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L'acoustique à porté de main  
 
 

La conception d'une enceinte avec LspCAD

Il est utile de le préciser avant d'avoir de mauvaise surprise, ce petit tutorial n'est valable que pour les version 5 en antérieur de LspCAD . La version 6 ayant changé de principe de fonctionnement et beaucoup moins intuitif, c'est pourquoi je n'en ai pas fait le tutorial.

Première étape

Chosir le type d'enceinte à réalisé.

File -> New -> Box -> Closed,Bass Reflex,...

Deuxième étape

Choisir le HP à installer dans l'enceinte

Driver Unit -> Load

Les HP que l'on peut charger sont ceux déjà enregistrer par l'éditeur du logiciel, il est souvent nécéssaire de créer sont propre HP, la manip est alors:

Driver Unit -> Edit/Create

Une fenêtre s'ouvre avec tout une flopé de paramètres, mais seulment quelque paramètres sont pris en compte par le logiciel, Sd, Cms, Mmd, Rms, Re, Le, Pmax et Xmax .
Tout ces paramètres étant en général disponible sur le site du constructeur du HP.

  • Sd: surface de la memebrane du HP (cm²)
  • Cms: raideur de la supension (m/N)
  • Mmd: masse de l'aire mis en mouvement (g)
  • Rms: résistance mécanique du HP (Ns/m)
  • Re: résistance électrique minimum du haut-parleur (ohm)
  • Le: inductance électrique du haut-parleur (mH)
  • Pmax: puissance électrique maximal admissible (W)
  • Xmax: excursion maximal de la memebrane du haut-parleur (mm crète à crète)

Si vous n'avez pas tout les paramètres, LspCAD calcul les paramètres manquant en cochant la case Crossclac et en cliquant sur "calc.Missing Fields" mais attention!!!
LspCAD peut avoir une facheuse tendance à vouloir modifier les paramètres qu' on lui donne, alors si vous avez les 8 paramètres précedant, n'allez pas plus loin.
Il ne reste plus qu'à choisir le type du HP et à cocher la case "Double Voice Coil" si votre HP est un deux voix.

Sauvegardez votre HP et fermez la fenêtre d'édition, si besoin est chargez votre HP en faisant:

Driver Unit -> Load
Allez alors cherche le fichier de votre HP

Troisième étape

A partir de là, plusieur fenêtres sont ouvertes.

Information affiche tout les information liées à l'enceinte réaliser, HP installé, géométrie, bande passante, dimension de la salle d'écoute.
Half space donne la courbe de réponse de l'enceinte en champ libre.
SPL in room & cabinet donne la courbe de réponse en prennant en compte la salle d'écoute.
Air speed in port donne la vitesse de l'air dans les évents.
Cone excursion donne le déplacement de la membrane.
Filter response donne la réponse du filtre associé au HP
Filter schématic, shéma du filtre

La courbe la plus intéréssante est celle Half Space, elle est la plus facile à interpréter et cela donne la qualité de l'enceinte que l'on va réaliser. La notion de qualité est assez subjective car une enceinte qui théoriquement est bonne peut avoir un son qui n'est pas à nos attentes ( par exemple les enceintes Genelec qui sont de très bonne enceintes de studio ne sont pas idéal pour écouter de la musique). Cependant pour jugé de la qualité théorique on peut se fixer une réponse à + ou - 3dB la plus large possible.

Quatrième étape

On attaque le vif du sujet , le calcul des volumes et des events.

Box/Filter

Cette fenètre apparait en cliquant sur: Box/Filter-> Box

Elle va nous permettre de rentré les paramètre de l'enceinte avec le volume de l'enceinte en litres (petite astuce pour le calcul du volume litre, prendre les mesures en décimètres, 15cm x 10cm x 10cm = 1,5dm x 1dm x 1dm = 1,5L ), la longueur et le diamètre des évents ainsi que le nombre d'évents.

A partir de ces information, la surface des évents sont calculé ainsi que la fréquence d'accord.

La courbe de réponse de l'enceinte est alors mise à jour, on peut alors voir si elle correspond a nos attentes.

HSpace
Cinquième étape

Nous allons maintenant passé à l'optimisation de la bande passante car comme on le vois au dessus, on a un pic à 34Hz ce qui donne une bande passante pas très linéaire.
Pour l'optimisation, il faut cliqué sur:

Box/Fliter -> System optimization

On a alors cette fenetre.

System Optimization

Il faut tout d'abord cadré l'optimisation en cochant les cases "Box Volume" et "Port Lenght" pour modifié le volume de l'enceinte ainsi que la longueur des évents ( ce qui implique que le diamètre des évents préaliblement choisi ne seront pas modifié).
On choisi ensuite la bande d'optimisation "Optimization range" dans notre cas, 40 à 1000Hz.
On peut aussi modifié la courbe d'optimisation (en gris) en simulant un filtre passe- haut ou passe-bas avce la fréquence de coupure et la pente.

Il suffit maintenant de lancer l'optimisation en cliquant sur Start .

Voici la courbe après optimisation

Opt2

On peut donc alors consulter le volume et la longueur des évents optimisés.

Une astuce est d'avoir en parallèle de la fentre d'optimisation, la fenetre Bassreflex box. De se fait lors de l'optimisation, on consulter en direct le volume de la caisse car pour la majorité des HPs, des performance acrue en matière de bande passante, implique un volume de caisse très important.


Sixième étape

La sixième étape consiste à vérifié les caractéristiques de l'enceinte afin d'assuré un bon fonctionnement.

Tout d'abord il faut vérifié que les évents ne fassent pas de bruit. C'est à dire que la vitesse de l'aire dans les évents ne doit pas dépasser les 15m/s.
Pour vérifier ceci, on ouvre alors la fenetre Airespeed in port. Puis en cliquant sur Général dans la bare des menus, on va entrer la puissance à laquel on veut utilisé le HP.

Airspeed

Dans notre cas, nous avons donc pris une puissance de 20 W qui correspond à la puissance maximale admissible par le HP.
Nous ponvons donc observé que la vitesse maximale de l'aire est d'environ 15m/s, ce qui est tout juste acceptable. Cependant il faut tenir compte qui nous sommes aux condition maximale d'utilisation.

La seconde chose à verifié est l'élongation du HP. Le controle de ce paramètre a un double intéret car d'une part, si le HP atteint sont élongation maximale, on a un talonnement du HP et donc un bruit parasite créé par la saturation mécanique du HP. Et d'autre part, un talonnement répéter peut engendré la rupture de la memebrane du HP.

Pour vérifié ce paramètre, il suffit d'ouvrir la fenetre, Cone Excursion.

Comme pour la vitesse de l'aire dans les events, l'excursion du HP dépend de la puissance envoyé au HP.

general
Cone Excursion

On peut dons remarquer que l'élongation du HP est très importante vis à vis de ses capacités. L'élongation maximal de se HP est de 3 mm alors qu'ici on atteind plus de 25 mm.
En n'envoyant qu'une puissance de 1 W, on dépasse déjà les 3 mm lorsque le HP descend en dessous de 100Hz.
On peut d'amblé conclure sur le fait que ce genre de HP n'est pas fait pour diffusé des basses, il est bien sure évidant de s'en rendre compte au préalable car ce HP ne fait que 8cm de diamètre.

Pour un création future, il serait plus judicieux d'utilisé un autre HP, plus grand par exemple!

Pour finalisé une étude , il ne reste plus qu'à la réalisé
 
   
   
© Copyright 2006 Martin TRINQUART