Créateur d'enceintes acoustiques

Etude du comportement non linéaire d’un haut-parleur, les paramètres T&S

Nicolas Quaegebeur, dans le cadre de sa thèse de doctorat, a réalisé une étude très intéressante sur le comportement non linéaire d’un haut-parleur bas-de-gamme de conception très classique, le Monacor SP165-PA.

Afin de prédire le comportement non linéaire sur toute la bande passante, la première étape est de déterminer les paramètres de Thiele et Small en régime de grande amplitude (comportement en basses fréquences).

montage mesures parametres T&S

Pour identifier le comportement dans les basses fréquences du haut-parleur, Nicolas a mis en place un montage expérimental permettant de mesurer les paramètres Thiele et Small en fonction du déplacement de la membrane (par adjonction d’un courant continu).

Les grandeurs mesurées sont : le déplacement de la structure X(t), le courant parcourant la bobine I(t) et la tension aux bornes de la bobine U(t). Par méthode de comparaison il en déduit les paramètres Thiele et Small suivants :

  • la résistance électrique Re
  • l’inductance de la bobine mobile L
  • le facteur de force Bl du moteur
  • les constantes mécaniques (raideur Km, masse Mm et amortissement Rm)

Les mesures sont réalisées pour une excursion de l’équipage mobile allant de -3mm à +3mm.

Re fct excursion
inductance L fct excursion
facteur de force BL fct excursion
Km fct excursion
masse mobile Mm fct excursion
Rm fct excursion
Il apparaît que le facteur de force Bl, l’inductance de la bobine L et la raideur Km varient de manière significative avec l’excursion de la membrane pour le haut-parleur considéré. Ce sont donc ces trois paramètres qui sont les responsables majeurs des non-linéarités dans les basses fréquences.

Rappelons que cette étude a été réalisée sur un produit n’ayant pas un très haut-niveau de technicité, le Monacor SPH-165-PA est un haut-parleur sans prétention destiné aux enceintes de sonorisation d’entrée de gamme. Il est évident qu’un woofer de plus haut-de-gamme présenterait des variations de paramètres moindres.

Cette étude nous permet d’avoir un aperçu des axes d’amélioration qui occupent les fabricant sérieux, désireux de limiter au maximum ces phénomènes.

Identifiant SIRET : 583 281 486 00018