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Courbe en coincidence (Was : alignement temporel des HPs)

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  • Le Cleach Jean-Michel
    Bonjour, La courbe de réponse en coincidence est importante à considérer lorsqu on veut optimiser un système. Elle est pourtant extrêmement méconnue et
    Message 1 de 10 , 29 oct. 2003
      Bonjour,

      La courbe de réponse en coincidence est importante à considérer
      lorsqu'on veut optimiser un système.

      Elle est pourtant extrêmement méconnue et il faut parcourir les
      notices techniques de certains fabricants de filtres électroniques
      pour la voir mentionnée.

      coincidence = co (avec) incidence (arrivée) = arrivée en même temps
      = arrivée des ondes sonores en phase.

      J'ai placé dans les fichiers de [son-qc@ à l'URL:

      http://fr.groups.yahoo.com/group/son-qc/files

      dans le répertoire

      /Le_Cleach__Jean_Michel/

      un fichier du nom de:

      trajet_reflechi.gif

      Dans cette exemple on considère une enceinte à 2 voies avec un
      filtre classique de Butterworth du 3ème ordre de fréquence de
      coupure 1kHz (même fréquence de coupure pour le passe-haut et le
      passe-bas) et dont les haut-parleurs sont alignés géométriquement

      La figure montre de manière schématique que pour une enceinte placée
      à proximité d'un ou de plusieurs murs, il y a formation de sources
      vituelles symétriques de l'enceinte de manière symétrique par
      rapport aux différents murs. Il y aura autant de sources virtuelles
      que de murs. Bien entendu pour qu'une source virtuelle puisse
      exister il faut que le mur ait recu une onde sonore venant du haut-
      parleur et c'est donc dans les fréquences basses où la directivité
      est la plus faible qu'on a le plus de chances d'avoir formation
      d'une source virtuelle.

      Ces sources virtuelles permettent de comprendre les phénomènes de
      réflexion dans la pièce d'écoute. Un auditeur va percevoir une onde
      réfléchie comme provenant d'une source virtuelle située comme le
      montre le graphique à une distance plus grande que le haut-parleur
      qui a initialement produit l'onde qui va se réflechir sur le mur.

      Je passe par souci de simplification sur les problèmes d'absorption
      ou de diffusion de l'onde incidente sur le mur.

      Dans l'exemple donné par ce graphique, le trajet réfléchi (provenant
      du haut-parleur de grave) est plus long d'une 40aine de centimètres
      que le trajet direct (provenant du haut-parleur d'aigu).

      Pour des fréquences comprises dans l'intervalle de fréquence relais
      entre les 2 haut-parleurs il va y avoir interférence. Aux fréquences
      où les rayons réfléchis et rayons direct arrivent en phase il y aura
      donc un pic dans la courbe de fréquence correspondant aux ondes non
      directes (= non axiales = ondes participant à la réverbérataion).

      Sur le graphique j'ai fait figuré (en petit) des copies d'écran des
      courbes de fréquence dans l'axe et avec ce décalage de 40
      centimètres).
      On voit que la courbe de gauche qui rend compte de la réflexion
      montre des pics et des creux en grand nombre. Les pics correspondent
      aux fréquences où les ondes sonores arivent en phase c'est à dire en
      coincidence.

      La courbe de coincidence passe par l'ensemble des sommets de ces
      pics. Elle est donc très importante pour comprendre la coloration
      apportée par la pièce d'écoute.

      Toutefois il n'y a pas que pour les ondes réflechies que la courbe
      de coincidence à une importance c'est aussi pour le controle des
      pics de niveau sonore associés à des lobes de directivité.

      On parle alors plutôt de courbe de "peaking" , à ce sujet voir la
      note Rane:

      http://www.rane.com/note107.html
      on on appelle "peaking axis" axis l'axe d'allongement des lobes de
      directivité.

      Il y a d'ailleurs une figure montrant la courbe de "peaking" ( = de
      coincidence) et celle dite en opposition

      http://www.rane.com/n1071b.gif

      (dans cette notice Rane fait l'erreur que j'ai mentionné dans un
      message précédent, un filtre de Linkwitz-Riley donnera un lobe de
      directivieté axial si les centres émisifs des haut-parleurs sont
      alignés géométriquement à équidistance de l'auditeur. Si on fait un
      alignement temporel alors le lobe est déplacé vers le bas où vers le
      haut suivant que le sens de superposition des haut-parleurs.)

      voir les figures:

      http://www.rane.com/n1077a.gif
      http://www.rane.com/n1077b.gif

      Il suffit de considérer la courbe de temps de propagation d'un
      Linkwitz-Riley du 2ème ordre pour s'en convaincre:
      http://www.rane.com/n119fig10.gif

      Si on linearise (aplatit) cette courbe en décalant les centres
      émissifs alors on modifie la courbe d eréponse ans l'axe ainsi que
      l'orientation du lobe de directivité principal(c'est pire avec un
      filtre Linkwitz-Riley d'ordre 4 ou 8).

      Cordiales salutations,

      Jean-Michel Le Cléac'h, Paris, France
    • francis.audio
      Bonjour à tous, Je cherche à dimensionner un filtre passe-bas d ordre 5 qui ne soit pas la mise en série d un ordre 2 + 3 avec, par exemple, une structure
      Message 2 de 10 , 4 nov. 2003
        Bonjour à tous,

        Je cherche à dimensionner un filtre passe-bas d'ordre 5
        qui ne soit pas la mise en série d'un ordre 2 + 3
        avec, par exemple, une structure type sallen-key.

        Comme outil donnant les coefficient de la fonction de transfert
        en fonction de R1..R5 et C1..C5, je vois :
        - le programme SNAP (symbolic networks analysis program)
        http://www.4mtec.com/FR/SousHome/SNAP.pdf
        - un logiciel de math utilisable pour le calcul formel comme :
        Maple ou Mathcad

        Quelqu'un as t-il l'expérience pratique de l'un de ces outils
        pour l'application visée ?

        Un grand merci par avance.

        Francis Brooke

        http://francis.audio.monsite.wanadoo.fr/
      • Le Cleach Jean-Michel
        Bonjour, Francis tu devrais te mettre en contact avec Hervé Lebollo (j espère que je n ai pas écorcher son nom). Il a accès à l Université à des
        Message 3 de 10 , 4 nov. 2003
          Bonjour,

          Francis tu devrais te mettre en contact avec Hervé Lebollo (j'espère
          que je n'ai pas écorcher son nom).

          Il a accès à l'Université à des logiciels qui permmetront peut être
          de faire ce que tu cherches et c'est un très bon spécialiste des
          filtres.

          (Je ne sais pas s'il est toujours inscrit à [son-qc] mais sinon je
          crois que tu pourras le joindre par le forum Haute-Fidelité de Dan
          Bellity).

          Cordiales salutations,

          Jean-Michel Le Cléac'h, Paris, France

          --- Dans son-qc@..., "francis.audio" <francis.audio@w...>
          a écrit

          > Je cherche à dimensionner un filtre passe-bas d'ordre 5
          > qui ne soit pas la mise en série d'un ordre 2 + 3
          > avec, par exemple, une structure type sallen-key.
          >
          > Comme outil donnant les coefficient de la fonction de transfert
          > en fonction de R1..R5 et C1..C5, je vois :
          > - le programme SNAP (symbolic networks analysis program)
          > http://www.4mtec.com/FR/SousHome/SNAP.pdf
          > - un logiciel de math utilisable pour le calcul formel comme :
          > Maple ou Mathcad
          >
          > Quelqu'un as t-il l'expérience pratique de l'un de ces outils
          > pour l'application visée ?
        • Hervé Lebbolo
          Bonjour Jean-Michel, Francis est entré en contact avec moi, j ai effectivement des collègues qui utilisent Matlab et pourront peut être résoudre le
          Message 4 de 10 , 5 nov. 2003
            Bonjour Jean-Michel,

            Francis est entré en contact avec moi, j'ai effectivement des
            collègues qui utilisent Matlab et pourront peut être résoudre le
            problème.
            Je suis avec beaucoup d'intérêt les discussions avec quelques
            fois un peu de retard....
            J'en profite pour te dire que j'ai un dossier dans son-qc (herve) dans
            lequel je n'arrive pas à effacer les fichiers -il y a d'ailleurs un
            fichier t'appartenant-, si quelqu'un a le privilège de le faire, ça
            fera un peu de place..

            Hervé.

            ps : je ne connais personne qui ait écrit mon nom la première fois
            sans erreur....
          • Le Cleach Jean-Michel
            Bonjour, Hervé, je vais effacer le contenu de ton répertoire d içi quelques jours (quand j aurai repris le travail). Désolé pour avoir écorner ton nom.
            Message 5 de 10 , 6 nov. 2003
              Bonjour,

              Hervé, je vais effacer le contenu de ton répertoire d'içi quelques
              jours (quand j'aurai repris le travail).

              Désolé pour avoir écorner ton nom.

              J'ai le même problème avec mon nom de famille (d'origine bretonne).
              Je viens de refaire ma carte d'identité nationale et j'ai du fournir
              des papiers d'état-civil car le nom porté sur ma précédente carte
              d'identité comportait non pas une erreur mais 2!

              Deux erreurs dans un patronyme porté sur une carte d'identité cela
              doit être un record...

              Lundi dernier encore, chez le médecin, pareil, le nom porté sur ma
              carte "Vitale" comportait aussi une erreur...c'est pas pratique pour
              se faire rembourser...

              Cordiales salutations,

              Jean-Michel Le Cléac'h, Paris, France


              --- Dans son-qc@..., Hervé Lebbolo <herve.lebbolo@i...> a
              écrit
              > Bonjour Jean-Michel,
              >
              > Francis est entré en contact avec moi, j'ai effectivement des
              > collègues qui utilisent Matlab et pourront peut être résoudre le
              > problème.
              > Je suis avec beaucoup d'intérêt les discussions avec quelques
              > fois un peu de retard....
              > J'en profite pour te dire que j'ai un dossier dans son-qc (herve)
              dans
              > lequel je n'arrive pas à effacer les fichiers -il y a d'ailleurs un
              > fichier t'appartenant-, si quelqu'un a le privilège de le faire, ça
              > fera un peu de place..
              >
              > Hervé.
              >
              > ps : je ne connais personne qui ait écrit mon nom la première fois
              > sans erreur....
            • Hervé Lebbolo
              Francis, J ai mis sur http://lpnhe-electronique.in2p3.fr/rv/filtrefrancis/ une synthèse de ton filtre à tension constante par la méthode des intégrateurs.
              Message 6 de 10 , 7 nov. 2003
                Francis,

                J'ai mis sur http://lpnhe-electronique.in2p3.fr/rv/filtrefrancis/ une
                synthèse de ton filtre à tension constante par la méthode des
                intégrateurs.
                Le fichier schéma est ff1.extension de ton choix ( gif, pdf, ps).
                Comme tu peux voir, il y a beaucoup d'éléments actifs, ce n'est pas ce
                que tu voulais mais pour des simulations ou un proto ce n'est pas très
                grave.
                Par contre il y a un avantage : tu peux faire varier les paramètres a
                et b de la fonction de transfert très simplement en mettant des
                résistances r/a et r/b aux endroits indiqués.
                Les sorties sont en opposition de phase avec l'entrée, la formule pour
                calculer la fréquence de coupure est : f=1/(2pi*r*c). Je crois que le
                schéma n'a plus d'erreur, mais il n'est pas superflu de vérifier....

                J'ai mis en ff1frequence.gif la réponse fréquentielle, avec a=b=0.42.
                On a un recouvrement à -6dB, une pente correspondant à un troisième
                ordre et une somme grave + aigu constante (-13 pdB).

                Je n'ai pas mis de réponse transitoire pour la bonne et simple raison
                que celle ci diverge pour la valeur que tu préconises.
                Ca n'a rien d'étonnant, le dénominateur de la fonction de transfert se
                factorise en :
                (p+1)[p4+(a-1)p3+(b+1-a)p2+(a-1)p+1] et pour a=b=0.42 certains coeffs
                sont négatifs, il y aura donc des racines à partie réelle positive
                donc instabilité....
                J'ai fait des simulations avec a et b plus grands et si on a toujours
                une somme à tension constante, les comportements fréquentiel et
                transitoire ne sont pas très bons.
                Si tu as accès à un simulateur, tu peux continuer sur la base de ce
                schéma, et faire varier les coeff pour essayer d'obtenir un meilleur
                comportement.

                Hervé.
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