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Un sujet plutôt rare du type archi-rare et exotique de systèmes de haut-parleurs - connus sous le nom de contre-perturbations. Franchement, j'ai vaguement imaginé ce que c'était, pourquoi c'était nécessaire et avec quoi il était «mangé». Par conséquent, je devais assez google. Parmi les sources figuraient quelques forums, deux articles scientifiques et un brevet. En attendant, j'ai un désir de couvrir tous les types d'enceintes existantes dans ce cycle, et j'ai donc décidé de ne pas contourner ce sujet indéniablement intéressant.

Dans Wikipedia et d'autres sources, les locuteurs de contre-perturbation sont présentés comme un exemple de solutions économiquement et sériellement infondées pour le fameux High End. Les partisans des haut-parleurs à contre-ouverture les considèrent comme une branche évolutive injustement oubliée des appareils de reproduction du son qui permettent d'obtenir un rayonnement omnidirectionnel et une foule d'autres effets merveilleux impossibles à utiliser avec une architecture différente. Under katom in detail about contrepertural acoustics.

Comment ça marche?

Le terme «contre-pression» lui-même est plus souvent utilisé en optique, où il fait référence à des trous électroluminescents situés coaxialement. En acoustique, le sens change un peu, et au lieu de trous, les haut-parleurs doivent être compris.

La conception acoustique de ces enceintes implique le placement de deux enceintes identiques (et ici les valeurs qui peuvent être négligées, deviennent très petites) strictement opposées et leur inclusion en phase. Il est important que les émetteurs ne présentent pas de retards de phase et de différences de fréquence (cela augmente considérablement le coût du composant). Dans ces conditions, les ondes des têtes dynamiques contre-directionnelles de la contre-perturbation AS émettent l'onde résultante avec un front sphérique (c'est-à-dire, en fait, qu'elles sont un émetteur omnidirectionnel).

Ces principes du rayonnement de contre-rayonnement ont été décrits dans les travaux de L.V. Golovkina «Création de haut-parleurs dans tous les sens dans l'acoustique». Il a été noté qu'il est possible de déterminer la distance optimale entre des haut-parleurs disposés coaxialement pour l'apparition d'un effet de rayonnement omnidirectionnel.

«Cette distance est déterminée par l'angle d'ouverture du diagramme de rayonnement de la tête et la pression acoustique totale générée à une certaine distance de la tête lorsqu'une certaine puissance est appliquée.» (Golovkina)

Enceintes à contre-ouverture et semi-ouverture 1, 2 - boîtiers pour têtes large bande (3), plaque réfléchissante - 4.

Aussi connu sous le nom de haut-parleurs semi-ouverture, où une plaque spéciale est utilisée à la place du deuxième émetteur. Le principe reste proche, la seule différence étant que l'effet est obtenu en utilisant des ondes réfléchies.

Les experts notent de légères différences dans les ondes résultantes lors de l'utilisation d'un rayonnement à contre-ouverture et à semi-ouverture.

Mesures de réponse en fréquence (radiateur à contre-ouverture totale: ligne continue - 1 et demi-ouverture: ligne en pointillés - 2):

La dépendance du niveau moyen de pression acoustique des émetteurs sur la distance:

1. 1 deux radiateurs à contre-ouverture;
2. deux systèmes conventionnels (paire stéréo)
3. un système d'enceintes conventionnel;
4. un émetteur à semi-ouverture;
5. deux radiateurs à semi-ouverture;
6. un radiateur à contre-ouverture.

La similitude a été confirmée dans les travaux de Golovkina L.V., Umyarova R.Ya. «Une étude des radiateurs à contre-ouverture en acoustique», qui a été réalisée à l'Université nationale de radioélectronique de Kharkov.

Pourquoi et comment est-il utilisé?

Contrairement à de nombreuses décisions irrationnelles, insensées et commercialement spéculatives dans High End, l'utilisation du rayonnement à contre-ouverture a une justification à la fois physique et psychoacoustique. Les effets affectant la fidélité de la reproduction sont décrits.

Diagramme de rayonnement

Lorsque les ondes situées coaxialement, les haut-parleurs interagissent, une pression acoustique est créée dans la «colonne» d'air entre eux. Le soi-disant «Unipolaire de pression» ou point de rayonnement omnidirectionnel. Ainsi, les diagrammes de rayonnement vertical et horizontal se dilatent.

Il est logique que lors de l'utilisation d'un rayonnement omnidirectionnel, la zone d'écoute de confort augmente. En conséquence, il n'est pas nécessaire de rechercher le «haut du triangle» pour créer le panorama stéréo correct et l'emplacement correct du KIZ (sources sonores apparentes). De la même manière, le problème de la «zone éloignée» est résolu, dans lequel l'écoute devient plus confortable.

Sur les forums, je suis tombé sur les arguments de la série: "De cette façon, le nombre de réflexions augmentera, le son deviendra un gâchis et le diagramme de rayonnement ne sera pas nécessaire!"

Je tiens à noter que les reflets seront sans aucun doute, comme avec l'utilisation de haut-parleurs à l'architecture classique. En conséquence, il sera impossible de se passer du traitement acoustique de la pièce. Dans le même temps, les enceintes classiques n'ont pas moins de reflets, elles sont tout simplement inégales et nécessitent tout aussi bien des solutions appropriées en décoration murale, etc.

Un peu sur l'intermodulation Doppler

Presque tous ceux qui écrivent sur l'acoustique contraperturale mentionnent l'intermodulation Doppler. Sur le site «Fondamentaux de l'acoustique», ce terme a la définition suivante: «Déplacements de phase et de fréquence ou vibrations d'une onde sonore dues au mouvement d'une source sonore».

Si elles sont simplifiées, la cause de ces distorsions est un changement de la distance entre la membrane du haut-parleur et l'auditeur. Tout pilote avec le principe électromécanique du rayonnement (haut-parleur, haut-parleur iso (ortho), électrostat, etc.) n'est pas épargné par cet inconvénient avec l'architecture de système classique.

On pense que la sensibilité élevée de l'audition à l'intermodulation Doppler est due neuropsychologiquement. Il est basé sur le mécanisme de détermination de la distance à certains objets par audition. Cette capacité auditive a évolué évolutivement en tant qu'indicateur de danger probable (d'un objet en mouvement). Pour cette raison, même de légers changements dans la distance de la membrane du haut-parleur à l'oreille peuvent être perçus par l'oreille, créant l'effet d'un flanger naturel (train approchant / reculant).

Dans le cas des émetteurs à contre-pression, la source de rayonnement («monopole de pression») est statique et ne bouge pas, respectivement, et l'effet de flanger de l'intermodulation Doppler ne se produit pas.

L'hypothèse du confort psychoacoustique

Un certain nombre d'auteurs notent une «naturalité élevée» et un «confort psychologique subjectif» de la musique reproduite par une acoustique à contre-ouverture. On soutient que la cause de ces effets est le manque de variation de distance décrit ci-dessus.

En d'autres termes, l'objet qui se déplace constamment d'avant en arrière est perçu par le cerveau comme plus dangereux (au niveau des réactions réflexes de base), et immobile - comme moins dangereux. De tels jugements restent hypothétiques et n'ont pas encore été confirmés expérimentalement, mais sont populaires à la fois chez les mélomanes et chez les chercheurs en psychoacoustique.

Résidu sec: avantages et inconvénients

Ainsi, les avantages:

1. Omnidirectionnalité du rayonnement.
2. Diagrammes de rayonnement circulaires horizontaux et verticaux larges.
3. Manque d'intermodulation Doppler.
4. Confort réflexe hypothétique (non confirmé).

Les inconvénients spécifiques des enceintes à contre-ouverture sont:

1. Difficultés avec un placement coaxial précis des enceintes.
2. Manque de données expérimentales sur les caractéristiques de base des haut-parleurs à contre-ouverture multibande.
3. La complexité de la conception des enceintes, en particulier dans le cas de l'utilisation d'un circuit multibande et, par conséquent, une diminution de la fabricabilité.
4. Sélection de paires d'enceintes aux caractéristiques de fréquence strictement identiques.
5. Diminution de l'erreur technologique admissible lors de l'installation d'émetteurs et de réflecteurs.
6. Augmentation des coûts (nécessité d'utiliser des haut-parleurs et des réflecteurs supplémentaires).

Et en conséquence de tout ce qui précède - un prix astronomique.

Ces lacunes ont fait de l'acoustique des contours peut-être le type de système d'enceintes le plus impopulaire pour un fabricant de masse. De plus, comme avec tout autre système d'enceintes, les modèles de contre-impulsions sont caractérisés par des problèmes communs tels que les résonances corporelles, la courbe de réponse en fréquence, le THD, l'IMD, les filtres problématiques qui «font tourner la phase», etc.

Résumé

L'effet le plus notable et le plus précieux des enceintes de contre-perturbation est l'expansion de la «zone de confort» lors de l'écoute, en raison du motif circulaire. L'intermodulation Doppler et le confort psychoacoustique hypothétique sont très beaux, mais peu d'arguments convaincants en faveur de tels haut-parleurs.

Il me semble que ce sont certains des problèmes les moins visibles qui peuvent exister dans les systèmes d'enceintes. D'après mon expérience, l'effet flanger devient vraiment significatif à des distances de plusieurs mètres (train approchant), ce qui n'est guère comparable aux vibrations de la membrane d'un haut-parleur dynamique. Et le danger hypothétique de déplacer des objets, je pense, est un argument théorique controversé.

En toute honnêteté, je tiens à noter que beaucoup de gens ne partagent pas mon point de vue et soutiennent que l'intermodulation Doppler gâche sérieusement le son. Les tests à l'aveugle, en raison de la rareté d'une telle acoustique, n'étaient pas nécessaires pour effectuer et observer. Si les lecteurs ont des informations sur la visibilité de ces effets et le «confort unique» lors de l'écoute de contre-haut-parleurs, je serais reconnaissant pour les commentaires.

Malgré l'attractivité initiale de l'idée, le coût final du produit gâte tout, ce qui augmente également du fait que le produit lui-même est une rareté exotique. Dans le marché audio d'aujourd'hui, je connais 2 fabricants en série.

Bonjour à tous.

Il a terminé le projet de systèmes acoustiques expérimentaux, l'aménagement de la contre-ouverture (omnipolaire), c'est-à-dire le tout réalisé. La tâche était donc la suivante:

1. haut-parleurs d'étagère

2. double bande

3. haut-parleur à large bande de 8 pouces + tweeter

4. contraception

5. apparence - steampunk

6. son surround

7. réponse en fréquence plate souhaitable, mais non nécessaire à ce stade

8. pour tenir sur un rack

En conséquence, je n’ai rien trouvé sur Internet qui soit au moins proche des paramètres déclarés, ce qui n’est pas surprenant. Exigences très inhabituelles. J'ai dû trouver ma propre conception, diviser un volume en deux parties et les connecter à un canal (ligne de transmission), et effectuer un réglage plus fin avec un inverseur de phase dans le deuxième volume, entre eux un réflecteur pour micro-ondes et RF. Le haut-parleur à large bande de 8 pouces a choisi Asalab (car il s'est avéré que ce n'était pas la meilleure option) Sh-2000. Le tweeter VISATON G20SC (un haut-parleur chic, enfin, certainement pas le pire) joue tranquillement jusqu'à 20 kHz et à en juger par les graphiques, il atteint même 30 kHz. En tant que filtre, un seul condensateur par tweeter. Je dirai tout de suite qu'il était possible de réaliser non pas toutes les idées, mais tout en ordre.

Dissolvez le matériau avec une scie submersible.

Je monte les ébauches dans l'assemblage et prépare le collage.

Je colle l'assemblage dans le boîtier fini.

Fraisage de pièces pour le tunnel.

Je colle le tunnel en une seule structure.

Je me tourne vers le collage du cylindre, il crée du volume supplémentaire et remplit des fonctions décoratives.

Je colle sur les placages de l'affaire "American Walnut".

Les pièces du boîtier sont prêtes à être assemblées.

Nous collectons tout jusqu'à la fin et regardons le résultat.

D'après les résultats des mesures, il devient clair que la réponse en fréquence est loin d'être idéale, ce qui confirme l'écoute.

1 La défaillance au milieu est causée par un réflecteur non développé et des défauts dans le haut-parleur à large bande Asalab. En général, cela conduit à une coloration du son.

2 Augmentez à 600 hertz pour les mêmes raisons, l'altération du haut-parleur et du réflecteur corrigera très probablement cette situation. La coloration est également disponible.

3 Le déséquilibre de la réponse en fréquence dans la gamme des basses fréquences peut être corrigé en raison d'un réglage plus précis de l'inverseur de phase et de l'altération des canaux reliant les deux cas.

4 Le volume sonore n'est pas en compétition, la localisation de l'image dans le panorama stéréo dépend fortement de l'emplacement des enceintes par rapport aux murs. Le plus loin sera le mieux.

5 La pression acoustique diminue considérablement avec l'augmentation de la distance entre les enceintes et l'auditeur, les enceintes en champ proche. Une zone d'écoute confortable commence dès les enceintes.

6 Les mesures objectives ont montré un déclin aux hautes fréquences, mais subjectivement il n'y a pas de déclin. Apparemment, nos oreilles perçoivent le son environnant, y compris depuis les murs, et le microphone capte le rayonnement directionnel. En raison de la réflexion inefficace sur l'axe rectiligne, une diminution de rf se produit. Cela n'affecte pas les sensations. En général, nous pouvons dire cela, si ce n'est pour la couleur du son dans la région de 600 et 2500 hertz, le son peut être appelé grand et détaillé. Mais le son de ces systèmes dépend fortement de la pièce. Le volume et le naturel du son sont garantis dans tous les cas, la distance des murs n'affecte que la localisation des images dans l'espace.

Conclusion: le potentiel du système est très élevé, mais il existe également de nombreuses améliorations. Mais cela sera déjà mis en œuvre dans d'autres projets. Pour l’avenir, je dirai que j’ai déjà refait le haut-parleur à large bande, le résultat est encourageant, même si je n’ai pas pu supprimer toutes les lacunes. Mais plus à ce sujet la prochaine fois.