Subwoofer DIY asservi

[studio lab 202.2]

Bonsoir ratitifb,
Merci pour ces petites simulations. A mon avis, la majorité de la différence est due à la fem.
Cela me permet d'améliorer petit à petit mes simulations d'asservissement, et donc de mieux concevoir l'électronique de l'asservissement.

[TONTON MARC]

........ Rdc c'est ce qu'on mesurera en très basse fréquence ....:

Rdc c'est la r de la bobine mesurée en courant continu. Faut pas confondre courant continu et très basse fréquence sinon quelqu'un va venir dire que tout l'audio c'est des très basse fréquence et que les cables et autres se comportent en audio comme en courant continu........

[JCBodot]

Afin de mieux me mettre dans le bain, peux tu me la rappeler, car j'ai lu pas mal de choses et interrogations.
Sans vouloir géner personne, mais dans le seul but d'être précis, la formule de la fréquence de coupure électrique du HP s'écrit Fe= 1/(2*Pi* tau) avec tau =Le/Re, la constante de temps électrique du HP, inverse de la pulsation de coupure
( w=1/tau). De ce fait la formule qui a été éditée devrait s'écrire Fe= Re/(2*Pi*Le).
Très cordialement
JCB

[TONTON MARC]

Pour quelqu'un qui s'interesse à l'asservissement d'un hp de grave, il serait interessant de voir comment faisait monsieur dehay (3a) dans les années 70/80 pour asservir son hp grave. C'était un des rares systêmes commercialisé en relativement grande quantité et qui marchait plutot bien. Par contre il me semble que le hp était spécialement développé pour cet usage. J'avais vu quelque part un article sur le sujet mais je ne sais plus ou.

[studio lab 202.2]

Pour JCBodot,

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.

Voici la citation, elle est extraite de :
http://ddata.over-blog.com/xxxyyy/1/74/30/05/CFP/CineticFeedBack_Ch1.pdf

Pour la formule Fe=Re/(2*Pi*Le), c'est bien ce que je voulais dire, mais jusqu'ici, mon domaine à plutôt été l'électronique, et pas les HP, c'est pourquoi je ne connais pas encore bien les notations dédiées.
Donc tu confirmes qu'elle est juste ?
La différence entre l'impédance mesurée et cette formule est-elle bien du à la fem, par l'intermédiaire du BL.

pour tonton Marc,
Demain, je suis en vacances, donc je vais voir.

Cordialement

[SoulMan]

Bienvenue parmi nous JCBodot.

[JCBodot]

Tout d'abord grand merci pour votre acceuil.
studio lab 202.2
En ce qui concerne les variations de l'impédance électrique du HP, je te confirme qu'elle est due à la composante Re,Le purement électrique du HP et à l'impédance motionnelle de ce même HP.
Du reste en bloquant une bobine de HP, à l'aide d'araldite par exemple , le relevé montre une courbe correspondant à
|Ze|= Racine(Re² + Le²w²), module de l'expression complexe Ze= Re + j.Le.w. (ne pas confondre Ze et |Ze|).
En mouvement le déplacement de l'équipage mobile engendre une force contre électromotrice E= B.l.v dans laquelle la produit B.l est le facteur de force et v la vitesse de déplacement de la bobine.
Le système étant excité par une tension de sortie d'ampli( appelons la Ua), la maille du circuit électrique s'écrit:
Ua -( Ze.I )-( B.l.v )= 0 => Ua - (Ze.I )- (Zem.I)=0
Ce qui montre que la f.c.e.m liée au mouvement B.l.v égale Zem.I, le produit d'une impédance ,dite motionnelle ou électrocinétique, par l'intensité I de courant qui circule dans le HP.
Il s'avère, tout cela est détaillé, sur mon blog à "HP.Intro" que cette impédance Zem est le reflet inverse de la somme de toutes les impédances mecaniques et de leur image acoustique, du HP.
Zem est donc composée de toute les composantes mécano acoustiques du HP.
Si le HP est chargé, une branche de Zem, correspondra à cette charge.
Cordialement
JCBodot

[ratitifb]

........ Rdc c'est ce qu'on mesurera en très basse fréquence ....:

Rdc c'est la r de la bobine mesurée en courant continu. Faut pas confondre courant continu et très basse fréquence ........

bien entendu, j'imageais simplement mes courbes avec les "tendances asymptotiques" soit Rdc à OHz et self en "HF" ...

Ceci étant dit, pour une self qu'est la bobine d'un HP au repos, en très basse fréquence on mesurera quasiment Rdc

Pour ceux qui en veulent plus sur tout ces comportements électromécanoacoustiques des HP (impédances ramenées, couplages, ...), beaucoup de littérature existe dont "Electroacoustique" de J. Jouhaneau et "Electroacoustique" de M. Rossi et "Acoustics" de Leo L. Beranek et bien d'autres ...

[JCBodot]

Bonjour, TONTON MARC
Le système de Mr Deshayes (1954), a été repris et utilisé dans les enceintes 3A au début des années 70 .
Il utilisait un pur pont de Voigt, suivi d'un réseau simulant l'impédance de rayonnement acoustique du HP. Le tout en rétro action dans la boucle d'amplification.
A cette époque la réalisation la plus étonnante a été celle du professeur Korn et de ses enceintes ServoSound.(1969).
Ce sont du reste elles qui m'ont confirmé que l'asservissement des HP est une technique efficace.
Dans les deux cas elles utilisent la fcem de la bobine mobile comme signal de vitesse. Ce signal étant discriminé par le pont de Voigt (Imaginé en 1928) appelé encore pont de vitesse.
Le site de Cyrille Pyton est riche en infos sur les réalisations de systèmes asservis.
Cdt
JCB

[JCBodot]

studio lab
Je n'ai pas répondu à ta question sur ton calcul de la fréquence de coupure électrique du HP.
Ton résultat est juste mais tu as du te tromper en transcrivant la formule. R doit se trouver au numérateur et L au dénominateur.
Cdt
JCB

[Denis31]

bonjour JCB,
pouvez-vous clarifier "intuitivement" (je veux dire sans trop de théorie, je n'ai pas potassé suffisament vos excellents articles) comment votre système d'asservissement peut fonctionner pour les grands déplacements ?
Si la bobine sort du domaine linéaire, l'information de vitesse captée par le pont de mesure va être "fausse", n'est-ce pas ?
Comment se peut-il que la CR générée à partir d'une information "fausse", soit "juste" ?

Est-ce parce que la non-linéarité jouant à la fois sur l'action (la force engendrée par le courant sur l'équ. mobile) et la contre-réaction (la vitesse captée par le pont), les deux vont se compenser exactement ?

[studio lab 202.2]

JCBodot, j'ai édité ma formule, effectivement, l'erreur de frappe était grossière.

Cet effet de passe-bas du à l'inductance de la bobine est très important pour moi, car au cour de mes petites simulations, j'ai constaté que si il n'était pas compensé, le système devenait instable en raison de l'asservissement.

Comme les vacances commencent pour moi, je vais pouvoir lire tout ce dont vous me parlez.

Merci pour votre aide, peut-être qu'en plus, si mon système marche bien, je pourrais m'en servir pour mon épreuve de TIPE l'année prochaine (c'est un exposé de 10 minutes sur le thème que l'on veut).

Sinon, j'ai reçu le haut-parleur à asservir, comme je le supposait : de la puissance et de la distorsion à volonté. On se passerait bien du deuxième, mais l'asservissement perdrait de son intérêt.
Le déplacement crête à crête doit valoir environ 1,5 cm.
Pour le moment, il est en cour de rodage.
Si vous voulez une photo :
http://cgi.ebay.fr/SUBWOOFER-SPHYNX-SONO-AUTO-VOITURE-450-W-30-CM_W0QQitemZ220243716878QQihZ012QQcategoryZ114207QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem

A vrai dire, c'est ce à quoi je m'attendais, mais franchement, si au niveau budget vous n'êtes pas un pauvre étudiant comme moi, payez-vous quelque chose d'un peu mieux si vous êtes tenté par l'asservissement (le problème n'est pas la puissance, mais plutôt la distorsion qui est quand même conséquente, et le xmax qui est un peu limité (quoique dans mon cas ça ne pose pas problème : le caisson sera en coin de pièce, à 2 mètre du spectateur).

[JCBodot]

Denis,
C'est tout le sens d'un servomécanisme, dont le rôle est de comparer l'action à une valeur de consigne, et d'en dégager la différence comme signal de correction. D'une manière générale vous vous attachez aux non linéarités de l'induction, alors que celles de la suspension sont plus criantes. La force de rappel de celle ci est généralement donnée F=K.x or à la dissymétrie près il serait plus judicieux de la noter F= K. (x + a.x²) dans lesquels K la raideur = 1/Cms , x le déplacement et a un coefficient qui dépend de la nature de la suspension.
Tranquillise toi l'asservissement parvient à linéariser cette force de rappel. D'une manière très imagée je te dirais qu'il se moque de la manière dont est constitué le moteur pourvu qu'il parvienne au résultat.
Ce n'est que lors de l'étude que l'on se préoccupe de savoir si cela est possible.
Il est clair que le système est limité par l'élongation extrêmes de ses suspensions ( ne pas oublier le spider), et par le courant admissible dans la bobine.
L'analyse de la boucle permet de s'assurer de la stabilité du système et d'en déterminer les limites autrement dit de valider le projet.
En fait un servomécanisme s'occupe avant tout ( très schématiquement) de la conformité de la sortie vis à vis de l'entrée. Il force, ou freine l'action du moteur en cas d'erreur.
Il ne s'agit pas pour autant d'un miracle, mais d'un moyen élégant d'améliorer la restitution.

Studio Lab,
Soit confiant, j'ai souvenir avoir asservi des HP de très bas de gamme avec succès. Certains fonctionnent du reste encore. Ton HP n'est pas pire. Les HP simples fonctionnent toujours bien. Ceux qui possèdent une spire en court circuit ( type Frager) généralement fixée sur le noyau de l'aimant, posent des problèmes avec mon système.
Va sur le site de Cyrille pyton (il y a peut être un h) il est vraiment très riche en doc sur l'asservissement.
En ce qui concerne ton TIPE , si tu le désire, je pourrai t'aider.
Au fait les indices situés au bas des constantes et variables d'un HP, rien de plus simple,
e pour électrique, m pour mécanique, a pour acoustique, s pour speaker, d pour diaphragme, r pour rayonnement
Par exemple Rem est la résistance électrique issue du réseau mécanique ( = B²l²/Rms) Rms étant la résistance mécanique du speaker. Ce traitement de texte ne permet pas de placer les indices au pied des deux constantes.

Cordialement
JCBodot

[thend]

Va sur le site de Cyrille pyton (il y a peut être un h)

Cyrille Pinton

http://cyrille.pinton.free.fr/electroac ... tiles.html

[Denis31]

JCB, soit je ne comprends pas ta réponse, soit j'ai mal exprimé la question; mais on va y arriver

D'une manière générale vous vous attachez aux non linéarités de l'induction, alors que celles de la suspension sont plus criantes. La force de rappel de celle ci est généralement donnée F=K.x or à la dissymétrie près il serait plus judicieux de la noter F= K. (x + a.x²) dans lesquels K la raideur = 1/Cms , x le déplacement et a un coefficient qui dépend de la nature de la suspension.
Tranquillise toi l'asservissement parvient à linéariser cette force de rappel.

OK, pas de problème pour moi; je crois avoir compris ça.

asservissement...dont le rôle est de comparer l'action à une valeur de consigne, et d'en dégager la différence comme signal de correction

OK. Je reformule mon interrogation: L'action est connue du système par l'intermédiaire du pont de vitesse. Mais quand la bobine sort du domaine ou le Bl est constant, il renvoie une information incorrecte (puisque la fem mesurée par le pont dépend de ce Bl). Donc le signal de correction est lui aussi incorrect.

Il est clair que le système est limité par l'élongation extrêmes de ses suspensions ( ne pas oublier le spider), et par le courant admissible dans la bobine.

bien sûr; Mais bien souvent il y a une très grosse différence entre le Xdammage et le Xlinéaire, et c'est ce domaine d'élongation qu'on aimerait (en partie au moins) pouvoir linéariser par asservissement, du moins lorsqu'on recherche de l'infra-grave "propre". D'ou la question: est-ce que votre système permet de le faire, ou bien est-il préférable pour ce type d'application de passer par un capteur externe comme StudioLab202.2 ?

Edit: j'ajoute que peut-être il est illusoire de vouloir linéariser un HP en dehors de son domaine "linéaire" (j'entends, vis-à-vis du Bl, pas des autres sources de non-linéarités), puisque si la bobine sort de l'entrefer le Bl diminuant le besoin en puissance va croitre exponentiellement.