Bonsoir à toutes et à tous,
Épisode # 7 : 3ème partie: Développement du résumé de la 2ème partie => Mesures sur Haut-Parleurs et Enceintes
Après publication de la 2ème partie de l'épisode # 7, j'ai réalisé que j'en disais trop ou plutôt pas assez...
En effet, en fin de cette 2ème partie, je relativise les erreurs commises avec le VNA Audio tel que réalisé en affirmant (sans fournir de preuves...) qu'en pratique cela n'aura guère d'importance. Il me faut donc le prouver de manière plus rigoureuse.
Comme je l'ai indiqué, les difficultés de l'analyse vectorielle d'impédance interviennent dès lors que le module du coefficient de réflexion, |Ï|, s'approche de 1 (je reviendrai plus tard sur ce fil plus en détail sur les raisons de ce fait ).
Le module |Ï| tend vers 1 lorsque la partie résistive de l'impédance tend vers zéro. Or le VNA Audio a été conçu à l'origine pour mesurer des impédances pour lesquelles la partie résistive est relativement élevée: les haut-parleurs audio (abrévié en HP dans la suite), c'est ainsi que je fais alors un parallèle entre une antenne et un haut-parleur/enceinte acoustique. Ces deux types de "transducteurs" ont en effet la particularité d'avoir une partie résistive assez importante:
-pour une antenne, cette résistance est essentiellement due à la "résistance de rayonnement", heureusement très supérieure à la résistance correspondant aux pertes (effet Joule, effet de peau, pertes diélectriques, etc.). Ce qui fait qu'une antenne a un rendement assez élevé.
-à contrario, pour un haut-parleur (ou un enceinte acoustique qui n'est qu'un ensemble de haut-parleurs et de filtres passifs), la partie résistive est absolument dominante => les pertes par effet Joule sont "colossales" et le rendement d'un haut-parleur est de l'ordre du %...qq % au mieux (non, il n'y a pas d'erreur de frappe !)
C'est parce que les mesures du coefficient de réflexion Ï donnent des résultats visuellement très similaires que je me suis permis cette analogie entre antenne et haut-parleur.
Cette 3° partie aurait dû être normalement la conclusion définitive de ce projet: l'objectif visé est atteint, il resterait simplement à présenter le dispositif de mesure automatisé et l'exploitation des mesures: calculs et affichages.
Mais, dans la mesure de mon possible, je persisterai (têtu comme tout bon Breton...) à tenter de transformer le VNA Audio en LCR-mètre puisque je me suis aperçu que dans un domaine de validité plus qu'utilisable, il permettait d'obtenir des informations précises sur les résistances des composants dits réactifs: condos (ESR des chimiques), selfs (résistance série comme publié en partie 2 et coefficient de qualité si besoin).
En publiant dès maintenant les "preuves" que l'objectif a été atteint, je me libère ainsi de la contrainte de conclure ce fil dans un délai raisonnable (il est déjà long en pages et en temps..) et je peux alors, selon mes disponibilités et surtout, selon la dose de "mal de crâne acceptable", essayer d'implémenter des améliorations diverses dont
la fameuse correction SOL (qui est la source de ces "migraines"...quand on cherche à les implémenter dans Excel2K, même avec VBA...)
A ce propos, je tiens à
remercier ici Dietmar Krause, DL2SBA (responsable de l'écriture du soft VNA/J en Java utilisé par les VNAs de miniRadioSolutions
http://miniradiosolutions.com/ ) que j'ai pu contacter et qui m'a aimablement renseigné sur les bibliothèques de calcul qu'il utilisait.
Thanks for your help, Dietmar !
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Pour cette 3ème partie, je ne saurais trop recommander au lecteur de consulter aussi:
-l'excellente (comme toujours) série de vidéos YT de JipiHorn, en commençant par le début: 62-Tutoriel: son enceinte acoustique facile - Partie 1
https://www.youtube.com/watch?v=6HkHirB-BYU-et ensuite le site de
http://petoindominique.fr/. Excellent quand on veut vraiment TOUT savoir sur les haut-parleurs (HP) et les enceintes !
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Le post de ce jour va consister à présenter et commenter les résultats obtenus sur:
- un
HP de 10 cm de diamètre utilisé par paire stéréo sur les énormes TV cathodiques SONY (TV récupérée dans les poubelles...). Ces HP (basses-médiums) sont de bonne facture (fabriqués par Goodmans UK) d'impédance 8 Ω, 30W et ont l'avantage d'être montés dans un volume "clos" moulé type bass-reflex (avec un évent donc) ce qui va permettre de comparer les 2 mesures: à l'air libre et dans son volume "clos" (enceinte).
- une
enceinte 2 voies bass reflex elle aussi: référence DAVIS Acoustic Music3, impédance 8 Ω (4 min. ) 60W
Pour chaque test, le coefficient de réflexion est présenté en module, en phase et en coordonnées polaires (Smith) et l'impédance en module et en phase de 10 Hz à 100 KHz, échelle des fréquences en logarithmique par 1/12° d'octave.
Pour le HP SONY:- La résistance cc mesurée est de 5.8 Ω
- La fréquence de résonance à l'air libre est de 89 Hz (le pas de 1/12° d'octave mériterait d'être porté à 1/48° d'octave pour affiner la pointe de résonance, voire d'être visualisé en linéaire avec un pas très petit)
- Dans son enceinte bass reflex le HP voit sa fréquence de résonance monter à 112 Hz (raideur de l'air enclos) et les courbes mettent en évidence la fréquence de résonance de l'évent à 47 Hz.
Au delà de ses fréquences d'utilisation, ce HP se comporte comme prévu: une sorte de self dont l'impédance augmente significativement avec la fréquence.
Tout se passe donc comme dans les livres sauf que si l'on observe attentivement toutes les courbes (coef. de réflexion et impédance), il apparaît toujours un petit "glitch" vers 1200 Hz.... Défaut de fabrication ?, résonance parasite ? Je ne sais pas mais la réutilisation de cette récupération mérite d'être étudiée plus précisément (même si à l'écoute du balayage en fréquence, aucune anomalie acoustique n'est audible).
(la suite dans le post suivant...)