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seba0126

Posteur·euse AFfranchi·e

Membre depuis 15 ans

Sujet de la discussion Posté le 20/07/2011 à 19:02:27

"Quelles sont les bases pour qu'un couplage d'enceintes soit cohérent? "

Hello tout le monde,

je continue de vouloir évoluer vers un avenir d'ingé son et en prévoyance d'une formation sur les Line Array,
je cherche à maitriser le couplage d'enceintes.

Après de nombreuses lectures, je vois qu'il y a:
- des bases pour un couplage fonctionnel
- des types d'enceintes qui le permettent mieux que d'autres
- des principes techniques ajoutés pour des couplages de type line array
- ...

Pourriez-vous m'en apprendre plus à ce sujet?

Merci d'avance pour vos réponses auxquelles je répondrai avec le plus grand des plaisir!

Seba

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marc34.o

1959

AFicionado·a

Membre depuis 16 ans

2 Posté le 20/07/2011 à 22:41:37

Le probléme dans le couplages des enceintes est lié aux différences de trajet de l'onde entre enceintes. si on positionne deux enceintes identiques cote a cote et sans angle entre elles, tant qu'on reste bien dans l'axe du centre situé au milieu des deux enceintes, aucun soucis d'écoute. Mais dés que l'on va bouger un peu sur le coté, la différence de trajet inter-enceintes de l'onde pour arriver aux oreilles devient perceptible. Ce "micro" delay entre les deux enceintes va induire un déphasage au fréquences hautes, et donc courbe de réponse avec des trous et bosses qui varieront en fonction de la position d'écoute.

Le "secret" du bon couplage consiste alors à maitriser la directivité des enceintes pour que celles ci n'empiètent pas l'une sur de domaine de l'autre dans les fréquences présentant de faibles longueurs d'ondes, faibles longueurs d'ondes plus sensible au déphasage que le grave. On utilise des pavillons à directivité constantes pour uniformiser la directivité, et on met un angle entre chaque enceinte afin que que lorsque on se déplace latéralement, on limite l'action d'une enceinte sur l'autre, chacune "arrosant" une partie déterminée du public, tout en ne se recouvrant que le moins possible pour ne pas générer de "trous" entre elles.

En ce qui concerne le line array, on est dans une approche différente. On cherche à faire un couplage vertical et non horizontal, et ce pour un fonctionnement en line source permettant une onde cylindrique qui porte plus loin qu'une onde sphérique traditionnelle.

Dans cet esprit, on réduit la directivité verticale de l'enceinte, et les guides d'ondes aigu sont étudiés spécifiquement pour que les trajets de l'onde soient égaux que ce soit aux extrémités verticales ou milieu de l'enceinte. Cela permet un fonctionnement en vrai line source comme si un seul transducteur vertical existait et émettait en phase de haut en bas. Dans le line source, la directivité verticale de chaque enceinte étant réduite, on peut les coupler sans angle pour le maximum de portée. L'inter-action entre enceintes existe toujours, mais on essaye de le limiter pour que l'onde reste cylindrique. Malheureusement tous les line array ne sont pas des vrais line source et présentent donc trop d'inter-action entre enceintes. Conséquence: le systéme porte moins loin, et en fonction de la position d'écoute, la courbe de réponse peut varier et être perturbée dans des proportions plus ou moins importantes liées à cette inter action entre enceintes.

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seba0126

Posteur·euse AFfranchi·e

Membre depuis 15 ans

3 Posté le 22/07/2011 à 23:37:36

Merci à toi Marc pour ce détail dont j'ai déjà pu sortir quelques points qui m'éclairent.

Sais tu par hasard comment fonctionne un couplage proprement dit? Le principe de couplage de 2 enceintes qui, si je ne fais pas d'erreur, augmente leur niveau sonore général.

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marc34.o

1959

AFicionado·a

Membre depuis 16 ans

4 Posté le 23/07/2011 à 00:46:09

Tout est rapport aux différences de trajets entre enceintes: si les signaux de deux enceintes arrivent à l'oreille de l'auditeur en phase, et donc avec une longueur de trajet strictement identique, pas de probléme, les signaux sont parfaitement sommés provoquant une augmentation de niveau de +6dB. Ca c'est le cas idéal.

Mais dans la réalité, ca se complique: les auditeurs n'étant pas tous placés au même endroit, les longueurs des trajets des signaux arrivant à leurs oreilles changent suivant la position d'écoute. Par conséquence, plus les longueurs des trajets différent, plus le signal sera déphasé, et moins les signaux se coupleront. Mais pire, les différences peuvent même être telles qu'on en arrive à des oppositions de phase. Donc non seulement les signaux ne se couplent pas, mais en + ils s'annulent les uns les autres, ce qui provoque de jolies montagnes Russes dans la courbe de réponse en fréquence, et créant aussi des lobes de directivité accidentés.

Les différences de trajets étant inévitables suivant la position de l'auditeur, il faut donc utiliser certaines astuces: Comme je te l'ai déjà dit, on peut limiter la directivité des enceintes afin qu'une ne puisse aller en perturber une autre. Dans la réalité, ce n'est jamais parfait, les enceintes ont forcément des inter-actions entre elles. On se contente donc d'en réduire et limiter les effets néfastes.

Les longueurs d'onde étant bien plus importantes dans le grave que dans l'aigu, et un déphasage à 180° étant égal à une différence de trajet d'une demi longueur d'onde, on comprendra aisément que les fréquences aigus de l'ordre du cm son très sujettes aux annulations, et que les plus grandes longueurs d'ondes de plusieurs mètres profiteront plus facilement d'un couplage que de l'aigu.

Il sera donc nécessaire lorsque on double, triple, les éléments d'une sono, de tenir compte de l'excès de grave du au couplage, et ayant favorisé cet excès dans le grave. Cela occasionnera bien entendu quelques corrections sur le processeur.

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seba0126

Posteur·euse AFfranchi·e

Membre depuis 15 ans

5 Posté le 31/07/2011 à 15:49:45

ok, je cible concrètement le sujet après re et relecture.

J'ai pu lire qu' un empilement vertical réduit l'angle d'ouverture sur l'axe vertical.
Ce serait l'utilisation de pavillons à directivité constante qui mènerait à ce fait ou il y aurait une explication qui se rapporte plus au fonctionnement d'une enceinte à coté de laquelle je passerais?

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marc34.o

1959

AFicionado·a

Membre depuis 16 ans

6 Posté le 31/07/2011 à 22:32:41

Un empilement vertical de HP réduit la directivité verticale, et ce même avec l'utilisation de HP à radiation directe. C'était déjà le cas avec des enceintes chez JBL dans les années 70 sous forme de colonne, idem pour les colonnes Bouyer très souvent vues dans les églises.
Les 4682 de chez JBL années 70: http://audio-database.com/JBL/speaker/4682-e.html

La directivité est crée par le fait que dés que l'on sort de l'axe vertical de l'enceinte, on se retrouve avec différents trajets du signal pour aller des HP aux oreilles, ce qui crée certains déphasages hors axe et induit donc une directivité, sans pavillon !

C'est exactement ce qu'on exploite dans les systèmes line array/line source. Toutefois, il y a une limite de fréquence à ce procédé: les fréquences supérieures à une demi longueur d'onde séparant chaque HP (de leur centre acoustique) ne formeront plus une onde cylindrique (en opposition à une onde sphérique avec un HP seul). Autrement dit, plus on monte dans l'aigu, plus il faudra que les sources soient rapprochées pour que la directivité soit contrôlée pour faire un vrai line source. On comprendra pourquoi un empilement de HP même aussi petit que 10cm, ne pourra jamais être un vrai line source, la limite haute de fonctionnement en line source pour ces HP de 10cm montés cote à cote sera alors de 1720 Hz ((344/0.1m)/2 ).

Néanmoins, la directivité, sans pour autant continuer en line source (radiation en onde cylindrique) peut continuer à être maitrisée jusqu'à une longueur d'onde entière en ajoutant un peu d'angle entre les HP. C'est ce qu'a exploité Christian Heil dans le systéme incrémental, suite à une étude dont il a publié les résultats à la célèbre AES (Audio Engineering Society) dans les années 80. Cette étude a ensuite servie de base au développement du premier line array VDosc.

Ci dessous, 3 systèmes incrémental couplés (de mon ami Jérome de la société Evasion) et exploitant de nombreux HP 17 cm Audax pour contrôler la directivité dans le médium:
http://perlbal.hi-pi.com/blog-images/120777/gd/1188596158/Festival-Rock-au-Cap-d-Agde-24-Juillet-2007.jpg

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Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

7 Posté le 25/08/2018 à 13:28:34

Bonjour,
Je me permet de revenir sur ce sujet. Dans le cas ou l'enceinte permet de tourner le tweeter de 90°, quel est le meilleur couplage ?

Merci d'avance
Xavier

[ Dernière édition du message le 25/08/2018 à 13:29:32 ]

brikabrak

5744

Je poste, donc je suis

Membre depuis 16 ans

8 Posté le 25/08/2018 à 19:23:25

Celui de droite est mieux. Moins de chevauchement de directivité.

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

9 Posté le 26/08/2018 à 10:29:30

Merci Brikabrak !
Si j'ajoute ces 2 autres solutions, quelle est la meilleure parmi les 4 ?

Merci d'avance
Xavier

Fresnel34

1772

AFicionado·a

Membre depuis 7 ans

10 Posté le 26/08/2018 à 10:46:39

Bonjour,

pour ta première question, comme Brikabrak la deuxième solution car elle augmente la directivité verticale et favorise une dispersion horizontale homogène.

pour ta deuxième question, la première solution est la plus mauvaise des quatre.

la deuxième (qui peut s'assimiler au montage D'Appolito

est donc la meilleure des deux, par contre pour savoir si elle est meilleure ou pas que la lauréate du choix précédent, cela dépend de pas mal de paramètres :

diamètre des sources émissives,

fréquence de transition,

forme et emplacement réel des pavillons . . .

Le plus simple est d'essayer

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

11 Posté le 26/08/2018 à 14:02:17

Merci Fresnel34,
Les dessins correspondent exactement aux enceintes et les proportions sont respectées. Les boomers sont des 12"
La fréquence de transition est à 1200 Hz mais c'est de la bi-amplification et les tweeters sont des ND3030 qui descendent à 500Hz. Si ça peut améliorer le couplage je suis prêt à changer de crossover...

Finalement je pense que ce qui est important c'est la distance entre les HP :
Solution B
De bord à bord :
Boomer 7,5cm
Tweeter 14cm

De centre à centre :
Boomer 39cm
Tweeter 39cm

Solution D
De bord à bord :
Boomer 52cm
Tweeter 3cm

De centre à centre :
Boomer 84cm
Tweeter 28cm

Fresnel34

1772

AFicionado·a

Membre depuis 7 ans

12 Posté le 26/08/2018 à 17:28:48

Bonjour,

Pour ma part, sans calcul d'aucune sorte, je privilégierai le montage D, qui rapproche au mieux les tweeters, tout simplement parce-que pour éviter les lobes, plus la fréquence est élevée, donc la longueur d'onde est courte , plus les transducteurs doivent être approchés.

La solution la plus efficace, mais qui nécessiterai de refaire les caisses (et j'imagine qu'il en est hors de question) et qui était courante il y a quelques années, serai que les deux évents soient condensés en un seul à coté du tweeter et qu'il y ait une enceinte droite et une en miroir gauche avec inversion des positions évent-tweeter.

cette solution a été certainement abandonné pour des raison de coût (deux chaines de fabrication)

Ainsi modifiée, la solution B avec les deux Boomers et les deux tweeters au plus près serai sans contestation la meilleure ! !

[ Dernière édition du message le 26/08/2018 à 17:31:32 ]

brikabrak

5744

Je poste, donc je suis

Membre depuis 16 ans

13 Posté le 27/08/2018 à 01:24:53

Dans ces cas , oui le montage D est dans la théorie le meilleur. (la plus petite distance entre aigus et dispersion dans le bon sens) mais moins facile à réaliser physiquement.

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

14 Posté le 27/08/2018 à 12:10:07

Merci à vous deux,
Je me permet d'approfondir la chose en continuant à illustrer mes propos car je pense que ça peut aider pas mal de gens.
Si je suspends mes enceintes à 4 ou 5 m sous un pont et que je donne un angle de 30° entre les enceintes. Quelle est maintenant la meilleure solution ?

Merci d'avance
Xavier

Fresnel34

1772

AFicionado·a

Membre depuis 7 ans

15 Posté le 27/08/2018 à 15:07:00

Bonjour,

franchement je n'en ai aucune idée,

si tu regarde les règles d'application du point source (dont ta config semble s'approcher), les pavillons doivent être réglés de façon telle que leur axe se rejoignent dans un point situé en arrière des enceintes, et qui correspondra au point de départ virtuel des médiums aigu.

Il faut aussi que le champ de diffusion des pavillons ne se croisent pas comme dans tes schémas

un peu de doc fort intéressante ici :
https://download.yamaha.com/api/asset/file/?language=en&site=countrysite-master.prod.wsys.yamaha.com&asset_id=53250

https://download.yamaha.com/api/asset/file/?language=en&site=countrysite-master.prod.wsys.yamaha.com&asset_id=53300

https://www.techniquesduson.com/Sources%20sonores%20-%20Propagation.pdf

pour les anglophones

https://www.jblpro.com/ProductAttachments/pssdm_1.pdf

bamifou

397

Posteur·euse AFfamé·e

Membre depuis 13 ans

16 Posté le 27/08/2018 à 15:42:54

Salut tout le monde !

Sujet fort intéressant, pour ma part, j'utilise la solution "D" et ce sans "donner" d'angle comme sur la figure " D' " , après mesure et écoute ca le fait plutôt bien !

Les enceintes couplées sont des Audiofocus Sl115.

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

17 Posté le 27/08/2018 à 20:22:52

Merci Fresnel34 pour ces documents forts intéressants et en plus en français !
Je vais lire ça à tête reposée...
Je crois que je vais faire comme toi Bamifou car en plus il y a l'avantage de ne pas devoir tourner le tweeter de 90° et c'est dans le même esprit que ce que propose RCF avec les systèmes TTL6-A.

La question que je me pose encore c'est s'il y aurait un intérêt de baisser la fréquence de coupure du filtrage.
Pour le filtrage passif de la TT22 RCF annonce 1300Hz et pour le modèle actif TT22A ils annoncent 1200Hz.
Pourtant le moteur ND3030 et le pavillon HF94 descendent à 500Hz.
Qu'en dites-vous ?

Fresnel34

1772

AFicionado·a

Membre depuis 7 ans

18 Posté le 28/08/2018 à 01:14:37

Re,

moi, je ne modifierai pas une enceinte commerciale sans avoir les connaissances et l'appareillage nécessaire à sa customisation !

d'autre part , pour prolonger le débat voilà une autre doc Meyer pour les anglophones, c'est un monument de 300 pages avec pas mal d'explications sur les Point-sources : le Meyer Sound Design Reference que vous pouvez télécharger ici :

https://epdf.tips/queue/meyer-sound-design-reference-for-sound-reinforcement.html

et pour les Matheux anglophones : le JBL Sound System Design Reference Manual ici :

https://www.jblpro.com/ProductAttachments/pssdm_1.pdf

[ Dernière édition du message le 28/08/2018 à 01:18:51 ]

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

19 Posté le 28/08/2018 à 11:10:08

Encore Merci Fresnel34 !
Cette documentation Meyer-Sound est une mine d'informations !
Avec en plus des analyses et comparaisons des graphiques de phase. Ça va m'aider à mieux comprendre ce qu'affiche Smaart.
En ce qui concerne les TT22, ce sont des enceintes passives que j'utilise en configuration BIAMP, donc c'est moi qui ai déterminé la fréquence de coupure de mon filtre actif. Pour la choisir j'ai regardé les fréquences de coupures indiquées sur les doc commerciales RCF. Mais vu qu'avec la solution D, les tweeters sont très près mais les boomers très éloignés (52cm) et vu qu'a 1300 Hz la longueur d'onde est de 26cm et à 500Hz de 68cm on devrait avoir un meilleur couplage dans le médium en baissant la fréquence de coupure du filtre.
Qu'en dites vous ?

Danbei

1894

AFicionado·a

Membre depuis 14 ans

20 Posté le 28/08/2018 à 12:13:53

Dans le document de Meyer Sound partagé plus haut, aux pages 117 et 118, il est question du sujet du thread et il conseil ce qui serait la solution C' (pas dessiné ici) :
Les deux enceintes dans le même sens (les tweeters sont donc loin l'un de l'autre) avec un angles entre les deux enceintes.
J’avoue ne pas vraiment comprendre pourquoi ce serais mieux que la solution D'.

Fresnel34

1772

AFicionado·a

Membre depuis 7 ans

21 Posté le 28/08/2018 à 13:30:03

Re,

Citation de Danbei :

Dans le document de Meyer Sound partagé plus haut, aux pages 117 et 118, il est question du sujet du thread et il conseil ce qui serait la solution C' (pas dessiné ici) :
Les deux enceintes dans le même sens (les tweeters sont donc loin l'un de l'autre) avec un angles entre les deux enceintes.
J’avoue ne pas vraiment comprendre pourquoi ce serais mieux que la solution D'.

Il faut lire la totalité du tableau, de ses cases et en comprendre le sens.

Je ne suis pas un anglophone, loin-de-là mais, mais ce que j'en saisis, c'est qu'il s'agit tout simplement d'un montage où les deux enceintes n'interagissent pas l'une vers l'autre.

La démonstration en est faite dans l'avant-dernière ligne où il est indiqué qu'il nécessite une égalisation et donc une amplification par enceinte. Grosso-modo c'est comme si on avait deux systèmes de diffusion indépendants ! A noter qu'en fonction du modèle d'enceinte, l'angle sur le plan vertical varie (dernière ligne).D'ailleur, comme il est expliqué en première ligne, ce montage optimise une grande amplitude de couverture verticale

alors que les deux premiers montages favorisent la longue portée

et que les deux derniers montages, et notamment le trop classiquement vu de deux enceintes posées dans le même sens vertical l'une sur l'autre, sont déconseillés en toutes circonstances !

[ Dernière édition du message le 28/08/2018 à 13:37:59 ]

bamifou

397

Posteur·euse AFfamé·e

Membre depuis 13 ans

22 Posté le 28/08/2018 à 16:29:46

Le couplage est pour moi une histoire de compromis.. (Perf, facilité de mise en œuvre, ou même possibilité de mise en oeuvre,..)
Surtout avec des enceintes "classiques".

Mais il existe quand même certaine enceinte autre que du line array qui sont "couplable".. Et sans vouloir faire de pub, pour le moment le meilleur tarif (en occas) sont la série FR de chez Audiofocus, qui se couplent horizontalement. (La doc est bien explicite, mesure etc.. )

[ Dernière édition du message le 28/08/2018 à 16:44:22 ]

bamifou

397

Posteur·euse AFfamé·e

Membre depuis 13 ans

23 Posté le 28/08/2018 à 16:39:42

Et pour un peu illustrer, "Possibilité de mise en oeuvre " .. Seul solution que j'ai trouvé pour le moment, un système d'accroche pour une paire de tops est assez complex à mettre en oeuvre. ( le poids de la paire frôle les 70kg.. )
Edit, ce n'est pas visible mais une sangle rend solidaire les deux top au "socle".

[ Dernière édition du message le 28/08/2018 à 16:47:05 ]

Elipsys

Nouvel·le AFfilié·e

Membre depuis 19 ans

24 Posté le 03/09/2018 à 23:15:56

Bonsoir à tous,
Ce week-end j'ai eu l'occasion de tester la solution D lors d'une petite prestation en plein air.

Le résultat est tout à fait satisfaisant.

bamifou

397

Posteur·euse AFfamé·e

Membre depuis 13 ans

25 Posté le 04/09/2018 à 08:14:38

Tant mieux dans ce cas !
Par contre, je sais que c'est plus fastidieux pour la mise en oeuvre, mais les caissons couplés au centre c'est quand même mieux pour l'homogénéité de la diffusion des basses fréquence ! :D

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