Haut-parleur et dB.

euh...tu peux répéter la question...

Salut,
On trouve l’explication un peu partout, donc pour faire court :
Il s’agit de dB SPL càd rapport entre la pression acoustique générée et la référence qui est de 20 µPascal.
La puissance électrique fournie au HP est habituellement 1W ou tension équivalente dans Znominal, et la mesure du SPL se fait à 1m.
La pression acoustique en dB varie en 20 * log (P/Pref) et non en 10 comme une puissance.

Okay, merci.
Si j’ai bien pigé, 100 dB SPL correspond à 2 Pascals, c’est bien ça ?

A la fin de ton premier message, tu as oublié la durée de l’examen, non? Normalement y a une phrase genre "vous avez six heures, vous pouvez sortir au bout de trois..."

C’était moi qui cherchais à comprendre.

Bein étant donné que t’es le plus calé à ce sujet sur le forum, on peut dire que désormais c’est toi qui fixe les règles. A partir de maintenant. Du coup on pourrait dire pour chaque connerie qui traine "ça c’est du -2 avant JC" ou "D’où tu parles, là, t’as lu l’Evangile selon JC?"

Je pense que ça pourrait en calmer pas mal. C’est juste une suggestion, hein...

Oui. Quelques notions de base ici : http://cafe.foundation/v2/pdf_tech/Noise.Technologies/PAV.Sound.B&K.Primer.pdf

Pardon mais je ne vois pas très bien où tu veux en venir. C’est pas moi qui fixe les règles. En électricité je me démerde mais par contre j’ai du mal à saisir intuitivement le sens de certains concepts en acoustique. D’où mes questions, que je pensais adéquates sur ce forum.

Pour ramener la comparaison de HP mesurés en dB SPL à une comparaison en termes de puissance, je cherchais à établir le lien entre dB SPL et Watts, de passer d’une pression à une puissance. Mais le carré d’une pression n’est pas homogène à une puissance. En cherchant ailleurs j’ai touvé le facteur S/ρ0.c

Pour tenir compte de la totalité de la surface exposée aux variations de pression, on prend la demi-sphère centrée sur le HP à 1 mètre, ce qui donne S/ρ0.c = 0,01527 (par excès)

Ce qui signifie qu’un HP de 100 dB SPL avec une puissance électrique de 1 W en entrée délivre en sortie une puissance acoustique d’environ 61 mW, soit un rendement de l’ordre de 6 %.
Est-ce que je me suis planté dans mon raisonnement et mon calcul, ou est-ce que tous les HP ont un rendement aussi faible ?

Cf. par exemple http://petoindominique.fr/php/hp.php

Extrait de { http://petoindominique.fr/php/hp.php }

OK donc je n’étais pas aux fraises. En se basant sur ces chiffres, un ampli de 50 Watts RMS ne donnera qu’une puissance acoustique de 2,5 Watts et tout ça uniquement à cause de son HP… c’est bien la peine que les électroniciens se cassent la tête à concevoir des amplis dont 95 % de la puissance sont perdus pour le son.

C’est du même tonneau pour les lampes à incandescence.

Certes mais il ne s’agit plus de musique. Et ce n’est pas vraiment comparable : une lampe est alimentée directement par le secteur, alors qu’un HP est alimenté par un ampli. Et aux lampes à incandescence on substitue d’autres technos qui ont un bien meilleur rendement, alors que pour les HP, ce n’est pas le cas.

Et les enceintesà pavillon par exemple ?

En somme, revenir au début des années 1900 ?
Pour ce que j’en sais, un pavillon est très directif et son principe ne permet pas de couvrir identiquement la totalité du spectre audio. Quant au rendement acoustique/électrique, gagner quelques petits dB c’est mieux que rien, mais il faut bien reconnaitre que ça reste encore assez poussif.

J’imagine que le prochain réel progrès devra passer par la conception d’un transducteur totalement différent de ce qu’on connait aujourd’hui. Il y a bien eu quelques courageuses tentatives, mais flop.

On ne va pas lancer un débat sur le sujet, mais la directivité n’est pas forcément un défaut, voir le line array.
Et ne pas oublier que gagner 1 dB c’est faire 20% d’économie sur la puissance à fournir à SPL égal, 3dB c’est la diviser par 2 et 10dB, ce qui correspond grosso modo à une sensation de niveau deux fois moins fort, à la diviser par 10.

Dans l’histoire du rendement d’1HP,
y’a aussi l’aimant céramique ou alnico.
A priori, l’aimant alnico =moins puissant mais +Musical, com pr ls micros...
Sinon, on pose 1aimant dernière génération Neodym, et on augmente le rendement, en théorie.
Mais que devient le Son..?
La Musique n’a rien à voir avc 1moteur
(dont le rendement moyen d’1’’essence’’ serait parait-il d’env 30/35%...), bien qu’on apelle ’’moteur’’ la bobine d’1HP..

Ben justement, c’est le sujet.

5 % de rendement acoustique/électrique pour un transducteur, c’est vraiment pas terrible.
On peut toujours ajouter des gizmos (pourquoi pas un tuyau d’un mètre dans l’axe
entre le HP et le micro qui fait la mesure, là on gagnera encore plus de dB)
mais ça ne change pas le principe de base ni le rendement propre.

Bon, j’aurai au moins appris que les dB SPL ne mesurent pas le rendement
en puissance acoustique/électrique, mais le rapport à une référence arbitraire :
un HP de +100 dB(SPL) a un rendement en puissance réelle de -13 dB(w)… une paille !

Et les tweeters "à ruban"? Le rendement est du coup certainement meilleur, non? D’ailleurs y avait les panneaux acoustiques dans les années 70 / 80 qui étaient à la mode, enfin des enceintes plates, quoi… Si on en est revenus c’est peut-être que le rendement était encore plus faible maintenant que j’y pense.
Mais dans tes calculs, j’ai pas bien compris où était pris en compte le volume du caisson de l’enceinte en elle-même, et c’est surtout ça qui aide la membrane à "fabriquer" le son!

Oui, je me souviens aussi de transducteurs plasma, et à ionisation. Surtout pour les aigus, je crois. Des pistes intéressantes, mais flop aussi. L’usage d’une membrane pour imposer des variations de pression dans l’air, c’est mécanique, trés basique. Si on ionise l’air alors sa charge électrique permet de l’accélérer avec une tension, il n’y a plus aucun élément mécanique en mouvement, techniquement c’est plus souple.

Ma recherche concernait le rendement d’un HP suivant le rapport
puissance_acoustique_délivrée / puissance_électrique_fournie,
la mesure concerne uniquement le HP seul. On mesure à 1 mètre dans l’axe, donc cette mesure prend déjà en compte l’éventuelle enceinte. C’est sûr qu’un même HP mesuré dans différentes configurations d’enceintes donneront des résultats différents, et qu’un HP sans paroi entre l’avant et l’arrière sera bien moins efficace puisque l’air pourra "faire le tour" entre l’avant et l’arrière de la membrane et annuler les différences de pression. Mais c’est bien la membrane qui impose à l’air les variations de pression. Là je ne m’intéressais qu’au HP seul, et les infos reportées ici confirment que le rendement est assez dérisoire, il faut bien le reconnaître.

L’air a une inertie qu’il faut vaincre, peut-être est-ce pour ça qu’il est si difficile d’inventer un HP qui soit réellement efficace.

L’hypothèse du rayonnement identique sur une demi-sphère ne me parait pas correcte. Il suffit de regarder un diagramme de rayonnement pour constater qu’il n’est pas constant en fonction ni de la direction, ni de la fréquence, et que l’onde arrière n’est pas nulle surtout en bas de gamme. Donc il me semble qu’en bas de gamme, plutôt omnidirectionnel, le calcul donnera une valeur trop faible, et en haut, plutôt directif, trop forte par rapport à la réalité.

Je n’ai pas supposé qu’il était identique. L’hypothèse est : « pour tenir compte de la totalité de la surface exposée aux variations de pression, on prend la demi-sphère centrée sur le HP à 1 mètre ». Pour la surface S du facteur S/ρ0.c, quelle que soit sa forme, tout élément de surface plus près du HP que 1 mètre ne respecte pas la distance de mesure, et tout élément de surface plus loin diminuera le rendement calculé. La demi-sphère semble être l’hypothèse la plus favorable pour le rendement.

Pour un HP à membrane le son part dans l’axe suivant les deux directions avant et arrière. Mais pour des points symétriques les pressions sont opposées : un HP qui n’est pas dans le plan d’une paroi qui bloque l’onde arrière a un rendement apparent bien inférieur. C’est entre autres pour ça qu’on met le HP dans une enceinte. Je sais qu’il existe par exemple des enceintes qui utilisent l’onde arrière déphasée, etc, mais là on parle du rendement d’un HP seul, pas d’une enceinte.

L’hypothèse de la mesure sur la surface totale d’une demi-sphère se base sur la définition de la distance de mesure fixée à 1 mètre. Pour cette longueur, la surface d’une demi-sphère intersecte toutes les directions possibles partant du HP. Quelles que soient la directivité et la fréquence, c’est le cas le plus favorable pour le calcul du rendement du HP, soit environ 6 % à comparer au 5 % maximum donné dans le document que tu as cité.

https://www.techniquesduson.com/Sources%20sonores%20-%20Propagation.pdf… par exemple.
Je ne me souviens pas d’avoir vu cette hypothèse. Où as-tu vu ça ?

Ce document confirme (s’il le fallait) que la surface d’une sphère centrée sur une source intersecte tous les signaux issus de cette source, qu’elle soit isotrope ou pas : donc quel que soit son diagramme de rayonnement.

Dans le post N°10 auquel tu avais d’ailleurs répondu.
https://www.zikinf.com/forums/haut-parleur-t5145913.html#p404855

Je ne parlais pas de ce que tu as écrit, mais de ce que l’on trouve dans la théorie et la littérature sérieuse sur le sujet. Et donc je ne me souviens pas d’y avoir vu que l’on extrapolait sur une demi-sphère.

Bien sûr, mais comme les niveaux varient sur cette surface à cause de la directivité, il faudrait intégrer pour trouver la valeur moyenne. Ou alors on prend uniquement le maximum que l’on applique à toute la surface, et l’on trouve donc une valeur théorique majorante. Mais tout cela n’a pas beaucoup d’importance car ce qui importe est toujours le niveau de pression acoustique reçu, ce que l’on entend.

La littérature "sérieuse" aboutit à un rendement maximal de 5 %.
Mon approximation aboutit à un rendement maximal de 6 %.

Et te souviens-tu quelle extrapolation permet à la littérature "sérieuse" d’aboutir à 5 % ?

Qui sera donc inférieure à 6 %.

Ce que j’ai fait.

Ce qui importe dans ce topic c’est d’évaluer le rendement acoustique/électrique d’un HP.

Je crois que l’on ne parle pas de la même chose.
Avec une mesure à 1m, baffle infini et fréquence telle que le rayonnement est omnidirectionnel, on peut appliquer la relation 1W acoustique <#> 112dB SPL, ce qui peut permettre de faire des comparaisons (si les mesures ont été faites dans les mêmes conditions). Dans l’utilisation réelle, qui m’intéresse plus, ce n’est plus valable et ça ne présente pas vraiment d’intérêt par rapport au niveau SPL à un endroit et une fréquence donnés.

Edit : concernant les comparaisons...
Sensivity (extrait Doc EMINENCE)
This data represents one of the most useful specifications published for any transducer. It is a representation of the efficiency and volume you can expect from a device relative to the input power. Loudspeaker manufacturers follow different rules when obtaining this information — there is not an exact standard accepted by the industry. As a result, it is often the case that loudspeaker buyers are unable to compare ‘apples to apples’ when looking at the sensitivities of different manufacturers’ products. Eminence sensitivities are expressed as the average output across the usable frequency when applying 1W/1M into the nominal impedance. ie: 2.83V/8 ohms, 4V/16 ohms.

J’ai envie de poser une question simple, si elle n’est pas indiscrète....quel intérêt vises tu? (meilleur rendement, mais pour quoi? économie? Qualité? meilleure diffusion?)

Ce dont je parle depuis le début, c’est de dB SPL et du rendement acoustique/électrique d’un HP.
Tes contres-arguments, qui sont bienvenus, montrent qu’un rendement de 6 % est surestimé,
et que dans le meilleur des cas la réalité dont tu parles ne peut qu’être inférieure.

L’intérêt était de comprendre le sens de l’unité "dB SPL"
puis d’estimer le rendement acoustique/électrique d’un HP.

Si les HP avait un meilleur rendement, les amplis consommeraient moins d’électricité, leurs circuits chaufferaient moins, seraient plus simples donc plus fiables, et coûteraient moins cher.

Puisque tu ne veux pas comprendre ce que j’écris.
Si tu arrives à le trouver en version complète (je l’ai), je te conseille de lire le doc (Techniques de l’ingénieur) suivant
books.google.fr/books?id=fUyuYew2dZcC&p… rs&f=false
, notamment le §1.6 où tu apprendras par exemple que la puissance émise par un haut-parleur décroît avec la fréquence mais sa pression induite dans l’axe reste sensiblement constante, au détriment de la largeur du faisceau. Et aussi le 1.8.2 : le rendement des chambres de compression est très largement supérieur à celui des haut-parleurs à cône (10 % < η < 50 %). Etc...
On va arrêter là.

Doctus cum libro.

Si c’est du latin, POW POW POW !!!
Si c’est de l’espéranto, c’est drôle quand même....

Hum… JC, il y a quelques messages maintenant, je te faisais la réflexion que tu pouvais établir tes propres règles sur ce forum, étant donné que tu étais manifestement le plus calé sur le sujet que tu avais toi-même lancé, au vu de tes connaissances scientifiques.
Tu l’as assez mal pris sur le moment, mais c’était loin d’être une vanne! Tu vas peut-être être déçu, mais le genre d’argumentation que tu avances est loin d’être à la portée du commun des mortels, et ton "mouais, savoir sorti d’un bouquin" sera applicable à tout le monde ici… Parce que tout le reste manquera forcément. Du coup, si tu me dis comment fabriquer un préampli qui sonne du feu de dieu à moins de 20 euros je serai super content, mais je serai incapable de comprendre son schéma… Comme je t’achètes l’enceinte que tu fabriqueras qui aura un rendement de plus de 20%, mais faudra pas t’attendre à trouver l’ingénieur qui te dessinera le plan sur ce forum...

C’est vrai que je me demandais où tu voulais en venir. Je comprends mieux ton point de vue et trouve sympa de ta part de me dire ça. Mais pas d’accord avec cette vision de "fixer des règles" car je n’aimerais pas qu’un gus prétende m’imposer des règles. Et ce serait une imposture parce-que ces règles ne sont pas fixées par des gens, mais par la Nature (comme par exemple celle des vibrations d’une corde)

Sur Zikinf quand je lis des discussions sur la lutherie ou sur la théorie musicale, je suis largué. Si ça m’intéresse je pose des questions, il y a heureusement des gens pour répondre et j’apprend des choses. Quand on ne pige pas, on passe à autre chose ou on fait un effort de compréhension. C’est autre chose de répondre à côté de la plaque en postant des trucs piochés. Je ne pense pas que ma citation soit applicable à tout le monde ici.

J’ai ouvert « Haut-parleur et dB » dans le forum « Sonorisation » parce-que je ne pigais rien à ce foutu dBSPL. Je ne voyais pas comment le relier à une puissance. Quand j’ai pu les relier j’ai été étonné que le rendement d’un HP soit aussi bas, et demandé confirmation. Au final j’ai appris quelque chose alors je ne regrette pas. Comme dans tout forum, chacun participe comme il le souhaite et y puise ce qu’il veut.

Si les HAUT PARLEURS était plus rentable énergétiquement parlant… es tu sûr que toute la chaine du signal serait la même?

Quant aux économies d’énergie à la "mord moi le nœud" je ne suis pas certains que ce soit l’endroit le plus judicieux pour en faire....

Peux tu développer en ce sens?

Sans vouloir en rajouter, pas la peine de justement faire le frimeur quand justement on a pas inventé la poudre...et doctus machin...pas la peine comme dit plus haut on y a tous le droit a celle là!

La chaîne ne serait pas la même puisqu’elle serait PLUS EFFICACE.

Si tu trouves judicieux de dépenser 100 Watts électriques pour n’obtenir
que 5 Watts acoustiques, tu peux bien mordre où ça te démange.

Justement, si chercher à comprendre c’est frimer, n’en rajoutes pas, justement.
Quand on parle d’électronique audio, tu ne viens pas traiter les gens de frimeurs.

Merci d’être passé poster tes vannes.

ouh là. Chuck Maurice ( et autres) et si on restait constructif ? Un gars pose une question pointue et formule des hypothèses en retour un autre étale sa science sans aucune pédagogie et d’autres s’engouffrent dans ce post pour sabrer à tout va.
J’aimerais bien pouvoir suivre sans que tout soit pollué. Ce serait sympa

Tu as peut etre oublier d’utiliser celle là...en tout cas c’est "bien", mes "vannes" ont le mérite de te faire développer de manière toujours aussi agressive ton argumentation!

mais bon bref...
si mes propos t’ont heurtés d’une manière ou d’une autre, je te présente mes excuses et salue ta répartie!

maintenant ok je comprends mieux où tu veux en venir, et je ne remet pas en cause l’intérêt de faire des économies d’électricité...partout ou c’est possible...mais au final qui la gaspille?

Je trouve très intéressant qu’ une discussion technique s’ouvre ici. Depuis presque 40 ans que je fais de la musique y a toujours eu des mecs autour de moi pour m’expliquer ou plus souvent m’aider en la chose technique électrique, électrotechnique ad libitum de l’ado boutonneux au geek fanatique. Ces mecs sont d’une autre planète certes. Mais on a toujours besoin que des mecs se creusent la cervelle quand d’autres s’astiquent la nouille.

Tu as peut etre oublier d’utiliser celle là...