l'enceinte : 8.0 L Mmra du haut-parleur dans l'enceinte : 0.70260 g Proportions : 1.000 --- 1.101 --- 3.670 --- 67.1 sur baffle test 50 L Forme : Plus haute --- Profonde --- Peu large Épaisseur des planches : Épaisseur des planches, côtés, fond, dessus, dessous : 22 mm Épaisseur de la planche qui tient le haut-parleur : 22 mm Épaisseur de la planche au niveau de l'évent : 30 mm		Évent : Fréquence d'accord : 0.0 Hz (si 0,0 Hz, accord automatique par optimisation de la réponse à -3 dB) Nombre d'évents : 1 Entraxe des évents : 20.0 Type d'évent : Circulaire Diamètre de l'évent circulaire : 4.4 cm

 

Filtre RLC :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Le but de ce filtre est d'éviter le son jugé agressif des large bandes dans le médium aigu, c'est la correction du Baffle Step.
Vous ne me ferez pas écouter un haut-parleur large bande monté dans une enceinte sans ce filtre, un large bande ne s'écoute pas sans correction, ça "gueule" dans le médium.

La solution a été élaborée à la mesure et finie à l'écoute, avec une enceinte de 130 cm de haut et 35 cm de large, et équipée d'un DAVIS 20DE8.
Les valeurs que je vous conseille sont 2.0 mH pour la self, 1.8 uF pour le condensateur, 10 Ohms pour la résistance.
Les 1.8 uF et les 10 Ohms sont à finir de mettre au point à l'écoute, avec une précision de 0.3 Ohms et 0.3 uF.
Parfois le condensateur n'est pas nécessaire, c'est à écouter au cas par cas.

Filtre pour (ne pas) ajouter un tweeter à un large bande.

Je n'ai pas les valeurs exactes pour votre enceinte, mais les valeurs ci-dessus sont une très bonne base de départ.
Une enceinte plus large demandera certainement une self de valeur plus élevée.
Une enceinte moins large demandera certainement une self de valeur plus faible.
Ne me demandez pas de combien, je ne le sais pas de façon certaine, pour une face avant entre 20 et 35 cm de large, une self de 2 mH convient, les essais ont été bien faits.

La résistance d'une self MUNDORFF de 2.2 mH en 14/10^e est de 0.41 Ohms.
Avec la résistance de 10 Ohms en parallèle, la résistance du filtre passif utilisée dans les calculs est de 0.394 Ohms.

Correction de la courbe de réponse RL sur 8 Ohms.

 

 

Haut-parleur FOSTEX FE 167 E en BR dans 8.0 L

Mise à jour : 4 décembre 2022, Antidote 11.

 

Référence du haut-parleur :

Mise à jour du sous-programme : 5 décembre 2023, Antidote 11.

 

Liste des plans disponibles pour ce haut-parleur :

Mise à jour du sous-programme : 5 décembre 2023, Antidote 11.

Si le plan pour ce haut-parleur n'y est pas, ou s'il ne vous convient pas, indiquez-moi votre souhait, bouton "Contact, écrivez-moi" en 4-3.
Le nombre de plans pour un haut-parleur donné n'est pas limité.

 

Constante de calcul :

Mise à jour du sous-programme : 25 juin 2024, Antidote 11, l'altitude pas défaut est passée de 50 à 100 m.

 

 

Nombre de haut-parleurs :

Mise à jour du sous-programme : 25 janvier 2024, Antidote 11.

 

 

Ampli et filtre :

Mise à jour du sous-programme : 5 décembre 2023, Antidote 11.

 

 

 

Baffle ou enceinte conseillés pour le FOSTEX FE 167 E :

Mise à jour du sous-programme : 31 janvier 2024, Antidote 11.

Enceintes bass-reflex et closes :
F_sb et Q_tsb sont calculés avec M_msb = M_ms + M_mra, et avec éventuellement une masse ajoutée à la membrane M_ajout de 0.0 g.
Conséquence, F_sb < F_s et Q_tsb > Q_ts.
 

Baffle plan :
F_sp et Q_tsp sont calculés M_msp = M_ms + M_mrf, et avec éventuellement une masse d'air ajouté à la membrane M_ajout de 0.0 g.
Conséquence, F_sp < F_s et Q_tsp > Q_ts.

La base de données à une devise, pour voir la vie en rose, restez dans le vert !!!
Le jaune reste possible, évitez l'orange, fuyez le rouge.

 

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Domaine d'utilisation Bass-reflex du FOSTEX FE 167 E :

Mise à jour du sous-programme : 9 avril 2024, Antidote 11.

Explications sur le domaine d'utilisation d'un haut-parleur en bass-reflex, et sur la plage d'accords possibles.

F_sb et Q_tsb sont calculés avec une masse mécanique de rayonnement arrière M_mra de 0.703 g et avec une masse ajoutée à la membrane M_ajout de 0.0 g.

 

 

L'alignement BESSEL proposé par défaut donne une courbe de réponse régulièrement descendante dans le grave, courbe de réponse dont la chute en pente douce sera compensée par le room gain de la pièce.
Autre avantage, le délai de groupe est pratiquement linéaire dans les graves.
Les autres alignements sont plus chahutés.
L'alignement BESSEL est la meilleure solution pour une enceinte hi-fi, c'est une excellente solution pour les SUB si vous n'êtes pas accroché à la fréquence de coupure à -3 dB.
Prenez le calcul automatique de Fb pour avoir une idée réelle de ce que vous aurez dans votre pièce.

 

 

Nouveau Xmax :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Prise en compte de la puissance AES existant en base de données pour le recalcul du Xmax, dans la limite de 1.14*Xmax (1.2296*Paes).
Ancien Xmax = 0.60 mm, nouveau Xmax = 0.60 mm à 108.1 Hz, pour 0.7 W à 320.0 Hz, dans 8.0 L avec un accord à 58.2 Hz utilisés dans le calcul.

 

Résumé, en 6 valeurs significatives :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

• Si c'est vert, c'est OK.
• Si c'est jaune, c'est possible.
• Si c'est orange, c'est à la limite acceptable.
• Si c'est rouge, c'est totalement déconseillé.
• Une seule cellule en rouge, et votre projet n'est pas viable
• Le spécialiste saura quand et pourquoi il peut passer outre, jamais pour moi...

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent.
Adaptation de l'enceinte sur 3 critères	Valeurs de comparaison
Le Qtsb du HP est-il adapté au bass-reflex ?	Fréquence de coupure à -6 dB : 76 Hz
Vb est-il ni trop petit ni trop grand ?	SPL maxi théorique à 1 m : 91.1 dB
Fb est-il dans la fourchette autorisée ?	Déplacement de la membrane à 92 dB : ±0.67 mm

 

Ampli et filtre :

Mise à jour du sous-programme : 5 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E
Résistance interne de l'ampli et des câbles de branchement	Rg	0.04 Ohms	AMPLI A TRANSISTORS
Résistance du filtre passif	Rf	0.39 Ohms	FILTRE PASSIF

 

 

Paramètres THIELE et SMALL sur baffle plan CEI du FOSTEX FE 167 E :

Mise à jour du sous-programme : 5 décembre 2023, Antidote 11.

Définition	Paramètre	Valeurs	Formules de calcul. Unités MKSA
Fréquence de résonance	Fs	51.50 Hz	Valeur de la base de données
Volume d'air équivalent à l'élasticité de la suspension	Vas	35.94 L	Valeur de la base de données
Résistance de la bobine au courant continu	Re	7.10 Ohms	Valeur de la base de données
Résistance interne de l'ampli	Rg	0.04 Ohms	Facteur d'amortissement 200 sur 8 Ohms
Résistance du filtre passif	Rf	0.39 Ohms	Si 0 : Pas de filtre ou filtre actif
Coeficient de surtention mécanique	Qms	4.630	Valeur de la base de données
Coeficient de surtention électrique	Qes	0.350	Qes*(Re+Rg+Rf)/Re
Coeficient de surtention total	Qts	0.326	Qms*Qes/(Qms+Qes)
Type calculé	Fs/Qts	158.2 Hz	Fs / Qts
	Type	BAS-MEDIUM	140 < Fs / Qts < 200
Surface de la membrane	Sd	132.70 cm2	Valeur de la base de données
Rayon de la membrane	Rd	6.50 cm	racine(Sd/pi)
Diamètre normalisé équivalent	Diameq	17 cm	Règles de calcul du diamètre
Distance de mesure en Champs Proche	Cp	14.3 mm	Distance < à (Rd*2)*0.11
	Fp	842 Hz	Pour les fréquences < à 10950/(Rd*2)
Distance de mesure en Champs Lointain comprise entre	Cl1 --- Cl2	39.0 --- 52.0 cm	Distance comprise entre (Rd*2)*3 et (Rd*2)*4
Distance de mesure à utiliser	Clm	46 cm	Moyenne des deux valeurs précédantes arrondie au cm
Compliance acoustique de la suspension	Cas	2563.8 Ncm5	Vas/(Ro*C2)
Masse acoustique totale du diaphragme	Mas	37.3 Kgm4	1/((2*Pi*Fs)2*Cas)
Masse mobile mécanique	Mms	6.560 g	(C*Sd/(2*Pi*Fs))2*Ro/Vas = Mas*Sd2
Masse mécanique de rayonnement frontal	Mmrf	0.869 g	(8*Ro*Rd3)/3
Hauteur d'air impactée par Mmrf	HMmrf	55.2 mm	Mmrf/Ro/Sd
Masse de la membrane	Mmd	5.691 g	Mms-Mmrf
Résistance mécanique	Rms	0.458 Kg/s	2*Pi*Fs*Mms/Qms
Compliance de la suspension	Cms	1.456 mm/N	1/(2*Pi*Fs)2/Mms
Raideur de la suspension	K	687 N/m	1/Cms
Facteur de force	B.L	6.560 N/A	(2*Pi*Fs*Mms*Re/Qes)1/2
B.L/Mms	B.L/Mms	1000.1 m/s2/A	Ce n'est pas un critère de choix
Puissance AES ou nominale	Paes	22 W	Valeur de la base de données
Elongation linéaire de la membrane	Xmax	±0.60 mm	Valeur de la base de données
	Xmax PP	pp1.20 mm	2*Xmax
Volume d'air déplacé par la membrane	Vd	7.96 cm3	Sd*Xmax
Déplacement du point repos de la membrane en position verticale	Xvert	0.08 mm	Mmd*9.81*Cms
Rendement %	Rend	1.363 %	(4*Pi2/C3)*(Fs3*Vas/Qes)*100
Constante de sensibilité	Cste sens	112.10 dB	10*LOG(Ro*C/2/Pi)-20*LOG(2*10-5)
Sensibilité avec filtre et ampli dans 2*Pi Valable uniquement dans le grave et le bas médium	Sens 2.83V	93.5 dB/2.83V/m	10*LOG(Rend/100)+112.10 +10*LOG(8/Re)+20*LOG(Re/(Re+Rg+Rf))
	Sens W	92.9 dB/W/m	10*LOG(Rend/100)+112.10+20*LOG(Re/(Re+Rg+Rf))
Atténuation du filtre passif	Att filtre	-0.52 dB	20*LOG(Re/(Re+Rf+Ra)
Inductance de la bobine	Le	0.00 mH	Valeur de la base de données Une inductance élevée ralentit le message sonore en s'opposant au passage du courant
Fréquence de coupure électrique	Fe	Non calculable, Le=0	1/(2*Pi*(Le/(Re+Rg+Rf)))
HP pas directif en-dessous de	Dir	1683 Hz	C/(Pi*Rd)
HP directif avec des lobes au-dessus de	Dir1	3224 Hz	C/((1.044*Pi/2)*Rd)

Toutes les valeurs du tableau sont calculées à partir des valeurs mémorisées en base de données, F_s, V_as, R_e, Q_ms, Q_es, S_d, L_e, X_max et P_aes.

 

Paramètres THIELE et SMALL en enceinte du FOSTEX FE 167 E :

Mise à jour du sous-programme : 15 décembre 2023, Antidote 11.

La valeur de la Masse mécanique de rayonnement arrière M_mra retenue pour les calculs en enceinte est une valeur moyenne, calculée à partir des plans d'enceintes proposés dans ce site, pour des haut-parleurs de même diamètre.
Cette valeur sera affinée lors de votre calcul d'enceinte, mais la valeur de départ est assez proche de la réalité.

Définition	Paramètre	Valeurs	Formules de calcul
Masse mécanique de rayonnement arrière	Mmra	0.703 g	Moyenne dans le diamètre 17 cm Affiné par itérations succéssives
Masse ajoutée à la membrane	Majout	0.0 g	Valeur entrée par vous
Masse en mouvement dans l'enceinte	Mmsb	7.262 g	Mms+Mmra+Majout
Fréquence de résonance dans l'enceinte	Fsb	48.95 Hz	1/(2*Pi*racine(Cms*Mmsb))
Coeficient de surtention mécanique dans l'enceinte	Qmsb	4.872	Qms*Fs/Fsb
Coeficient de surtention électrique dans l'enceinte	Qesb	0.368	2*Pi*Fsb*(Re+Rg+Rf)*Mmsb/B.L2
Coeficient de surtention total dans l'enceinte	Qtsb	0.343	Qmsb*Qesb/(Qmsb+Qesb)
Type calculé pour cette utilisation	Fsb/Qtsb	142.9 Hz	Fsb/Qtsb
	Type	BAS-MEDIUM	140 < Fs / Qts < 200
Rendement % dans l'enceinte	Rendb	1.048 %	4*Pi2/C3*Fsb3*VAS/Qesb*100
Sensibilité avec filtre et ampli dans 2*Pi Valable uniquement dans le grave et le bas-médium	Sens 2.83Vb	92.8 dB/2.83V/m	10*LOG(Rendb/100)+112.10 +10*LOG(8/Re)+20*LOG(Re/(Re+Rg+Rf))
	Sens Wb	92.3 dB/W/m	10*LOG(Rendb/100)+112.10+20*LOG(Re/(Re+Rg+Rf))
Atténuation du filtre passif	Att filtre	-0.52 dB	20*LOG(Re/(Re+Rf+Ra)

Toutes les valeurs du tableau sont calculées à partir des valeurs mémorisées en base de données, F_s, V_as, R_e, Q_ms, Q_es, S_d, L_e, X_max et P_aes.

 

Limites de calculs :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent.
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul
Perte par absortion	QA	35.0	5 : Enceinte complètement remplie 120 : Enceinte vide
Perte par fuite	QL	10.0	10 : Faible de fuite 20 : Pas de fuite
Perte par frottement dans l'évent	QP	70.0	Entre 70 et 140
Pertes totales	QB	7.0	QB = 1/(1/QA+1/QL+1/QP+1/QA/QL/QP)
Fbmax	Fbmax	58.3 Hz	Voir la page précédente
Fbmin	Fbmin	48.4 Hz	Voir la page précédente

 

Courbe de réponse, F_b et Fréquence de coupure à -6 dB :

Mise à jour du sous-programme : 10 avril 2024, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz.
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul
Volume bass-reflex	Vb	8.0 L	Volume de calcul
Coefficient N de volume	N	1.90	Vb/(Vas*Qtsb2)
	Nmin	4.2	Valeurs limites conseillées pour Qtsb = 0.343
	Nmax	6.8
Optimisation de la courbe de réponse	Opt	Optimisation de la courbe de réponse à -3 dB par recherche sur FB pour avoir les -3 dB le plus bas possible en fréquence
Fb pour 8.0 L	Fb	58.2 Hz	Précision du calcul à 0.1 dB

 

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz, sans correction électronique
Fréquence caractéristique du bass-reflex	Fo	53.37 Hz	racine(Fsb*Fb)
	EFo	-12.6 dB	Niveau à Fo
Niveau à Fb = 58.2 Hz	EFb	-11.0 dB	Niveau à FB
	Qévent	0.283	10( EFB / 20 )
F à -3 dB pour Vb = 8.0 L et Fb = 58.2 Hz ( En champ libre, donc dehors et loin de tout )	F-3 dB	91 Hz	Chapitre enceinte bass-reflex Arrondi au 1 Hz le plus proche parce qu'il ne sert à rien d'être plus précis.
F à -6 dB pour Vb = 8.0 L et Fb = 58.2 Hz ( Niveau à -3 dB dans votre salon )	F-6 dB	76 Hz
F à -12 dB pour Vb = 8.0 L et Fb = 58.2 Hz	F-12 dB	55 Hz
Fréquence de départ de l'asymptote à 24 dB/octave (environ)	F-0 dB	64.4 Hz	Avec réserve
	E0 dB asymptote	-9.09 dB
	Qenceinte	0.351	10( E0 dB asymptote / 20 )

 

Courbe de réponse du FOSTEX FE 167 E, V_B = 8.0 L, F_B = 58.2 Hz, le 0 dB correspond à 92.8 dB/2.83V/m.
Bleu : Réponse en champ libre.
Vert : Correction Hi-FI embarquée ou Room gain.

La courbe de réponse est calculée en Champ libre, dehors sur un mat à 15 m de haut, loin de tout obstacle.
Dans votre pièce vous aurez plus de grave.

 

Déplacement de la membrane, SPL, Puissance :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz, sans correction électronique
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul
Élongation maximum pour 2.83 V et 92.8 dB à 1 m	FXmax	108.1 Hz	Précision du calcul : 0.1 Hz
	Xmax	±0.73 mm
Niveau maximum théorique pour ± 0.60 mm à 1 m	SPLth	91.1 dB SPL	Calcul théorique qui ne tient pas compte des effets thermique
	V	2.31 V
Élongation à Fb = 58.2 Hz pour 2.83 V et 92.8 dB à 1 m	Xfb	±0.11 mm	Pour voir si c'est utile à quelque chose
	Xmax / Xfb	0.15

 

Courbe de déplacement de la membrane du FOSTEX FE 167 E, V_B = 8.0 L, F_B = 58.2 Hz, à 2.31 V, Q_L = 10.

Modification des équations de calculs de la courbe de déplacement de la membrane le 26/06/2022, avec l'aide active de JMP.

 

Impédance :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz.
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calculs
Inductance de la bobine	Le	0.00 mH	Valeur de la base de données
Résistance de la bobine au courant continu	Re	7.10 Ohms	Valeur de la base de données
1er bosse d'impédance	F	22.4 Hz	Précision du calcul : 0.1 Hz
	Z	68.1 Ohms
Impédance à Fb	Fb	58.2 Hz	Précision du calcul : 0.1 Hz
	ZFb	7.8 Ohms
2e bosse d'impédance	F	126.9 Hz	Précision du calcul : 0.1 Hz
	Z	56.9 Ohms
Minimum dans le bas médium	F	320 Hz	Précision du calcul : 2.5 Hz
	Z	8.2 Ohms

 

Courbe d'impédance et de phase électrique du FOSTEX FE 167 E, V_B = 8.0 L, F_B = 58.2 Hz.
Rouge : Courbe d'impédance.
Bleu : Courbe de phase électrique.

 

Impédance acoustique :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Comparez les valeurs à 100 Hz, entre plusieurs haut-parleurs.

L'impédance acoustique est proportionnelle à la surface de la membrane du haut-parleur.
Plus la valeur de l'impédance acoustique est élevée, meilleur est le couplage avec l'air ambiant de la pièce d'écoute.
Doubler le nombre de haut-parleurs, où la surface de la membrane double aussi l'impédance acoustique.
Passer d'un 21 cm de 220 cm² à un 38 cm de 880 cm² multiplie par 4 l'impédance acoustique.

 

Pourquoi ce calcul ?

Pour tordre le cou à l'idée qu'un haut-parleur de petit diamètre avec un grand déplacement de la membrane peut être équivalent à un autre haut-parleur de plus grand diamètre et avec un plus faible déplacement de la membrane.
Si l'équivalence existe sur le nombre de m³ déplacé par les membranes, cette équivalence n'existe plus du tout sur l'impédance acoustique.
Le bon rendu du grave est bien caractérisé par l'impédance acoustique, et pas du tout par le nombre de m³ déplacé par la membrane.
Les valeurs de comparaison à 92 dB un peu plus bas dans le chapitre vous donnent ce dont vous avez besoin pour le constater sur vos choix de haut-parleurs.

Un volume Vb et une fréquence d'accord Fb différent ne changeront pas la valeur de l'impédance acoustique.
Le seul critère est la surface Sd de la membrane.
Vous voulez augmenter l'impédance acoustique ?
Prenez un haut-parleur de plus grand diamètre, ou utilisez 2, 3 ou 4 haut-parleurs montés côte à côte...

 

Pour le FOSTEX FE 167 E.
Impédance acoustique pour une surface HP de 132.70 cm2.	Fréquence	Valeur
Impédance acoustique à 100 Hz.	F = 100 Hz	0.03811
Impédance acoustique à Fd = 1190 Hz. L'impédance acoustique ondule un peu pour les fréquences supérieures.	Fd = 1190 Hz	6.09805

 

L'image ci-dessous a été calculée sous Excel avec les valeurs des surfaces moyennes des haut-parleurs dans chaque diamètre.
C'est uniquement la partie réelle de l'impédance acoustique que je vous montre, la partie imaginaire arrivera plus tard.
C'est bien suffisant pour montrer l'intérêt d'utiliser un haut-parleur de grand diamètre, plus l'impédance acoustique est élevée, meilleur est le rendu du grave.

La qualité du grave ce n'est pas la fréquence de coupure à -3 dB, c'est l'impédance acoustique, c'est aussi le 60 à 300 Hz au bon niveau par rapport au médium aigu, voir la courbe cible pour y arriver

 

 

Valeurs de comparaison à 92 dB :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Pour comparer les haut-parleurs entre eux sur le critère de déplacement de la membrane.
Le niveau sonore est de 92 dB, valeur arbitrairement choisie.
Plus le déplacement est faible, meilleur est le haut-parleur parce que la distorsion sera plus faible.
Attention, une fréquence de coupure à -3 dB plus haute entraîne le plus souvent un Xmax plus faible.
Comparez des haut-parleurs avec une performance comparable dans le grave.
Le critère "Compression de l'air" est en cours d'évaluation, pour évaluer sa pertinence.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz.
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul
Tension pour 92 dB à 1 m	T92	2.57 V	2.83*10(92-92.8)/20
Elongation maximum	X92	±0.67 mm	Recalculé avec la tension Pour comparer les HP entre eux Pour 92 dB à 1 m et 91 Hz à -3 dB
	FXmax	108.1 Hz
Volume d'air déplacé par le HP, Sd * X92	V92	±8.86 cm3
Impédance acoustique à 100 Hz	Imp100	0.03811	Plus la valeur est élevée, meilleur est le grave. Explications dans le chapitre : Le grave.

 

Puissance :

Mise à jour du sous-programme : 19 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E dans 8.0 L avec évent, accord à 58.2 Hz.
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul pour Fs nominal
Tension pour atteindre Xmax	V	2.31 V	Calcul théorique
Puissance minimale crête de l'ampli pour 1 HP	Pmin	0.7 W	sur 7.8 Ohms à 58.2 Hz
	Pmin	0.7 W	sur 8.2 Ohms à 320 Hz

 

 

 

Atténuation thermique en utilisation de sonorisation :

Mise à jour du sous-programme : 15 décembre 2023, Antidote 11.

Pour le FOSTEX FE 167 E
Définition	Paramètre	Valeur	Formules de calcul
Courant dans la bobine du HP	I	0.28 A	sur 8.2 Ohms
Courant dans la bobine du HP	I8	0.29 A	sur 8 Ohms
Atténuation thermique	Att th	0.4 dB	I80.65
Niveau maximum pratique pour ±0.60 mm avec 1 enceinte à 1 m	SPLp	90.6 dB SPL	Tiens compte des effets thermiques suivant une hypothèse moyenne. Ce n'est pas un calcul exact. C'est un moyen de ne pas oublier un point qui peut être important.
Niveau maximum pratique pour ±0.60 mm avec 2 enceintes à 4 m Distance critique d'écoute de la pièce : 2.00 m	SPLp	87.6 dB SPL

 

Courbe d'atténuation thermique du FOSTEX FE 167 E.

Rouge : Courbe théorique, sans atténuation thermique. Niveau maxi 91.1 dB SPL à 1 m pour 1 enceinte.
Bleu : Courbe pratique, avec atténuation thermique. Niveau maxi 90.6 dB SPL à 1 m pour 1 enceinte.
Vous pensez écouter la courbe rouge, vous écoutez la courbe bleue. Idéalement, il ne faut pas d'écart avant 90.6 dB SPL.
La droite verticale verte est positionnée à l'équivalent pour une enceinte de 90.6 dB SPL à 4 m avec 2 enceintes.

En hi-fi, ou en home cinéma, le niveau d'écoute moyen est 15 dB en dessous que le niveau crête de 90.6 dB SPL que vous souhaitez.
L'atténuation thermique est pratiquement inexistante pour certains haut-parleurs.
En hi-fi, l'atténuation thermique se regarde sur la courbe verticale jaune.

 

Plan et évent :

Le plan a été configuré avec une forme d'évent, rond ou rectangulaire, et un nombre d'évents, 1, 2 ou 3, avec un entraxe si le nombre est supérieur à 1.
Vous pouvez demander un autre plan avec une autre forme d'évent, un autre nombre d'évents, un autre entraxe, de façon à correspondre exactement à votre besoin.
Si vous demandez une surface d'évent plus petite, de telle sorte que la vitesse de l'air devient trop élevée, votre demande sera refusée, sauf si le niveau sonore possible avec l'évent trop petit est suffisant.

 

2-5-1-2 : Calcul évents extérieur, 5/8

Mise à jour : 2 février 2023, Antidote 11.

 

Vérifiez bien que le séparateur décimal est bien le "point" et pas la "virgule".
Si vous avez utilisé la "virgule", les chiffres qui suivent ne seront pas utilisés dans le calcul, qui sera donc faux.

Volume de l'enceinte : 8.000 L Fréquence d'accord : 58.2 Hz Coefficient d'extrémité pour la surface S K : 0.846 Coefficient d'extrémité pour le rayon A K1 : 1.499 (non utilisé) Coefficient pour évent rectangulaire Krect : 1.000 Correction de Knb avec le nombre d'évents : 1.000 Coefficient KT utilisé dans le calcul : 0.846 * 1.000 * 1.000 = 0.846 Température : 20.0 °C Altitude : 100.0 m Humidité : 40.0 % Célérité de l'air : 343.7 m/s Masse volumique de l'air : 1.187 kg/m3 Évent circulaire dont vous avez entré le diamètre Nombre d'évents : 1 Entraxe des évents : 0 cm Diamètre d'un évent : 4.4 cm Surfaces corrigées de passage de l'air des évents : 15.21 cm2 pour le calcul de la vitesse de l'air et la longueur de l'évent. Surfaces de passage de l'air des évents pour le SPL : 15.21 cm2   Valeurs de comparaison : Niveau à la fréquence d'accord de 58.2 Hz : -11.00 dB. Fréquence de coupure à -6 dB : 76.3 Hz. Déplacement de la membrane : ±0.67 mm à 92 dB pour 91 Hz à -3 dB. Vitesse de l'air dans l'évent : 6.6 m/s à 92 dB.	Avoir la longueur de l'évent ne suffit pas pour faire une bonne enceinte. Il y a deux conditions de validité a respecter : Une vitesse de l'air dans l'évent inférieure ou égale à 9.9 m/s. Une longueur de l'évent pas trop élevée, avec KL inférieur ou égal à 0.5 Si une seule des deux conditions n'est pas respectée, votre évent ne convient pas. Lorsque l'évent convient, la case est en vert. Lorsque l'évent ne convient pas, les cases sont jaunes, orange ou rouges suivant la gravité. La raison, surface de l'évent trop petite ou longueur de l'évent trop grande est indiquée. L'idéal est d'avoir un évent qui passe le SPL maxi du HP : pas de compromis. Si vous n'avez pas besoin du SPL maxi, vous pouvez faire un compromis. Un compromis n'est pas idéal, mais il est parfois nécessaire, la case sera en jaune.
	L'évent est bien dimensionné. Profondeur des évents : 13.5 cm Vitesse de l'air dans l'évent = 6.0 m/s, KL = 0.144 Bruit de l'air dans l'évent = 13.4 dB à 1 m, SPL de l'évent = 91.1 dB à 1 m Rapport signal HP / bruit évent = 77.7 dB Pour 91.1 dB avec 2 enceintes à 1 m. Xmax = 0.6 mm. P = 0.7 W.
	Fréquence de résonance de l'évent type tuyau d'orgue ouvert des deux cotés : F = C / 2 / Prof_event_en_m = 343.7 / 2 / (13.5 / 100). --- F = 1274 Hz. Une fréquence de résonance de l'évent dans la zone d'utilisation du HP, associé à un rapport des deux surfaces ci-contre, de 12.3 dans votre cas, élevé (> 25 ?) est la garantie de faire un mauvais évent. Les deux conditions, fréquence et rapport, sont nécessaires.
Correction du calcul du SPL de l'évent pour tenir compte d'une puissance moyenne plus faible dans les graves. Correction à 12 dB/octave à 40 Hz, Q = 0.707 à la fréquence de 58.2 Hz : Correction de -0.9 dB. Le calcul de l'évent pour un niveau sonore de 90.2 dB au lieu de 91.1 dB ne posera pas de problème.
Le nombre de Reynolds est la valeur clef du bon dimensionnement d'un évent, quelle que soit sa forme. Faites très attention si vous avez un évent avec une vitesse de l'air élevée, vous n'aurez pas du tout la courbe de réponse attendue. Vous allez avoir une fréquence de coupure à -3 dB plus élevée que celle calculée, comme l'indique ce lien : quelle est la qualité de votre évent. Une vitesse de l'air dans l'évent élevée, c'est un nombre de Reynolds élevé. Diamètre hydraulique équivalent à l'évent : 4.40 cm, nombre de Reynolds : 16933. Le nombre de Reynolds correspondant au début de la turbulence est vers 20000, pour une vitesse de l'air = 7.1 m/s, SPL = 92.5 dB, X = 0.71 mm. L'évent comprime le signal audio quand le nombre de Reynolds est > 50000, pour une vitesse de l'air > 17.7 m/s, SPL > 100.5 dB, X > 1.77 mm. Tant que vous restez en dessous de 100.5 dB, votre évent ne posera pas de gros problèmes. L'idéal, le fin du fin, est de rester en dessous de 92.5 dB en écoute hi-fi de haute qualité. Un évent rectangulaire mince, que vous appelez à tort "laminaire", permet de remonter les deux dB ci-dessus.

 

Niveau sonore théorique :

Utilisation		PC, écoute de proximité					Hi-Fi				Hi-Fi Home-Cinéma Petite SONO			SONO
SPL	dB à 1 m	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	125	130	135	140
HP + Event
Je vous recommande de mesurer vous-même avec votre smartphone votre besoin en niveau sonore pour ne pas surdimensionner les haut-parleurs de votre installation, ou pour accepter un évent moins gros et plus court qui ne passera que le SPL nécessaire et utile : avec un compromis sur le SPL et la puissance maxi. En utilisation SONO, vous allez avoir un niveau SPL inférieur à ceux indiqués, de 0.4 dB environ, à cause de l'atténuation thermique. Cette valeur est une valeur d'atténuation moyenne, un haut-parleur très bien ventilé fera mieux, un haut-parleur bas de gamme fera moins bien.

 

 

Quel niveau acoustique pouvez-vous atteindre dans votre pièce ?

Mise à jour du sous-programme : 15 décembre 2023, Antidote 11.

Le niveau acoustique de référence, pour 1 enceinte à 1 m, est le niveau théorique calculé pour le déplacement maximum de la membrane, ou pour l'évent dans le cadre d'une enceinte Bass reflex.
Idéalement vous devriez avoir au moins 95 dB crête au point d'écoute, avec toutes vos enceintes : C'est possible avec deux enceintes équipées d'un haut-parleur de 21 cm dans les graves.
Beaucoup d'entre vous se contentent de moins en appartement, ou avec des enceintes qui ont des petits haut-parleurs dans les graves. 80, 85, 90, 95 dB ?
Certain surdimensionnent à 115 dB minimum au nom d'une norme du home cinéma pour les caissons de graves, norme qui a besoin d'être expliquée.

Vous avez +3 dB à chaque fois que le nombre d'enceintes double en faisant l'hypothèse que chaque enceinte est branchée sur un canal d'ampli.
Vous avez -6 dB à chaque fois que la distance double.
Au-delà de la distance critique de votre pièce d'écoute, vous avez 0 dB, comme indiqué sur le dessin ci-dessous.
Si vous ajoutez un SUB qui descend plus bas que vos autres enceintes, dans l'extrême grave, vous n'avez qu'une seule enceinte.

 

 

C'est à vous de calculer à partir de quelle longueur l'atténuation devient égale à 0, en première approche, prenez la moitié de la longueur de votre pièce.
La distance critique d'écoute de la pièce se calcule avec le lien sur le site RT60.

En home cinéma, la norme demandait 115 dB(C) crête en mesure lente sur le canal LFE et 105 dB(A) crête sur les autres canaux, au point d'écoute.
Les 10 dB de plus sur le canal LFE sont pour passer une dynamique supérieure sur les effets dans les graves.
Ces chiffres ne sont plus en accord, sur les canaux principaux, avec les dernières normes utilisées en sonorisation : 102 dB(A) crête sur 15 mn pour les enceintes principales.
Avant de vouloir plus, pensez bien à vos oreilles, elles sont en danger même en respectant les normes.
J'ai toujours donné mon avis et ça ne plaît pas à tous, avec 95 dB au point d'écoute, vous en avez largement assez...

 

Le niveau sonore de référence du FOSTEX FE 167 E est :
Distance des enceintes	1 enceinte 1 SUB ou LFE	2 enceintes	3 enceintes	4 enceintes	5 enceintes	7 enceintes
A 0.25 m	103.1 dB SPL	106.1 dB SPL	107.9 dB SPL	109.1 dB SPL	110.1 dB SPL	111.6 dB SPL
A 0.50 m	97.1 dB SPL	100.1 dB SPL	101.9 dB SPL	103.1 dB SPL	104.1 dB SPL	105.6 dB SPL
A 0.75 m	93.6 dB SPL	96.6 dB SPL	98.4 dB SPL	99.6 dB SPL	100.6 dB SPL	102.0 dB SPL
A 1.00 m	91.1 dB SPL	94.1 dB SPL	95.9 dB SPL	97.1 dB SPL	98.1 dB SPL	99.6 dB SPL
A 1.50 m	87.6 dB SPL	90.6 dB SPL	92.4 dB SPL	93.6 dB SPL	94.6 dB SPL	96.0 dB SPL
A 2.00 m	85.1 dB SPL	88.1 dB SPL	89.9 dB SPL	91.1 dB SPL	92.1 dB SPL	93.6 dB SPL
A 2.50 m	83.2 dB SPL	86.2 dB SPL	87.9 dB SPL	89.2 dB SPL	90.2 dB SPL	91.6 dB SPL
A 3.00 m	81.6 dB SPL	84.6 dB SPL	86.4 dB SPL	87.6 dB SPL	88.6 dB SPL	90.0 dB SPL
A 3.50 m	80.3 dB SPL	83.3 dB SPL	85.0 dB SPL	86.3 dB SPL	87.2 dB SPL	88.7 dB SPL
A 4.00 m	79.1 dB SPL	82.1 dB SPL	83.9 dB SPL	85.1 dB SPL	86.1 dB SPL	87.6 dB SPL
A 4.50 m	78.1 dB SPL	81.1 dB SPL	82.9 dB SPL	84.1 dB SPL	85.1 dB SPL	86.5 dB SPL
A 5.00 m	77.2 dB SPL	80.2 dB SPL	81.9 dB SPL	83.2 dB SPL	84.2 dB SPL	85.6 dB SPL
A 5.50 m	76.3 dB SPL	79.4 dB SPL	81.1 dB SPL	82.4 dB SPL	83.3 dB SPL	84.8 dB SPL
A 6.00 m	75.6 dB SPL	78.6 dB SPL	80.4 dB SPL	81.6 dB SPL	82.6 dB SPL	84.0 dB SPL

 

 

2-5-1-2 : Calcul du volume occupé par les évents, 6/8

Mise à jour : 4 décembre 2022, Antidote 11.

 

Volume interne de l'enceinte calculé à la simulation = 8.000 L, sans tenir compte du volume occupé par l'évent ou l'amortissement.

 

Event extérieur :

Épaisseur face avant au niveau de l'évent = 30 mm

Profondeur de l'évent = 13.49 cm

Diamètre intérieur du tube = 4.40 cm

Épaisseur du tube = 3 mm

Diamètre extérieur du tube = 5.00 cm

Profondeur de l'évent dans l'enceinte = 10.49 cm

Volume occupé par l'évent extérieur = 0.2060 L

 

Volume interne de l'enceinte à la réalisation = 8.1628 L

 

Plan et ébénisterie :

Le plan a été configuré avec une proportion et une forme de l'enceinte.
Vous pouvez demander un autre plan, ou faire modifier celui-ci si je l'ai fait pour vous, avec d'autres proportions, ou d'autres formes, de façon à correspondre exactement à votre besoin.
L'épaisseur des planches est indiquée dans le plan, vous pouvez demander une modification, par défaut c'est 22 mm qui est retenu.

 

2-5-1-2 : Calcul de la menuiserie de votre enceinte avec évent, 7/8

Mise à jour : 4 décembre 2022, Antidote 11.

 

Volume occupé par le haut-parleur :

Mise à jour du sous-programme : 15 décembre 2023, Antidote 11.

Votre FOSTEX FE 167 E à un diamètre normalisé de 17 cm, diamètre calculé à partir de sa surface Sd = 132.70 cm².
Le saladier de votre haut-parleur, utilisé pour les calculs, est celui d'un 17 cm, sauf si vous avez modifié les dimensions.

La planche a deux côtes : EP = Épaisseur planche qui tient le haut-parleur = 22.0 mm. EP = Épaisseur planche au niveau de l'évent = 30.0 mm. DEP = Décalage de la membrane = 0.7 cm. DP = Diamètre du trou de montage = 14.4 cm. Volume du trou dans la planche = 0.472 L. L'aimant a deux côtes : EA = Épaisseur de l'aimant = 4.0 cm. DA = Diamètre de l'aimant = 10.0 cm. Volume de l'aimant = 0.314 L. La membrane conique a trois côtes : BM = Diamètre de la bobine mobile = 3.5 cm. ( R1 = 1.75 cm. ) DM = Diamètre de la membrane = 13.0 cm. ( R2 = 6.5 cm. ) LM = Longueur de la membrane = 3.9 cm. ( H = 3.9 cm. ) Volume de la membrane = 0.232 L. Volume occupé par le haut-parleur dans votre enceinte = 0.314 + 0.232 - 0.472 = 0.073 L. Vous devez ajouter le volume occupé par le haut-parleur au volume de l'enceinte trouvé à la simulation. Si le volume est négatif, dans le cas d'une face avant épaisse, vous n'ajoutez pas, vous retranchez.

 

Menuiserie de l'enceinte :

Mise à jour du sous-programme : 16 décembre 2023, Antidote 11.

Calcul de la menuiserie de votre enceinte Bass-reflex pour le FOSTEX FE 167 E.
Volume occupé par 1 haut-parleur extérieur : 0.073 L Volume d'amortissement poreux : 1.200 L 20% du volume d'amortissement pour le calcul : -0.240 L Volume supplémentaire : L Volume trouvé à la simulation : 8.163 L Volume de calcul de votre enceinte : 7.996 L Épaisseur du bois : 22 mm		Coefficient de Hauteur : 3.670 Coefficient de Largeur : 1.000 Coefficient de Profondeur : 1.101
Hauteur interne : 46.1 cm Largeur interne : 12.6 cm Profondeur interne : 13.8 cm		Hauteur externe : 50.5 cm Largeur externe : 17.0 cm Profondeur externe : 19.0 cm
Diamètre du haut-parleur : 17 cm Largeur de l'enceinte : 17.0 cm	Diamètre du haut-parleur : 17 cm Hauteur de l'enceinte : 50.5 cm	Baffle Step à : 1010.9 Hz À cette fréquence, le niveau théorique a remonté de 3 dB, et de 1 à 2 dB en pratique.
Les proportions de votre enceinte sont bonnes s'il n'y a pas de différence dans les fréquences de résonance < 93.7 Hz. Elles sont mauvaises si < 47.5 Hz. La plus petite différence de votre enceinte est : 124 Hz. Le calcul de la plus petite différence est réalisé sur 3 harmoniques, au-dessus c'est la couche d'absorbant qui s'en charge. Résonance Hauteur : H1 = 373 Hz, H2 = 746 Hz, H3 = 1119 Hz. Résonance Largeur : H1 = 1369 Hz, H2 = 2738 Hz, H3 = 4107 Hz. Résonance Profondeur : H1 = 1243 Hz, H2 = 2487 Hz, H3 = 3730 Hz. Fréquences classées : 373 - 746 - 1119 - 1243 - 1369 - 2487 - 2738 - 3730 - 4107 Différence : 373 - 373 - 124 - 126 - 1118 - 251 - 992 - 377 Volume de référence : 20000 L, Seuil de référence : 6.9 Hz. Voir le PDF page 15/20 pour le seuil. Seuil de détection = ( 20000 / 7.996 )1/3 * 6.9 = 93.7 Hz. Les proportions des enceintes. À lire si vous êtes en orange ou rouge, il y a des pistes pour trouver la solution.
Dessus et Dessous : Largeur 17.0 cm x Profondeur 19.0 cm x Épaisseur 22 mm Faces avant : Largeur 17.0 cm x Hauteur 46.1 cm x Épaisseur 30 mm Faces arrière : Largeur 17.0 cm x Hauteur 46.1 cm x Épaisseur 22 mm Cotés droit et gauche : Profondeur 13.8 cm x Hauteur 46.1 cm x Épaisseur 22 mm
Nombre d'évents = 1 Diamètre intérieur de l'évent = 4.4 cm Diamètre extérieur de l'évent = 5.0 cm Longueur totale de l'évent = 13.5 cm
Masse mécanique de rayonnement arrière de l'enceinte 0.70758 g, du calcul 0.70260 g ==> Erreur 0.709 %
Passage d'un Mode de rayonnement dans 4Pi stéradian dans les graves a un mode dans 2Pi stéradian dans le médium à 1014 Hz pour les 17.0 cm de la face avant.

Le calcul de votre enceinte bass-reflex n'est pas juste, car la case masse mécanique de rayonnement arrière de l'enceinte ci-dessus n'est pas en vert.
Faites une itération de calcul.

 

 

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Un grand-père facétieux disait à ses petits enfants que le grand truc blanc tout en haut du Puy-de-Dôme était un thermomètre géant.
Quand il deviendra tout rouge il faudra vite se sauver, parce que le volcan va se réveiller !!!

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