Subwoofer DIY asservi

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studio lab 202.2
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Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 14 Juin 2008, 12:06

Ce projet est maintenant fini
Le dossier récapitulant tout est :
http://www.audiophile-scientifique.com/ ... sement.php

Bonjour à tous,

Je suis en train de m'atteler à la réalisation d'un subwoofer asservi.

Le principe :
E : signal en entrée
S : signal envoyé au haut-parleur
Grâce à un accéléromètre (pour le moment un simple disque piézo-électrique), on mesure l'accélération de la paroi, on la note A.
On renvoie au haut-parleur :
S = ( E - A ) * 20

remarque : pour que le système soit stable, je filtre S avec un passe-bas d'ordre 1 et de fréquence de coupure 500 Hz.

J'ai testé le système sur une vieille enceinte complètement pourrie (la suspension externe est à moitié déchiré). De même, l'électronique à été faîte avec ce qui trainait.
Mais cette version brouillon à néanmoins validé le système (je préférait testé avant d'investir un peu plus).

J'ai réalisé des mesures, elles sont très parlantes.
Le signal de sortie est celui de l'accéléromètre placé sur la paroi.
On constate que l'asservissement permet de réhauser l'extrême grave.

Bientôt la description de mon projet pas "brouillon"
Vous ne pouvez pas consulter les fichiers insérés à ce message.
Dernière édition par studio lab 202.2 le 16 Août 2009, 10:10, édité 1 fois.
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Denis31
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar Denis31 » 14 Juin 2008, 12:43

Très intéressant !
Effectivement ton asservissement a l'air de bien arranger la situation.
vivement les essais avec un HP correct !

A quel niveau sonore sont effectuées ces mesures ?
Comment as-tu résolu le pb de la fixation de la capsule sur le HP ?

Au fait, des photos ?
Sans gateau la cerise n'est rien

studio lab 202.2
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 14 Juin 2008, 13:22

merci,

Les mesures ont été effectué à environ 90 dB.

La fixation sur HP se devait d'être provisoire, pour que celui-ci puisse être réutilisé par ailleurs, donc la solution a été de la patafix. Ca a suffit à ce que ça ne se détache pas.

Pour les photos, c'est vraiment trop brouillon pour être montré.
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studio lab 202.2
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 14 Juin 2008, 13:42

Mon projet final plus détaillé :

I ) L'enceinte à asservir :
Ce sera nécessairement un caisson clos, car les bass reflex ne peuvent pas être asservis aussi simplement et sont dans tout les cas limité dans les infras grave (15 Hz), à cause de court-circuit acoustique.
Le HP sera probablement un 250 mm à cône alu et suspension en dents de scie (plus résistant que le caoutchouc).
Le volume interne sera environ de 200 litres.
note : comme il s'agit d'un HP asservi, les calculs traditionnels pour réaliser une enceinte n'ont plus court.

II ) Le capteur :
Je pense çà :
http://fr.farnell.com/5084945/composants-d-automatismes-de-process/product.us0?sku=murata-pkgs-00ld-r
Fixé avec de la super glue ou quelque chose dans le genre.

III) L'électronique :
Rien de bien compliqué, je mettrais les plans sur mon site.
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Denis31
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar Denis31 » 14 Juin 2008, 14:52

Le capteur que tu cites n'est vraiment linéaire qu'a partir de 100Hz, ça n'est pas génant ?
Sans gateau la cerise n'est rien

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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 14 Juin 2008, 15:11

Perso, je le vois parfaitement linéaire à partir de 50 Hz.
Il capte 10 Hz à seulement -2 dB.
En théorie, cela ne devrait pas poser de problème, si ce n'est que cela va réhauser de 2 dB le niveau sonore à 10 Hz.

Mais pour être honnête, j'ai choisi ce capteur car il n'était pas cher, léger, et pouvait encaisser pas mal de G.

Si quelqu'un en trouve un autre, qu'il n'hésite pas à le proposer.

Ci-dessous la courbe de réponse du capteur
Vous ne pouvez pas consulter les fichiers insérés à ce message.
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar TONTON MARC » 14 Juin 2008, 22:16

Un projet de ouf que je vais suivre avec interet. :wink:

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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar SoulMan » 18 Juin 2008, 15:52

Ça laisse rêveur.
Rien n'est constant si ce n'est le changement.
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar takoha » 18 Juin 2008, 16:30

Projet interressant.
Dans le même esprit pour asservir du grave a l aigu (sans capteur)
http://www.delapucealoreille.com/catego ... 68287.html

Pour asservir un systeme BR il suffirait (en principe) de modifier la courbe du signal entrant S pour qu'elle suive la reponse du haut parleur chargé (idealement avec une égalisation active)

@+
Avi

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Aldo
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar Aldo » 18 Juin 2008, 19:24

up pour suivre ce sujet fort intéréssant ;)

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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 18 Juin 2008, 20:04

Merci à tous pour vos encouragements.
J'ai déjà commandé le haut-parleur, c'est un boomer auto 12 pouces, 450 watts, 94 dB/2.83V/m, suspension en dents de scies, de qts = 0.42, VAS = 258 L. De marque sphynx.
prix : 40 € (FDP inclus)

Bref, au niveau fidélité, ce ne doit pas être le top, loin de là, mais par contre : beaucoup de puissance, une grande élongation (c'est le propre des boomers auto) pour pas cher. Il me reste à espérer que l'asservissement va jouer pleinement son rôle, et si oui, cela me fera un subwoofer puissant, présentant très peu de distorsion, à pas cher.

Dés que j'aurais le haut-parleur, je vais me lancer dans le fabrication du caisson clos. Il aura un volume interne de 280 L. Ce volume ne serait pas optimisé dans le cadre d'un caisson normal (sauf hasard), mais ce n'est pas important : pour un caisson asservi, plus c'est grand, mieux c'est (sauf si vous vous retrouviez avec une fréquence de résonance inférieure à la fréquence minimale à reproduire, mais c'est très peu probable) .

Ce sera ma première enceinte DIY.

En attendant, je fais des simulations sous excel, en essayant de les affiner toujours plus pour faire l'asservissement le plus efficace possible.
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 18 Juin 2008, 20:12

Pour takoya,
Merci pour ce lien :
http://www.delapucealoreille.com/categorie-10368287.html
L'étude est vraiment très scientifique. Je vais me pencher dessus ce week-end.

Mais je pense que son système d'asservissement, si il marche pour les médiums et les aigus, et est même sans doute le meilleur dans ce domaine, ne doit pas être employé pour les graves.
En effet, tout son asservissement repose sur l'hypothèse que le haut-parleur ne sort pas de son domaine de linéarité, qu'il n'a pas une trop grande élongation. Or je vais tenter de faire un caisson capable de descendre à 20 Hz sans perte de volume. Donc de très grandes élongations, entrainant une sortie du domaine de linéarité (c'est d'ailleurs pour ça qu'un asservissement est particulièrement utile pour les graves).
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takoha
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar takoha » 18 Juin 2008, 20:54

Re,
studio lab 202.2 a écrit :pour un caisson asservi, plus c'est grand, mieux c'est (sauf si vous vous retrouviez avec une fréquence de résonance inférieure à la fréquence minimale à reproduire, mais c'est très peu probable) .


Pourrais tu donner plus de precision, pour ma part je pense qu'un asservissement permet au contraire de s'affranchir (dans la limite de la tenue en puissance electrique) de la charge du haut parleur.
En effet l'asservissement a entre autre pour but de corriger les distortions lineaires causées par la charge acoustique.
Il est plutot rare d'avoir un clos descendant naturellement suffisament dans l'infra et un grand volume de charge est plutot recommandé s'il n'y a ni asservissement ni égalisation.
De meme pour les disto non lineaires provoquées par la compression thermique et la non linearité de l'air si tres faible volume de charge, un caisson non asservi devrait avoir le plus grand volume possible pour les minimiser. (alors que l'asservi corrige ces 2 phenomenes)


Mais je pense que son système d'asservissement, si il marche pour les médiums et les aigus, et est même sans doute le meilleur dans ce domaine, ne doit pas être employé pour les graves.
En effet, tout son asservissement repose sur l'hypothèse que le haut-parleur ne sort pas de son domaine de linéarité, qu'il n'a pas une trop grande élongation. Or je vais tenter de faire un caisson capable de descendre à 20 Hz sans perte de volume. Donc de très grandes élongations, entrainant une sortie du domaine de linéarité (c'est d'ailleurs pour ça qu'un asservissement est particulièrement utile pour les graves).


Je ne pense pas, mais le mieux serait de lui demander.
En effet si son asservissement ne corrige plus les disto non lineaire (lorsque le hp sort de son domaine de linearité par exemple), ce n'est plus de l'asservissement! juste une égalisation.
Par ailleurs il me semble avoir lu qu'il corrigeait même les fractionnement de membranne (en partie) ce qui est tres benifique pour lors d'un asservissement d'un hp medium ou aigu.

@+
Avi

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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar studio lab 202.2 » 18 Juin 2008, 21:22

A Takoha

"plus le caisson est grand, mieux c'est" de moi.
Tu as tout à fait raison dans tout ce que tu dis. Théoriquement, si le caisson est correctement asservi, pas de problème de charge.
MAIS : plus le volume de charge sera grand, moins l'air à l'intérieur du caisson devra être comprimé, donc moins le haut-parleur devra forcer, donc la puissance électrique nécessaire sera bien moins grande. Par ailleurs, si le haut-parleur force trop, il y a risque de flambage de la membrane. Enfin, il est plus facile d'asservir jusqu'à 15 hertz un caisson qui coupe à 24 hertz qu'un caisson qui coupe à 40 hertz.
Cependant, comme tu le dis, théoriquement, la charge du haut-parleur ne change rien, comme preuve, le DD18 qui est très peu chargé. Mais qui consomme 3000 watts en pic.

Mais je pense que son système d'asservissement, si il marche pour les médiums et les aigus, et est même sans doute le meilleur dans ce domaine, ne doit pas être employé pour les graves.
En effet, tout son asservissement repose sur l'hypothèse que le haut-parleur ne sort pas de son domaine de linéarité, qu'il n'a pas une trop grande élongation. Or je vais tenter de faire un caisson capable de descendre à 20 Hz sans perte de volume. Donc de très grandes élongations, entrainant une sortie du domaine de linéarité (c'est d'ailleurs pour ça qu'un asservissement est particulièrement utile pour les graves).




Je ne pense pas, mais le mieux serait de lui demander.
En effet si son asservissement ne corrige plus les disto non lineaire (lorsque le hp sort de son domaine de linearité par exemple), ce n'est plus de l'asservissement! juste une égalisation.
Par ailleurs il me semble avoir lu qu'il corrigeait même les fractionnement de membranne (en partie) ce qui est tres benifique pour lors d'un asservissement d'un hp medium ou aigu.


Extrait du document en question :
De plus l'analyse du HP nous a appris que cette tension est égale au produit de la vitesse du diaphragme par le
facteur de force B.l du HP
uZem = B.l.v . (CFB-4)
Le facteur de force B.l pouvant être supposé constant tant que la bobine baigne intégralement dans le champ
magnétique de l'entrefer.


Donc problème lors de grandes excursions. Mais les autres causes de non-linéarité peuvent bien être corrigée. Donc cela reste un asservissement valable pour les médiums et les aigus. Pour ce qui est de la correction des fractionnements de membrane, si c'est dit, c'est que ça doit être vrai.
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thend
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Re: Subwoofer DIY asservi

Messagepar thend » 18 Juin 2008, 21:57

takoha a écrit :En effet l'asservissement a entre autre pour but de corriger les distortions lineaires causées par la charge acoustique.
Il est plutot rare d'avoir un clos descendant naturellement suffisament dans l'infra et un grand volume de charge est plutot recommandé s'il n'y a ni asservissement ni égalisation.

En effet si son asservissement ne corrige plus les disto non lineaire


Je pense qu'il est plus précis de parler de la distorsion du régime lineaire ou non lineaire:

http://groups.google.com/group/fuzzmeas ... coustiques

Pour ce qui est de l'asservissement de JCB, je pense qu'il corrige les distortions des deux régimes.

De ce que j'ai compris le système compare le signal HP avec un signal sur un circuit équivalent au HP mais dénué des effets de l'impédance motionnelle (j'aime bien ce terme) c'est a dire de l'inertie, de la suspension, de la fragmentation, de tout ce qui est assimilable a un effet microphonique qui n'a rien a faire la et corrige les non linéarité détecté, ça inclue donc la phase/l'amplitude et la distorsion harmonique.

Autrement dit, en gros il tente de faire voir a l'ampli une simple résistance, plutot une bobine pas mobile (motionnelle).


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