EXCITER - VIBREUR - DAYTON DAEX30HESF

par FLI - 1 Novembre 2020, 10:46 - Catégories : #MES HAUT-PARLEURS

EXCITER - VIBREUR

DAYTON DAEX30HESF-4

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TESTS

EXPERIMENTATION

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PRESENTATION DU PROJET...

Le but de cette modeste étude est d'évaluer en finalité le niveau de musicalité de ce genre de transducteur.

Le modèle a été choisi sur base de ses caractéristiques techniques et de la réputation de la marque.

Pour ce type de transducteur peu d'informations techniques sont publiées par les constructeurs. Ce modèle Dayton est accompagné d'une fiche technique fort incomplète mais bon...

La courbe de réponse publiée et la puissance annoncée (40 Wrms) permettent d'envisager des applications diversifiées et dignes d'intérêt.

Vous connaissez mes exigences en matière de reproduction sonore, ici j'aborde le sujet dans une autre perspective. L'objectif n'est pas de réaliser un système hifi mais bien d'associer écoute de qualité et design.

Le but est de savoir s'il est possible de réussir un mariage heureux entre reproduction sonore correcte, décoration, encombrement et prix réduits ?

Je ne m'attends pas à une reproduction sonore exceptionnellement fidèle, je m'interroge plutôt sur la capacité de ces appareils à reproduire correctement la partie la plus significative du spectre sonore soit du bas-médium au haut-médium. L'intelligibilité du message sonore doit être optimale et si les extrémités du spectre peuvent être linéarisées ce ne sera que mieux.

Dans mon approche, faire vibrer des cloisons, des plafonds, des vitres et autres surfaces hétéroclites ne me semble pas digne d'intérêt. Les atouts majeurs de ces transducteurs sont leur faible encombrement et leur prix réduit ceci permet déjà d'envisager de nombreuses applications agréables à l'oeil et au portefeuille.

Personnellement, je vois bien ces exciters montés dans des cadres de taille et de design variés disséminés partout dans la maison, dans les lieux publics, dans les restaurants, dans les magasins, etc... partout où une ambiance sonore peut égailler le lieu, le rendre plus attractif ou compléter utilement sa destination.

L'intégration d'autres technologies telles que le bluetooth, le wifi... doit aussi être considérée.

En surfant sur internet vous trouverez de très nombreuses présentations vidéos et des réalisations plus ou moins sophistiquées mais il n'y a quasiment pas d'informations techniques, pas de mesures électroacoustiques et pas de données objectives. Mon but est aussi de faire découvrir une autre manière d'aborder l'exploitation de ces transducteurs.

Mon approche technique sera celle de l'électronicien qui découvre un HP large bande inachevé...

En effet, ces vibreurs et autres exciters ont tout du moteur d'un HP classique, ils sont pourvus d'un aimant puissant, d'une bobine mobile, d'une amorce de dôme, d'un spider... manquent... une surface vibrante et éventuellement un châssis et une suspension. Le constructeur laisse donc à l'utilisateur la possibilité de choisir la surface vibrante et de concevoir l'habillage de sa réalisation. De ce fait, il ouvre aussi la porte au pire et au meilleur!

FICHE TECHNIQUE

DAYTON DAEX30HESF-4

Rdc mesurée = 3,8 ohms.

Télécharger 295-240--dayton-audio-daex30hesf-4-specifications

LA FICHE TECHNIQUE COMPLETE...

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PREMIERE ETAPE...

Le cadre du projet étant défini,

la construction du transducteur peut être achevée...

Il y a matière à réflexion,

et les possibilités sont infinies.

Il faudra limiter le champ d'action...

Quelles sont les dimensions à donner aux plaques vibrantes qui seront testées ?

Compte tenu des objectifs fixés précédemment et des matériaux disponibles sur le marché, un format moyen semble plus indiqué.

J'ai retenu le format A4, le choix des matériaux est vaste et les prix sont raisonnables.

Pour rappel, le coût global de la réalisation doit rester modeste sinon elle perd une grande partie de son intérêt.

Les constructeurs affirment que l'on peut améliorer le rendu du grave en augmentant la taille de la plaque vibrante... OK, mais augmenter la taille du panneau c'est aussi augmenter son poids et le rendre plus flexible ce qui dégradera le médium et l'aigu. L'objectif visé ici tend à favoriser le médium.

Tout est affaire de compromis!!!

Autre point essentiel...

Dans quel matériau faut-il tailler la plaque vibrante ?

Quel matériau permettra de répondre aux critères fixés précédemment ?

On peut présager que cette plaque devrait être légère, rigide et sans résonance.

Une publication signée Dayton donne des informations intéressantes à ce sujet, voici le contenu...

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SÉLECTION DU MATÉRIEL POUR LES EXCITATEURS

Dans de nombreuses applications d'excitation de surface, le matériau de la surface à exciter et la terminaison de bord de la surface sont dictés par des facteurs externes. Cependant, ces sélections peuvent être optimisées pour fournir une qualité audio améliorée sur une bande passante plus large à partir du «haut-parleur» caché formé par l'excitateur et le panneau.

Le matériau avec lequel l'excitateur est utilisé a le plus grand impact sur la gamme de fréquences et l'efficacité de l'excitateur, c'est pourquoi une courbe de réponse généralisée en fréquence ou en impédance n'est généralement pas publiée pour les excitateurs.

Le matériau idéal pour le montage d'une excitatrice est une feuille de matériau mince et léger avec une résistance à la compression élevée et une résistance à la flexion modérée à élevée.

La résistance à la compression du matériau a le plus grand effet sur l'extension des aigus du "haut-parleur" résultant (affectant le "détail" et "l'aération"), tandis que la résistance à la flexion du matériau influence l'efficacité des médiums et des basses fréquences du "haut-parleur".

La puissance de sortie acoustique du panneau sur sa largeur de bande effective est déterminée par le poids du matériau du panneau et la force disponible de l'excitateur. Pour les matériaux plus épais ou plus lourds, un excitateur plus gros et plus puissant peut être nécessaire, ou plusieurs excitateurs peuvent être utilisés. Dans la mesure du possible, le poids de la surface à exciter doit être minimisé.

Les excellents matériaux à utiliser pour le montage de l'excitateur comprennent:

- Composites sandwich alvéolaire en aluminium, Nomex / Kevlar ou papier imprégné de résine,

- Composites sandwich en mousse structurale ou syntactique (par exemple Rohacell)

- Panneaux en plastique phénolique renforcés de tissu

- Panneaux en résine renforcée de fibre de verre

- Feuille de carton ondulé ou nid d'abeille

- Matériau de «panneau» en plastique ondulé

- Panneau d'affichage en mousse avec support en papier.

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De ces recommandations je retiens les panneaux à base de mousse (léger, rigide et incompressible)...

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Le même document publié par Dayton fournit aussi des informations concernant le positionnement du vibreur sur la plaque...

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Le placement de l'excitateur est essentiel pour obtenir une excitation uniforme de la surface tout en maintenant une large dispersion.

Pour de meilleurs résultats, les excitateurs doivent être placés près du centre de la surface de montage, mais doivent être décalés de chaque bord de la surface de sorte que la distance entre l'excitatrice et le bord ne soit pas un multiple pair de la distance de l'excitateur à l'autre bord du panneau, afin d'éviter l'accumulation d'ondes stationnaires.

Pour le montage des excitateurs sur un panneau rectangulaire plat (une application courante), la largeur du panneau doit être inférieure à 4/5 de la hauteur, ou vice versa, et de bons résultats seront donnés avec l'excitatrice montée à une distance de 2/5 de la largeur du panneau d'un côté du panneau, et 3/5 de l'autre côté du panneau, avec la même relation utilisée pour le placement de l'excitatrice par rapport à la hauteur du panneau. Cette relation fournira un décalage satisfaisant pour réduire l'accumulation d'ondes stationnaires sur le panneau.

Si plusieurs excitateurs sont nécessaires pour un panneau ou une surface, il n'est pas recommandé d'espacer les excitateurs uniformément sur la surface. Il en résultera une dispersion sonore très étroite aux fréquences médium et aiguës supérieures. Au lieu de cela, placez les excitateurs ensemble dans un groupe, avec des excitateurs à des distances inégales des bords du panneau et les uns des autres.

Proportions H/W = 1,25

Remarque:

- le panneau CEI utilisé pour effectuer les mesures électroacoustiques sur les HPs classiques et qui répond aux mêmes critères acoustiques a un coefficient de forme de 1,22 ce qui est très proche du 1,25 recommandé par Dayton.

Dans la mesure du possible, ce sont ces proportions qui seront appliquées pour les tests.

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TEST 1

Le premier test a été réalisé avec une plaque circulaire en styrodur ayant un diamètre de 16 cm et une épaisseur de 1 cm (poids 7 g).

La courbe d'impédance fait apparaître trois fréquences de résonance bien marquées.

La courbe de réponse est fort chahutée mais le spectre couvert est intéressant; +/- 70 Hz à 10.000 Hz, voire plus.

Les taux de distorsion sont souvent de l'ordre de 1% sauf 3 pics qui sont relevés à 10%...

TEST 2

Ce test a été réalisé avec une plaque rectangulaire en fibre de carbone de 30 x 20 cm, épaisseur 1 mm, poids 90 g.

La courbe d'impédance fait apparaître une multitude de fréquences de résonance. Ce phénomène est sans doute imputable au décentrage du vibreur. La position du vibreur est ici celle recommandée par Dayton.

La courbe de réponse est assez linéaire dans la zone 160 Hz > 4.000 Hz.

Le bas du spectre est en dents de scie et au-delà de 4.000 Hz, le niveau chute de manière régulière.

Globalement, la courbe de réponse est acceptable.

Sous 500 Hz, les taux de distorsion augmentent progressivement pour atteindre90% à 50 Hz et de 1.100 à 2.700 Hz, les valeurs frisent 7%...

TEST 3

Pour cette expérience, j'ai abandonné les formules souvent vues sur internet pour envisager l'utilisation du vibreur de la même manière que l'on utilise le moteur d'un HP classique. L'idée est de coller une membrane plane et circulaire à la place des panneaux et d'installer cet ensemble dans une mini-enceinte. Pour être encore plus proche du HP classique, une suspension est placée entre les deux parties.

Ce test a été réalisé avec une membrane en bois (diamètre 16 cm, épaisseur 0,6mm, poids 17 g) et une suspension du type "petits plis". Le coffre utilisé avait les dimensions internes suivantes: 29cm/35cm/4,4cm soit un volume de 4,5 L.

La courbe d'impédance est relativement propre mais la fréquence de résonance est élevée: Fr = 210 Hz et Z à Fr = 23 ohms.

Des fréquences de résonances parasites apparaissent...

La courbe de réponse n'est pas particulièrement linéaire mais le spectre couvert est large; de 50 Hz à 18.000 Hz.

Globalement, la courbe de réponse est intéressante et elle pourrait facilement être linéarisée à l'aide d'un DSP.

Au-dessus de 150 Hz, les taux de distorsion sont acceptables, voire bas. Par contre sous 140 Hz ils grimpent jusqu'à 90% à 110 Hz.

Sous 600 Hz, le group delay devient assez chaotique et à 400 Hz et il dépasse occasionnellement le seuil d'audibilité.

Les valeurs négatives ne sont pas anormales compte tenu du type d'analyse.

Le sonogram fait apparaître des plages de fréquences ayant un traînage plus important mais rien de catastrophique à ce niveau.

CONCLUSIONS...

Ces quelques expériences montrent bien que les vibreurs et autres exciters ne peuvent pas prétendre rejoindre le groupe du matériel hifi, les faiblesses et les défauts sont trop nombreux.

En poussant plus loin les expériences, Il est sans doute possible d'extraire plus de qualités de ces appareils mais leur usage restera limité et peu qualitatif.

Je laisse le soin à d'autres de poursuivre cette exploration intéressante mais qui sort de mon champ d'exigeance.

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