Enceinte 2 voies Biblio 80W Diy

[Phil19]

Bonjour à tous,

Ca y est le Père Noël est passé en région Parisienne !
Et voilà ce qu’il m’a déposé :
Deux HP de 165 membranes en fibre de carbone neuf.
Deux tweeters à dôme textile neuf.

Sympa le Père Noël cette année !

Bon, je vais casser un peu l’ambiance, ce n’est pas le bonhomme habillé en rouge qui m’a déposé cela mais un de mes fournisseurs fabriquant de HP Italien.
ASK est avant tout un fournisseur de HP automobiles mais il a une branche Hifi nommé SIPE Electroacoustique qui n’est pas mal du tout. Certains d’entre vous connaissent ?

Bref, le cahier des charges que je leurs avaient soumis était de pouvoir faire une enceinte de 80 à 100W en deux voies type bibliothèque à partir d’un HP de grave de 170 et d’un tweeter à dôme.

Voilà ce que j’ai reçu :
Le HP de 165

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Le tweeter:

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Ils m’ont également envoyés une mini étude de calcul d’enceinte ainsi que la fréquence de coupure préconisée en précisant : « le project du box bass reflex avec le HP 165 mm ASK.
Nous vous conseillons un filtre passe-bas 12 dB octave centrée à peu près à 2500 Hz.
Le filtre du tweeter doit se faire en conséquence. »

164mm_8_Ohm.pdf

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BassBox Pro pdf.pdf

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Je vous livre ici en vrac les infos dont je dispose et je n’ai fais aucune simulation pour le moment.
J’ai constaté que certains d’entres vous maitrisaient très bien les logiciels de simulation.
Donc si vous pouviez me faire des propositions de ce que vous feriez à ma place cela m’aiderait beaucoup. Je ne suis pas à ma première réalisation d’enceintes acoustique mais jusqu’à présent je suis toujours parti de plan soit Audax (encore un de mes ex fournisseurs) ou de RCF plutôt pour la sono.

Une fois les plans établis ensemble, je vous ferais suivre l’état d’avancement du projet.

Ce projet ne prêtant pas concurrencer vos réalisations beaucoup plus élaborées mais plutôt de faire au mieux avec les composants dont je dispose et d’éviter les grosses erreurs de calcul que certains de nos lecteurs pourront reprendre si ils souhaitent faire une réalisation DIY.

Merci de m’avoir lu jusque là.

[Zindozs]

Haaaarg! La fibre de carbone
En 16 cm, tu pourrais presque te passer de tweeters! J'ai un poste avec des 16 carbone, il y a des aigus à foison. La membrane est suffisamment légère pour passer les 18khz sans sourciller. Par contre, ce poste est équipé d'un petit subwoofer (8cm) dans un caisson de basse pour renforcer le grave.

[Phil19]

Bonjour Zindozs,

Haaaarg! La fibre de carbone

Effectivement ce sont de belles pièces. Le 165 est vraiment impressionnant avec son gros cache-bobine sa membrane en fibre de carbone et sont évent arrière.
Le tweeter n'est pas en reste, dôme textile et je ne sais pas si on le voit bien sur la photo mais la pièce en plastique qui maintient le tout à un évidement pour faire un guide d'onde en partant à la base du dôme.
Le fournisseur propose une caisse d'environ 16 litres avec un évent de 50mm et de longueur 80.21mm, filtre centré autour de 2500Hz avec une pente de 12db.
Qu'en pensent les experts du forum? Il faut dire qu'ils ne se sont pas beaucoup manifestés pour le moment...
Je ne suis pas expert en calcul de composants pour le filtre, est-ce que quelqu'un peut me faire une simulation?

[vans60]

WINISD

[hornman]

J'ai jeté un œil sur les docs du HP.

Les paramètres:
Fs = 60, Hz
Qms = 3,34
Vas = 8,98 liters
Cms = 0,42 mm/N
Mms = 16,75 g
Rms = 1,891 kg/s
Xmax = 3, mm
Sd = 122,7 sq.cm
--Electrical Parameters--
Qes = 0,79
Re = 6,4 ohms
Le = 0,679 mH
Z = 8, ohms
BL = 7,14 Tm
Pe = 100, watts
--Electromech. Parameters--
Qts = 0,639
no = 0,237 %
1-W SPL = 85,89 dB

C'est bien un HP utilisable en bass-reflex, c'est d'ailleurs plus un HP pour faire des monitors.
La membrane est assez lourde pour un 6,5", 16 grammes, cela vient du fait que la bobine à un gros diamètre 36mm sur support bobine Kapton, ce qui donne un rendement assez faible de l'ordre de 86-87db/2,83v/1m.

Dans 16 litres le facteur d'alignement est de environ 4,34.

simul BR 16 litres.JPG (64.79 Kio) Vu 8253 fois

Comme tu peux le voir, il n'y aura pas beaucoup de niveau en dessous de 50hz, de toute façon avec un 16cm faut pas espérer non plus descendre trop bas.

Le 165 est vraiment impressionnant avec son gros cache-bobine sa membrane en fibre de carbone et sont évent arrière

ce n'est pas un "évent" à l'arrière de l'aimant, mais une décompression qui à 2 avantages:
1 - Permettre un meilleur refroidissement de la bobine.
2 - Éviter d'avoir une cavité résonnante entre le cache poussière (qui n'est pas transparent) et la plaque de champ avant.
C'est de toute façon un HP qui est capable d'encaisser de fortes puissances, le support de bobine en Kapton permet des températures élevées, par contre je ne connais pas la hauteur et le nombre de couches sur la bobine, mais c'est probablement 2 couches de bobinage, ensuite tout dépend de la forme du fil, le plus classique c'est round, mais il existe aussi des fils plats et hexagonaux qui permettent un meilleurs remplissage et une plus forte dissipation thermique.
La plaue de champ arrière comporte aussi un dégagement qui permet une meilleure élongation de l'équipage mobile et d'éviter que la bobine ne vienne talonner sur la plaque, ce qui laisse supposer le la hauteur de bobine est importante.
Il serait possible de connaitre cette hauteur en mesurant l'épaisseur de la plaque de champ avant, le Xmax du HP étant de 3mm, cela veut dire que hauteur de plaque+2X xmax devrait donner à peu de chose près le hauteur de bobine.

Le tweeter n'est pas en reste, dôme textile et je ne sais pas si on le voit bien sur la photo mais la pièce en plastique qui maintient le tout à un évidement pour faire un guide d'onde en partant à la base du dôme.

Ce que tu appelles "guide d'onde" s'apparente plus à une petite amorce de pavillon, cela devrait permettre d’augmenter légèrement le gain en fin de bande de réponse du tweeter.

Pour le filtre, là c'est plus compliqué, malheureusement une simulation ne donnera pas grand chose, il faudrait pour que ce soit valable, entrer la courbe de réponse réelle des 2 HP pour que le simulateur puisse vraiment tenir compte des courbes de réponse des HP, ce qui n'est pas le cas avec la plupart des simulateurs.

Ci dessous la courbe de réponse mesurée sur baffle normalisé:

courbe.jpg (84.71 Kio) Vu 8253 fois

ne pas tenir compte de la courbe en grave qui ne correspond pas à une charge de 16 litres en BR.
En haut, on voit bien que le HP ne monte pas très haut, donc pas possible de se passer d'un tweeter (ce n'est pas un large bande), la bobine de grand diamètre et probablement assez longue est très selfique, d’où la coupure rapide au dessus de 3000 hertz.
Vu le pic de niveau à 3000hz, il te faudra au moins un filtre 12db et peut être 18db, encore faut il un tweeter capable de prendre le relais à cette fréquence, ce qui n'est pas toujours possible avec certains modèles avec une bobine de 25mm.
As tu le courbe de réponse du tweeter pour faire un premier plan d'un filtre?

[Phil19]

Bonjour Hornman,

Tout d’abord merci pour le travail effectué, c’est sympa.

Je pense que je vais faire appel à tous les experts du Forum, Doc (Tichu) pour l’électronique, Hornman pour les enceintes et Stan pour les lecteurs CD…

Le fournisseur me préconise une caisse de 15 ou 16 litres max avec un évent calculé dans le doc Bassbox.
Je lui ai demandé aussi la courbe du tweeter, je me doutais qu’elle me serait indispensable, mais pour le moment je suis et ils sont en vacances. Je pense les avoir l’année prochaine.
C’est tout ce qu’il te faut comme informations complémentaires ?

En attendant de calculer les filtres j’aimerai commencer la caisse. J’ai quelques questions :
Je cherche à faire une enceinte biblio, quelles sont les cotes que tu préconises. Je sais qu’il existe des cotes avec les chiffres d’or…
Quelle distance puis-je mettre entre le tweeter et le HP de basse ?
Je pensais mettre sur le même plan le Tweeter et le HP de basses (défonceuse pour encastrer les HP) pour des raisons esthétiques. Est-ce une mauvaise idée au point de vu acoustique ?

L’évent sera à l’arrière en face le tweeter.
Concernant le rendement dans le bas, et le rendement tout court, j’avais remarqué qu’ils étaient assez bas mais je vais les attaquer normalement avec un Scott 460 que Doc m’a aidé à réparer. Donc pas de soucis car il est assez riche dans ce registre (grave) et il a une grosse réserve de puissance.

Voilà, j’attends tes conseils.

[hornman]

Dans un premier temps il faut effectivement la courbe de réponse du tweeter.
Avec un tel volume, difficile d'appliquer des proportions "dites d'or".
Tu seras bien obligé d’avoir une hauteur et un largeur minimales, l'important c'est de ne pas avoir en interne et en externe des longueurs identiques.
Plus tu pourras approcher le tweeter de 16cm, mieux ce sera, si tu peux encastrer les HP c'est pas plus mal.
Pour le rendement, ça reste une biblio, donc pour une écoute de proximité, le rendement est bien suffisant.

[Phil19]

Bonjour Hornman,
Dès que j’ai la courbe de réponse du tweeter je la mets à disposition.
Je vais étudier le plan de la caisse. Je te tiens informé.
Pour l’écart entre le Tweeter et le boomer je pensais mettre environ 1,5 à 2 cm maxi entre la fin du saladier et le début du guide d’onde.
Tu as parfaitement raison, une biblio reste une biblio et le rendement me semble bien suffisant si j’ai la finesse et la qualité.
Joyeux Noël à tous…

[hornman]

Tu peux même, si c'est possible, diminuer encore l'écartement tweeter boomer, mais avec 2cm c'est déjà très bien.
Pour la mise au point du filtre, il faut bien garder à l'esprit que ce sera théorique, tu auras donc probablement quelques essais à réaliser à l'oreille.
Question, les HP sont neuf?
Si c'est le cas, avant de procéder à derniers réglages, il faudra d'abord roder le 16cm.

[Phil19]

Question, les HP sont neuf?

Oui les Hp sont neuf. Il me semble effectivement qu'il va falloir passer par un rodage du boomer même si certaines personnes n'y croient pas, je le fais car ça ne coute rien juste un peu de temps.
Concernant le réglage probable du filtre j’espère tomber par trop loin au niveau de tes calculs pour la fréquence de coupure, le fournisseur me préconise vers 2500 Hz. Après si il faut atténuer le tweeter par un pont de résistances ce n’est pas bien grave. De toute façon je monterai les composants sur planche de bois et câblage en l’air pour pouvoir peaufiner avant le circuit époxy définitif.
Mais attendons la courbe en fréquence du tweeter.

Je viens de nettoyer mon lecteur DN-1800 F car les tiroirs étaient collés par le graisse sèche.
Quel boulot ! Et rerégler tout ça après !

Pour revenir à la biblio, j’ai réalisé, pour mon bureau une petite installation, il y a quelques années, avec deux biblio et un caisson de grave. Je te laisse découvrir le fournisseur des HPs.

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DSC02442.JPG (145.35 Kio) Vu 8219 fois

Ca marche très bien pour mon « Home studio » et les graves descendent bien bas.

[Phil19]

Bonjour Hornman,

J’ai commencé à faire un calcul théorique du volume utile de l’enceinte.
Le fournisseur me demande un volume de 16 litres auquel je rajoute le volume arrière du Hp de grave et de l’aigu (431cm3), le volume de l’évent (157cm3), volume du filtre (350cm3) et enfin les renforts interne (300cm3) soit un volume utile de 17238 cm3.
Seul le volume du filtre à été pris un peu de façon aléatoire.
Avec l’encombrement des HP, la façade doit avoir une cote utile (donc sans épaisseur) de 18 cm par 30cm. J’en déduis donc une cote de 32 cm pour la profondeur.

En reprenant la loi du nombre d’or, si je pars du 18cm, j’obtiens 29cm (ald 30) de haut et 47 (ald 32) de profondeur.
Pour la hauteur c’est très bien, pour la profondeur ce n’est pas terrible mais je suis obligé de me tenir au volume calculé.
Je n’ai pas tenu compte du Dacron interne, ai-je bien fais ?
J’attends toujours la courbe du tweeter : Patience et longueur de temps font plus que force ni que rage.

[hornman]

Pour le volume, c'est pas non plus à 2cl prêt, les tolérances des HP sont bien plus importantes.
Pour l'amortissant, ne pas en tenir compte, d'autant qu'en fait il aura pour effet d'augmenter le volume et pas de le diminuer, en modifiant la célérité.
Pour les nombres d'or, déjà il n'a jamais été prouvé que c'était un plus, et dans le cas d'une biblio, c'est pas toujours possible, donc faut mieux faire avec des dimensions raisonnables en HxLxP.

[Phil19]

Bonjour,
Voici les caractéristiques du tweeter:

25_prt.pdf

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j'espère qu'il y a tout ce qu'il faut.

[hornman]

J'insiste bien sur le fait qu'il ne sagit que d'une simulation de filtrage en s'inspirant des courbes de réponses du constructeur.
Cela signifie que ça ne peut en aucun cas se substituer à des mesures en condition et un réglage final en écoute.
De même, j'ai procédé à une atténuation du tweeter de 2db selon les infos communiquées dans les PDF.

Schéma du filtre

Filtre.jpg (24.25 Kio) Vu 8105 fois

Courbe SPL du filtre, j'ai juste un problème d'échelle avec le niveau SPL, pas moyen de trouver le réglage dans LSPCad 6.2

J'aimerai quand même avant que tu ne démarre ton projet que ceux qui ont les outils et les connaissance interviennent sur le sujet, je pense notamment à blue note

La fréquence de coupure du tweeter est assez basse, environ 2500hz, soit 2,5 fois le FR du tweeter, peut être que à la vue de la courbe du boomer, une coupure à 3000hz serait envisageable.

Pour le 16cm
Z HP 8 Insertion db -3,61

Self (mH) 1,00 FC Hz 1930,09

Capacité (µf) 6,80 COEF Surtension 0,660


Pour le tweeter:
Z HP 8 Insertion db -2,78

Self (mH) 0,68 FC Hz 2579,20

Capacité (µf) 5,60 COEF Surtension 0,726

[blue note]

Je vais préparer un tuto sur le logiciel qui me sert de support dans la mise au point de mes filtres,en introduisant les paramètres et profiles des courbes des hp utilisés par Phil19.
J'avais commencé ce type de sujet dans mon petit forum,je vais le reprendre en utilisant les hp de Phil19
Dès que j'ai le temps ,j'ai un ampli à essayer

[blue note]

Avant de poster les saisies d'écran ,je ferai comme Hornman ,ce n'est que de la simulation ,les valeurs trouvées sont à essayer,mais ne garantissent pas un résultat gagnant
J'ai donc rentré les paramètre de tes hp dans le logiciel,puis en fonction de ces derniers et d'autres tel que le surtension en fin de courbe et la pente de la réponse un profile de courbe se dessine.
Pour le 16 cm c'est une charge close,y a pas le choix,au moins pour la simulation du filtre.
J'ai tenu compte de la résistance série des deux selfs dans le cadre d'un 18DB/Oct sur le passe-bas soit des self de 14/10, respectivement 0.24 ohm et 0.17ohm.
Par contre dans la simulation des charges close et basse-reflex j'ai oublié la second self et n'ai compté que 0.24ohm en série
Je n'ai normalement pris que des valeurs de composants normalisées
Il est possible d'essayer du 6,12,18,24 dB/Oct que se soit pour le passe-bas comme le passe-haut.

Basse reflex 16 litres.jpg (88.85 Kio) Vu 8038 fois

Clos 16 litres.jpg (84.75 Kio) Vu 8038 fois

Profile des courbes.jpg (82.73 Kio) Vu 8038 fois

18-18db-Oct.jpg (102.72 Kio) Vu 8038 fois

Diagramme polaire vertical.jpg (104.4 Kio) Vu 8038 fois

Pour la dernière saisie.
Courbe blanche 1500hz
Courbe Bleu ciel 2000hz
Courbe Jaune 2500hz
Courbe rouge 3000hz
Courbe Bleu foncé 3500hz
Courbe Noir 4000hz

[blue note]

2013-01-17_145826.jpg (119 Kio) Vu 8037 fois

Je m' aperçois que les saisies ne sont pas très "zoomable" si c'est le cas je ferais des saisies fenêtres par fenêtre comme pour les dernières images postées

[Phil19]

Bonjour,

En premier lieu, merci beaucoup à Hornman et Blue note pour tout ce travail qui à dû vous demander un temps non négligeable.

Sur les notes de Hornman, le schéma est très clair sauf que dessous tu indiques :

Pour le 16cm
Z HP 8 Insertion db -3,61
Self (mH) 1,00 FC Hz 1930,09
Capacité (µf) 6,80 COEF Surtension 0,660 (c'est quoi le coef de surtension, important lors de la commande?)

Pour le tweeter:
Z HP 8 Insertion db -2,78
Self (mH) 0,68 FC Hz 2579,20
Capacité (µf) 5,60 COEF Surtension 0,726

Pour les basses il faut quand même ajouter le condo de 10uF et la résistance de 8.2 ohm pour avoir un filtre comme sur le schéma ?
Pour les aigus, le réseau de résistances sert à atténuer le Tweeter pour s’aligner à celui du 16cm.

Sur les notes de Blue Note :
Je m’attendais à des valeurs très proches de celles de Hornman mais pas du tout.

Filtre Bleu Note Aigu.jpg (25.55 Kio) Vu 8018 fois

Filtre Bleu Note Basse.jpg (26.75 Kio) Vu 8018 fois

Du coup je suis perdu. Qui peux me faire une synthèse du schéma du filtre.
Je rappelle juste le CDC : Filtre 2 voies autour de 2500 hz pour un volume 16 litres avec un évent de 50mm et de longueur 80.21mm, filtre centré autour de 2500Hz avec une pente de 12db.
Je sais que ce n’est pas simple mais je suis incapable de faire ce choix moi même. Dites moi ce que vous feriez à ma place.
Pour information, on a encore un peu de temps pour y réfléchir car la caisse n’est pas encore faite. Je rassemble le bois pour le moment.

[blue note]

Ce n'ets pas un filtre proposé pour l'un par hornman et l'autre par blue note
Que se soit le filtre proposé par le logiciel de hornman ou par le logiciel que j'utilise,il n'y a pas de solution miracle
il te faut te munir de selfs condos résistance et faire des essais et trouver TA solution
Maintenant j'ai choisi des coupures à 18db/Oct parce que via le logiciel c'était avec cette combinaison que la courbe théorique était la plus linéaire.
Mais pour encore plus te faire douter il n'en serait pas de même dans la réalité mon expérience de ce logiciel me le dit
Maintenantt je peux te faire une simulation avec des coupures à 12db de chaque côté et à 2500 hz si ça te rassure
Avec en plus un joli dessin du filtre

[hornman]

Oui bien sur, le circuit RC en // sur le boomer et une compensation d'impédance et les résistances un pont diviseur de tensions pour atténuer le tweeter.
Les autres information concernaient les circuits de filtrage des HP.

Les valeurs sont différentes entre nos 2 filtres parce que blue note est parti sur un filtre du 3ème ordre et moi un 2ème, l'avantage principal de son schéma est une meilleure tenue en puissance du tweeter, le mien un cout un peu moins élevé.
Comme il le précisait, ce ne sont que des schéma théoriques, seuls des réglages à l'écoute et encore mieux mesure/écoute te permettront d'obtenir le meilleur résultat.