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Spécial « Congrès Acoustics 2012 »
Un capteur de nouvelle génération pour la mesure d’impédance acoustique en contexte industriel
En outre, l’usage courant du capteur ne nécessite pas de
démontage/échange des microphones, ce qui apporte
un gain en précision important comparé à une méthode
standard à deux microphones [7], dont une application à
la mesure d’impédance a été illustrée dans [8].
Fig. 2 : Vue du capteur doté de son électronique (à gauche)
et application à la mesure de l’impédance d’une enceinte
acoustique (à droite)
View of the impedance sensor (left) and its application
to loudspeaker enclosure design (right)
Exemple d’application : caractérisation d’une
enceinte acoustique
Une illustration de l’intérêt de la mesure d’impédance a
été présentée il y a quelques années dans le cas d’une
charge résonante complexe [1]. Afin d’illustrer l’augmenta-
tion de la précision dans la mesure d’impédance acquise
au cours de la dernière décennie, la troisième génération
de capteur est ici appliquée à la caractérisation d’une
enceinte colonne de haut-parleur (son optimisation n’est
pas le sujet de cette présentation).
En raison de sa dimension longitudinale importante, une
enceinte colonne présente des résonances acoustiques
aux fréquences moyennes [9,10]. Ceci a un impact néga-
tif direct sur la réponse en pression du haut-parleur et sur
la qualité de la restitution sonore. Une solution courante
consiste à diviser le volume de l’enceinte par une paroi
perforée, réduisant ainsi les résonances acoustiques dans
la cavité. Deux questions pratiques se posent alors :
- Comment concevoir avec précision l’enceinte en tenant
compte d’une paroi perforée?
- L’accord de l’évent (dans le cas d’une enceinte bass-reflex)
est il affecté par l’introduction de la paroi perforée ?
Quatre configurations sont étudiées à partir d’une
même enceinte : une enceinte close, une enceinte bass-
reflex, une enceinte bass-reflex avec une paroi perfo-
rée amortie, ou non amortie (figure 3). Le volume brut
est de 10,6 L, et l’enceinte bass-reflex est accordée à
la fréquence de 70 Hz (les corrections de longueurs
interne et externe de l’évent sont respectivement de
1,65 cm et 2,34 cm).
Fig. 3 : Description des enceintes étudiées
Description of the studied enclosures
La démarche adoptée dans la suite de ce travail consiste à
mesurer et à modéliser l’impédance vue par la face arrière
du haut parleur. Cette impédance est liée aux caractéristi-
ques géométriques et mécaniques de l’enceinte. Les char-
ges acoustiques du haut-parleur, et notamment la charge
arrière, ne sont pas prises en compte. La figure 4 illustre
ce propos et montre le schéma électroacoustique géné-
ral [11] dans lequel figurent les impédances de rayonne-
ment des faces avant (Z
ar1
) et arrière (Z
ar2
) du haut-parleur.
L’impédance acoustique que l’on souhaite déterminer est
la quantité située à droite du trait pointillé.
Fig. 4 : Modélisation électroacoustique simplifiée de l’enceinte
mesurée
Current electroacoustic modelisation of enclosures
Modélisation électroacoustique
Dans cette étude, nous cherchons à confronter les résultats
fournis par le nouveau capteur à des données simulées. Pour
ce faire, nous présentons ici rapidement un modèle classi-
quement utilisé au LMA et qui a été validé lors de l’étude de
nombreux cas de haut-parleurs et d’enceintes. Ce modèle
utilise une approche à constantes localisées associée à un
schéma de discrétisation spatiale simple visant à décrire
les effets de propagation à l’intérieur de la cavité, et notam-
ment les premières résonances longitudinales de l’enceinte.
