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aide demandée Conception enceinte portable sur batterie

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Sujet de la discussion Conception enceinte portable sur batterie
Bonjour à tous ! :clin:

Je me lance dans la conception d'une enceinte portable, mon but est qu'elle soit assez puissante, descende un peu dans les graves (50-60 Hz) et qu'elle fonctionne sur batterie, avec un budget dans les 250-300€. Voici une ébauche sur solidworks de mon enceinte :

les-mains-dans-le-cambouis-3324408.png

J'ai la possibilité de faire concevoir une batterie à base d'accus de 2900 mAh par un ami, et il me propose 2 solutions :
- un pack 4S15P délivrant 600 Wh en 14.4V nominal pour 120€
- un pack 5S15P délivrant 750 Wh en 18V nominal pour 150€

Je ne sais pas si ces packs conviennent, sachant que je n'arrive pas trop à déterminer la consommation de la totalité des éléments de l'enceinte. Mon but est d'avoir 2 haut-parleurs pour les grave-bas medium et 2 ou 3 tweeters pour le reste (comme sur le modèle solidworks). Il me faudrait sans doute 2 amplis, un pour les haut parleurs de grave, l'autre pour les tweeters. J'ai trouvé le TDA8954, qui délivre 2*210 W . Je vous mets la fiche technique (https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/TDA8954.pdf)
Comment savoir combien l'ampli consomme en lui-même ? A l'aide de son rendement peut-être ? S'il est de 93% sous 4 ohms comme sur la fiche technique, et qu'il peut délivrer 2*210W = 420W, ça veut dire qu'il consommera moins de 50W en lui-même ?
Si par exemple j'ai 2 HP de grave consommant 100W RMS chacun alimentés par le TDA8954, + 2 tweeters consommant 20W RMSS chacun et alimentés par un autre ampli (par exemple un TPA3116), cela fait une consommation de 240 W. Pour avoir la consommation totale de l'enceinte, il faut rajouter les consommations de chacun des amplis, plus éventuellement la conso des filtres ?

Je vous remercie d'avance pour vos réponses, cela m'aiderait beaucoup étant donné mes connaissances basiques en électricité.

Bonne journée à tous ! :8)
2
Salut,

les capas annoncées des batteries me semblent énormes.

Pas besoin de deux amplis s'il y a un filtre passif qui répartit les fréquences entre haut parleur et tweeter

En revanche les amplis que tu cites ont l'air de devoir être alimentés en alternatif, et une batterie sort une tension continue.


Pour avoir une idée de la conso de l'ampli, il faut prendre la puissance RMS de l'ampli, la diviser par deux, et tenir compte du rendement comme tu l'as fait.
(on divise par deux car un signal musical a des crêtes en moyenne 4 fois plus élevées que le niveau moyen. Une puissance d'ampli est donnée sur un sinus. Donc un ampli de 10WRMS fera 200W crête, donc à l'écrêtage le niveau moyen sera de 200/4, ou 100/2.
c'est l'explication rapide, plus de détails ici
http://hornplans.free.fr/rms_crete.html

A mo sens pour ce type de projet le mieux est d'aller vers de bons HP de car audio, comme les Hertz

en deux voies séparées:
https://www.hertzaudiovideo.com/car-audio-systems-energy-esk130_5/
https://www.hertzaudiovideo.com/car-audio-systems-energy-esk165_5/

ou en coaxial:
https://www.hertzaudiovideo.com/car-audio-coaxial-energy-ecx130_5/
https://www.hertzaudiovideo.com/car-audio-coaxial-energy-ecx165_5/

j'ai mis les coax de 13cm dans le miens:
https://fr.audiofanzine.com/les-mains-dans-le-cambouis/forums/t.591558,projet-ghettoblaster.html

Chris Kazvon

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Introduction à Hornresp et Tutoriels  -  Tutoriels Vidéo pour Room EQ Wizard

3
Bonjour Chris, merci beaucoup pour la réponse !

Alors pour les capas, les accus que je vais avoir ont une tension nominale de 3.6 V et une capa de 2.9 Ah. Le fait de mettre 4 cellules en série donne une tension de 4*3.6 = 14.4 V, puis en mettant 15 cellules en parallèle dans chaque série, cela donne 15*2.9 = 43.5 A. Donc en Wh, 14.4*43.5 = 620 Wh. L'inconvénient c'est que ça fait 60 cellules à caser dans l'enceinte donc ça prend un peu de place mais ça va encore

Quand tu dis pas besoin de deux amplis s'il y a un filtre, mais en faisant ça ça implique de fonctionner en mono non ? J'aimerais fonctionner en stéréo, donc si mon ampli de graves n'a que 2 canaux de 210 W, je suis bien obligé d'avoir un autre ampli pour les aigus non ?

Ok je comprends pour la conso de l'ampli, par contre sur la datasheet impossible de savoir si la puissance annoncée est en RMS, ils n'en font mention nul part... c'est peut-être en RMS par défaut ? Dans ce cas, en prenant la moitié de la puissance totale ça fait 210W, puis avec le rendement de 93%, ça fait une conso de moins de 20 W si je me trompe pas ? Ou je suis à côté de la plaque ? :mrg:

Merci pour les conseils de HP car audio, j'y avais pas pensé je vais checker ça. Merci encore pour la réponse c'est super sympa !
4
Re !
OK pour les batteries, la façon dont c'était écrit j'avais l'impression qu'il n'y avait que4 ou 5 accus par pack ;)

A titre de comparaison: j'ai que 15Ah dans la mienne, et c'est suffisant pour faire marcher l'autoradio avec un bon niveau pendant plus d'une demie journée, voire la journée entière


Citation :
Quand tu dis pas besoin de deux amplis s'il y a un filtre, mais en faisant ça ça implique de fonctionner en mono non ? J'aimerais fonctionner en stéréo, donc si mon ampli de graves n'a que 2 canaux de 210 W, je suis bien obligé d'avoir un autre ampli pour les aigus non ?

Non, en gros ça fait:

sortie gauche carte son (ou table de mixage) >> Canal 1 ampli >> Filtre
puis
sortie high filtre >> tweeter gauche
sortie low filtre >> HP gauche

et idem pour la sortie droit // canal B ampli

du coup tu as bien la stéréo

Citation :
impossible de savoir si la puissance annoncée est en RMS, ils n'en font mention nul part...

on doit pouvoir le déduire de la façon dont c'est écrit, mais honnêtement, je maîtrise pas assez l'électronique du machin ^^
en revanche, ça résout pas le souci de tension d'alimentation alternative vs tension continue fournie par la batterie.

Dans tous les cas, un ghettoblaster même avec seulement 100WRMS, ça va sacrément déménager.

Juste avec un autoradio qui doit sortir péniblement 15 à 20WRMS, et les HP Hertz qui ont déjà un bon rendement, il y a déjà de quoi faire !

l'avantage des HP de car audio c'est qu'avec des petits diamètre ça fait du grave quand même :)

Chris Kazvon

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Introduction à Hornresp et Tutoriels  -  Tutoriels Vidéo pour Room EQ Wizard

[ Dernière édition du message le 07/03/2021 à 12:07:37 ]

5
Citation de wenz :
en prenant la moitié de la puissance totale ça fait 210W, puis avec le rendement de 93%, ça fait une conso de moins de 20 W si je me trompe pas ? Ou je suis à côté de la plaque ? :mrg:


Pour un rendement de 93%, il faut plutôt lire de la façon suivante :
- Puissance consommée totale [100 W] = Puissance sortie HP [93 W] + Puissance perdue [7 W]
- Puissance consommée totale [400 W] = Puissance sortie HP [372 W] + Puissance perdue [28 W]

Pour un rendement de 75%, cela donnerait :
- Puissance consommée totale [100 W] = Puissance sortie HP [75 W] + Puissance perdue [25 W]
- Puissance consommée totale [300 W] = Puissance sortie HP [225 W] + Puissance perdue [75 W]

Quelle que soit la valeur du rendement, la consommation totale de l'ampli ne peut pas être inférieure à la puissance restituée.
;)

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

6
Bonsoir
Attention à la puissance annoncée
210W pour 10% de distorsion pas très hi-fi (pas très bon pour les tweeters) et ce pour une tension symétrique 2x41V continue (ça va en faire des accus...)
Je pense que pour ce genre de projet privilégier des hps à haut rendement et faire du grave c’est énergivore

[ Dernière édition du message le 07/03/2021 à 20:56:34 ]

7
du coup je rebondis.
pour moi pour ce genre de projet, même pour l'amplification, il faut aller voir du côté du car audio:
c'est fait pour marcher avec une tension de batterie qui varie, pour encaisser du choc, et pour être pas trop gros, bref tout ce pour quoi est fait un ghettoblaster !


si tu as peur que l'autoradio soit pas assez puissant, tu peux aller voir du côté des petits amplis class D

Chris Kazvon

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Exactement les amplis car audio ont des convertisseurs de tension intégrés pour passer du 12V à une tension symétrique plus élevée afin d’avoir des amplis plus puissants mais au détriment d’une consommation tjrs élevée: dépendant du rendement X% du convertisseur et rendement Y% tjrs <100%
Pas la peine de se prendre la tête il doit bien rester des amplis chez les marchands d’auto radio
9
Bonsoir à tous et merci pour le suivi !

Du coup je ne crois pas avoir compris pour l'histoire du rendement de l'ampli, pour savoir comment l'intégrer dans le calcul de consommation totale de mon enceinte. Si par exemple j'ai 2 haut parleurs qui consomment 100 W RMS chacun, que je les branche sur un ampli d'un rendement de 80% qui délivre 2*100 W RMS , la conso est de 200 W (conso ampli) + 160 W (conso des HP en tenant compte du rendement de l'ampli) = 360 W au total ?

Ok pour amplis de car audio mais un autoradio je trouvais ça un peu gros (déjà que mes batteries vont prendre de la place) je voyais plus un petit ampli compact comme le TDA8954 qui est un ampli classe D comme tu préconises Chris, et pour ta remarque Phiphi33460 apparemment il n'y a que 0.5% de THD en l'utilisant qu'à 160 W (voir extrait de la datasheet dessous) mais bon c'est vrai que 2*41V en symétrique ça fait beaucoup, il faut que je regarde d'autres amplis. Et du coup en prendre avec convertisseurs de tension intégrés selon Phiphi.

les-mains-dans-le-cambouis-3330090.png

Merci à vous !
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Bonjour
La doc que j’ai vu ne parlait pas de la puissance à 0,5% de distorsion
D’après mes calculs si tu veux sortir 100W (4 ohms ! En 8 la puissance est divisée par 2 !) , il faut 2x32Vcc => 131W (10% distorsion) soit 100W rms (0,5% de distorsion)
Donc à minima 18 cellules de 3,6V (pour 64V) et en mettre des groupes de18 en // pour augmenter l’autonomie
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Pour info j’ai une enceinte sur batterie de marque bidon ( vendue pour 200-300W mais 50-100W réels mais ça je le savais) batterie de souvenir 12V/7Ah => 4 heures d’autonomie à volume modéré épicétou ... (je m’en sert cérémonie laïque et cocktail) pas de miracle
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Pour les batteries, j'en suis grand consommateur entre les flash d'appareil photo et la clope électronique.
Clairement, pour un même standard (taille et tension), les différences d'autonomie peuvent être énormes selon la marque et le modèle.
Évidemment, la capacité (en mAh) joue énormément. Il y a des batteries AA qui ne dépassent pas 800 mAh tandis que d'autres atteignent 2100 mAh (voire 2400, mais là le tarif explose).
Si on veut de l'autonomie, faut pas négliger cet aspect.
Pour les 18650 3,7 V, les écarts peuvent aussi être conséquents. Je connais moins les échelles de prix et la disponibilité des modèles noname en grosse capacité vu que pour la e-clope, il y a deux autres paramètres essentiels dont on se fout sur une enceinte.

Spoiler - Cliquer ici pour lire la suite
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Will Zégal entièrement d’accord dans mon c’est une batterie au plomb c’est du vieux
Après suivant les types de batteries choisir le bon chargeur sinon ....
Un bon deal une bonne batterie un petit ampli class D et une chambre de compression genre bireflex: autonomie du son (enfin du bruit) et faire l’impasse sur les basses :mrg:
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l'avantage de la batterie au plomb c'es que ça se trouve partout, que c'est pas cher de l'Ah, et qu'il y a moins de risques d'explosion...

Citation :
une chambre de compression genre bireflex: autonomie du son (enfin du bruit) et faire l’impasse sur les basses

le double reflex est justement fait pour gagner du grave, mais ça va prendre de la place et sonner mou

autant prendre des bons HPs accordés pas trop bas.
Si tu as un vrais 55Hz avec du niveau ça va bien envoyer pour la taille

Chris Kazvon

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Bonjour à tous !

Je reviens vers vous pour vous dire déjà que j'ai enfin compris qu'un haut parleur ne consommait pas de puissance électrique en tant que tel, mais juste celle restituée par l'ampli (en tenant compte du rendement) :mdr:

J'ai trouvé sur audiophonics un petit ampli (https://www.audiophonics.fr/fr/modules-amplificateur/wondom-aa-ja32473-jab-3-30-module-amplificateur-class-d-avec-dsp-stereo-2x30w-p-12163.html) que j'aimerais utiliser pour les 2 woofers de mon enceinte, il intègre un DSP dont j'aurai besoin pour mon projet. C'est le Wondom JAB 3-30, un 2x30 W. J'ai toujours le souci de déterminer la puissance RMS de l'ampli pour déterminer sa consommation, cependant sur la fiche technique il est marqué :
- Nominal Power Requirement : 130W
Ca veut dire que si je l'utilise en 24V, je dois avoir une batterie qui fournit 130/24 = 5,4Ah pour 1 heure, ou 15 Ah pour 3 heures par exemple ?
Plus loin dans la fiche technique il est écrit :
- Power consumption (1/4 of max output power at 8 Ohm, 24V, 1kHz) : 20W
- Power consumption (1/8 of max output power at 8 Ohm, 24V, 1kHz) : 10W

Si je prends la valeur à 1/4 et que je la multiplie par 4, ça fait que mon ampli consommera 80W au max, donc 80/24 = 3,3A donc je peux trouver une batterie de 3 Ah pour 1 h d'utilisation ou par exemple 12 Ah pour 4 heures ?

En fait je comprends pas le lien entre la Nominal Power Requirement de 130W et la max output power consumption qui a l'air d'être de 80W, quelqu'un pourrait m'aiguiller ?

Bonne soirée à tous !

les-mains-dans-le-cambouis-3373979.png
16
Re,

Citation :
Ca veut dire que si je l'utilise en 24V, je dois avoir une batterie qui fournit 130/24 = 5,4Ah pour 1 heure, ou 15 Ah pour 3 heures par exemple ?

non, car encore une fois, le 130W est la puissance crête.

Si on suppute que le 30W annoncé est pour 30WRMS, et qu'il y a deux canaux, tu as deux fois 30W = 60WRMS.
Pour avoir la puissance crête, c'est RMS x 2, donc 120W, avec le rendement entre les deux et le fait qu'on n'est jamais tout le temps à fond, on retombe à peu près sur les 130W demandés.

Si je reviens sur les 30WRMS, ça veut dire que globalement, du fait du facteur crête de la musique, ça enverra jamais plus de 15 à 20W moyens par canal.

Le rendement annoncé est de 84%
Citation :
Efficiency 2 x 30W@8Ohm, 1kHz - 84 - %


Donc en étant pessimiste sur la conso, tu prends:
(20W x 2)/0.84 = 48W de conso continue

@24V, ça te fait environ 2A.

Donc avec une 15Ah, tu auras environ 7.5h d'autonomie, ce qui "à vue de nez" est cohérent avec que j'obtiens avec un autoradio et cette capa.


Les wondom c'est du bon matos, j'ai le module DSP seul (qui ici est intégré à l'ampli)
En revanche, si on n'a jamais touché à ce genre de truc, ça peut être un peu nébuleux, même il y a quelques vidéos youtube faites par la marque pour mettre sur les rails.

Attention, il te faudra un module de programmation:
https://www.audiophonics.fr/fr/modules-dsp/wondom-db-dp11219-module-de-programmation-sigmastudio-pour-dsp-sure-p-12245.html

Chris Kazvon

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Salut Chris, merci pour tes explications !

Citation :
Donc en étant pessimiste sur la conso, tu prends:
(20W x 2)/0.84 = 48W de conso continue

On peut même prendre 15W en étant pessimiste non ? Vu qu'un ampli de 30W RMS ne peut reproduire que 15W RMS d'un signal musical

Citation :
Les wondom c'est du bon matos, j'ai le module DSP seul (qui ici est intégré à l'ampli)
En revanche, si on n'a jamais touché à ce genre de truc, ça peut être un peu nébuleux, même il y a quelques vidéos youtube faites par la marque pour mettre sur les rails.

Bon bah tant mieux si tu valides le wondom ! J'ai eu des cours sur le DSP et sigma studio cette année donc ça devrait le faire pour la mise en oeuvre
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Re,
oui, tu peux éventuellement prendre 15W, avec 20 ça a le mérite de tomber juste dur 2A et de simplifier les calculs ^^
sachant que si tu passes des sons techno ou dub, tu peux avoir des trucs très compressés gourmands en jus

Citation :
J'ai eu des cours sur le DSP et sigma studio cette année donc ça devrait le faire pour la mise en oeuvre

ah ben ça devrait le faire alors :)

Chris Kazvon

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