Définitions :Paramètres du haut-parleur
L'adage selon lequel quelqu'un pourrait écrire un livre sur un sujet est certainement vrai lorsqu'il s'agit d'une discussion sur les haut-parleurs et leurs paramètres . En fait, il existe des dizaines de grands livres déjà disponibles sur le sujet. Cet article donne un aperçu de certains des paramètres de haut-parleur les plus couramment discutés.
Que sont les paramètres des haut-parleurs ?
Les paramètres de haut-parleur, souvent appelés paramètres Thiele/Small, sont un ensemble de mesures électromécaniques qui peuvent être utilisées pour définir les performances basse fréquence d'un transducteur. À l'aide de ces paramètres et d'une série de calculs, votre installateur peut prévoir les performances de cette enceinte dans une enceinte.
Que pouvons-nous déterminer à partir de ces paramètres ?
L'ensemble de calculs le plus important que nous puissions créer est peut-être la sortie du système. Lorsque nous parlons du « système », nous faisons référence à l'enceinte elle-même et à l'enceinte dans laquelle nous avons l'intention d'installer l'enceinte. Chaque enceinte de haut-parleur agit comme un filtre passe-haut et réduit la sortie basse fréquence du haut-parleur. Nous gagnons en puissance physique en échange de cette production réduite. À l'aide d'un ensemble de calculs, nous pouvons prédire la quantité d'informations à basse fréquence que le système produira.
Un autre calcul important est la tenue en puissance. Comme mentionné, nous devons contrôler le mouvement du cône du haut-parleur pour éviter toute distorsion et tout dommage. Nous pouvons prédire de combien le cône se déplacera pour une puissance donnée dans notre enceinte de test.
Fréquence de résonance du haut-parleur - Fs
En termes d'analyse des pièces mobiles de l'enceinte, nous devons connaître la fréquence à laquelle la souplesse (élasticité) de l'araignée et de l'entourage se combine avec la masse du cône et du capuchon anti-poussière pour stocker le plus d'énergie. A cette fréquence, le système stocke alternativement et libère ensuite le plus d'énergie pour une entrée de tension donnée. Si vous deviez balancer un poids sur une corde suspendue au plafond, la fréquence naturelle à laquelle il oscille vers l'arrière et la force serait égale à la fréquence de résonance d'un haut-parleur.
Volume de conformité équivalent – Vas
Pour comprendre à quel point l'araignée et l'entourage sont rigides, nous les comparons à une quantité d'air qui exercerait la même résistance au mouvement. Parce que l'air est facilement comprimé, une spécification Vas élevée représenterait un cône suspendu très doucement. A l'inverse, une enceinte avec un Vas faible aurait une suspension très rigide.
Q électrique du conducteur à Fs - Qes
Comprendre le Q (facteur de qualité) peut être quelque peu difficile car il s'agit d'une valeur sans dimension. Essentiellement, le facteur Q décrit la caractéristique d'amortissement d'un système résonant. Un Q plus élevé représente moins de perte d'énergie par rapport à l'énergie totale stockée dans un système. Un pendule suspendu à un roulement à faible frottement aura un Q élevé. Ce même pendule, immergé dans l'eau, aura un Q beaucoup plus faible. Une considération importante est que les systèmes à Q élevé ont moins d'amortissement et, par conséquent, vibrent plus longtemps. La spécification Electrical Q décrit le degré d'amortissement que la bobine acoustique et l'aimant invoquent sur le cône en mouvement.
Lorsque la bobine mobile passe devant l'aimant, elle produit un courant électrique. Ce courant atteint sa valeur maximale à la fréquence de résonance du pilote et contrecarre le courant fourni par l'amplificateur. Le résultat net est une augmentation significative de l'impédance à la fréquence de résonance.
Q mécanique du conducteur à Fs – Qms
Tout comme les caractéristiques électriques d'un haut-parleur provoquent une opposition au mouvement du cône, nous avons un effet similaire des propriétés mécaniques du haut-parleur. Qms décrit les pertes mécaniques résultant de l'araignée et de l'entourage. Une valeur Qms élevée décrit des pertes mécaniques plus faibles, tandis qu'une valeur Qms faible décrit des pertes plus élevées.
Q système total à Fs – Qts
Cette mesure sans unité est une combinaison mathématique des caractéristiques mécaniques et électriques du haut-parleur. En termes simples, nous calculons Qts en divisant l'énergie totale stockée du haut-parleur par l'énergie dissipée dans le haut-parleur à la résonance.
Conformité de la suspension du conducteur – Cms
La spécification Cms décrit la rigidité de la suspension du conducteur en mètres par newton. Une suspension plus rigide parcourra moins de distance pour une force donnée qui lui est appliquée.
Zone de cône efficace du conducteur - Sd
Ce paramètre décrit la "taille" effective de notre haut-parleur. Nous réalisons tous que le cône déplacera l'air pour nous, mais nous devons également prendre en compte l'ajout de l'entourage. Il est communément admis que nous pouvons utiliser une valeur de la moitié du surround comme contribution à la sortie du pilote.
Masse du cône et des pièces mobiles - Mms
La spécification Mms décrit la masse du cône du haut-parleur et une partie de l'araignée et du contour. Contrairement à la spécification Mmd, Mms inclut la charge acoustique causée par l'air en contact avec le cône. Dans la plupart des cas, les valeurs sont similaires, mais à mesure que la surface du cône augmente, la valeur de Mms augmente également par rapport à Mmd.
Niveau d'excursion maximal - Xmax
Ce paramètre est souvent interprété à tort comme étant le facteur déterminant de la distance à laquelle un cône de haut-parleur peut se déplacer. Les premiers calculs utilisaient une formule qui soustrayait la hauteur de l'enroulement de la bobine acoustique de la hauteur de l'entrefer magnétique, puis divisée par 2. Ce calcul décrit la distance que le haut-parleur peut parcourir avant que l'enroulement ne sorte de l'entrefer.
Une enquête ultérieure montre que le comportement non linéaire ailleurs dans la conception du pilote pourrait avoir une plus grande influence sur les limites de mouvement du cône. Cela suggère que Xmax devrait être la distance d'excursion unidirectionnelle qui représente un niveau de distorsion de 10 %. Cette spécification axée sur les performances est beaucoup plus indicative de la plage de fonctionnement utile d'un pilote, mais est beaucoup plus difficile à déterminer.
Paramètres supplémentaires
Dans cet article, nous ne décrivons que les paramètres de base couramment utilisés pour prédire les performances basse fréquence d'un haut-parleur. D'autres paramètres, tels que l'inductance, deviennent plus pertinents à des fréquences plus élevées. Les paramètres d'addition tels que l'impédance nominale (Znom), l'efficacité, la sensibilité et le produit de bande passante d'efficacité (EBF) sont dérivés par des équations qui utilisent les spécifications ci-dessus.
Une conception appropriée nécessite une simulation
Un woofer dans un boîtier surdimensionné peut toucher le fond et être facilement endommagé. Un haut-parleur de milieu de gamme entassé dans une petite nacelle de haut-parleur peut avoir un pic de réponse en fréquence significatif et un pic de distorsion associé. Le résultat est assez défavorable.
Avant de supposer qu'un subwoofer ou un haut-parleur convient à l'enceinte ou à l'emplacement de montage que vous avez choisi, il vaut la peine de demander à votre revendeur d'électronique mobile d'effectuer une simulation pour s'assurer que tout fonctionnera comme vous le souhaitez. Ils peuvent travailler avec vous pour s'assurer que tout fonctionnera de manière optimale et que votre système sonnera bien !