Mesure de la réponse en fréquence par pression acoustique d'un système acoustique. Explication détaillée de certaines caractéristiques acoustiques

Avant de passer à l'examen combos pour jouer dehors J'aimerais comprendre l'essentiel. Comment se forme le son que nous entendons ?
Pendant le processus de formation, le son se déroule approximativement de cette manière :

Micro ou micro --->
préampli --->
ensemble égaliseur/effets --->
amplificateur de puissance --->
système acoustique.

Nous avons un système acoustique (haut-parleur) en sortie. Et bien que le haut-parleur occupe très peu de place dans l'image, il forme le son et en détermine donc beaucoup.

En d'autres termes : si le système d'enceintes est mauvais, alors quel que soit le signal de haute qualité provenant de la sonorisation, nous entendrons ce que l'enceinte daigne transmettre. Il convient de noter que parfois les fabricants d'amplis portables oublient cela en installant sur leurs conceptions des haut-parleurs complètement médiocres, qui ne sont tout simplement pas capables de produire un son de haute qualité et de bien transmettre ce que vous jouez. De nombreux combos souffrent de cet inconvénient.
Cependant:

L'ACOUSTIQUE DÉTERMINE D'ABORD LE SON DU SYSTÈME !
Et c’est son élément le plus important.
En général, c'est étrange que dans le milieu musical on parle beaucoup de bois et de guitares, de sets d'effets, etc. amplificateurs et amplificateurs de puissance, câbles, mais très peu de choses sont mentionnées sur les haut-parleurs et les systèmes de haut-parleurs.
Pour moi, cette question s'est posée tout d'abord lorsque j'ai commencé à régler les problèmes de mauvaise sonorité des équipements portables. Le principal problème réside dans les petits haut-parleurs inaudibles et bon marché avec une faible sensibilité.

Au début des années 90, lorsque le haut de gamme a commencé à apparaître en Russie, il existait une merveilleuse formule empirique sur la répartition des ressources. Cela ressemblait à ceci : 50 % - acoustique, 10 % - tous les câbles, 40 % - source et amplificateur.
Et c'est généralement vrai, parce que... c'est l'acoustique correctement choisie qui constitue la base fondamentale autour de laquelle vous pouvez construire votre système et obtenir un son de haute qualité.

Et donc, allons Passons aux intervenants :

Les parties principales de l'enceinte sont un aimant, une bobine, une membrane (diffuseur), un cadre (panier, support diffuseur). Les principaux composants qui affectent le son, les paramètres, la configuration et le but sont les trois premiers.
Je voudrais également mentionner immédiatement les paramètres qui sont indiqués sur les enceintes et par lesquels ils peuvent être sélectionnés. (Et nous approfondirons l'essence de chacun d'eux et comment chaque partie du haut-parleur l'affecte - un peu plus tard.)

PARAMÈTRES DU HAUT-PARLEUR :

"Sensibilité"- c'est la pression acoustique standard (SPL) que développe le haut-parleur. Elle est mesurée à une distance de 1 mètre avec une puissance d'entrée de 1 Watt à une fréquence fixe (généralement 1 kHz, sauf indication contraire dans la documentation de l'enceinte).
Plus la sensibilité du système de haut-parleurs est élevée, plus le son qu’il peut produire est fort pour une puissance absorbée donnée. Ayant des enceintes à haute sensibilité, vous pouvez avoir un amplificateur peu puissant, et au contraire, pour « piloter » des enceintes à faible sensibilité, vous aurez besoin d'un amplificateur de puissance plus élevée.
Une valeur numérique de sensibilité, par exemple 90 dB/W/m, signifie que cette enceinte est capable de créer une pression sonore de 90 dB à une distance de 1 m de l'enceinte avec une puissance d'entrée de 1 W. La sensibilité des enceintes conventionnelles varie de 84 à 102 dB. Classiquement, la sensibilité de 84 à 88 dB peut être qualifiée de faible, de 89 à 92 dB de moyenne, de 94 à 102 dB de élevée. Si les mesures sont effectuées dans une pièce normale, le son réfléchi par les murs est mélangé au rayonnement direct des haut-parleurs, augmentant ainsi le niveau de pression acoustique. Par conséquent, certaines entreprises spécifient une sensibilité « anéchoïque » pour leurs enceintes, mesurée dans une chambre anéchoïque. Il est clair que la sensibilité anéchoïque est une caractéristique plus « honnête ».

"Plage de fréquence reproductible" indique les limites de fréquence dans lesquelles l'écart de la pression acoustique ne dépasse pas certaines limites. Habituellement, ces limites sont indiquées dans une caractéristique telle que « irrégularité de la réponse en fréquence ».

Réponse en fréquence - caractéristique amplitude-fréquence du haut-parleur.
Affiche le niveau de pression sonore du haut-parleur en fonction de la fréquence reproduite. Généralement présenté sous forme de graphique. Voici un exemple de réponse en fréquence de l'enceinte Celestion Vintage 30 :

« Irrégularité de la réponse en fréquence »- montre une amplitude inégale dans la gamme de fréquences reproduites. Généralement entre 10 et 18 dB.

(Ajustement - oui, ± 3 dB - c'est la caractéristique du haut-parleur nécessaire pour une reproduction plus « honnête » du signal dans la plage spécifiée.)

"Impédance" (RÉSISTANCE)- impédance électrique totale du haut-parleur, généralement 4 ou 8 ohms. Certaines enceintes ont une impédance de 16 ohms, d'autres ne sont pas des valeurs standards. 2, 6, 10, 12 ohms.

"Puissance électrique nominale" RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) - puissance absorbée constante à long terme. Fait référence à la quantité de puissance qu'un haut-parleur peut supporter pendant une période prolongée sans endommager le contour du cône, surchauffer la bobine mobile ou autres problèmes.

"Pic de puissance électrique"- puissance d'entrée maximale. Indique la puissance que le haut-parleur peut supporter pendant une courte période (1 à 2 secondes) sans risque de dommage.

Vous pouvez maintenant considérer comment chaque partie de l’enceinte affecte les paramètres de l’enceinte et le son dans son ensemble. :) Mais plus à ce sujet dans les articles suivants.

D'autres paramètres du haut-parleur sont tels que la taille et le matériau de la membrane. Et leur influence sur les propriétés et le son. Regardons cela dans un autre article.

Kirill Trufanov
Atelier de guitare.

Méthodologie de création de systèmes acoustiques (partie n°7)

Ajustement de la réponse en fréquence

Étape 1.

Commençons par la configuration la plus simple. Nous étudions la région des basses fréquences. Il n'y aura aucun problème ici pour une enceinte bidirectionnelle avec FI.

Naturellement, nous mesurons un « haut-parleur » entièrement assemblé, avec un absorbeur de bruit à l'intérieur, correctement scellé avec des câbles sortis et marqués séparément des têtes HF et LF. Je recommande de les disposer à travers le FI fendu pendant toute la durée de la mesure, en rendant ces câbles suffisamment longs. Bien entendu, le système d'enceintes bibliothèque est installé selon le critère : 100 cm du sol jusqu'au centre du tweeter.

Mesurez d’abord la réponse en fréquence dans la zone proche (le microphone est à quelques centimètres du cône du woofer). Dans ce cas, le FI doit être transformé en boîte fermée. Pour ce faire, bouchez hermétiquement sa sortie avec un rembourrage en polyester ou du molleton (attention à ne pas casser les fils des enceintes !). Esquissez la caractéristique résultante. Exemple sur la fig. 27.

Pendant les mesures, maintenez constante la distance entre le diffuseur et le microphone.

Étape 2.

Mesurez la réponse en fréquence à une distance de 1,5 à 2 m avec un microphone oscillant selon la méthode décrite. Libérez ensuite le FI des matériaux amortisseurs et répétez les mesures. Déterminez l'incrément de la sortie LF associé au fonctionnement du FI et esquissez la réponse en fréquence de cet incrément. Les résultats de vos mesures peuvent ressembler à ceux illustrés à la Fig. 28.

Dessinez sur la fig. 27 déroulement de la réponse en fréquence en tenant compte de l'action du FI, en ajoutant aux valeurs mesurées les incréments connus pour chaque valeur de la fréquence du signal, en se référant à la Fig. 28.

Vous pouvez désormais voir la réponse en fréquence de vos enceintes aux basses fréquences de manière aussi fiable que lors d'une mesure dans une chambre anéchoïque. Ces informations vous permettent de prendre les mesures nécessaires si les basses fréquences sont reproduites de manière trop inégale.

Par exemple, une augmentation possible dans la région de 80-160 Hz avec un maximum dans la région de 100-125 Hz est le plus souvent associée à un facteur de qualité trop élevé du haut-parleur dans une conception acoustique particulière. Si la montée dépasse +2 dB dans une plage plus large qu'une bande de tiers d'octave (par exemple : à 100 Hz - +3 dB et à 125 Hz - +2 dB), alors il est judicieux d'équiper l'enceinte d'une « impédance acoustique panneau »(ARP).

Le moyen le plus efficace de créer un PAS consiste à sceller les fenêtres du support diffuseur avec deux couches de rembourrage synthétique. Le frottement de l'air dans les pores du matériau réduira le facteur de qualité des haut-parleurs et réduira la réponse basse fréquence, en particulier dans la région de résonance du haut-parleur, ce qui est nécessaire dans ce cas. Coller les fenêtres des enceintes n’est pas facile. Vous devez essayer de coller solidement les « patchs » autour du périmètre des fenêtres et de ne pas verser de colle sur les parties mobiles de l'enceinte.

Au stade de l'assemblage du corps, je recommande de diviser le tuyau FI en deux parties égales avec une cloison longitudinale sur toute la longueur de ce tuyau. Les points de contact de cette cloison avec les parties du boîtier qui forment le FI doivent être collés avec du PVA pour sceller et éliminer les vibrations du boîtier.

Un FI de deux tuyaux permettra, si nécessaire, de bloquer un tuyau en le martelant fermement avec un absorbeur de bruit. Cela sera nécessaire si la surface et l'ampleur de l'ascenseur LF à l'aide de FI s'avèrent trop grandes. "La moitié" FI est accordée en fréquence plus basse et augmente les "basses" dans une moindre mesure.

À propos, la cloison du FI améliore quelque peu la rigidité de la carrosserie. Par conséquent, pour renforcer la paroi arrière, la cloison doit être plus longue que le tuyau FI et « atteindre » le couvercle supérieur de l'enceinte (si le FI descend et descend).

Bien entendu, le rail de séparation doit être solidement collé sur toute sa longueur aux parties du corps de l'enceinte. Croquis du FI avec une cloison - sur la Fig. 29.

Un signe d'efficacité PI excessive est une augmentation de plus de +2 dB sur au moins 2 bandes de tiers d'octave dans la plage de 40 à 100 Hz. Le maximum le plus probable se situe entre 50 et 80 Hz.

Pour niveler l'évolution de la réponse en fréquence en LF, il convient d'utiliser les résultats des mesures dans la zone proche, en tenant compte des corrections prenant en compte l'effet du FI. Si le retour excédentaire n’est observé que dans une bande de tiers d’octave. Mais l'ampleur de l'augmentation dépasse +3 dB - il est logique de prendre les mesures ci-dessus pour niveler la réponse en fréquence.

Étape 3.

Commençons maintenant à mesurer la réponse en fréquence de vos enceintes dans une large plage de fréquences. Pendant le processus de réglage, il ne sert à rien de couvrir une plage plus large que 40 Hz - 16 kHz. Il est peu probable qu'une enceinte de bibliothèque souffre d'un rendement excessif lors de la lecture de signaux inférieurs à 40 Hz. Si l'enceinte n'émet presque aucun son en dessous de 40 Hz, ce n'est pas grave. Même les enceintes sur pied sont rarement efficaces dans la plage de 20 à 30 Hz. L'extension de la bande passante de 80 Hz à 40 Hz est très perceptible. L'extension de la bande passante de 40 à 20 Hz est beaucoup moins perceptible.

Les mesures sur une bande trop large vous font perdre du temps, des efforts et la durée de vie de l'équipement, y compris un sonomètre. La chose la plus rapide à s’user sur un sonomètre est l’interrupteur de sensibilité, qui sert également d’interrupteur d’alimentation. Pendant le fonctionnement, vous devez utiliser cet interrupteur souvent.

Prenez soin de votre équipement et de votre force, qui vous seront utiles pour accomplir la tâche difficile d'égaliser la réponse en fréquence dans la gamme de fréquences principale. Dans le processus de clarification du réglage, il est raisonnable de réduire davantage la plage contrôlée à 100 Hz-10 kHz, dans certains cas même à 125-8 000 Hz.

Supposons que vous mesuriez la réponse en fréquence d'un haut-parleur déjà bien réglé. Très probablement, le résultat ressemblera à celui montré sur la Fig. 30.

Cela ne ressemble-t-il pas aux caractéristiques habituelles, presque idéales, données par les constructeurs ? L’une des raisons de cette « courbure » apparente est l’échelle de niveau de pression acoustique très étendue (2 dB par « cellule »). Tous les écarts sont visibles comme à la loupe.

De plus, cette réponse en fréquence réelle est bien plus informative que les graphiques « frimeurs » ordinaires qui ne disent rien du son. Une paire d'enceintes stéréo aura une réponse en fréquence plate dans les médiums si celle illustrée sur la figure est fournie. 30 pente des caractéristiques dans cette zone du spectre sonore lors du réglage d'un seul haut-parleur.

La raideur de la pente correspond à une augmentation du niveau moyen d'environ 1 dB avec une fréquence croissante de 300 Hz à 2-2,5 kHz. Il est nécessaire d'apprendre à faire la moyenne approximative de l'évolution de la réponse en fréquence, d'apprendre à voir la ligne médiane, par rapport à laquelle la caractéristique réelle est construite, s'écartant dans différentes bandes de tiers d'octave « vers le haut » et « vers le bas ».

Plus la ligne médiane est tracée avec précision, plus l'écart de la réponse en fréquence réelle par rapport à celle-ci est faible, en moyenne. Plus le segment analysé dans le domaine fréquentiel est large, plus l’approximation en ligne droite est grossière.

L'image du niveau moyen sous la forme d'une courbe légèrement courbée reflète la situation avec plus de précision. Cette courbe s'accorde bien avec la perception auditive des caractéristiques de l'équilibre du timbre des enceintes. Lors de l’évaluation du timbre sonore, l’oreille ignore les irrégularités locales de la réponse en fréquence. Toutefois, les inégalités locales doivent être réduites autant que possible. Dans le même temps, le naturel du son s'améliore, le son devient plus propre et plus « beau ».

À un certain stade de la lutte contre les irrégularités locales, il y aura une tentation de sacrifier l'exactitude de l'équilibre du timbre, déterminé par l'évolution moyenne de la réponse en fréquence. Il est important de s'arrêter à temps. Ne « lissez » pas la caractéristique au détriment de l’équilibre du timbre. Les sons individuels deviendront plus clairs, mais la reproduction musicale globale deviendra inadéquate.

Comme déjà mentionné, afin de préserver les images artistiques spécifiques créées consciemment par l'interprète musical, il est nécessaire d'assurer la transmission correcte de l'équilibre timbral en général et, en particulier, dans la région des moyennes fréquences.

Souvent, lorsqu'on essaie de procéder à une écoute experte, l'erreur suivante est commise : de courts fragments du son de différents instruments de musique sont utilisés comme matériel de test (comme, par exemple, sur le disque de test STAX) ou des CD audiophile infructueux avec de petits morceaux magnifiquement enregistrés. compositions de musiciens, créant des images artistiques inexpressives et clairsemées . Avec un tel matériel, on est tenté de sacrifier l’équilibre timbral en faveur d’une douceur locale de la réponse en fréquence.

Avec ce réglage, la musique entière « se désagrège » en sons séparés qui ne sont pas connectés artistiquement. L'écoute de la musique devient inintéressante, alors les propriétaires d'« enceintes » ainsi configurées écoutent un petit nombre de disques audiophiles pour contempler de beaux sons.

C'est comme le choix des livres d'une personne analphabète : seuls les livres d'images sont intéressants. Pour un auditeur qui comprend le langage de la musique, la gamme d'enregistrements sonores intéressants est extrêmement large et variée. Lors des tests, il est très pratique d'utiliser des disques contenant de la musique enregistrée de haute qualité en combinaison avec la valeur artistique de cette musique. Faites attention, par exemple, aux disques édités par les entreprises Deutshe Grammophon, Decca, Mélodie. Une proportion importante des disques enregistrés sous l'égide des sociétés cotées respectent cette recommandation.

Il est intéressant de noter qu'aux États-Unis et en Allemagne, les roues proviennent d'une entreprise nationale." Mélodie"est deux fois plus cher que les autres disques contenant les mêmes œuvres musicales. Nous parlons de musique classique enregistrée par de bons orchestres sous la direction de chefs d'orchestre exceptionnels dans la période des années 60 aux années 80.

Le matériel de test doit inclure des enregistrements de chant, de piano et de diverses musiques difficiles à reproduire en raison de leur timbre riche et inconfortable. Privilégiez les enregistrements dans lesquels les interprètes ont créé des images artistiques intéressantes et compréhensibles pour vous.

Je vais donner des exemples d'utilisation efficace de certains passages avec " TEST DU MAGASIN AUDO - CD1":

Piste n°2 - le violoncelle mène la mélodie comme avec une « tension langoureuse ». On comprend pourquoi certains grands chanteurs ont appris l’intonation du violoncelle ;

Piste n°3 - le pianiste démontre le son de l'instrument de manière « agressive » ;

Avec un bon réglage des haut-parleurs, tous les sons du piano doivent être équilibrés - coups courts sur les touches, sons brillants de cordes juste excités par des marteaux, harmoniques balayantes d'accords chantants. Le musicien « court » sur le clavier, d'abord vers le bas, puis vers le haut. Si la réponse en fréquence est bien équilibrée, alors pendant une telle course, le volume des sons de différentes hauteurs devrait être à peu près le même.

Piste n°8 - avec une mauvaise réponse en fréquence, une musique envoûtante, rythmée et « chatoyante » ressemblera par endroits à de la « cacophonie » ;

Piste n°11 - si l'accordage des haut-parleurs n'est pas précis, pendant le pizzicato, on a l'impression que le musicien est emmêlé dans les cordes ;

Si l'équilibre des médiums est bouleversé en faveur des bas médiums, on a alors l'impression que Caruso crée l'image d'un vieil homme apathique chantant au ralenti. Si l'équilibre des médiums est « biaisé » en faveur du bord supérieur du médium, alors apparaît l'image d'un homme très jeune et pointilleux, pressé de chanter rapidement son rôle et de s'enfuir de la scène.

Piste n°17 ​​- le ténor exceptionnel Gigli crée une image lumineuse et courageuse ;

Si la balance est dominée par le bord inférieur du médium, alors la « montée en flèche » de la voix disparaît. De telles nuances apparaissent dans le chant... Comment le dire sans offenser personne ? Essayez de vous rappeler avec quelles intonations un acteur de cinéma parle s'il joue un homosexuel. Lorsque la balance penche vers le haut médium, la voix de Gigli devient plus métallique que nécessaire. Les mouvements d'intonation subtils disparaissent. La « physicalité » et le naturel du son se détériorent. La piste n°17 ​​vous permet d'équilibrer la réponse en fréquence aux fréquences moyennes, avec plus de précision que les mesures utilisant un microphone.

Revenons à la Fig. 30.

Dans une pièce de 12 à 20 m2 avec une hauteur de plafond de 2,6 à 3 m, l'effet désagréable suivant se produit : lorsque la hauteur du woofer est d'environ 60 à 90 cm du sol, une « baisse » de sortie se produit dans la plage d'environ 160 à 300 Hz. En fonction de l'enceinte et de la pièce, la zone creuse peut couvrir différentes plages, par exemple de 80 à 250 Hz, ou de 200 à 300 Hz. Il peut y avoir de nombreuses options. La profondeur du « creux » est de 2-3 dB à 6-10 dB (en moyenne).

Il n'y a pas un tel écart dans le rayonnement du haut-parleur (s'il est configuré correctement). Ce problème est une conséquence de l’interaction entre le « locuteur » et la salle. L'interaction avec le sol apporte une contribution particulièrement importante, c'est pourquoi même dans les pièces de plus de 30 m2 et avec une hauteur sous plafond supérieure à 3 m, cet espace ne disparaît pas complètement.

Vous ne devez pas essayer d'éliminer cette inégalité en ajustant les haut-parleurs ou en utilisant un égaliseur. Le fait est que l’image des ondes stationnaires ne s’établit pas immédiatement dans la pièce. Le temps nécessaire jusqu'à l'établissement est proportionnel au temps requis pour l'analyse auditive des attaques de production sonore. Par les attaques, une personne identifie les instruments de musique ; ils ne peuvent pas être déformés. Nous parlons de durées de 3-5 à 200-300 millisecondes.

Si vous n’essayez pas de corriger la « défaillance » de la réponse en fréquence en question, le son naturel demeure. Mais cela ne signifie pas qu’une telle « courbure » de la caractéristique soit totalement inoffensive. Elle se manifeste par une diminution de l'échelle du son, par la « petitesse » des images sonores par rapport aux images naturelles. La base rythmique de la musique de danse peut en souffrir.

Pour les enceintes bidirectionnelles dont le woofer est situé à une hauteur de 60 à 90 cm, ce problème est insoluble, n'y prêtez donc pas attention. Cet effet n'est pas détecté dans une chambre anéchoïque.

Pour les enceintes trois voies et les enceintes bidirectionnelles avec un haut-parleur bas-médium supplémentaire situé en dessous du principal, la situation change quelque peu. La position moyenne de l'émetteur basse fréquence équivalent est de 30 à 70 cm du sol. La profondeur de « l’échec » diminue quelque peu, mais elle demeure !

Il n'est pas nécessaire de placer le woofer bas pour lutter contre la « panne » si ce haut-parleur émet également dans les médiums. Le son deviendra bien pire. Un « bourdonnement » commencera et la localisation verticale sera laide.

En 1995, j'ai réussi à créer une conception d'enceinte dépourvue de l'inconvénient évoqué. Dans ces enceintes, la région inférieure à 100 Hz est émise à une hauteur d'environ 10 cm du sol, la plage de 125 à 250 Hz est reproduite par un trou à une hauteur de 50 cm du sol et la région supérieure à 300 Hz est reproduit par des haut-parleurs situés à une hauteur de ~85 cm.

Cette conception est extrêmement difficile à personnaliser. J'ai amélioré l'équilibrage de la réponse en fréquence de 1995 à 2001. La paire d’enceintes résultante crée des images sonores en taille réelle. Mais je ne souhaite pas créer de nouvelles enceintes de ce type. Ils sont très complexes et donc coûteux. En les ajustant, vous pouvez perdre votre santé.

Regardons à nouveau la Fig. 30.

Le niveau de sortie optimal dans la région 3-6 kHz est d'environ 2 dB. Si l'on assure l'égalité entre cette région et les fréquences moyennes, le son prend une tonalité « rugueuse », métallique, « grinçante », sèche. Les sifflements et les sifflements de la parole seront surestimés. En revanche, si le niveau de reproduction de cette zone descend en dessous de -3...-4 dB, le son se simplifiera, les détails disparaîtront et le transfert de l'individualité des interprètes se détériorera. Les nuances lyriques subtiles des images artistiques seront moins bien véhiculées. La transmission de « l’air » va également se détériorer.

Il est conseillé de reproduire la région 8-10 kHz en équilibre précis avec les médiums. Si vous forcez 8-10 kHz, les percussions se mettront en solo, ce qui n'est pas naturel. Dans le même temps, les sifflements et sifflements de la parole, les coups de médiator sur les cordes et autres sons aigus seront tellement accentués qu'ils commenceront à imposer leur rythme primitif, masquant les subtils mouvements rythmiques des solistes, exprimé en utilisant des fréquences moyennes.

Si les 8-10 kHz échouent, le son des cordes, du charleston et d'autres instruments avec des composantes hautes fréquences intenses du spectre perdra de sa beauté et deviendra rugueux. Les plaques de métal deviendront du « papier ».

Il est intéressant de noter que l'atténuation de 2 dB dans la région 3-6 kHz souligne la beauté et la sophistication des sons au-dessus de 8 kHz.

Le niveau de lecture de la zone 12,5-16 kHz est idéalement égal au niveau de 8-10 kHz ou légèrement inférieur, jusqu'à -4 dB (en moyenne entre 12,5 et 16 kHz). C'est tolérable si 12,5 kHz ne dépasse pas +2 dB par rapport à 8-10 kHz.

Pour 16 kHz, la plage acceptable est de +5 à -8 dB.

Il est suspect si les pics de sortie aux basses fréquences dépassent les pics de sortie aux fréquences moyennes. Par exemple, sur la Fig. 30, un pic de +1,5 dB à 100 Hz par rapport au pic médium à 1,6 kHz est remarquable. Dans de tels cas, un examen subjectif supplémentaire doit être effectué. Si le niveau des basses est vraiment trop élevé, les basses ne sont pas assez articulées et le tempo de la musique semble quelque peu lent. L'accompagnement des basses peut conduire, ce qui n'est absolument pas naturel.

Des basses excessives masquent de subtiles nuances d'intonation dans les médiums. Le son devient primitif, rugueux, lourd, « pressant ». Ce sera un grand succès si le woofer dans la conception acoustique que vous choisissez « donne » un équilibre timbral acceptable. Si cela diffère légèrement de ce que vous souhaitez, « pardonnez-lui ». Ce n’est pas un fait que vous trouverez le meilleur équilibre en utilisant des filtres.

Dans ce cas, il est possible qu'à l'aide d'un simple filtre pour la tête haute fréquence, il soit possible d'obtenir une bonne réponse en fréquence du système de haut-parleurs dans son ensemble. Le filtre le plus simple offre également une certaine flexibilité dans la configuration. Il est montré sur la Fig. 31.

En sélectionnant la valeur de C3, vous pouvez modifier la pente de la réponse en fréquence. Si nécessaire, en introduisant R6 de la valeur souhaitée, vous pouvez assurer un équilibre de la région 6-16 kHz (environ) avec les fréquences moyennes.

Essayez de sélectionner des éléments filtrants pour l’activation en phase et anti-phase des haut-parleurs basse fréquence et haute fréquence. Choisissez la meilleure option en privilégiant l'expertise subjective.

Dans l'une des publications ultérieures, je parlerai du modèle d'enceinte que j'ai créé sans filtre passe-bas et avec un simple filtre passe-haut. Ces enceintes sont équipées d'enceintes de chez SEAS et VIFA.

Les options les plus complexes envisagées sont les filtres de second ordre pour les haut-parleurs passe-bas et haute fréquence. La configuration d'une telle enceinte est difficile pour un débutant, mais cette option offre la plus grande flexibilité de réglage et une meilleure uniformité du son dans la pièce grâce au motif directionnel élargi.

Dans certains cas il sera nécessaire de compliquer le filtre passe-haut. Si le haut-parleur haute fréquence a une réponse en fréquence avec une augmentation excessive dans n'importe quelle zone, la situation peut alors être normalisée en introduisant un circuit résonant, en suivant les règles établies pour les filtres passe-bas illustrés aux figures 8, 10, 12, 13. , 16. L'une des options possibles pour un tel filtre passe-haut est illustrée à la Fig. 32. Un exemple de l'action du circuit de correction L4C4 est illustré à la Fig. 33.

  • Tests comparatifs des enceintes stéréo Edifier et Microlab (avril 2014)
  • Pouvoir

    Par le mot pouvoir dans le langage courant, beaucoup entendent « pouvoir », « force ». Il est donc tout à fait naturel que les acheteurs associent la puissance au volume : « Plus il y a de puissance, plus les haut-parleurs sonneront de manière meilleure et plus forte. » Pourtant, cette croyance populaire est complètement fausse ! Il n’est pas toujours vrai qu’une enceinte d’une puissance de 100 W jouera plus fort ou mieux qu’une enceinte d’une puissance de « seulement » 50 W. La valeur de puissance ne parle pas plutôt de volume, mais de fiabilité mécanique de l'acoustique. Le même 50 ou 100 W n'est pas du tout un volume sonore, publié par la chronique. Les têtes dynamiques elles-mêmes ont un faible rendement et ne convertissent que 2 à 3 % de la puissance du signal électrique qui leur est fourni en vibrations sonores (heureusement, le volume du son produit est tout à fait suffisant pour créer du son). La valeur indiquée par le fabricant dans le passeport de l'enceinte ou du système dans son ensemble indique uniquement que lorsqu'un signal de la puissance spécifiée est fourni, la tête dynamique ou le système d'enceintes ne tombera pas en panne (en raison d'un échauffement critique et d'un court-circuit entre spires de le fil, « morsure » du cadre de la bobine, rupture du diffuseur, endommagement des suspensions flexibles du système, etc.).

    Ainsi, la puissance d'un système acoustique est un paramètre technique dont la valeur n'est pas directement liée à l'intensité sonore de l'acoustique, bien qu'elle y soit quelque peu liée. Les valeurs de puissance nominale des têtes dynamiques, du chemin de l'amplificateur et du système de haut-parleurs peuvent être différentes. Ils sont plutôt indiqués pour l'orientation et l'appariement optimal entre les composants. Par exemple, un amplificateur de puissance nettement inférieure ou nettement supérieure peut endommager le haut-parleur dans les positions maximales du contrôle du volume sur les deux amplificateurs : sur le premier - en raison du niveau de distorsion élevé, sur le second - en raison du fonctionnement anormal de l'orateur.

    La puissance peut être mesurée de différentes manières et dans différentes conditions de test. Il existe des normes généralement acceptées pour ces mesures. Examinons de plus près certains d'entre eux, le plus souvent utilisés dans les caractéristiques des produits des entreprises occidentales :

    RMS (Puissance sinusoïdale maximale nominale— régler la puissance sinusoïdale maximale). La puissance est mesurée en appliquant une onde sinusoïdale de 1 000 Hz jusqu'à ce qu'un certain niveau de distorsion harmonique soit atteint. Habituellement, dans le passeport produit, il est écrit comme ceci : 15 W (RMS). Cette valeur indique que le système de haut-parleurs, lorsqu'il est alimenté par un signal de 15 W, peut fonctionner longtemps sans dommages mécaniques aux têtes dynamiques. Pour l'acoustique multimédia, des valeurs de puissance en W (RMS) plus élevées par rapport aux enceintes Hi-Fi sont obtenues grâce à des mesures à distorsion harmonique très élevée, souvent jusqu'à 10 %. Avec de telles distorsions, il est presque impossible d'écouter le son en raison de fortes respirations sifflantes et harmoniques dans la tête dynamique et le corps du haut-parleur.

    PMPO(Puissance musicale maximale de sortie de puissance musicale). Dans ce cas, la puissance est mesurée en appliquant une onde sinusoïdale à court terme d'une durée inférieure à 1 seconde et une fréquence inférieure à 250 Hz (généralement 100 Hz). Dans ce cas, le niveau des distorsions non linéaires n'est pas pris en compte. Par exemple, la puissance du haut-parleur est de 500 W (PMPO). Ce fait suggère que le système de haut-parleurs, après avoir diffusé un signal basse fréquence à court terme, n'a subi aucun dommage mécanique sur les têtes dynamiques. Les unités de puissance en watts (PMPO) sont communément appelées « watts chinois » en raison du fait que les valeurs de puissance utilisant cette technique de mesure atteignent des milliers de watts ! Imaginez : les haut-parleurs actifs d'un ordinateur consomment 10 VA d'énergie électrique provenant du secteur et développent en même temps une puissance musicale maximale de 1 500 W (PMPO).

    Outre les normes occidentales, il existe également des normes soviétiques pour différents types de pouvoir. Ils sont réglementés par GOST 16122-87 et GOST 23262-88, qui sont toujours en vigueur aujourd'hui. Ces normes définissent des concepts tels que la puissance nominale, le bruit maximum, la puissance sinusoïdale maximale, la puissance maximale à long terme et la puissance maximale à court terme. Certains d'entre eux sont indiqués dans le passeport des équipements soviétiques (et post-soviétiques). Naturellement, ces normes ne sont pas utilisées dans la pratique mondiale, nous ne nous y attarderons donc pas.

    Nous tirons des conclusions : la plus importante en pratique est la valeur de puissance indiquée en W (RMS) pour des valeurs de distorsion harmonique (THD) de 1 % ou moins. Cependant, la comparaison des produits, même selon cet indicateur, est très approximative et peut n'avoir rien à voir avec la réalité, car le volume sonore est caractérisé par le niveau de pression acoustique. C'est pourquoi contenu informatif de l’indicateur « puissance du système d’enceintes » zéro.

    Sensibilité

    La sensibilité est l'un des paramètres indiqués par le constructeur dans les caractéristiques des systèmes d'enceintes. La valeur caractérise l'intensité de la pression acoustique développée par le haut-parleur à une distance de 1 mètre lorsqu'un signal est fourni avec une fréquence de 1000 Hz et une puissance de 1 W. La sensibilité est mesurée en décibels (dB) par rapport au seuil auditif (le niveau de pression acoustique nul est de 2*10^-5 Pa). Parfois, la désignation utilisée est le niveau de sensibilité caractéristique (SPL, Sound Pressure Level). Dans ce cas, par souci de concision, dans la colonne des unités de mesure, dB/W*m ou dB/W^1/2*m est indiqué. Il est important de comprendre que la sensibilité n’est pas un coefficient de proportionnalité linéaire entre le niveau de pression acoustique, la puissance du signal et la distance à la source. De nombreuses entreprises indiquent les caractéristiques de sensibilité des moteurs dynamiques mesurées dans des conditions non standard.

    La sensibilité est une caractéristique plus importante lors de la conception de vos propres systèmes d’enceintes. Si vous ne comprenez pas bien ce que signifie ce paramètre, alors lors du choix de l'acoustique multimédia pour un PC, vous ne pouvez pas accorder une attention particulière à la sensibilité (heureusement, elle n'est pas souvent indiquée).

    réponse en fréquence

    Réponse amplitude-fréquence (réponse en fréquence) dans le cas général est un graphique montrant la différence d'amplitudes des signaux de sortie et d'entrée sur toute la plage de fréquences reproduites. La réponse en fréquence est mesurée en appliquant un signal sinusoïdal d'amplitude constante lorsque sa fréquence change. Au point du graphique où la fréquence est de 1000 Hz, il est d'usage de tracer le niveau 0 dB sur l'axe vertical. L'option idéale est celle dans laquelle la réponse en fréquence est représentée par une ligne droite, mais en réalité, de telles caractéristiques n'existent pas dans les systèmes acoustiques. Lorsque vous examinez le graphique, vous devez accorder une attention particulière à l’ampleur des irrégularités. Plus la valeur d'irrégularité est grande, plus la distorsion fréquentielle du timbre dans le son est importante.

    Les fabricants occidentaux préfèrent indiquer la plage de fréquences reproduites, qui est une « compression » d'informations de la réponse en fréquence : seules les fréquences limites et les irrégularités sont indiquées. Disons qu'il est écrit : 50 Hz - 16 kHz (±3 dB). Cela signifie que ce système acoustique a un son fiable dans la plage de 50 Hz à 16 kHz, et en dessous de 50 Hz et au-dessus de 15 kHz, les irrégularités augmentent fortement, la réponse en fréquence présente ce qu'on appelle un « blocage » (une forte baisse des caractéristiques ).

    Qu'est-ce que cela signifie? Une diminution du niveau des basses fréquences implique une perte de richesse et de richesse du son grave. La montée dans la région des basses fréquences provoque une sensation de grondement et de bourdonnement du haut-parleur. Dans les blocages des hautes fréquences, le son sera terne et peu clair. Les hautes fréquences indiquent la présence de sifflements et de sifflements irritants et désagréables. Dans les haut-parleurs multimédia, l'ampleur de l'irrégularité de la réponse en fréquence est généralement plus élevée que dans l'acoustique dite Hi-Fi. Toutes les déclarations publicitaires des fabricants concernant la réponse en fréquence des haut-parleurs du type 20 - 20 000 Hz (limite théorique des possibilités) doivent être traitées avec une certaine dose de scepticisme. Dans le même temps, les irrégularités de la réponse en fréquence ne sont souvent pas indiquées, ce qui peut atteindre des valeurs inimaginables.

    Étant donné que les fabricants d'acoustique multimédia « oublient » souvent d'indiquer l'irrégularité de la réponse en fréquence du système de haut-parleurs, lorsque vous rencontrez une caractéristique de haut-parleur de 20 Hz à 20 000 Hz, vous devez garder les yeux ouverts. Il y a une forte probabilité d'acheter quelque chose qui ne fournit même pas une réponse plus ou moins uniforme dans la bande de fréquences 100 Hz - 10 000 Hz. Il est impossible de comparer la gamme de fréquences reproduites avec différentes irrégularités.

    Distorsion non linéaire, distorsion harmonique

    Kg facteur de distorsion harmonique. Un système acoustique est un dispositif électroacoustique complexe présentant une caractéristique de gain non linéaire. Par conséquent, le signal, après avoir parcouru tout le chemin audio, aura nécessairement une distorsion non linéaire à la sortie. L’une des plus évidentes et des plus faciles à mesurer est la distorsion harmonique.

    Le coefficient est une quantité sans dimension. Il est indiqué soit en pourcentage, soit en décibels. Formule de conversion : [dB] = 20 log ([%]/100). Plus la valeur de la distorsion harmonique est élevée, plus le son est généralement mauvais.

    Le kg des enceintes dépend en grande partie de la puissance du signal qui leur est fourni. Par conséquent, il est stupide de tirer des conclusions absentes ou de comparer les enceintes uniquement par coefficient de distorsion harmonique, sans recourir à l'écoute de l'équipement. De plus, pour les positions de travail du contrôle du volume (généralement 30..50%), la valeur n'est pas indiquée par les fabricants.

    Résistance électrique totale, impédance

    La tête électrodynamique présente une certaine résistance au courant continu, selon l'épaisseur, la longueur et le matériau du fil dans la bobine (cette résistance est aussi appelée résistive ou réactive). Lorsqu'un signal musical est appliqué, qui est un courant alternatif, la résistance de la tête change en fonction de la fréquence du signal.

    Impédance(impédans) est la résistance électrique totale au courant alternatif mesurée à une fréquence de 1000 Hz. Généralement, l'impédance des systèmes de haut-parleurs est de 4, 6 ou 8 ohms.

    En général, la valeur de la résistance électrique totale (impédance) d'un système acoustique n'indiquera rien à l'acheteur concernant la qualité sonore d'un produit particulier. Le fabricant indique ce paramètre uniquement pour que la résistance soit prise en compte lors de la connexion du système d'enceintes à l'amplificateur. Si la valeur d'impédance du haut-parleur est inférieure à la valeur de charge recommandée de l'amplificateur, le son peut être déformé ou la protection contre les courts-circuits fonctionnera ; si elle est plus élevée, le son sera beaucoup plus silencieux qu'avec la résistance recommandée.

    Boîtier d'enceinte, conception acoustique

    L'un des facteurs importants influençant le son d'un système acoustique est la conception acoustique de la tête dynamique rayonnante (haut-parleur). Lors de la conception de systèmes acoustiques, le fabricant est généralement confronté au problème du choix d'une conception acoustique. Il existe plus d'une douzaine d'espèces.

    La conception acoustique est divisée en acoustiquement déchargée et acoustiquement chargée. La première implique une conception dans laquelle les vibrations du diffuseur ne sont limitées que par la rigidité de la suspension. Dans le second cas, l'oscillation du diffuseur est limitée, outre la rigidité de la suspension, par l'élasticité de l'air et la résistance acoustique au rayonnement. La conception acoustique est également divisée en systèmes à simple et double effet. Un système à simple action se caractérise par l'excitation du son voyageant vers l'auditeur à travers un seul côté du diffuseur (le rayonnement de l'autre côté est neutralisé par la conception acoustique). Le système à double effet consiste à utiliser les deux surfaces du diffuseur pour produire du son.

    Étant donné que la conception acoustique du haut-parleur n'a pratiquement aucun effet sur les haut-parleurs dynamiques des hautes et moyennes fréquences, nous parlerons des options les plus courantes pour la conception acoustique des basses fréquences de l'enceinte.

    Un schéma acoustique appelé « caisson fermé » est très largement applicable. Fait référence à une conception acoustique chargée. Il s'agit d'un boîtier fermé avec un diffuseur de haut-parleur affiché en façade. Avantages : bonne réponse en fréquence et réponse impulsionnelle. Inconvénients : faible rendement, nécessité d'un amplificateur puissant, niveau élevé de distorsion harmonique.

    Mais au lieu d’avoir à gérer les ondes sonores provoquées par les vibrations au dos du diffuseur, elles peuvent être utilisées. L’option la plus courante parmi les systèmes à double action est le bass reflex. Il s'agit d'un tuyau d'une certaine longueur et section montée dans un boîtier. La longueur et la section du bass reflex sont calculées de telle manière qu'à une certaine fréquence, des oscillations d'ondes sonores y sont créées, en phase avec les oscillations provoquées par la face avant du diffuseur.

    Pour les subwoofers, un circuit acoustique communément appelé « caisson de résonateur » est largement utilisé. Contrairement à l'exemple précédent, le diffuseur du haut-parleur n'est pas situé sur le panneau du boîtier, mais est situé à l'intérieur, sur la cloison. Le haut-parleur lui-même ne participe pas directement à la formation du spectre des basses fréquences. Au lieu de cela, le diffuseur n'excite que des vibrations sonores à basse fréquence, dont le volume augmente ensuite plusieurs fois dans le tube bass reflex, qui agit comme une chambre de résonance. L'avantage de ces solutions de conception est un rendement élevé avec de petites dimensions du subwoofer. Les inconvénients se manifestent par une détérioration des caractéristiques de phase et d'impulsion, le son devient fatiguant.

    Le choix optimal serait des enceintes de taille moyenne avec un corps en bois, réalisées en circuit fermé ou avec un bass reflex. Lors du choix d'un subwoofer, vous ne devez pas faire attention à son volume (même les modèles bon marché ont généralement une réserve suffisante pour ce paramètre), mais à une reproduction fiable de toute la gamme des basses fréquences. En termes de qualité sonore, les enceintes les plus indésirables sont celles dont le corps est fin ou de très petite taille.

    Aujourd’hui, vous pouvez trouver des enceintes de presque toutes les formes. Mais comment cela affecte-t-il le son ? Considérons les principales formes de systèmes acoustiques et pourquoi colonne ronde sonnera mieux que carré ou cylindrique.

    Vers la finale UN amplitude - H fréquence X caractéristiques ( réponse en fréquence) UN broussailleux C systèmes ( CA) est influencé par de nombreux facteurs. Y compris la réponse en fréquence de l'enceinte, son facteur de qualité, le type et le matériau choisis du boîtier, l'amortissement, etc. etc. Mais aujourd'hui, nous examinerons une autre nuance intéressante qui apporte son propre ajustement à la réponse en fréquence finale - forme du système de haut-parleurs.

    Qu'est-ce qui est affecté par la forme de l'AS ?

    En soi, la forme extérieure du haut-parleur n'est pas particulièrement importante ; l'important est qu'elle détermine la forme du volume interne du haut-parleur. Aux basses fréquences, auxquelles les dimensions linéaires du corps sont inférieures à la longueur d'onde du son, la forme du volume interne n'a pas d'importance, mais aux moyennes fréquences, les effets de diffraction apportent une contribution significative. Par souci de simplicité, une conception acoustique fermée est supposée ci-dessous.

    Sous effets de diffraction Cela implique une amplification et un amortissement mutuels des ondes sonores à l’intérieur du haut-parleur. La réponse en fréquence des haut-parleurs est affectée négativement par les angles vifs, les dépressions et les saillies, c'est-à-dire Une irrégularité maximale du champ sonore y est observée. Mais l’arrondi et le nivellement ont un effet positif sur la forme de la réponse en fréquence. Pour être plus précis, les formes plus arrondies ont un impact minime sur la linéarité de la réponse en fréquence.

    Réponse en fréquence des enceintes cylindriques

    Les pires résultats sont obtenus par un corps en forme de cylindre horizontal (Fig. a)
    (La position du centre de la tête émettrice est classiquement représentée par un point).

    L'irrégularité de la réponse en fréquence du haut-parleur atteint 10 dB au premier maximum (~500 Hz). Cela est dû au fait que la longueur d'onde correspond (égale) aux dimensions linéaires du corps. Les maximums suivants correspondent au doublé, au triple, etc. fréquences. Cette image est due à la contribution du panneau avant (sur lequel se trouve l'émetteur). La réflexion se produit entre les panneaux avant et arrière, entraînant un motif d'interférence entre eux.


    Pour cette raison, un haut-parleur en forme de cylindre avec une tête dynamique sur le panneau latéral (Fig. b) a une réponse en fréquence plus uniforme. Le panneau avant crée dans ce cas un champ dispersé dans le volume interne, et les parois supérieure et inférieure ont peu d'effet, car ne sont pas sur le même axe que l'émetteur.

    Colonne ronde et colonne carrée

    Le boîtier de forme cubique (Fig. c) crée également une réponse en fréquence très inégale, car un motif d'interférence apparaît également.


    L'acoustique sphérique a le moins d'influence sur la forme de la réponse en fréquence (Fig.d). Dans un boîtier de cette forme, la dissipation acoustique se produit de manière égale dans toutes les directions.


    Cependant, fabriquer une colonne ronde est un processus qui demande beaucoup de travail. Bien que l'utilisation de matériaux modernes tels que le plastique simplifie cette tâche, le plastique n'est toujours pas le meilleur matériau pour le corps d'un système d'enceintes de haute qualité.

    Un résultat positif est obtenu en utilisant des mastics et des matériaux similaires dont l'application sur les coins et les joints conduit à leur arrondi et à la linéarisation de la réponse en fréquence des haut-parleurs. De plus, pour améliorer la réponse en fréquence, un amortissement du volume interne du système de haut-parleurs est utilisé.

    Même l'acoustique sphérique, qui a la meilleure réponse en fréquence, présente une baisse dans la région des basses fréquences. La solution la plus efficace à ce problème serait .



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