Conseils utiles

Impédance des enceintes

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La complexité de la mesure des paramètres électriques et acoustiques des haut-parleurs entraîne souvent le rejet de cette procédure. Par la suite, le processus de création des haut-parleurs est accompagné d'un guide de formules de calcul simples prenant en compte uniquement les paramètres électriques des haut-parleurs, voire idéaux. Je pense qu’il est insensé, encore une fois, de plonger dans des histoires selon lesquelles le résultat dans cette affaire n’est même pas à la hauteur des attentes. Je ne vais pas dissimuler, le processus de mesure est compliqué, il nécessite un équipement spécial et, très important, des compétences pour travailler avec des programmes de mesure. Mesurer ne suffit pas, il faut le faire de manière aussi objective que possible et la seule limitation des mesures doit rester l'erreur de l'équipement de mesure.

Ensuite, je vais essayer de parler en détail de la méthodologie de mesure du progiciel Arta Software. Je suis tombé en amour avec ce programme pour sa commodité et sa facilité d'utilisation, ainsi que pour la possibilité d'une analyse complète des résultats de mesure. La dernière version du programme est disponible à l'adresse suivante: site de développeur . Ceci est actuellement la version 1.6.1. Vous pouvez également télécharger les manuels originaux sur le travail avec les composants du package, mais en anglais. Ces guides sont inclus dans le système d'aide du programme. Vous pouvez l'appeler via le menu Aide - Manuel de l'utilisateur .

Pour prendre des mesures, il vous faut du matériel. Ce qui suit est ce qui est utilisé avec moi:

  1. Ordinateur portable Dell Inspiron 1720 avec le système d'exploitation Windows XP Professionnel x86 et le progiciel installé Arta Software.
  2. Carte son E-MU 0404 USB.
  3. Amplificateur Denon PMA-500AE. Il convient parce qu’il a pour fonction de contourner la correction de la tonalité, de la sonie et de l’équilibre - Source Direct.
  4. Voltmètre B7-38.
  5. Magasin de résistance P33.
  6. Microphone de mesure Nady CM 100.
  7. Stand pour le microphone. Son rôle est le support de la caméra, qui a les fonctions de réglage de l'inclinaison, de la rotation et de la hauteur.
  8. La résistance de «référence» (Rref) requise pour les mesures d'impédance. J'utilise un PEV-10 de 10 ohms. La résistance mesurée est de 9,85 ohms.
  9. Deux câbles avec séparateurs protégeant l'entrée de la carte son des valeurs de tension dangereuses. Les diviseurs sont soudés à l'intérieur de la prise TRS.
  10. Câble de microphone XLR et plusieurs câbles pour connecter les entrées / sorties de la carte son et sa connexion à l’amplificateur.

Pour mesurer l'impédance, vous devez connecter l'équipement conformément à la figure 12.

L'impédance est mesurée en raison de la chute de tension aux bornes de la résistance Rref. Les développeurs d’Arta Software recommandent une valeur Rref de 27 ohms. J'utilise une valeur nominale inférieure - 10 Ohms (la résistance mesurée est de 9,85 Ohms), ce qui me permet de régler une amplitude de tension inférieure à la sortie de l'amplificateur. La résistance réelle de la résistance Rref doit être mesurée avec une erreur minimale. L'erreur de mesure de l'impédance et, par conséquent, l'erreur de calcul des paramètres de Thiel-Small en dépendent.

Dans Arta Software, il est possible de mesurer l'impédance des haut-parleurs basse et moyenne fréquences et des hautes fréquences. Pour ce dernier, une technique distincte est utilisée - la mesure sur un signal sinusoïdal par pas dans une gamme de fréquences donnée. Il est impossible de mesurer l'impédance de haut-parleurs haute fréquence à un bruit périodique, leurs dommages sont possibles.

Alors, lancez Limp. Pour ce faire, dans le menu Démarrer de Windows, sélectionnez Tous les programmes - Arta Software - Limp . La fenêtre du programme est illustrée ci-dessous (Figure 13).

Ici, comme à Arta, je change la palette de couleurs en une couleur plus agréable pour les yeux. Modification de la couleur de l'espace de travail à l'aide de la commande de menu Modifier - Couleur d'arrière-plan noir et blanc , les autres couleurs changent dans le menu Edit - Couleurs et style de grille . De plus, je désactive la sélection de lignes dans le menu Modifier - Utilisez un stylo épais .

La configuration du programme commence par le menu Configuration - Périphériques audio (Figure 14). Ici, dans les champs Périphérique d’entrée d’onde et Périphérique de sortie d’onde, vous devez spécifier la carte son utilisée.

Le menu suivant est Configuration - Mesure (Figure 15).

Dans le champ Canal de référence, spécifiez le canal qui sert de référence. Si le circuit de mesure est connecté conformément à la figure 12, le canal de référence est alors le canal droit. Dans le champ Résistance de référence, indiquez la valeur mesurée de la résistance Rref. Les champs High Cut-Off et Low Cut-Off indiquent la plage de fréquences de l'impédance affichée à l'écran. Pas la gamme de fréquence elle-même, dont l'affichage change à travers le menu Configuration - Graphique , mais c’est la plage de fréquences de la courbe d’impédance. Ce qui précède est vrai pour les mesures sur le bruit périodique. Pour les mesures sur un signal sinusoïdal par pas, ces champs sont responsables de la plage de mesure. Le champ Incrément de fréquence définit le pas pour les mesures sur le signal sinusoïdal par pas. Je recommande de régler 1/48 octave, obtenant ainsi un pas plus petit et une mesure plus précise de l'impédance. Champs Min. le temps d'intégration (ms), le temps transitoire (ms) et la pause intra-rafale (ms) déterminent le temps d'intégration, la longueur du pas du signal sinusoïdal et la pause entre les pas, respectivement. Si l'ordinateur avec lequel les mesures sont effectuées n'offre pas des performances correctes, doublez les valeurs de ces champs. Le champ Taille FFT définit la taille du bloc FFT. Définir une valeur plus élevée améliore la résolution de la fréquence, mais augmente le temps de mesure. Les champs restants ajustent la moyenne des résultats de mesure. Ces champs peuvent être utiles pour mesurer l’impédance avec une masse supplémentaire si cette dernière ne peut pas être fixée au diffuseur. De petites fluctuations dans la masse supplémentaire rendent la réponse en fréquence affichée à l'écran approximative. La moyenne permet de s'en débarrasser un peu. La moyenne ne fonctionne qu'avec les mesures sur le bruit périodique.

Ensuite, je décris une technique de mesure d’impédance adaptée aux haut-parleurs de fréquences basses et moyennes. Vous ne pouvez pas utiliser cette technique pour mesurer les tweeters. Pour eux, la procédure de mesure sera décrite ci-dessous.

Vous devez maintenant régler l'amplitude du courant dans la bobine du haut-parleur mesuré. Étant donné la non-linéarité des paramètres du haut-parleur à différents courants à travers la bobine, il est conseillé d'utiliser un courant d'au moins 40-50 mA pour les mesures. Pour régler l'amplitude du courant, une résistance ayant une valeur nominale proche de l'impédance nominale de l'enceinte est connectée aux bornes de mesure. J'ai un haut-parleur large bande 4A28 comme sujet de test. Sa résistance nominale est de 12 Ohms, si bien que je mets sur le magasin de résistance. Un voltmètre est connecté en parallèle avec la résistance de test. Le courant traversant la résistance est calculé selon la loi d'Ohm.

Connecté, allez au menu - Configuration - Générateur (Figure 16).

Le champ Type définit le type de signal pour les mesures - bruit rose périodique (Pink PN) ou sinus (Sinus). Dans le champ Niveau de sortie, vous pouvez modifier le niveau du signal de test, ce qui est pratique, par exemple, pour évaluer la linéarité des haut-parleurs. Dans le champ Sine freq. (Hz) définit la fréquence du signal sinusoïdal généré. Dans le champ Coupure en rose (Hz), fréquence de coupure du bruit rose. Je ne recommande pas d’utiliser une valeur trop petite (par exemple, 20 Hz), car lorsqu’on mesure avec une masse supplémentaire, en raison de l’augmentation de l’amplitude aux basses fréquences, le poids sur le diffuseur peut provoquer une distorsion de la réponse en fréquence.

Tout d'abord, sélectionnez Sinus dans le champ Type. Dans le champ Sine freq. (Hz) régler la fréquence sur 315 Hz. Si vous ne possédez pas de voltmètre fonctionnant dans une large plage de fréquences, utilisez une valeur inférieure, par exemple 100 ou 50 Hz. Dans le champ Niveau de sortie, définissez la valeur sur 0 dB. Cliquez sur le bouton Test. Nous définissons le courant requis à travers la résistance. J'ai réglé la tension de 0,6063 V à la sortie de l'amplificateur, ce qui correspond à un courant d'environ 50 mA pour une charge de 12 Ohms. Nous arrêtons la génération en appuyant à nouveau sur le bouton Test. Déconnectez la résistance des bornes de test et appuyez à nouveau sur le bouton Test. La fenêtre Generator Setup (Configuration du générateur) affiche les niveaux d'entrée des canaux gauche et droit. En ajustant la sensibilité, nous réglons le niveau dans la plage -20 ... -10 dB. Il devrait être identique pour les deux canaux. Après l'installation, nous arrêtons la génération en appuyant sur le bouton Test. Dans le champ Type, sélectionnez Pink PN, définissant ainsi le bruit rose périodique pour le test. Cliquez sur OK

Dans le menu Configuration - Graphique (Figure 17), vous pouvez modifier la plage de fréquences affichée à l’écran et la plage de valeurs de résistance. La case à cocher View Phase est responsable de l'affichage de la phase d'impédance. Ce menu peut également être appelé en cliquant avec le bouton droit de la souris sur le graphique.

Aller au menu Enregistrer - Calibrer (Figure 18).

La procédure de calibration est effectuée ici. Cliquez sur le bouton Générer. L'indicateur montrera le niveau des signaux d'entrée. Le niveau doit être comme il a été défini dans le menu Configuration - Générateur (Figure 16). Nous arrêtons la génération en appuyant à nouveau sur le bouton Générer. Dans le champ Nombre de moyennes (moyennage), définissez la valeur sur 3 ... 5. Cliquez sur le bouton Calibrer. Une fois le calibrage terminé, dans la fenêtre Status, à droite, des informations sur le nombre d'échantillons du signal de test, la fréquence d'échantillonnage et la différence d'amplitude de tension entre les canaux sont affichées (Figure 19). Si cette différence dépasse 2 dB, le programme émettra un avertissement. Un bon résultat doit être reconnu comme une différence inférieure à 0,2 dB. Cliquez sur OK

Tout est prêt pour les mesures. Je vais faire une petite digression et donner un tableau avec les valeurs de l'erreur relative dans la mesure de la résistance (Figure 20). L'erreur relative est calculée à l'aide de la formule ((Rm-Rs) / Rs) * 100, où Rs est la valeur de résistance installée sur le magasin de résistance, Rm est la valeur de résistance mesurée par Limp.

Nous mesurons la résistance de courant continu (Re) de la bobine de voix du haut-parleur avec un ohmmètre et connectons le haut-parleur aux bornes de test. Il n'est pas souhaitable de placer l'enceinte sur le sol. Un petit rack avec un tampon plus petit que le diamètre de l'aimant du haut-parleur est le mieux adapté. Si vous pouvez régler le poids du haut-parleur, ce sera une très bonne solution. Reportez-vous soigneusement aux haut-parleurs qui ont un trou dans le noyau. De telles enceintes ne peuvent être mesurées qu'en poids.

Dans Limp, le début et la fin du processus de mesure se fait soit par le menu Record - Début et Record - Stop , ou en utilisant les boutons de la barre des tâches. Le bouton Démarrer est indiqué par un triangle rouge, le bouton Arrêter par un cercle rouge. Nous commençons le processus de mesure. Une fois que l'impédance et la phase sont affichées à l'écran (Figure 21), nous arrêtons les mesures.

Le résultat de la mesure peut être enregistré avec l’extension * .lim ( Fichier - Enregistrer sous ... ) ou exportez au format * .txt, * .zma, * .csv ( Fichier - Exporter sous ... ) Si vous exportez au format * .csv, vous pouvez sélectionner le séparateur de partie fractionnaire (point ou virgule) via le menu. Configuration - format CSV .

Après avoir mesuré l'impédance, une liste incomplète de paramètres Thiel-Small peut être calculée. Pour ce faire, dans le menu Analyser doit choisir soit Paramètres de haut-parleur - Méthode de masse ajoutée soit Paramètres de haut-parleur - Méthode de la boîte fermée . Le premier élément du menu permet de calculer les paramètres Thiel-Small à l’aide de la méthode de la masse supplémentaire et le second à l’aide d’un boîtier de mesure. Dans ce cas, il n'y a pas de différence, mais par habitude, j'utilise le menu Extra Mass (Figure 22).

Dans la fenêtre qui s'ouvre, dans le champ Résistance de la bobine vocale (ohms), spécifiez la résistance du haut-parleur de la bobine du haut-parleur au courant continu, puis cliquez sur le bouton Calculer TSP. Pour calculer tous les paramètres de Thiel-Small, il est nécessaire d'effectuer une autre mesure d'impédance - avec une masse supplémentaire. Ferme la fenêtre en cours. Dans le menu Superposition choisir Définir comme superposition . La courbe d'impédance sera fixée par le programme et le graphique changera de couleur.

En guise de masse supplémentaire, j'utilise des pièces de monnaie de l'époque de l'URSS. Leur valeur faciale (1, 2, 3 et 5 kopecks) correspond au poids en grammes. La quantité optimale de masse supplémentaire est telle que la fréquence de la résonance principale du système mobile est réduite de 20 à 50%. Il est impossible de nommer la quantité exacte de cette masse, donc pour commencer, vous devriez choisir une petite valeur - 10-15 grammes. À l'avenir, il sera possible d'ajouter (ou de diminuer) et de reprendre la mesure.

Nous plaçons la masse sur le diffuseur et mesurons (Figure 23).

Aller au menu Analyse - Paramètres de haut-parleur - Méthode de la masse ajoutée . Dans le champ Résistance de la bobine mobile (ohms), indiquez la résistance CC, dans le champ Diamètre de la membrane (cm) - diamètre de la surface rayonnante en centimètres (mesurée entre les centres de la suspension), dans le champ Masse ajoutée (g) - masse supplémentaire en grammes, puis appuyez sur Bouton Calculer TSP (Figure 24).

Les données peuvent être copiées dans le Presse-papiers (Copier dans le Presse-papiers) ou exportées dans un fichier * .csv (Exporter dans un fichier .CSV).

Pour mesurer l'impédance des tweeters, vous devez apporter quelques modifications aux paramètres du programme. De même qu'avant de commencer la mesure des haut-parleurs basse et moyenne fréquence, une résistance d'impédance nominale égale à l'impédance nominale de l'enceinte est connectée aux bornes de test. Un voltmètre est connecté en parallèle avec la résistance. Utiliser le menu - Configuration - Générateur (Figure 16), nous réglons le courant à travers la résistance, semblable à la méthode décrite ci-dessus avec la seule différence - le courant traversant la résistance doit être réglé dans 10 mA . C'est une valeur de courant sûre pour les tweeters doux. À la fin du réglage actuel, nous ajustons la sensibilité comme décrit précédemment. A la fin de la procédure d'installation, définissez le menu Generator Setup du champ Type sur Sinus et cliquez sur OK.

Aller au menu - Configuration - Mesure (Figure 15). Dans le champ Low Cut-Off, définissez la limite inférieure de la plage de fréquences des mesures. Pour les tweeters à dôme avec une fréquence de résonance basse (600-700 Hz), une valeur de 200 Hz peut être utilisée. Installez et cliquez sur OK.

Dans le menu Enregistrer - Calibrer (Figure 18) nous effectuons la procédure d'étalonnage décrite ci-dessus.

La prudence ne fait pas mal, donc d’abord, au lieu de l’enceinte, nous connectons une résistance aux bornes pour la mesure et démarrons le processus de mesure. Après s’être assuré que le processus commence à se dérouler conformément aux paramètres spécifiés, nous arrêtons la mesure. Maintenant, connectez le haut-parleur mesuré aux terminaux de test et recommencez le processus de mesure. À la fin des mesures, le générateur s’arrêtera automatiquement. Le processus de mesure lui-même sur un signal sinusoïdal est une procédure assez longue, soyez patient.

Si vous êtes intéressé par les paramètres Thiel-Small, vous pouvez les calculer via le menu Analyse - Paramètres de haut-parleur - Méthode de la masse ajoutée . Il suffit d'indiquer la résistance de la bobine vocale au courant continu et d'appuyer sur le bouton Calculer TSP (Figure 26).

Un merci spécial à Sirvutis Alexey ( Lexus ) pour les informations fournies.

Qu'est-ce que l'impédance du locuteur? Quelle est son essence?

La définition classique d'un concept ne nous intéresse pas. Son essence est importante. Si vous regardez la résistance du côté de l’amplificateur, c’est la charge sur laquelle presque toute la puissance développée par celui-ci est dissipée. En d’autres termes, il s’agit d’une sorte de résistance sur laquelle presque tout ce que l’amplificateur produit se transforme en chaleur.

Ce n'est pas l'électricité qui est convertie en son, mais en chaleur. Une petite fraction seulement se transforme en énergie des ondes sonores, moins d'un dixième de pour cent. Tout le reste - chauffe simplement la bobine. C'est un point très important. Tous les kilowatts que vous envoyez à votre sous-traitant sont simplement transformés en chaleur.
C'est la norme, la réalité objective. Pour que le diffuseur haut-parleur oscille (c'est-à-dire, le son), il est nécessaire qu'un courant passe dans une bobine cylindrique fixée au différentiel et placée dans le champ magnétique de l'aimant permanent, qui interagit avec ce champ magnétique. De toute évidence, la résistance de la bobine est un facteur négatif, ce qui entraîne simplement des pertes. Idéalement, cela ne devrait pas être du tout. L'énergie du signal électrique ne serait alors pas utilisée pour chauffer la bobine et serait complètement convertie en énergie sonore. Mais bien sûr, ce n'est pas possible. La bobine a une certaine résistance, donc il y a toujours des pertes et elles sont très grandes.

Pourquoi la résistance des anciens locuteurs est-elle supérieure à celle des nouveaux?

Personnellement, dans ma pratique, j'ai rencontré des haut-parleurs (ou haut-parleurs) avec une résistance de 80 Ohms, 40 Ohms, 16 Ohms, 12 Ohms, 8 Ohms, 4 Ohms, 3 Ohms, 2 Ohms et même 1 Ohms. Nous ne parlons pas de sous-marins. Il y en a 0,5 et même moins. L'année de parution, ces enceintes s'alignent dans le même ordre. C'est-à-dire que les plus âgés ont la plus grande résistance et plus la dynamique est jeune, plus la résistance est faible. En général, une diminution de la résistance de charge est une tendance générale pour tous les équipements sonores. En audio de voiture, il se manifeste plus que dans d'autres directions. Des haut-parleurs de 1 ohm commencent tout juste à apparaître, et jusqu’à présent dans les systèmes standard, mais je pense que dans quelques années, nous verrons 0,5 ohm. La tendance est claire, les pertes sont réduites, c'est important pour les constructeurs automobiles.

Pourquoi, en fait, il y a une cinquantaine d'années, la résistance acoustique était supérieure? La réponse est assez simple. Les équipements d’amplification de cette époque ne pouvaient pas fonctionner avec une charge à faible résistance. De nos jours, la base élémentaire et le circuit des amplificateurs sont différents. Il est possible de produire et de vendre des produits assez abordables et fiables avec une impédance de sortie faible. Les vieux amplificateurs avaient une impédance de sortie élevée.

La «relation» entre l'amplificateur et la charge s'explique facilement par la loi d'Ohm pour un circuit complet.

E = Ir + IR


Source e-emf
I - courant dans le système source-charge
R - résistance à la charge

Donc, c'est la loi d'Ohm pour la chaîne complète. Dans le cas d’un amplificateur et d’un haut-parleur, c’est beaucoup plus complexe, mais pour la compréhension, cela se présente sous cette forme.
Le rôle de la force électromotrice de la source est le signal de sortie de l'amplificateur, I est le courant total traversant la colonne et l'amplificateur, r est la résistance de sortie de l'amplificateur, R est la résistance de la colonne.
Если умножить обе части на ток I, получится уравнение баланса мощностей

EI=I 2 r+I 2 R

P - мощность усилителя
Pr - мощность, рассеиваемая на выходном сопротивлении усилителя (потери в усилителе)
PR - мощность, рассеиваемая на звуковой катушке динамика

Из этих уравнений видно, что часть мощности усилителя рассеивается в нем самом, нагревая его. И чем меньше его выходное сопротивление, тем меньше потерь. Но на самом деле, это не самое важное. Большое значение имеет соотношение сопротивления нагрузки и выходного сопротивления усилка. Его называют коэффициентом демпфирования или демпинг фактором. Если, например, сопротивление колонок и выхода усилителя примерно равны, половина развиваемой мощности будет рассеиваться в самом усилителе. Он просто будет сам себя нагревать. На практике такое не встречается. R во много раз больше r, в сотни раз. Il existe souvent un cas contraire lorsque R est petit ou proche de zéro - si, par exemple, les colonnes sont en court-circuit. Ensuite, toute la puissance de l'amplificateur y est dissipée. Il surchauffe rapidement et, s’il n’ya pas de protection contre les courts-circuits, il peut griller.

Pour résumer. Les haut-parleurs anciens et anciens avaient une haute impédance car ils fonctionnaient avec des amplificateurs à haute impédance de sortie. Les amplificateurs et les haut-parleurs modernes ont une impédance beaucoup plus basse pour fournir moins de pertes. La diminution de la résistance des enceintes est une tendance générale

Pourquoi ne vaut-il pas la peine de connecter une charge inférieure à la charge normale à l'amplificateur?

Les instructions pour les amplificateurs indiquent toujours la résistance (ou la plage de valeurs) de la charge. Cela vaut la peine de s'y attarder. Si le fabricant autorise l'utilisation d'une charge de 2 ohms, il ne vaut pas la peine de connecter moins. L'équilibre de puissance dans le système charge-amplificateur est en train de changer et les pertes dans l'amplificateur augmentent rapidement. Beaucoup ont remarqué que lorsque vous allumez l'amplificateur avec un pont de 2 Ohm. le chauffage augmente considérablement. Bien qu'à 4 Ohm, il travaillait et ne chauffait presque pas. Il en va de même avec une connexion canal par canal, mais dans une moindre mesure.

Comment la résistance est-elle répartie entre les canaux lors du pontage?

Il n'est distribué d'aucune façon. La résistance de charge n'a rien à voir avec les modes de fonctionnement de l'amplificateur. Avec la commutation de pont, vous mobilisez les ressources de deux canaux pour travailler avec une charge. Le pont peut passer un courant de sortie beaucoup plus important, ce qui est très important lorsque vous travaillez avec un subwoofer. Mais dans le même temps, le pont a une plus grande résistance de sortie. Par conséquent, la part des pertes de chauffage est plus grande. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire de connecter une charge inférieure à la normale au pont. L'inclinaison sera encore plus grande. Non seulement R diminue, alors r augmente. Il s'est entassé et en quelques minutes, l'ampli a chauffé comme un poêle.

Réactance.

Jusqu'à présent, il a été question d'impédance ou d'impédance, comme vous le souhaitez. Comme vous le savez, il s'agit d'une partie active et réactive. La partie active est constante, c’est sur elle que la puissance de l’amplificateur se dissipe et se transforme en chaleur. La composante réactive associée à l'inductance de la bobine augmente avec l'augmentation de la fréquence. Par exemple, dans un subwoofer, dans la plage de fonctionnement, la résistance peut être normale, mais dans le médium, elle est déjà plusieurs fois supérieure. L'inductance de la bobine, en quelque sorte, se sert elle-même de filtre passe-bas et ne passe pas le milieu et le haut.
Il existe un autre composant intéressant de l'impédance. Ce n'est presque jamais mentionné. Toute enceinte, même un subwoofer, même un médium, même un tweeter, est essentiellement une machine électrique. Après tout, il convertit un signal électrique en mouvement mécanique. Mais pas de rotation, comme un moteur électrique typique, mais alternatif. Et, comme presque toutes les voitures électriques, le haut-parleur est une voiture électrique réversible. Tout le monde sait qu'un moteur à courant continu peut être un générateur si vous faites pivoter son arbre et en libérez le voltage. Ainsi est l'orateur. Si vous forcez le diffuseur à bouger (par exemple, vous pouvez pomper le sous-marin à la main), un signal apparaîtra sur les bornes de l'enceinte. Assez faible, mais sera. Lorsque le dianmique fonctionne, il ne s’agit pas seulement d’une charge, mais également d’un générateur de signal. Plus l’amplitude des oscillations différentielles est grande, plus le volume est élevé, plus le signal généré par le locuteur est puissant. Ce signal peut être à la fois utile et complètement néfaste.
Considérez le sous. La fréquence de résonance du subwoofer est toujours dans sa plage de fonctionnement. Sur celui-ci, les vibrations du diffuseur sont maximales, le haut-parleur génère un signal puissant qui s'oppose au signal de l'amplificateur. Ceci est exprimé comme une bosse de résonance sur l'impédance caractéristique du locuteur. Cela permet de limiter l’amplitude du diffuseur et de ne pas le déchirer. Bien que d’autre part, le caisson de basse revienne aussi.
Cet effet ne se produit pas dans les médiums, car ils ont une résonance naturelle, en principe bien inférieure à la plage de fonctionnement.
Mais avec les tweeters à corne, la situation est bien pire. Leurs résonances sont très proches de la plage de fonctionnement ou directement dans sa partie inférieure. Le mouvement du tweeter génère un signal assez puissant dans la région de la résonance intrinsèque, ce qui distord fortement le signal de l'amplificateur. De plus, le très décalage des sons ajoute. Cela conduit au fait que le tweeter sonne avec un son en plastique ou en métal, et même comme dans un bocal. Si ce phénomène n'est pas éteint, le son ne sera pas agréable avec le son qui traverse le cerveau.

Tableau de compatibilité des récepteurs / haut-parleurs Yamaha

Classe de receveur Hybrides Discrète
Niveau Niveau 0Niveau 1Niveau 2Niveau 3
Modèles 2009 RX-V365RX-V465RX-V565RX-V665RX-V765RX-V1065RX-V2065RX-V1900RX-V3900Dsp-z7DSP-Z9 / 11
Modèles 2010 RX-V367RX-V467RX-V567RX-V667RX-V767RX-V1067RX-V2067RX-V3067DSP-Z11
Poids kg 88,58,58,51111,212,416172034
Masse du transformateur, kg 33334446679
Puissance / canal, sur 8 Ohms, W 90908080130140150160170170185
Puissance / canal, à 6 Ohms, W 105105100100165175190200205205230
Capacité du condensateur de puissance, μF 68006800680068006800100001200012000180001800027000
Courant de sortie maximal, Ampère 1,51,51,51,533377712
Compatibilité de charge 4 ohms NonNonNonNonOuiOuiOuiOuiOuiOuiOui
Enceintes Yamaha en vedette NS-F50,
NS-F125,
NS-F210,
NS-8900,
NS-9002,
NS-9502,
NS-555
NS-F50,
NS-F125,
NS-F210,
NS-8900,
NS-9002,
NS-9502,
NS-555
NS-F50,
NS-F125,
NS-F210,
NS-8900,
NS-9002,
NS-9502,
NS-555
NS-F50,
NS-F125,
NS-F210,
NS-8900,
NS-9002,
NS-9502,
NS-555
NS-555,
NS-777,
NS-F500,
NS-F700,
NS-9900
NS-555,
NS-777,
NS-F500,
NS-F700,
NS-9900
NS-555,
NS-777,
NS-F500,
NS-F700,
NS-9900
NS-F700,
Soavo 1,
Soavo 3
NS-F700,
Soavo 1,
Soavo 3
NS-F700,
Soavo 1,
Soavo 3
NS-F700,
Soavo 1,
Soavo 3
Impédance minimale des enceintes 66663,53,53,53,53,53,53,5

Un peu de théorie sur ce sujet.
Toute l’ingénierie électrique est basée sur la loi d’Ohm (I = U / R), son essence est que la valeur du courant est directement proportionnelle à la tension appliquée (différence de potentiel) et inversement proportionnelle à la résistance du circuit. Dans ce cas, le circuit est constitué en premier lieu des éléments du système de haut-parleurs: condensateurs, inductances, résistances de croisement et, bien sûr, du haut-parleur lui-même. Le récepteur (amplificateur) dans notre cas agit comme source de courant électrique. Comme pour tout circuit électrique, dans notre cas, les règles standard de calcul de la résistance totale sont également pertinentes. Par exemple, pour la connexion en série de résistances: Rsomme= R1 + R2+ ..., et pour une connexion en série d'une résistance, d'un condensateur et d'une inductance, il peut être: Z (jω) = R + 1 / (jωC) + jωL). La deuxième option, en plus de la résistance active R, inclut également des termes complexes, ils contiennent une dépendance à la fois des capacités nominales du condensateur (C) et de l'inductance (L), et de la fréquence du signal (jω est le signe d'une quantité complexe dépendant de la fréquence). C'est une expression si complexe de la résistance que l'on appelle communément impédance (la notation acceptée est «Z»). Selon la loi d'Ohm, une diminution de l'impédance entraîne proportionnellement une augmentation du courant et, à un certain moment, sa valeur peut atteindre une valeur critique pour l'étage de sortie du récepteur. En règle générale, les modèles de récepteurs modernes sont équipés de circuits de protection contre les surcharges qui déclenchent l'auto-protection (le récepteur s'éteint simplement). Le rapport entre l'impédance moyenne des enceintes et la résistance de l'étage de sortie du récepteur est appelé facteur de décharge. Plus il est élevé, mieux c'est. Ce paramètre indique la capacité du système à fonctionner confortablement dans toute la plage dynamique du signal et la capacité du récepteur à contrôler la charge. Ainsi, la dynamique de l'impédance du système d'enceintes en combinaison avec les paramètres de l'étage de sortie du récepteur détermine la qualité du son dans son ensemble. Voici un schéma de circuit de haut-parleur typique:

Comme on peut le voir sur la figure, le schéma de croisement des colonnes comprend un nombre limité d’éléments, mais le calcul mathématique de l’impédance est compliqué et les paramètres de l’enceinte elle-même sont rarement donnés par les fabricants. Beaucoup plus souvent, vous pouvez trouver des graphiques montrant la dépendance de l'impédance des colonnes sur la fréquence obtenue en mesurant avec des instruments spéciaux et en utilisant des programmes spéciaux. Les supports d'impression spécialisés tels que Audio Video Salon offrent des résultats de mesure pour le test des haut-parleurs. Le graphique peut ressembler à quelque chose comme ceci (Yamaha NS-F700), la courbe verte en bas est l'impédance, le bleu en haut est la phase (la gradation verticale est de 10 Ohms):

ou telle (caractéristique d'impédance pour Yamaha Soavo 3) gradation verticale de 20 Ohms:

Comme vous pouvez le constater, l'impédance a plusieurs élévations caractéristiques, dont le nombre et la raideur dépendent du nombre de bandes dans le système d'enceintes, de l'organisation du filtre, des paramètres des enceintes et même des propriétés de résonance du boîtier. Les sections indicatives des caractéristiques sont situées aux minima du graphique, ce sont elles qui déterminent les valeurs minimales d'impédance, et donc les sections dangereuses de la plage de fréquences. Dans les colonnes NS-F700, l'impédance diminue à 3-4 ohms dans la plage de 150 à 180 Hz. La région d'impédance relativement plate (stable) (comprise entre 4 et 11 Ohms) dans les enceintes Soavo 3 indique un système de haute qualité, mais simultanément une charge suffisamment importante pour le récepteur. Ces haut-parleurs requièrent certainement un récepteur pouvant supporter 4 ohms. Comme on peut le voir sur le graphique suivant, les haut-parleurs du NS-9502 présentent une autre situation. Leur impédance ne tombe pas en dessous de 6 à 7 ohms et leur charge est nettement plus légère pour le récepteur.

Il existe un certain nombre de signes indirects permettant de juger approximativement de l'ampleur de la charge. Tout d’abord, le prix et le niveau des colonnes déterminent en règle générale la possibilité de fabrication et la complexité des éléments et des circuits utilisés. Plus les enceintes de sol sont chères et dimensionnelles, plus il est probable d’utiliser des enceintes de haute technologie, des boîtiers massifs, des filtres de rang élevé, des schémas de correction de signal. Le groupe cible de l'électronique pour de telles enceintes est constitué de modèles de récepteurs (amplificateurs) moyens et coûteux, les développeurs supposant initialement des conditions confortables - alimentations puissantes, puissantes étapes d'amplification. Et vice versa - les décisions budgétaires sont généralement simples et directes. Leur utilisation était auparavant prévue avec les modèles de récepteurs bas de gamme. L'harmonie des prix, lorsque le coût du récepteur est comparable à celui d'une paire d'enceintes avant, constitue le principe de base pour la sélection correcte du système. D'autres combinaisons nécessitent au moins une étude supplémentaire du produit et une expérience de son utilisation par d'autres utilisateurs.

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