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Objectif de l'orateur. Effet de la longueur finie de la corne. Applications de haut-parleurs |
8.3. Haut-parleurs à pavillon. L’un des types d’équipement audio les plus couramment utilisés de nos jours est haut-parleurs à pavillon.Selon GOST 16122-87, un haut-parleur à pavillon est défini comme « un haut-parleur dont la conception acoustique est un pavillon rigide ». Ainsi, un pavillon peut être considéré comme une conception acoustique à part entière au même titre que celles évoquées plus haut dans la section 8.2.3. La capacité des pavillons à amplifier et à diriger le son dans la direction souhaitée (utilisée depuis longtemps dans la création d'instruments de musique) a conduit au fait que les haut-parleurs à pavillon ont commencé à être utilisés dès le début du développement de l'électrotechnique, ils sont apparus encore plus tôt que haut-parleurs diffuseurs. Cependant, la création d'un véritable haut-parleur à pavillon avec un design très proche du moderne commence en 1927, lorsque les célèbres ingénieurs des laboratoires Bell (États-Unis) A. Thuras et D. Wente ont développé et breveté un « émetteur à pavillon à compression » l'année suivante. . Un transducteur électromagnétique doté d'une bobine sans cadre constituée d'un ruban d'aluminium enroulé sur un bord a été utilisé comme haut-parleur (pilote). Le diaphragme du pilote était constitué d'un dôme en aluminium orienté vers le bas. Même alors, la caméra pré-corne et le corps dit Wente ont été utilisés (nous en parlerons plus en détail plus tard). Le premier modèle 555/55W produit commercialement (marque "Western Electric") a été largement utilisé dans les cinémas dans les années 30. Une étape importante vers l'élargissement de la gamme vers les basses fréquences a été l'invention de P.Voigt (Angleterre), où il a été proposé pour la première fois d'utiliser des pavillons «pliés», largement utilisés aujourd'hui. Pour la première fois conceptions complexes Les pavillons basse fréquence pliés pour systèmes acoustiques de haute qualité ont été développés par Paul Klipsh en 1941 et s'appelaient Klipschhorn. Sur la base de cette conception avec un pavillon, l'entreprise produit toujours des systèmes acoustiques de haute qualité. Il convient de noter qu'en Russie, les premiers échantillons de haut-parleurs à pavillon ont été créés en 1929 (ingénieurs A.A. Kharkevich et K.A. Lomagin). Déjà en 1930-31, de puissants haut-parleurs à pavillon jusqu'à 100 W avaient été développés pour sonoriser les places Rouges et du Palais. Actuellement, le champ d'application des haut-parleurs à pavillon est extrêmement large et comprend les systèmes de sonorisation pour les rues, les stades, les places, les systèmes de sonorisation dans diverses pièces, les moniteurs de studio, les systèmes de portail, les systèmes domestiques de haute qualité, les systèmes de sonorisation, etc. Raisons La diffusion des haut-parleurs à pavillon est principalement due au fait qu'ils sont plus efficaces, leur efficacité est de 10 à 20 % ou plus (dans les haut-parleurs conventionnels, l'efficacité est inférieure à 1 à 2 %) ; De plus, l'utilisation de pavillons rigides permet la formation d'une caractéristique de directivité donnée, ce qui est très important lors de la conception de systèmes de sonorisation. Comment ils fonctionnent Tout d’abord, le haut-parleur à pavillon (RG) est un transformateur d’impédance acoustique. L'une des raisons de la faible efficacité du rayonnement direct GG est la grande différence de densité entre le matériau du diaphragme et l'air, et donc la faible résistance (impédance) du milieu aérien aux vibrations du haut-parleur. Un haut-parleur à pavillon (grâce à l'utilisation d'un pavillon et d'une chambre de pré-avertisseur) crée une charge supplémentaire sur le diaphragme, ce qui offre de meilleures conditions d'adaptation d'impédance et augmente ainsi la puissance acoustique rayonnée. Cela permet d'obtenir une large plage dynamique, une distorsion non linéaire plus faible, une meilleure distorsion transitoire et de fournir moins de charge sur l'amplificateur. Cependant, lors de l'utilisation de haut-parleurs à pavillon, des problèmes spécifiques se posent : pour émettre des basses fréquences, il faut augmenter considérablement la taille du pavillon, de plus, des niveaux élevés pression acoustique dans une petite chambre de pré-corne crée des distorsions non linéaires supplémentaires, etc. Classification: les haut-parleurs à pavillon peuvent être divisés en deux grandes classes : à col large et à col étroit. Les RG à col étroit se composent d'un haut-parleur à dôme spécialement conçu appelé haut-parleur, d'un pavillon et d'une chambre de pré-avertisseur (souvent avec un insert supplémentaire appelé déphaseur ou corps Wente). des têtes de haut-parleurs à rayonnement et un pavillon dont le diamètre de gorge est égal au diamètre de la tête. De plus, ils peuvent être classés selon la forme de la corne : exponentiel, alambiqué, multicellulaire, bipolaire, radial, etc. Enfin, ils peuvent être divisés en lecture dans le domaine fréquentiel: basse fréquence (généralement effondrée), moyenne et haute fréquence, ainsi que domaines d'application dans les communications officielles (par exemple, les mégaphones), dans les équipements de concert et de théâtre (par exemple, dans les systèmes de portail), dans les systèmes de sonorisation, etc. Notions de base sur l'appareil : Les principaux éléments d'un haut-parleur à pavillon à col étroit, illustrés à la Fig. 8.32, comprennent : un pavillon, une chambre de pré-avertisseur et un haut-parleur. Corne - est un tuyau de section variable sur lequel le conducteur est chargé. Comme indiqué ci-dessus, il s’agit d’un type de conception acoustique. Sans décoration, l'enceinte ne peut pas rayonner basses fréquences en raison de l'effet court-circuit. Lors de l'installation d'un haut-parleur dans un écran infini ou autre type de conception, la puissance acoustique émise par celui-ci dépend de la composante active de la résistance au rayonnement. Cancer=1/2v 2 Rizl. La composante réactive de la résistance au rayonnement détermine uniquement la masse d'air ajoutée. Aux basses fréquences, lorsque la longueur d'onde est supérieure à la taille de l'émetteur, une onde sphérique se propage autour de lui, tandis qu'aux basses fréquences le rayonnement est faible, la réactance prédomine. , à mesure que la fréquence augmente, la résistance active augmente, ce qui dans l'onde sphérique est égale à R.izl= cS(ka) 2 /2 (dans une onde plane, il est plus grand et égal R.izl= AvecS),S est l'aire de l'émetteur, a est son rayon, k est le nombre d'onde. Une particularité d'une onde sphérique est que la pression qu'elle contient diminue assez rapidement proportionnellement à la distance. p~1/r. Il est possible de fournir un rayonnement à basses fréquences (c'est-à-dire d'éliminer l'effet de court-circuit) et de rapprocher la forme d'onde d'une forme d'onde plus plate si l'émetteur est placé dans un tuyau dont la section augmente progressivement. Ce tuyau s'appelle embouchure Le trou d'entrée du cornet dans lequel se trouve l'émetteur est appelé gorge, et la sortie émettant du son dans l'environnement est bouche.Étant donné que le cornet doit augmenter la charge sur le diaphragme, la gorge doit avoir un petit rayon (surface) pour qu'une transformation d'énergie efficace se produise. Mais en même temps, il doit avoir un diamètre de bouche suffisamment grand, car dans les tuyaux étroits, où la longueur d'onde est supérieure au rayon de sortie -a-, (c'est-à-dire que la condition >8a est remplie), la majeure partie de l'énergie est réfléchie, créant des ondes stationnaires, ce phénomène est utilisé dans la musique instruments à vent. Si l'ouverture du tuyau devient plus grande (<a/3),то Rизл приближается к сопротивлению воздушной среды и волна беспрепятственно излучается в окружающее пространство устьем рупора. Forme du générateur le cornet doit être choisi de manière à réduire la "diffusion" de l'énergie, c'est-à-dire une diminution rapide de la pression acoustique transforme donc la forme sphérique du front d'onde pour qu'il se rapproche d'une onde plane, ce qui augmente la résistance au rayonnement (dans une onde plane, elle est plus élevée que dans une onde sphérique) et réduit le taux de diminution de la pression ; de plus, le choix de la forme de la génératrice permet de concentrer l'énergie sonore sous un angle donné, c'est-à-dire qu'elle forme la caractéristique de directivité. Ainsi, la corne doit avoir une petite taille de gorge et la section transversale au niveau de la gorge doit augmenter lentement, tandis que la taille de la bouche doit être augmentée. Pour obtenir des orifices de grande taille avec une longueur axiale acceptable du cornet, le taux d'augmentation de la section transversale du cornet doit augmenter à mesure que la surface de la section transversale augmente (Fig. 8.33). Cette exigence est satisfaite, par exemple, par la forme exponentielle du cornet : Sx=S 0 e x , (8.2) où So est la section transversale de la gorge de la corne ; Sx est la section transversale de la corne à une distance arbitraire x de la gorge ; est un indicateur de l’expansion de la corne. L’unité de est 1/m. L'indice d'expansion du cornet est une valeur mesurée par la variation de la section transversale du cornet par unité de sa longueur axiale. Un cornet exponentiel est représenté sur la Fig. 2, où il est montré que la longueur axiale du cornet dL correspond à un changement relatif constant de la section transversale. L'analyse des processus ondulatoires se produisant dans un cornet exponentiel montre que la résistance au rayonnement auquel l'émetteur est chargé dépend de la fréquence (Fig. 8.34). Il résulte du graphique que dans un cornet exponentiel, le processus ondulatoire n'est possible que si la fréquence d'oscillation de l'émetteur dépasse une certaine fréquence appelée critique(fcr). En dessous de la fréquence critique, la composante active de la résistance au rayonnement du cornet est nulle, la résistance est purement réactive et égale à la résistance d'inertie de la masse d'air dans le cornet. À partir d’une certaine fréquence, qui est environ 40 % supérieure à la fréquence critique, la résistance active du rayonnement dépasse la résistance réactive, de sorte que le rayonnement devient très efficace. Comme le montre le graphique de la figure 8.34, à des fréquences plus de quatre fois supérieures à la fréquence critique, la résistance au rayonnement reste constante. La fréquence critique dépend du taux d'expansion du cornet comme suit : cr= s/2, Où Avec - vitesse du son. (8.3) Si la vitesse du son dans l'air à une température de 20 degrés est de 340 m/sec, vous pouvez obtenir la relation suivante entre l'indicateur d'expansion du klaxon et fréquence critique f cr (Hz) : ~0,037f cr. Non seulement la valeur de la fréquence critique du cornet, et donc la réponse en fréquence de la résistance au rayonnement, mais aussi les dimensions du cornet dépendent de l'indice d'expansion du cornet. La longueur axiale du cornet peut être déterminée à partir de la formule (1) à x=L comme : L=1/ En S je /S 0 (8.4) De l'expression (3) on peut tirer la conclusion suivante : puisque pour réduire la fréquence critique du cornet, il faut réduire l'indice d'expansion du cornet (2), la longueur axiale du cornet L doit ainsi augmenter. Cette dépendance constitue le principal problème lié à l'utilisation de haut-parleurs à pavillon dans les systèmes de haut-parleurs de haute qualité et constitue la raison de l'utilisation de pavillons « roulés ». Il convient de souligner que lors de la construction d'un graphique de la résistance au rayonnement d'un cornet exponentiel (Fig. 8.36), la réflexion des ondes de la bouche vers le cornet, qui se produit toujours partiellement pour les cornes de longueur finie, n'est pas prise en compte. . Les ondes stationnaires qui en résultent créent certaines fluctuations dans les valeurs de résistance aux radiations. La réflexion du son provenant de l’embouchure du klaxon se produit uniquement dans la région des basses fréquences. À mesure que la fréquence augmente, les propriétés acoustiques du média (dans le pavillon et à l'extérieur du pavillon) s'égalisent, le son n'est pas réfléchi dans le pavillon et l'impédance acoustique d'entrée du pavillon reste presque constante. Caméra pré-corne : Etant donné que la puissance acoustique rayonnée d'un haut-parleur dépend de la résistance active du rayonnement et de la vitesse d'oscillation de l'émetteur, pour l'augmenter dans les haut-parleurs à pavillon à col étroit, on utilise le principe de transformation acoustique des forces et des vitesses, pour lequel les dimensions de le col du cornet 2 est réduit plusieurs fois par rapport aux dimensions de l'émetteur 1 (Fig. 8.35). Le volume résultant entre le diaphragme et la gorge du cornet 3 est appelé chambre pré-corne. Nous pouvons conditionnellement imaginer la situation dans la chambre de pré-corne comme les oscillations d'un piston chargé sur un tuyau large de surface S 1, qui se transforme en un tuyau étroit S 0 (Fig. 8.35 si le diaphragme du piston était chargé uniquement sur un). tuyau large avec une surface égale à la surface du diaphragme (corne à col large), alors sa résistance aux radiations serait égale R.izl= AvecS 1 , et la puissance acoustique émise par celui-ci serait approximativement égale à Ra = 1/2R izl v 1 2 =1/2 AvecS 1 v 1 2 (ces relations ne sont strictement valables que pour une onde plane, mais peuvent être appliquées dans ce cas sous certaines hypothèses.) Lors de l'installation d'un diaphragme dans la chambre pré-corne, c'est-à-dire lorsqu'il est chargé sur le deuxième tuyau avec une entrée étroite, une résistance supplémentaire (impédance) aux vibrations du diaphragme apparaît (en raison de l'onde réfléchie apparaissant à la jonction des deux tuyaux). La valeur de cette impédance est Z L (mentionnée). jusqu'au point d'entrée dans le deuxième tuyau, c'est-à-dire à x = L ) peut être déterminé à partir des considérations suivantes : si l'on suppose que l'air dans la chambre du pré-corne est incompressible, alors la pression p créée dans la chambre sous l'action de force F 1 sur un piston (diaphragme) de surface S 1, est transmis à l'air dans la gorge du cornet et détermine la force F 0 , agissant dans la gorge d'un embout buccal avec une zone S 0 : p=F 1 /S 1 , F 0 =pS 0 (8.5). De là on obtient les relations suivantes : F 1 /S 1 =F 0 /S 0 , F 1 /F 0 =S 1 /S 0 . Le rapport entre la zone de l'émetteur et la zone de la gorge du cornet S 1 / S 0 est appelé coefficient de transformation acoustique et est désigné p. Le rapport des forces peut donc être représenté comme suit : F 1 =nF 0 . A partir de la condition d'égalité des vitesses volumétriques du diaphragme et de l'air à l'embouchure du cornet (c'est-à-dire de la condition de maintien du volume d'air déplacé par le diaphragme lors des déplacements depuis la chambre du pré-corne), les relations suivantes sont obtenu : S 1 v 1 = S 0 v 0 ou : v 0 /v 1 =S 1 /S 0 =n. (8.6).<. V 0), значит, она испытывает большее сопротивление среды при колебаниях. Значение Z L в таком случае (учитывая, что импеданс по определению есть отношение силы к скорости колебаний Z L =F 1 /v 1) будут равны с учетом соотношений (8.5)и (8.6): Z L =F 1 /v 1 =S 1 p/v 1 =S 1 p/{v 0 S 0 /S 1 }=(S 1 2 /S 0 2)S 0 p/v 0 . (8.7) Les relations obtenues permettent de tirer la conclusion suivante : le diaphragme, sous l'influence d'une force plus importante (F 1 > F 0), oscille à une vitesse plus faible (V 1 Si le piston se trouvait à l'entrée d'un tuyau étroit, alors sa résistance serait égale à Rizl=cS 0, tandis que par définition Rizl=F 0 /v 0 =S 0 p/v 0, c'est-à-dire S 0 p/v 0 =сS 0 , en substituant cette expression dans la formule (8.7), nous obtenons : Z L 1 2 /S 0 2 =(S 0 Avec)S 1 /S 0 ) S 1 =(S Avec. (8.8) Cette multiplication de l'impédance сS 0 par un coefficient 1 2 /S 0 2 ) (S. équivaut à l'utilisation d'une sorte de transformateur abaisseur, comme on peut le voir dans le circuit électrique équivalent correspondant (Fig. 8.37) Ainsi, si, en présence de résistance supplémentaire, la puissance acoustique rayonnée augmente et est égale à : Ra=1/2 Z =1/2 AvecS 1 v 1 2 (S 1 /S 0 ). (8.9) CZ Ainsi, l'utilisation de la transformation acoustique due à la chambre pré-corne permet d'augmenter la puissance acoustique de (S 1 / S 0) fois, ce qui augmente considérablement l'efficacité de fonctionnement du haut-parleur à pavillon. La valeur du coefficient de transformation acoustique est limitée, puisqu'elle dépend de la surface de l'émetteur (S 1) et de la surface de la gorge du cornet (So). Une augmentation de la surface de l'émetteur est associée à une augmentation de sa masse. Un émetteur de grande masse a une grande résistance d'inertie aux hautes fréquences, qui devient comparable à la résistance aux radiations. De ce fait, aux hautes fréquences la vitesse d’oscillation diminue, et donc la puissance acoustique. Le coefficient de transformation acoustique augmente à mesure que la zone de gorge du cornet diminue, mais cela est également acceptable dans certaines limites, car conduit à une augmentation des distorsions non linéaires. Typiquement, le coefficient de transformation acoustique est choisi entre environ 15 et 20. L'efficacité d'un haut-parleur à pavillon peut être estimée approximativement à l'aide de la formule : Efficacité = 2R R. E ET Efficacité = 2R /(R E ) 2 +R où R E est la résistance active de la bobine mobile, R ET = S 0 (BL) 2 /cS 1 2, où B est l'induction dans l'espace, L est la longueur du conducteur. L'efficacité maximale de 50 % est atteinte lorsque R E = R ET, ce qui ne peut pas être atteint en pratique. Les distorsions non linéaires dans les pavillons GG sont déterminées à la fois par des raisons ordinaires qui surviennent dans les têtes de haut-parleurs : interaction non linéaire de la bobine acoustique avec le champ magnétique, flexibilité non linéaire de la suspension, etc., et par des raisons particulières, à savoir une pression élevée dans la gorge. du cornet et les effets thermodynamiques commencent à se faire sentir, ainsi qu'une compression d'air non linéaire dans la chambre du pré-corne. Émetteur, qui est utilisé pour les haut-parleurs à pavillon est un haut-parleur électrodynamique conventionnel. Pour les pavillons à col large (sans chambre de pré-cornet), il s'agit d'un puissant haut-parleur basse fréquence. Les pavillons à col large sont maintenant utilisés comme conception basse fréquence dans un certain nombre de. conceptions d'unités acoustiques, par exemple Genelek (cette technologie est appelée guide d'onde TL), systèmes de sonorisation à portail, etc. Les haut-parleurs à pavillon à gorge étroite utilisent des types spéciaux de haut-parleurs électrodynamiques (communément appelés conducteurs Un exemple de conception est présenté sur la figure 8.32. En règle générale, ils ont un diaphragme en forme de dôme en matériaux durs (titane, béryllium, feuille d'aluminium, fibre de verre imprégnée, etc.), réalisé avec une suspension (ondulation sinusoïdale ou tangentielle). Une bobine acoustique est fixée au bord extérieur de celui-ci. le diaphragme (cadre en feuille d'aluminium ou en papier rigide avec deux ou quatre couches d'enroulement). La suspension est fixée avec un anneau spécial sur la bride supérieure du circuit magnétique. Un revêtement anti-interférence (corps Wente) est installé au dessus du diaphragme - lentille acoustique pour aligner les déphasages des ondes acoustiques émises par différentes parties du diaphragme. Certains modèles haute fréquence utilisent des diaphragmes annulaires spéciaux. Pour analyser le fonctionnement des haut-parleurs à pavillon dans la région des basses fréquences, la méthode des analogies électromécaniques est utilisée. Les méthodes de calcul utilisent principalement la théorie de Thiele-Small, sur laquelle sont basées les méthodes de calcul des haut-parleurs à cône conventionnels. En particulier, la mesure des paramètres Thiele-Small pour le haut-parleur permet d'évaluer la forme de la réponse en fréquence des haut-parleurs à pavillon basse fréquence. La figure 8.37 montre la forme de la réponse en fréquence, où les fréquences d'inflexion de la courbe sont déterminées comme suit : f LC =(Q ts)f s /2 ; f HM = 2f s / Q ts ; f CVC =R e / L e ; f HC =(2Q ts)f s V as /V fs ; où Q ts est le facteur de qualité global f s \fréquence de résonance de l'émetteur ; R e , L e – résistance et inductance de la bobine mobile, V fs – volume équivalent, V as – volume de la chambre du pré-corne.Un calcul complet de la structure du champ sonore émis par les haut-parleurs à pavillon, incluant la prise en compte des processus non linéaires, est réalisé à l'aide de méthodes numériques (FEM ou BEM), par exemple à l'aide de progiciels : http://www.sonicdesign.se/ ;http://www.users.bigpond.com/dmcbean/ ; http://melhuish.org/audio/horn.htm.Étant donné que l'une des tâches principales des haut-parleurs à pavillon est la formation d'une caractéristique de directivité donnée, ce qui est d'une importance fondamentale pour les systèmes de sonorisation à des fins diverses, une grande variété de = formes de corne, les principaux étant les suivants : =exponentiel klaxon, la plupart des haut-parleurs à klaxon destinés à sonder les espaces ouverts en sont fabriqués, par exemple les modèles domestiques 50GRD9, 100GRD-1, etc. =en coupe des pavillons conçus pour lutter contre l'exacerbation des caractéristiques de directivité aux hautes fréquences (Fig. 8.38). Un pavillon sectionnel est constitué d'un certain nombre de petits pavillons reliés entre eux par des gorges et des bouches. Dans ce cas, leurs axes s'avèrent être déployés dans l'espace, bien que la directionnalité de chaque cellule devienne plus nette avec la fréquence, la directionnalité globale du groupe émetteur reste large. radial le cornet a une courbure différente selon différents axes (Fig. 8.39a, b). La largeur du diagramme de rayonnement est représentée sur la Fig. 8.43b, d'où on peut voir que dans le plan horizontal, elle est presque constante, dans le plan vertical. zone où il diminue. Ces types de pavillons sont utilisés dans les moniteurs de studio modernes, en outre, ils sont utilisés dans les systèmes de cinéma. Pour étendre les caractéristiques de directivité des haut-parleurs à pavillon, ils sont également utilisés =dissipateur acoustique le cornet (Fig. 8.41a, b) a une ouverture étroite dans un plan et une large ouverture dans l'autre. Dans un plan étroit, il présente un diagramme de rayonnement large et presque constant, dans un plan vertical, il est plus étroit. Des variantes de ces pavillons sont largement utilisées dans la technologie moderne de renforcement du son. Corne couverture uniforme(après plusieurs années de recherche créées chez JBL), ils permettent de contrôler les caractéristiques de directivité dans les deux plans (Fig. 8.42a, c). Forme spéciale cornes repliées utilisé pour créer des émetteurs basse fréquence Fig. 8.43. Les premiers systèmes de cinéma avec pavillon plié pour le cinéma ont été créés dans les années 30. Les pavillons roulés des haut-parleurs à col étroit et à col large sont désormais largement utilisés pour les unités de commande de haute qualité, pour les systèmes acoustiques puissants dans les équipements de concert et de théâtre, etc. Il existe actuellement d'autres types de pavillons en production, tant pour les équipements de sonorisation que pour les équipements audio domestiques. Dans la pratique de l'enregistrement des grandes salles de concert, discothèques, stades, etc., des ensembles suspendus de haut-parleurs à pavillon appelés groupes. Un pavillon de longueur limitée possède des propriétés résonantes. En conséquence, la composante active de l’impédance d’entrée du pavillon dépend de manière complexe de la fréquence, créant une sensibilité inégale du haut-parleur. L'irrégularité de la réponse en fréquence de l'impédance du cornet diminue si le diamètre de l'embouchure du cornet est approximativement Rappelons les relations fondamentales entre les paramètres d'un cornet exponentiel : S'il est nécessaire d'émettre un son avec une fréquence de 100 Hz, la fréquence critique doit être sélectionnée en dessous de 100 Hz, par exemple 60 Hz. Alors Pour transmettre des hautes fréquences et la capacité de créer un rapport de transformation suffisamment grand de la chambre de pré-corne Riz. 4h40. Haut-parleur avec pavillon replié un diamètre de gorge ne dépassant pas 2 cm sera nécessaire : Ensuite : Ainsi, pour transmettre les basses fréquences avec un haut-parleur à pavillon, à partir de 100 Hz, un pavillon d'un diamètre d'environ un mètre et d'une longueur de plus d'un mètre et demi. des mètres sont nécessaires. Si la transmission de fréquences encore plus basses est nécessaire, les dimensions doivent alors être encore plus grandes. Par conséquent, ils ont recours au « pliage » de la corne afin de réduire au moins sa longueur. De tels cornets labyrinthes sont utilisés assez largement, pour différentes gammes de fréquences. Le diagramme du klaxon est présenté sur la Fig. 4h40. Après l'époque des premiers gramophones, qui utilisaient universellement des haut-parleurs à pavillon, la popularité de ces derniers a fortement décliné en raison de leur taille relativement grande, de leur complexité de fabrication et donc de leur coût élevé. Malgré le fait qu'aujourd'hui les systèmes de pavillons à large bande ne sont utilisés que par quelques passionnés, la plupart des experts notent unanimement un certain nombre d'avantages sonores inhérents à ce type de haut-parleurs, notamment le haut degré de réalisme et de « présence ». L'article décrit brièvement l'histoire des haut-parleurs à pavillon, et plus en détail = les informations théoriques et pratiques nécessaires à une conception compétente. Des données sont fournies pour différents types de cornes. Un pavillon exponentiel idéal est constitué d'un tube circulaire droit dont la section augmente de façon logarithmique avec la distance entre la gorge (où le haut-parleur est monté) et la bouche. Les notes graves les plus graves nécessitent une très grande surface de bouche (2 à 3 mètres carrés) et un cor lui-même d'au moins 6 m de long. En revanche, les notes les plus aiguës nécessitent un cor mesurant seulement dix centimètres. Pour cette raison, la plupart des systèmes de pavillons large bande comprennent de nombreux haut-parleurs individuels, chacun ayant une longueur et une zone de bouche appropriées. Pour accueillir ces combinaisons dans un baffle de taille raisonnable, les pavillons de basse et même de médium sont de section carrée et « roulés » de manière complexe. Malheureusement, les inévitables limitations et compromis provoqués par les écarts de rectitude axiale et circulaire peuvent entraîner des changements majeurs dans la réponse en fréquence. L’art de concevoir un système de haut-parleurs de taille et de coût raisonnables consiste à ne pas sacrifier l’étonnant réalisme inhérent au pavillon idéal. L'efficacité d'un système à pavillon est généralement de 30 à 50 % = une valeur très impressionnante comparée à 2 à 3 % pour un bass reflex et à moins de 1 % pour une conception fermée. Les principales raisons du manque de popularité des cornes sont leur taille et leur coût élevé. La taille totale de la section de basse, même repliée avec succès dans un coffret, sera bien plus grande qu'un bass reflex ou un caisson fermé avec une fréquence de coupure inférieure comparable. Mais, bien que l'on rencontre parfois de curieuses conceptions de cornes droites de 6 m de long, d'excellents résultats peuvent être obtenus avec des cornes de taille plus convenable ; par exemple, un système complet peut être replié dans un boîtier d'un volume de seulement 150 à 200 litres, ce qui est déjà tout à fait acceptable pour une utilisation en intérieur. Le coût de fabrication du meuble est généralement considéré comme le principal obstacle, et à juste titre, puisque la quantité de travail nécessaire à la fabrication d'une corne pliée est nettement supérieure à celle des autres types de modèles. De plus, ce travail nécessite des interprètes hautement qualifiés et est mal adapté aux méthodes « en ligne ». Cependant, cela ne signifie en aucun cas que la construction d'une corne pliée dépasse les capacités d'un bricoleur qualifié, sans parler des professionnels, et c'est à eux que cet article s'adresse. 1.4. Haut-parleurs Classification des haut-parleurs : selon le mode d'émission sonore, selon la largeur de la bande de fréquence de fonctionnement, selon le principe de fonctionnement. Principales caractéristiques de fonctionnement des haut-parleurs : résistance électrique totale, puissance électrique (nominale et plaque signalétique), caractéristiques de réponse en fréquence. . Le principe de fonctionnement d'un émetteur de pavillon - section Éducation, Principes de base de la conception de complexes de concerts. Consoles de mixage. Égaliseurs et leurs applications. Connexion des câbles et des connecteurs L'explication la plus approximative du principe de fonctionnement d'un émetteur à pavillon peut être faite... L’explication la plus grossière du principe de fonctionnement d’un émetteur à cornet peut être donnée comme suit. Si vous voulez être entendu de loin, vous devez vous tourner dans la direction d’où vous pouvez être entendu et placer vos mains près de votre bouche. Dans ce cas, votre phrase dans le sens avant sera entendue plus fort que dans toutes les autres, ce qui s'explique par la direction des ondes sonores que vous créez. Sans klaxon, l’énergie des ondes sonores de la source sonore se propage uniformément dans toutes les directions, de sorte que le volume du son dans chacune de ces directions est le même. Un klaxon concentre l'énergie des ondes sonores provenant d'une source dans un certain angle, de sorte que le volume du son dans la région de l'espace limitée par cet angle est plus élevé que dans toutes les autres directions. L'audition humaine a une sensibilité maximale dans la gamme de fréquences audio de la gamme vocale. La fréquence moyenne de cette région est d'environ 1 000 Hz. Dans un système de reproduction sonore à quatre bandes, la valeur de cette fréquence se situe à la frontière entre les bandes de fréquences moyennes-basses et moyennes-hautes, de sorte que toute imprécision dans l'accord de ces deux canaux de fréquence est très perceptible à l'oreille et s'aggrave fortement. le son de l'ensemble du système de reproduction sonore. Afin d'éliminer complètement la possibilité d'incohérence dans les sons des canaux de fréquence d'un système de reproduction sonore multibande dans cette zone critique, des systèmes acoustiques spéciaux sont utilisés pour reproduire une gamme étendue de fréquences moyennes. La base d'un tel système acoustique est une tête dynamique spéciale à moyenne fréquence, qui a un diamètre légèrement plus petit qu'une tête ordinaire - environ 4 à 6 pouces. Cette tête est installée dans un boîtier de résonateur de conception conventionnelle, mais est équipée d'un pavillon spécial moyenne fréquence. Grâce à cette conception, ce système de haut-parleurs combine les avantages des systèmes conventionnels et à pavillon, et la limite supérieure de la bande des fréquences moyennes s'élève à 3 KHz. L'utilisation de haut-parleurs dynamiques dotés d'un diaphragme en titane de conception similaire dans les systèmes acoustiques a permis d'étendre la gamme de la bande des fréquences moyennes jusqu'à la limite supérieure de la plage audible. De tels systèmes de haut-parleurs à large bande moyenne fréquence permettent d'exclure le canal haute fréquence du système de reproduction sonore multibande, mais comme la puissance de ces systèmes est faible, les systèmes de reproduction sonore professionnels puissants utilisent toujours des systèmes de haut-parleurs haute fréquence conventionnels pour reproduire les hautes fréquences. La sensibilité auditive dans la région des basses fréquences est exactement aussi faible qu’elle est élevée dans la région des moyennes fréquences. Pour cette raison, une puissance très élevée est nécessaire pour obtenir un son de basse serré et bien ressenti. Cette caractéristique de la perception des basses fréquences est très bien illustrée par les courbes de sensibilité auditive humaine établies par Fletcher et Munson, que l'on peut trouver dans tout bon manuel d'acoustique. Fin des travaux - Ce sujet appartient à la section : Principes de base de l'organisation de complexes de concerts. Consoles de mixage. Égaliseurs et leurs applications. Câbles et connecteurs de connexionSi vous souhaitez mixer le son des concerts, cela peut être dû à au moins deux raisons.. Cependant, ce livre n'est pas un manuel technique. Il ne décrit pas non plus et.. Contenu.. Si vous avez besoin de matériel supplémentaire sur ce sujet, ou si vous n'avez pas trouvé ce que vous cherchiez, nous vous recommandons d'utiliser la recherche dans notre base de données d'œuvres : Que ferons-nous du matériel reçu :Si ce matériel vous a été utile, vous pouvez l'enregistrer sur votre page sur les réseaux sociaux :
Tous les sujets de cette section :Qu'est-ce qu'un complexe de concert Complexes de concerts de complexité moyenne Consoles de mixage Sensibilité Égaliseur de canal Commandes de tonalité multibandes Égaliseur quasi-paramétrique Commutateur de sensibilité Regroupement Sorties supplémentaires Groupe de sorties supplémentaires contrôlées Panneau arrière de la console de mixage Chaque canal d'entrée sur le panneau arrière de la console possède au moins L'égaliseur graphique est un correcteur multibande des caractéristiques amplitude-fréquence des signaux audio électriques. Les limites de la gamme complète de fréquences dans laquelle il fonctionne Le fonctionnement de ce type d'égaliseur a déjà été partiellement décrit en décrivant le principe de fonctionnement d'un égaliseur quasi paramétrique pour les voies d'entrée des consoles de mixage. A ce qui a été dit, il reste à ajouter que Comme vous le savez, la réponse amplitude-fréquence d'une pièce destinée à la prise de son doit être linéaire. Il ne doit pas contenir de hauts et de bas qui pourraient affecter le résultat. Le principal égaliseur du système de restitution sonore est le lien entre le son du système de restitution sonore et le son de la pièce. Sa fonction principale est la correction du son de la pièce Placez le microphone de monitoring quelque part au milieu de la pièce, en le pointant vers la scène. Connectez-le ensuite à l'un des canaux de la console de mixage, réglez la ligne x Les caractéristiques sonores du système de reproduction sonore principal, prenant en compte l'influence de la pièce, peuvent être ajustées à l'aide d'un phonogramme de contrôle. En tant que tel phonogramme, vous pouvez utiliser 1) Assurez-vous que l’égaliseur est activé et que le bypass est désactivé. Pose d'un câble de liaison multifilaire Câbles symétriques et asymétriques Objectif d'une connexion symétrique Normes internationales Règles de manipulation des câbles de connexion Croisement Micros
Micros vocaux Microphones conçus pour composer des kits de batterie Bien Recevoir le son des cuivres et du saxophone Recevoir le son d'une flûte Micros radio Appareils correspondants En activant simultanément plusieurs lignes de retard, vous pouvez créer un volume sonore extraordinaire. Dispositif de réverbération à bande Règles pour travailler avec une ligne à retard numérique à commande numérique Réverbération Réverbération à ressort Réverbération numérique Réverbérations numériques avec contrôle analogique Réverbérations numériques spéciales Effets sonores obtenus en utilisant une ligne à retard Retarde le signal pendant une période de 1 à 16 millisecondes, produit avec une faible profondeur de modulation Les programmes d'effets sonores de réverbération reflètent généralement les conditions dans lesquelles une réverbération similaire se produit. Par exemple, « petite pièce », « grand hall », « drap souple », etc. Néanmoins, La vitesse à laquelle les ondes sonores se propagent dans l'air est d'environ 330 m/sec. Par conséquent, lors de l'installation de systèmes acoustiques supplémentaires dans la partie centrale d'une grande salle 1. Avant de commencer les travaux, vérifiez que les entrées et sorties des appareils de traitement audio sont correctement connectées aux sorties et entrées supplémentaires de la console de mixage. Assurez-vous que tous les appareils de traitement audio sont Tout d’abord, quelques définitions techniques. Application des compresseurs et des limiteurs Réglage du limiteur de bruit Entrée de commande externe Appareils de contrôle et de mesure Amplificateurs Allumer et éteindre les amplificateurs de puissance. Les amplificateurs de puissance sont toujours les derniers à être allumés et les premiers à être éteints. La procédure pour éliminer les défauts simples dans les amplificateurs de puissance Puissance d'amplification maximale Puissance de l'amplificateur et résistance de charge Croisements Système de reproduction sonore multibande Un filtre passif est un ensemble de filtres de filtre passif dont les fréquences de filtre sont parfaitement adaptées les unes aux autres. Le plus souvent, les crossovers passifs sont construits à l'intérieur d'un lot Tous les systèmes acoustiques d'un système de reproduction sonore multibande sont spécialisés à un degré ou à un autre. Ils reproduisent bien certaines fréquences et reproduisent bien moins bien ou pas du tout Lors de la configuration d'un crossover, il est nécessaire de prendre en compte que la fréquence de coupure de l'une de ses bandes n'est pas une coupure au sens exact du terme, mais seulement une fréquence extrême à laquelle commence le crossover. Processeurs de contrôle du système de reproduction sonore Conception et principe de fonctionnement des têtes d'enceintes dynamiques Le processus de combustion des bobines de tête dynamiques Systèmes de haut-parleurs pour pavillon de basse Systèmes d'enceintes multivoies Si le système ne peut être installé et connecté que d'une seule manière, il est presque impossible de se tromper lors de son assemblage. Phasement des têtes dynamiques des systèmes acoustiques Relation entre la puissance électrique des systèmes de haut-parleurs et le niveau de pression acoustique Afin de pouvoir comparer Dépendance du niveau de pression acoustique d'un système de reproduction sonore à la distance Que. système de reproduction sonore Le système de contrôle est le système de reproduction sonore de support du complexe de concert. Systèmes d'enceintes de monitoring inclinées Communication entre les systèmes de reproduction sonore principal et de contrôle Système de surveillance indépendant Mixage sonore du système de surveillance Lorsque vous déplacez des poids volumineux, essayez d’utiliser le plus efficacement possible leur inertie. Assemblage du système Procédure de manipulation des câbles de connexion endommagés et de rechange Si tous les microphones et prises d’entrée de la boîte de jonction sont étiquetés, la connexion des instruments prend moins de temps et d’attention. Console de mixage microcanal Console de mixage Ti-channel Console de mixage Ti-channel Règles de regroupement Procédure de montage du complexe de concert Réglage final du son du complexe de concert Ajuster le son des instruments à percussion Réglage du son de la guitare basse Ajuster le son des claviers électroniques La phase d'alimentation électrique de tous les appareils électroniques installés sur scène doit correspondre à la phase d'alimentation électrique des équipements du complexe de concert. Régler le son d'une guitare électrique Ajuster le son vocal Configuration des canaux du périphérique de traitement audio Alimentation électrique pour le complexe de concerts Créer un équilibre sonore Cependant, pour réaliser cette réduction, il faut La proportion dans laquelle le chant doit être présent dans l'équilibre global de l'œuvre est déterminée par la fonction qu'elle remplit. Par exemple, dans des chansons simples, le chant devrait quelque peu dominer la musique. Ste Le son de la section rythmique doit être doux et serré. Pour obtenir une saturation maximale du son de la grosse caisse, vous devez vous assurer qu'il ne bourdonne pas ou ne sonne pas trop sourd. Si c'est le son Avec une écoute prolongée et minutieuse des sons d'instruments individuels, l'attention se fatigue et l'oreille perd progressivement la capacité d'évaluer de manière fiable l'équilibre du son global. Il faut donc Principes de base du mixage du son des concerts d'artistes indépendants Recommandations pour mixer le son lors d'un concert Volume sonore insuffisant dans le système de moniteur Le volume sonore du moniteur de batterie est insuffisant Un problème particulier pour les tambours Effet psychoacoustique de la perception du volume sonore d'un système de moniteur Dépannage des problèmes techniques Reconfiguration du matériel pour le prochain concert Configuration sonore accélérée Des règles simples pour faire face aux situations inattendues -- lors de la vérification du fonctionnement d'un système complexe, faire fonctionner le système Protégez votre audition. La vie d'un ingénieur du son dépend entièrement de son état. Règles de conduite sur scène pour les chanteurs Dernier mot Pour réussir dans la production musicale, vous devez vraiment aimer votre travail. Vous devez avoir un grand sens de l'humour et être capable d'analyser instantanément de nombreux détails, vous devez être capable de Comme vous le savez, un haut-parleur peut être chargé en klaxon. Il existe deux modifications connues du dispositif à tête de cornet. Dans le premier d'entre eux, dit à col large, la gorge de la corne est directement adjacente au diffuseur de la tête. Du fait que la bouche a un diamètre supérieur au diamètre du diffuseur de la tête, la directionnalité d'un tel cornet est plus nette que la directionnalité de la tête. Par conséquent, l’énergie sonore est concentrée sur l’axe du pavillon et la pression acoustique augmente ici. Dans la deuxième version (à col étroit), le cornet est relié au diaphragme (diffuseur) de la tête par l'intermédiaire d'une chambre de pré-corne, qui joue un rôle similaire à celui d'un transformateur d'adaptation électrique. Ici, la résistance mécanique du système mobile de la tête et de la gorge du cornet est constante, ce qui augmente la charge sur le diaphragme et, pour ainsi dire, augmente sa résistance aux radiations, ce qui augmente considérablement l'efficacité. Ainsi, cela permet d'obtenir une pression acoustique élevée. = Dans la deuxième version (à col étroit), le cornet est relié au diaphragme (diffuseur) de la tête par l'intermédiaire d'une chambre de pré-corne, qui joue un rôle similaire à celui d'un transformateur d'adaptation électrique. Ici, la résistance mécanique du système mobile de la tête et de la gorge du cornet est constante, ce qui augmente la charge sur le diaphragme et, pour ainsi dire, augmente sa résistance aux radiations, ce qui augmente considérablement l'efficacité. Ainsi, cela permet d'obtenir une pression acoustique élevée. 0 ∙ Il existe de nombreux types de klaxons différents, mais pratiquement le plus souvent utilisé dans l'équipement ménager est un klaxon exponentiel dont la section varie selon la loi : , Où Dans la deuxième version (à col étroit), le cornet est relié au diaphragme (diffuseur) de la tête par l'intermédiaire d'une chambre de pré-corne, qui joue un rôle similaire à celui d'un transformateur d'adaptation électrique. Ici, la résistance mécanique du système mobile de la tête et de la gorge du cornet est constante, ce qui augmente la charge sur le diaphragme et, pour ainsi dire, augmente sa résistance aux radiations, ce qui augmente considérablement l'efficacité. Ainsi, cela permet d'obtenir une pression acoustique élevée. 0 S β e βx – zone de l'entrée du klaxon, Comme on peut le déduire de la formule ci-dessus, la section transversale d'un tel cornet augmente du même pourcentage pour chaque unité de sa longueur axiale. La valeur de cet incrément en pourcentage détermine la fréquence limite inférieure du klaxon. Sur la fig. La figure 2 montre la dépendance de l'incrément en pourcentage de la section transversale par 1 cm de longueur axiale sur la fréquence limite inférieure. Ainsi, par exemple, pour garantir que le pavillon reproduise la fréquence limite inférieure de 60 Hz, la surface de la section transversale doit augmenter de 2 % pour chaque 1 cm de sa longueur axiale. Cette dépendance peut également être représentée sous la forme de l'expression suivante : f UAH = 6,25 ∙ 10 3 ∙ LG (0,01 k + 1)
Où k – incrément de la surface transversale, %. Pour les basses fréquences (jusqu'à 500 Hz), cette expression se simplifie et prend la forme : f UAH = 27k Si la corne est constituée d'une section carrée ou circulaire, alors le côté du carré ou le diamètre du cercle doit augmenter pour chaque 1 cm de longueur de la corne de √ k pour cent. S'il est constitué d'une section rectangulaire de hauteur constante, la largeur de la section du cornet doit alors augmenter dek pour cent pour chaque 1 cm de sa longueur. Cependant, maintenir le pourcentage d'augmentation requis de la section efficace n'est pas encore suffisant pour une bonne reproduction des basses fréquences. Il est nécessaire d'avoir une surface suffisante de son exutoire - la bouche. Son diamètre (ou le diamètre d'un cercle égal) doit être : D ≥ λ UAH / ∏ ≈ 110/f gr.n Ainsi, pour une fréquence de coupure inférieure à 60 Hz, le diamètre de la bouche sera d'environ 1,8 m. Pour des fréquences de coupure inférieures, la taille de la bouche sera encore plus grande. De plus, la tête du pavillon, tout en reproduisant bien les basses fréquences (au-dessusf UAH ), ne reproduit pas assez bien une large gamme de fréquences. Dans cette optique, il est conseillé d'avoir deux têtes de pavillon : une pour reproduire les basses fréquences et l'autre pour les hautes fréquences. Sur la fig. La figure 3 montre l'apparence et la coupe d'un tel haut-parleur doté de deux têtes de pavillon et d'un bass reflex pour reproduire les fréquences inférieures.f UAH embouchure L'utilisation de modèles de klaxon basse fréquence dans les locaux résidentiels est limitée par la taille de la pièce. Cependant, si une telle possibilité existe, alors le calcul du cornet doit commencer par spécifier la zone de la bouche à la fréquence limite inférieure sélectionnée, en réduisant la section transversale d'un pourcentage pour chaque 1 cm de longueur axiale jusqu'à ce que l'aire de la section transversale soit égale à la zone du diffuseur de tête est atteinte. Dans le même temps, afin d'accoupler la tête avec une corne à col large, la corne doit avoir une section transversale de même forme, c'est-à-dire ronde ou elliptique. Pour les cornes à col étroit, l'identité de la forme de la section transversale et du diaphragme de la tête n'est pas nécessaire, puisque la gorge et le diaphragme sont articulés à travers la chambre pré-corne. A noter que la hauteur de la chambre doit être nettement supérieure à l'amplitude des oscillations du système mobile de la tête afin d'éviter l'apparition de fortes distorsions non linéaires dues à l'asymétrie de déformation du volume d'air dans la chambre. Cependant, si la hauteur du pré-corne est trop élevée, la reproduction des hautes fréquences est altérée. Parfois, afin de réduire les dimensions globales des haut-parleurs, on utilise des pavillons roulés dont les différentes conceptions sont illustrées à la Fig. 4. Les cornes roulées sont calculées presque de la même manière que les cornes ordinaires. Lors du calcul du profil, il est nécessaire de s'assurer qu'aux points de transition (courbures du genou), il n'y a pas de changements brusques de sections provoquant des irrégularités dans la réponse en fréquence. |
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