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je me présente je suis lylian j'ai 32 ans est je suis dj amateur depuis 1996 j'ai fais pas mal de soirée (mariage, baptème, comunion, soirée de société de majorette, anniversaire etc...) je suis passer du physique au virtuelle en commençant par la version home édition 2006 et maintenant je suis avec la pro (depuis le 31/08/08) |
Thu 16 Oct 08 @ 1:33 pm
A) Châssis
B) Suspension
C) Membrane
D) Cache-noyau
E) Suspension de centrage
F) Plaque de champ et noyau
G) Aimant
H) Support de bobine
I) Bobine mobile
HP Eminence
Dessin d'un HP en coupe
A) CHASSIS (ou saladier) :
La principale fonction du châssis est de maintenir physiquement les différentes pièces du H.P.
Deux grandes technologies sont utilisées :
Tôle emboutie :
La plus rependue, car la plus économique. Elle convient bien à condition de respecter un certain nombre de contraintes.
Le châssis ne doit surtout pas raisonner acoustiquement (certain châssis très bas de gamme raisonnent lorsque l'on tape dessus). Le châssis doit être capable de supporter le poids de l'aimant, sans déformation, la nature même du métal se doit de perturber le moins possible la symétrie du champ magnétique crée par l'aimant. Certains fabriquants de H.P. maîtrisent ces paramétres.
Châssis en alliage moulé :
Très présent dans le domaine Pro, le châssis en alliage offre tous les avantages; robuste, beaucoup moins raisonant, anti magnétique... mais, forcément plus cher que la tôle.
B) SUSPENSION :
La suspension à pour but d'exercer une force de rappel au mouvement de la membrane. Constituée de caoutchouc ou de mousse en HiFi et en tissu pour la sonorisation (Plus rigide et permettant une force de rappel plus imporatante).
Dans le cas du tissu la suspension adopte des formes différentes par rapport aux fréquences que l'on souhaite reproduire. Demi rouleau pour un grand déplacement favorisant les très basse fréquences ou accordéon pour un maintien plus rigide favorisant la nervosité et dynamique du bas medium.
C) LA MEMBRANE :
Tel un Piston, c'est elle qui Pousse les molécules d'air. A rigidité de suspension égale, plus la surface de membrane est grande, plus le son descendra dans le grave. Afin de ne pas perdre en rendement, la menbrane ne doit être trop lourde et ne doit pas subir de déformation. Pour ces raisons, de nombreux matériaux sont utilisés en HiFi (Kevlar, Carbone, Polyester..). Les contraintes en sono font que la fibre de cellulose règne en maître.
La forme et la nature des membranes en fibre de cellulose jouent un rôle important sur le résultat, il n'est pas rare de retrouver les mêmes compositions sur des H.P. haut de gamme de différents fabriquants.
D) LE CACHE-NOYAU :
Comme nous pouvons le voir sur le dessin, le but est l'obstruction de la bobine avec l'air extérieur. Placé plus haut que le spider sur le cône de la membrane, le cache noyau permet également, de maintenir la forme du cône lors du déplacement avant/arrière de la membrane.
E) SUSPENSION DE CENTRAGE (Spider) :
Bien que le nom soit suspension de centrage, la fonction principale du spider est d'appliquer une force contraire aux déplacements de la membrane. L'élasticité du spider permet de definir la fréquence de raisonance du H.P.
Le rôle secondaire du spider est le centrage de la bobine dans l'entrefer.
F) PLAQUE DE CHAMP AVANT, ARRIERE et NOYAU :
Réalisés en matériaux perméables magnetiquement, l'ensemble canalise le champ magnétique créé par l'aimant et le boucle entre la plaque de champ avant et le noyau (entrefer).
Le but est d'avoir un champ le plus symétrique possible pour que la bobine puisse se déplacer autant vers l'avant que vers l'arrière. Pour y arriver, les fabriquants, travaillent sur la forme du noyau. Dans le trés haut de gamme, l'ajout de bagues ou capuchons en cuivre afin de canaliser le champ magnétique, justifie en partie, des prix de ventes plus élevés.
En sonorisation, les haut-parleurs de graves ont souvent un noyau percé au centre. Deux raisons à cela:
Lorsque le cache noyau est en carton, l'ouverture permet d'évacuer l'air qui circule dans cet espace et évite l'effet de compression. Ce qui n'est pas le cas des H.P. dont le cache noyau est en tissu poreux et qui permet une évacuation par l'avant.
L'air qui circule dans le noyau permet une évacuation de la chaleur de la bobine mobile. Trés interessant en sonorisation, où les fortes puissances d'utilisation peuvent faire monter la température de la bobine à prés de 200°c.
G) L'AIMANT :
Contrairement à une idée reçue, la taille de l'aimant n'a pas de lien direct avec le rendement du H.P. Si la bonne concentration du champ magnétique par les plaques de champ et le noyau, explique une part du rendement, la puissance magnétique de l'aimant en est également responsable.
Le matériau utilisé et la façon dont il a été magnétisé est beaucoup plus important que la taille.
H) SUPPORT DE BOBINE :
En forme de cylindre, il doit non seulement être rigide mais aussi très peu sensible aux hautes températures.
I) BOBINE MOBILE :
Du diamètre de la bobine dépendra en partie la puissance du H.P. Bien que la rapidité de dissipation de la chaleur ne doit pas être oubliée, la qualité du matériau de la bobine est tout aussi importante. Du simple cuivre à l'aluminium et du fil rond au fil rectangulaire, plus la technologie est avancée meilleur sera le résultat mais plus élevé sera le prix.
Lorsque le courant traverse la bobine, le sens du courant, en opposition avec le sens du champ magnétique fait que la bobine et la membrane sont éjectées dans la limite de l'élasticitée des suspensions. Lorsque le courant s'inverse, la même opération est effectuée en sens inverse.
Petite précision ou du moins correctif plus scientific de la part de Jérome dans un mail du 12/07/02:
Le vecteur champs magnétique B et le vecteur I*L (L, portion infiniment petite d'une spire) sont orthonormaux. En effet le champs magnétique traverse la bobine radialement.
Il apparait donc une force de Laplace F égale au produit I*L*B, donc la direction est perpendiculaire au plan définit par les vecteurs I*L et B.
Cette force est donc portée par l'axe de la bobine. Le sens et l'intensité de cette force est lié au sens et à l'intensité du courant I. Par conséquent le déplacement de la membrane(en statique), est proportionnel au courant qui traverse la bobine(si on est en dessous de Xmax).
En poussant les molécules d'air le couple membrane/Bobine transforme les variations électriques en pression acoustique.
Nous avons vu le fonctionnement d'un HP électromagnétique de façon générale. Tous les HP, qu'ils soient de grave, de médium ou beaucoup plus petit, d'aigu, fonctionnent sur le même principe.
Si dans le principe c'est la même chose, par convention, sont nommés Tweeter les matériels dont l'essemble des éléments sont solidaires les uns aux autres et Moteurs les matériels dont la partie qui sert à la diffusion (en forme de trompe) peut être changée en fonction de l'utilisation.
Comme pour le haut-parleur décrit en exemple, les tweeters et moteurs sont constitués d'un aimant de plaques de champ et noyau, la membrane plus petite est en forme de dôme et en général pas plus large que le support de bobine.
Les Suspensions en tissu laissent place à un système plus rigide, formé d'un seul et même élément avec la membrane. Réalisées en Aluminium, Mica, Titane ou autres matériaux, le souci étant une belle brillance des aigus et une évacuation rapide de la chaleur. Du matériau dépendra surtout la couleur acoustique du son à chacun de préférer le sien. Les différences par rapport aux H.P pris en exemple sont : - La pièce polaire placée dans le sens de la diffusion, elle permet de canaliser le son vers l'avant. - La trompe (aussi appelée pavillon), permet d'amplifier le son en sortie de la pièce polaire et de lui donner une direction.
A la différence des tweeters, les moteurs permettent le choix du pavillon. La forme (rond, ovale, rectangulaire...) et la profondeur définissent le résultat en favorisant la diffusion sur telle ou telle fréquence de cette façon, il est possible avec certains pavillons, de faire gérer le médium par le moteur et de gagner en profondeur de grave sur le H.P qui l'accompagne.
Les Tweeters de type Piézos :
Très en vogue dans les montages d'enceintes bas de gamme pour leur très faible coût, les piézos sont d'une toute autre technologie.
En lieu et place de l'aimant, de la bobine et autres plaques de champ, nous retrouvons une petite galette de céramique collée à une membrane conique en carton.
Lors du passage du courant dans la céramique, celle ci en se déformant fait vibrer la membrane, créant ainsi le son, diffusé comme pour un vrai tweeter par une trompe.
Si le principe ressemble à celui décrit pour les tweeters, le résultat est tout autre. Le son ainsi reproduit manque de clarté et de limpidité. Faites en vous même l'expérience en écoutant des sons de cymbales dans les deux types de matériel.
Reste que le très faible prix de tels tweeters peut tenter ceux qui ne désirent pas trop investir dans du matériel. La prudence est de rigueur, Le prix des piézos peuvent varier du simple au triple pour un modèle a priori identique. Cette différence de prix est justifiée par la qualité de la céramique et l'homogénéité de fabrication.
Contrairement aux tweeters qui, comme des H.P, sont assimilables à des bobines, les piézos sont eux équivalent à des capacités. Brancher une capacité directement à une bobine forme un ensemble pouvant osciller à une fréquence particulière. Cette fréquence appelée frequence de raisonance peut avoir des conséquences sur l'ampli de puissance si celle-ci est reproduite par le montage H.P/Piézo.
Si tous les piézos d'un même type ont la même capacité, il est facile de calculer la fréquence de raisonance et d'y remédier par l'ajout d'un filtre spécial. Dans les piézos proposes en premier prix, les valeurs de capacité peuvent avoir des variations importantes, impossible dans ce cas de calculer un filtre ou toute autre protection pour les amplis.
Même si le terme de qualité est difficile à utiliser pour les piézos, les bons modèles ont un coût, la différence de prix entre un vrai tweeter et un bon piézo est si faible qu'il est parfois préférable, au regard des différences de qualité, d'attendre un peu et de s'offrir le mieux dès le départ.
Du nom de leurs inventeurs, les paramètres Thiele et Small sont un ensemble de données technique qui servent au calcule du volume de l'enceinte et dans le cas d'une enceinte Bass-reflex celui de l'event.
La mesure des paramètres étant normalisée l'ensemble des fabricants de HP les mettent à disposition sur leurs catalogues. Ils permettent une comparaison rapide des possibilités entre différent HP.
Fs : Fréquence à laquelle le HP rentre en résonance : Hz
Plus la fréquence sera basse et plus le HP pourra travailler dans le grave, Impossible d'envisager de faire un caisson de grave avec un HP dont la fréquence de raisonance est de 90Hz. En sono pour un tel montage la fréquence est d'environ 35-45Hz
Re : Résistance continu du HP en fait, la résistance de la bobine . Ohms
Ceux d'entre vous qui avez mesuré un HP de 8 Ohms avec un multimètre ont peut-être été surpris de voir 5 - 6 Ohms. Vous avez en fait mesuré la résistance "pure" et non l'impédance.
Le : Valeur de l'inductance de la bobine du HP : H
Comme toutes bobines, un HP a une valeur selfique qui se mesure en Henrys
Qes : Facteur de qualité électrique
Comme nous l'avons vue dans l'explication du fonctionnement du HP, la transformation de l'energie électrique en énergie mécanique est la combinaison du champ produit dans la bobine mobile et celui de l'aimant (qui est lui permanent). L'amortissement qui découle de cette combinaison est exprimé en facteur électrique.
Qms : Facteur de qualité mécanique
Comme le facteur électrique, le facteur mécanique exprime un amortissement mais qui dépend de la résistance de la suspension.
Qts : Facteur de qualité total.
Comme le mot total l'indique c'est le facteur de qualité qui tient compte des facteurs électriques et mécaniques.
Bl : Facteur de force magnétique dans l'entrefer : T-m
Vas: Volume d'air équivalent à l'élasticité de la suspension de la membrane du HP : litres
Attention : Le Vas n'est pas le volume de charge du HP
Cms : Elasticité de la suspension de la membrane : m/N
Mms : Masse de l'equipage mobile : gr
La masse mobile comprend :
La masse de la membrane et de la bobine + Les parties de la suspension + Le volume d'air mis en mouvement par la membrane.
Les matériaux amortissants et les grilles fines placés devant et dans l'enceinte peuvent avoir une certaine influence sur cette valeur.
Rms : pertes mécaniques de la suspension :Nsec/M
Xmax : Valeur maxi du déplacement de la bobine : cm ou mm
Attention : Le Xmax peut être donné soit en valeur d'amplitude maxi (ex:4mm) soit en valeur de crête (ex:+/-2mm qui est égale à 4mm).
Sd : Surface émissive de la membrane : cm²
Vd : Volume D'air que déplace le HP : Litres
EBP : Facteur d'efficacité du HP.
EBP ( Efficiency Bandwith Product ) Produit du rendement par la bande passante.
Règle de Small qui permet de déterminer l'utilisation d'un HP, elle est définie par:
Fs/Qes. Si la valeur est inférieure à 50 le HP sera utilisé en enceinte close, si la valeur est à 100 et plus le HP sera idéal pour un montage en Bass Reflex.
D'autres indices permettent de déterminer l'utilisation d'un HP. Un Qts compris entre 0,2 et 0,5 sera retenu pour la réalisation d'une enceinte Bass Reflex alors qu'un Qts à par tir de 0,3 peut être utilisé pour une enceinte close, Le Xmax qui détermine le déplacement maxi de la bobine est à surveiller si vous réalisez une enceinte close, le déplacement étant plus important qu'une enceinte Bass reflex un Xmax important est indispensable.
Afin de comprendre la logique d'un montage vous devez imaginer le cheminement du son. Il faut entrer sur un élément puis en sortir afin d'entrer sur le suivant.
Les platines, lecteurs CD, Micros, Instruments... se branchent sur les entrées de la * table de mixage, la sortie (Out) se branche sur l'entrée (In) de * l'égaliseur et ainsi de suite...
Dans l'ordre de branchement, après les deux éléments déjà cités, nous retrouvons :
* Le Processeur
*Le Compresseur/Limiteur
*L'Amplificateur de puissance
*Les Enceintes
La boucle de masse est un fénomène que nous avons tous rencontrés au court d'installation Audio, que ce soit sur une installation mobile, fixe ou domestique. Le problème se traduit par un bruit sourd dans le grave, une sorte de hummmmm (un beau 50Hz) reproduit dans les enceintes.
Le premier réflèxe est de penser à un problème de branchement ou de cablage dont la masse audio ne serait pas correctement branchée, après avoir passé en revue l'ensemble des câbles, de n'avoir rien trouvé et de continuer à entendre ce hummmmm beaucoup se disent que c'est le matériel, qu'il n'est pas de bonne qualité et voila, rèste à l'utiliser comme ça.
Et bien non, ce n'est pas la qualité du matériel qui est en cause (un mauvait rapport signal/bruit se serait traduit par du soufle et non un bourdonnement) mais c'est bien un problème de masse, enfin, pas seulement.
Pour que les masses se bouclent celles ci doivent le faire avec la terre (d'ou le résidu de 50Hz que nous entendons).
montage masse
Prenons le cas de deux appareils connectés ensemble par un cable audio (point chaud et masse), dont la masse audio serait reliée au boitier métalique des matériels. Les deux sont aussi branchés, par les fiche secteur 220V, à la terre. Si les terre sont branchées aussi aux boitiers (ce qui doit être le cas) nous nous retrouvons avec les deux boitiers reliés ensemble par la terre et le cable de masse audio, d'ou la création d'une boucle comme l'indique la flêche sur le dessin.
Pour remédier au problème il faut avoir à l'ésprit que le courant et très fainéant et prend toujours le chemin de moindre résistance. Cette remarque nous permet de definir les conditions suivantes :
Si le câble Audio est doté d'une grosse tresse de masse et de bonne qualité dont la resistance est faible et si les deux appareils sont connectés sur des prises murales éloignées l'une de l'autre, il y a fort à parier que la boucle ne se fera pas car le courant passera dans sont intégralité par le câble audio.
Bien sur, dans le cas d'une discomobile ou dans le cas d'installation de matériel sur une scène pour un concert nous n'allons pas nous promener avec des câbles partout dans la salle afin d'eviter les boucles de masse. L'ensemble de la sono est branchée sur une ou plusieurs prises multiples et là nous devons faire avec.
Si nous reprenons les points importants : il y a boucle quant la masse audio et la terre sont branchées au même point. La première solution serait de déconnecter la masse audio de la terre. Sur certains produits (souvant Americains) vous trouverez un interrupteur près de la fiche secteur qui se nomme "ground lift", celui ci sert à déconnecter la terre de la masse audio. Sur le matériel plus récent ou fabriqué en Europe, les directives basse tension pour être dans la norme CE nous interdisent de vendre un matériel sans terre et c'est là que commence le casse tête pour éviter les boucles de masse.
Si chaque matériel arrive avec sa connection à la terre, il faut, pour éviter les boucles, que seul un appreil y soit branché.
Pour cela, vous devez faire une sélection entre vos matériels. A l'aide d'un testeur de continuité ou d'ohmmètre, repérez les matériels dont la masse et la terre sont reliées (une pointe de touche du testeur sur la broche terre l'autre sur la masse au bout d'un câble audio connecté au matériel testé).
Pour les produits dont la terre et la masse ne serait pas en relation directe, pas de problème vous pouvez les brancher ensemble, il n'y a pas de bouclage possible.
Pour les produits dont la continuité est directe, vous devez intervenir sur votre installation.
Nous ne vous conseillons pas d'ouvrir les matériels et de couper la terre, en plus d'être interdit, cette manipe peut être dangereuse (le jour ou le matériel fonctionne seul, vous aurez des surprises sans la terre!!).
RECOMMANDATIONS : Si vous devez utiliser une liaison asymétrique sur une embase jack symétrique, utilisez une fiche jack Mono.
Toutes les XLR : Male, femelles, chassis ou fiches sont gravées 1,2,3 directement sur la connectique. Veuillez les repérer.
Si vous avez les notices techniques des matériels à connecter, verifiez toujours le branchement préconnisé par le fabricant.
Fiche Cinch Fiche Jack Mono
Fiche Jack Stéréo Fiche XLR
Cinch jacks XLR
Ligne Asymétrique
Câble blindé :
Le conducteur du câble sur la borne (A). La masse sur la borne (C)
Sur le jack Mono, le conducteur sur (A) et la masse sur le (C). Si utilisation d'un jack stéréo : le point (B) n'est pas connecté.
Le conducteur sur la borne (2) et la masse sur les bornes (1) et (3).
Ligne Symétrique
Câble blindé : Impossible.
Sur jack Mono impossible.
Sur jack Stéréo : Point chaud sur (A), point froid sur (B) et masse sur (C).
Point chaud sur (2), point froid sur (3) et masse sur (1)
Boucle d'effet
2 x câble asymétrique : Impossible
Sur Jack Stéréo seulement !
Masse sur (C),conducteur du câble de départ d'effet sur (A) et conducteur du câble de retour d'effet sur (B)
Impossible
Haut-parleurs
Câble HP : Impossible
Sur jack Mono seulement !
conducteur + HP sur (A) et conducteur - HP sur (C)
Conducteur + HP sur (2) et conducteur - HP sur (3)
speak-on
Pour un branchement simple des enceintes :
le + HP est sur le +1 et le - HP sur le -1.
Pour le Bi-câblage ou la Bi-amplification :
Les +1 et -1 sont pour les + et - Basses. Les +2 et -2 sont pour les + et - médium/aigus.
Arrivée et départ sur enceinte et branchement d'enceintes supplémentaires :
+1 et -1 pour l'arrivée en provenance de l'ampli et +2 / -2 pour le départ vers l'autre embase pour la connexion d'une deuxième enceinte.
Câblage sur la fiche en provenance de l'ampli :
Enceintes en parallèles : +1 relié au +2 et -1 au -2
Enceintes en séries : +1 au conducteur +HP, -2 au conducteur du -HP et liaison du -1 au +2.
Le principe du filtre est de diriger les bonnes fréquences vers le HP pour lequel il a été conçu. Par exemple éviter que du médium et des graves passent sur un tweeter, ou des aigus sur un boomer. Le but est non seulement d'éviter à un HP la reproduction de fréquences qu'il ne peut accepter mais aussi éviter que les mêmes fréquences soit reproduites par plusieurs HP
Bien qu'il existe de nombreux types de filtres nous verrons les principaux.
En fonction du HP à filtrer nous choisirons un mode de filtrage.
Passe-bas : Filtre laissant passer le grave.
Passe-bande : Filtre qui sert à encadrer une bande de fréquences. utilisé pour le médium, le filtre coupe le grave et l'aigu.
Passe-haut : Filtre laissant passer les fréquences au dessus de la fréquence choisi par le filtre.
Les filtres coupent toutes les fréquences suivant une pente d'aténuation définit par le montage choisit
Nous verrons les trois principales aténuations les plus répendues.
Aténuation à -6db/octave, appelé filtre d'ordre 1 de type Butterworth
Aténuation à -12db/octave, appelé filtre d'ordre 2 de type Butterworth
Aténuation à -18db/octave, appelé filtre d'ordre 3 de type Butterworth
Plus la pente est forte moins le HP recevra de fréquences indésirables
Vous trouverez les formules pour les autres types de filtres sur le site de The speaker builder
Pour des aténuations plus fortes, le nombre de composants et la compléxité du montage entraine des pertes importantes et leurs mises en oeuvres n'est pas recommandées en sonorisation. Si une aténuation raide est nécéssaire un filtrage actif est recommandé.
L'autre principe du filtre est d'aligner en rendement les différents HP d'une enceinte
Prenons par exemple le cas d'une enceinte deux voies dans laquelle nous avons un HP pour le grave/medium et un tweeter. Dans un tel cas, la fréquence de coupure du filtre sera de 5000Hz mais reste le problème de la difference de rendement entre les deux HP. Si le grave/médium a un rendement de 98db pour 1w@1m en sono les bons tweeters ont souvent un rendement de 105db pour 1w@1m et sans traitement spécial l'enceinte sera très aigue et le grave ne s'entendra pas.
Des resistances sont alors placées soit avant soit après filtrage afin de réduire la quantité d'énergie que recevra le tweeter.
Comme nous le verrons pour chaque type de filtre, la fréquence de coupure dépend de l'impédance du HP, dans le cas d'un montage de résistances d'aténuations pour les aigus placées aprés filtrage, nous veillerons que l'impédances du HP plus le montage de résistances soit pris en compte lors du calcul du filtre.
a. Filtre passe bas :
Il filtre le son pour laisser le grave dans le caisson, mais laisse passer toute la bande passante vers l'enceinte satellite.
Si les deux enceintes sont en 8 ohms et avec un filtre à 250Hz, l'impédance théorique de travail de l'ampli sera de 4 ohms entre 20Hz à 250Hz et de 8 ohms de 250Hz à 20KHz. L'ampli délivre plus de puissance dans le grave.
Pour un tel montage, vous devez vous assurer que ; l'enceinte montée en satellite peut supporter la surcharge de puissance dans le grave et que votre ampli est suffisamment musclé pour fournir le surplus de puissance.
b. Filtre 2 voies :
Il garde le grave dans le caisson et le supprime dans le satellite. L'ampli travaille sur une impédance de 8 ohms sur l'ensemble de la bande passante.
Le montage est particulièrement recommandé pour des satellites avec de petits diamètres de haut-parleur. Le satellite travaillant dans le médium/aigus, le HP n'est pas surchargé par le grave et gagne en efficacité.
