F1.TXT

(11 KB) Pobierz
@@@F_Titel 
le VTP 
@@@F_Text 
@@@F_Untertitel 
un système de grave spécial 
@@@F_Text 
 
@@@F_Textfett 
projet: E. Fikier 
@@@F_Text 
 
@@@F_Einleitung 
On connaît, dans le monde merveilleux des enceintes Hi-Fi, 5 principes de 
construction: l'enceinte close, la bass-reflex, l'enceinte à pavillon (horn), la ligne de 
transmission et le système à évent ouvert. La VTP (Voigt Tapered Pipe) est un 
système à évent ouvert qui combine les avantages de l'enceinte à pavillon et de la 
ligne de transmission. Nous allons, dans le présent article, examiner d'un air critique 
les performances acoustiques de ce tuyau musical. 
@@@F_Text 
 
Lors de la reproduction des sons graves, les ondes sonores produites à l'avant et à 
l'arrière du haut-parleur s'annulent. L'avant et l'arrière du reproducteur doivent, pour 
cette raison, rester séparés. L'une des solutions consiste à monter le haut-parleur 
dans un volume clos; cette approche présente cependant l'inconvénient d'une 
augmentation de la fréquence de résonance du reproducteur. Sur un coffret bass-
reflex un évent bass-reflex (dit résonateur d'Helmholtz) assure un accord sur une 
fréquence grave. On dispose ainsi d'une reproduction des graves plus présente que 
dans le cas d'une enceinte close. L'inconvénient par rapport par un système clos est 
une reproduction des impulsions moins bonne. 
 
@@@F_Textfett 
Convertisseur acoustique 
@@@F_Text 
Les systèmes à pavillon ont toujours pu s'honorer d'un club d'adhérents fanatique. 
Les amateurs des enceintes à pavillon vantent le rendement élevé, la dynamique et 
la faible distorsion de «leurs» pavillons. Les enceintes à pavillon les plus connues 
portent les noms fameux de Webster, Wilson, Klipsch ou Lowther. 
Les pavillons présentent pour la plupart une structure exponentielle. La surface est, 
de la gorge jusqu'à l'embouchure, en augmentation constante. Un mouvement faible 
du haut-parleur se traduit, dans la gorge, par une pression élevée. À l'embouchure 
on a mise en mouvement d'une masse d'air importante à une pression faible. Une 
meilleure adaptation acoustique permet d'augmenter le rendement de près de 50%. 
Le haut-parleur du système ne se déplaçant que peu, la distorsion reste faible. 
 
@@@F_Textfett 
Résonateur à tuyau 
@@@F_Text 
À l'image du pavillon, la ligne de transmission (TL) connaît son équipe de 
«supporters» fervents. Ces amateurs irréductibles n'arrêtent de parler de qualités 
telles que transparence du son, ainsi qu'une reproduction sans coloration jusque 
dans l'extrême-grave. Parmi les systèmes TL les plus connus on compte, le Rogers 
Monitor, très populaire dans les cercles d'amateurs de réalisations personnelles et le 
S.O.T.A (State Of The Art). 
Dans sa forme la plus simple, une ligne de transmission n'est en fait qu'un tuyau 
dont l'une des extrémités est fermée. La fréquence à laquelle on obtient une 
oscillation de l'air avec le haut-parleur est fonction de la longueur du tuyau. La 
fréquence de résonance fs répond à la formule: 
 
	fs = c / (l x 4), 

équation dans laquelle c représente la vitesse du son (344 m/s) et l la longueur [en 
m] du tuyau. Un tuyau d'une longueur de 2 m aura ainsi une fréquence de 
résonance de 344 / (2 x 4) = 43 Hz. La reproduction de sons graves exige partant 
un tuyau d'une longueur relativement importante. 
Il est courant de rencontrer, dans le cas d'une ligne de transmission, une longueur 
de tuyau de 2 à 3 mètres. Une telle longueur n'étant pas présentable dans un salon, 
on procède purement et simplement à un repliement du tuyau. 
 
@@@F_Textfett 
Renvois 
@@@F_Text 
Outre la fréquence de résonance proprement dite (40 Hz par exemple), une ligne de 
transmission produit également les harmoniques de cette fréquence, c'est-à-dire 80, 
120, 160, 200 et 240 Hz etc... Ces harmoniques se traduisent par des accidents 
(bosses) sensibles dans la caractéristique de fréquence. Le remplissage du tuyau à 
l'aide de matériau d'amortissement telle que laine à longues fibres se traduit par un 
amortissement de ces «renvois» acoustiques et une courbe de réponse en 
fréquence plus plate. 
De par l'importante résistance acoustique derrière le woofer la masse dynamique 
augmente, ce qui se traduit par une diminution de la fréquence de résonance. Le 
frottement de l'air dans le matériau d'amortissement produit en outre un effet 
isotherme, l'énergie vibratoire des ondes sonores se transformant alors en chaleur. 
Selon la densité de compression du matériau, la vitesse du son peut passer de 344 
m/s à une valeur comprise entre 280 et 320 m/s. Une célérité du son plus faible 
permet de diminuer la longueur du tuyau. 
 
@@@F_Textfett 
Variations de pression 
@@@F_Text 
Le transducteur à tuyau ouvert prend las forme d'un tuyau cylindrique ou 
parallélépipédique dont l'une des extrémités est fermée. Ce système produit, 
comme la LT, outre la résonance propre du tuyau, les harmoniques 
correspondantes. La Pied-Piper de la société TSN de Haarlem est un exemple de 
système à tuyau ouvert. L'air pouvant entrer et sortir du coffret on a, en comparaison 
avec un système clos, établissement d'une pression acoustique moindre à l'intérieur 
du coffret. Les oscillations induites des parois du coffret restent ainsi limitées. Autre 
avantage: le risque de voir apparaître des ondes stationnaires devient notablement 
plus faible en raison de l'établissement d'une pression acoustique moindre que dans 
le cas d'un coffret clos. Contrairement à ce qui est le cas avec la LT, il n'est pas 
question de mettre du matériau d'amortissement dans le tuyau, ce qui peut, dans 
certains cas entraîner une mise en résonance du tuyau avec pour conséquence une 
coloration audible. En raison de l'absence d'amortissement dans le tuyau le woofer 
ne subit, à sa fréquence de résonance, qu'un amortissement négligeable. Vu 
l'absence de freinage mécanique c'est à l'amplificateur d'assurer l'amortissement. 
Ce type de système à tuyau ouvert est, partant, de manipulation délicate en ce qui 
concerne le facteur d'amortissement de l'amplificateur. 
 
@@@F_Textfett 
Le VTP (Voigt Tapered Pipe) 
@@@F_Text 
Une des variations sur le thème tuyau ouvert est le tuyau conique (cf. figure 1). Son 
principe a été développé au début des années 30 par Paul Voigt. Au Royaume-Uni 
le VTP est connu, dans le monde des amateurs d'enceintes de fabrication-maison 
sous les noms de «Basset» et «Monolith». On retrouve, dans l'étude «Howard 
Castle» une application commerciale récente d'un VTP replié. Le transducteur est 
un tuyau conique sur lequel on a monté, au 1/3 de sa longueur, le woofer. Tout 
comme avec une ligne de transmission, la résonance du tuyau est fonction de la 
longueur. De manière à lui garder une certaine compacité, le tuyau est soumis la 
plupart du temps à un repliage. Comme dans le cas d'un pavillon, le tuyau travaille, 
de par sa forme conique, en convertisseur acoustique. Le moindre débattement du 
woofer se traduit, dans la partie étroite du tuyau, par une augmentation importante 
de la pression. À l'embouchure du tuyau le mouvement de l'air est important et la 
pression faible. Le rendement aux fréquences graves augmente fortement en raison 
de la conversion acoustique. Le montage du haut-parleur au 1/3 de la longueur du 
tuyau et la forme conique se traduisent par un étalement des résonances de tuyau 
sur une plage de fréquences plus importante. La courbe de (réponse en) fréquence 
est partant plus plate que dans le cas de la ligne de transmission. De plus, la forme 
conique freine la naissance d'ondes stationnaires. Le VTP voit ses parois et le 
woofer dotés de matériau d'amortissement. L'absence d'amortissement mécanique 
implique l'utilisation d'un amplificateur disposant d'un facteur d'amortissement élevé. 
 
@@@F_Klickfont 
@@@Klickbild 11.EPS
Figure 1. VTP avec une longueur de tuyau de 180 cm. L'espace derrière le woofer 
@@@Klickbild 11.EPS
pourra être comblé avec du sable, le pied creux offrant la place nécessaire au filtre. 
@@@F_Text 
 
@@@F_Textfett 
Amortissement du VTP 
@@@F_Text 
Comme cela est le cas avec la LT, le remplissage à l'aide de laine à longues fibres 
se traduit par une augmentation de la masse dynamique et partant un abaissement 
de la fréquence de résonance. Cette laine garantit en outre un très amortissement à 
la fréquence de résonance. 
La figure 2 reproduit une mesure de fréquence du Seas WP171 NP monté dans un 
VTP de 180 cm (selon le croquis de la figure 1). La courbe A représente la pression 
acoustique au niveau du woofer. On constate clairement que, en-dessous de 150 
Hz, la pression acoustique diminue de 6 dB/octave. La courbe B montre la pression 
acoustique à l'embouchure du tuyau. Le produit du tuyau est étalé sur une plage de 
fréquences étendue. La courbe C donne la pression acoustique combinée du 
woofer et du tuyau. Le point-3 dB se situe aux alentours de 30 Hz, un résultat 
excellent pour un woofer de 17 cm. 
 
@@@F_Klickfont 
@@@Klickbild 12F.EPS
Figure 2. Caractéristique de fréquence d'un VTP avec un Seas WP171 NP. La 
@@@Klickbild 12F.EPS
courbe A représente la mesure acoustique au niveau du woofer, la courbe B 
@@@Klickbild 12F.EPS
montrant cette mesure effectuée au niveau de l'embouchure du tuyau, la courbe C 
@@@Klickbild 12F.EPS
étant une combinaison de ces 2 mesures. 
@@@F_Text 
 
Nous vous proposons, en figure 3, la mesure de l'impédance du woofer du VTP. La 
courbe A représente l'impédance du Seas dans un compartiment clos de 14 l. La 
courbe B montre l'impédance de ce transducteur dans le VTP de 180 cm. L'examen 
de cette seconde courbe montre que la résonance du woofer est parfaitement 
amortie (dans les 2 cas une self de 2 mH7 a été prise en amon...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin