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demande d'infos sur la phase acoustique

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demande d'infos sur la phase acoustique

Message par bastlice le Lun 28 Avr 2014, 12:13

Bonjour,
Dans le cadre de mes TIPE (travaux d'initiative personnelle encadrée), je m'intéresse à la notion de phase acoustique d'un haut-parleur et j'aimerais effectuer des mesures puis des corrections à l'aide des logiciels arta et Rephase. Cependant je dois avouer que je ne connais pas grand chose dans le domaine des HP et un peu d'aide serait bienvenue  Smile  . 

Tout d'abord j'ai de la peine à comprendre le sens physique de cette notion de phase acoustique. Peut-on l'appliquer à un seul HP ou correspond-elle au déphasage entre les signaux des différents HP d'une enceinte ? Je ne comprends pas ce qu'arta mesure et comment il peut nous sortir la phase acoustique d'un seul HP en ayant seulement le signal de sortie mesuré avec un micro, sans avoir besoin du signal en entrée.

Sur un plan plus pratique, est-il mieux d'alimenter le HP avec un sinus bien déterminé (avec un GBF) ou avec du son un peu plus réaliste ? (un cd par exemple mais dans ce cas je n'aurais aucune info sur le signal d'entrée)

Bonne journée   Very Happy 

bastlice
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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par Fish le Lun 28 Avr 2014, 12:50

Je ne connais aucun des logiciels que tu cites et je ne sais donc pas ce qu'ils mesurent. Mais voici quelques pistes de réflexion
- quand on parle de mise en phase de plusieurs haut-parleurs, on est bel en bien en train de parler de la différence de phase entre deux sources.
- Mais un seul HP peut déjà avoir des problèmes de phase, dans le sens ou elle peut varier en fonction de la fréquence qu'il reproduit. Cela concerne aussi (surtout?) les filtres.
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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par bastlice le Lun 28 Avr 2014, 15:52

Bonjour,
C'est ces problèmes de phase d'un seul HP qui m'intéressent. Pouvez-vous m'en dire un peu plus et m'expliquer comment c'est possible qu'un HP n'ait pas la meme phase en fonction de la fréquence ?

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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par didier.brest le Lun 28 Avr 2014, 23:24

Entre le signal électrique qui excite le haut-parleur et le signal acoustique qui est produit à une certaine distance de celui-ci, il y a un retard r dû à l'électronique associée au haut-parleur, à la réponse électro acoustique du haut parleur et à la propagation de l'onde sonore entre le haut parleur et ce point. Si le signal est une sinusoïde de fréquence f, le signal au point d'écoute est idéalement la même sinusoïde de fréquence f retardée de r. La sinusoïde étant périodique, de période T égale à 1/f (1 ms pour une sinusoïde de fréquence 1 kHz), ce décalage n'est perçu et mesuré que comme étant une fraction de la période.

La relation entre la phase p exprimée en degrés, la fréquence f exprimée en hertz et le  temps t exprimé en secondes d'une sinusoïde est

p = 360  × f × t

Une période correspond ainsi à une rotation de  phase 360  × f × T  égale à 360°  puisque f × T = 1 : quand la phase a fait un tour, 360°, le signal retrouve une même valeur.

Donc un retard, c'est-à-dire une différence de temps, r induit un déphasage, c'est-à-dire une différence de phase, dp égale à 360  × f x r. Quand le haut-parleur et son électronique de commande sont parfaits, le retard r ne dépend pas de la fréquence et il y a une relation de proportionnalité entre le déphasage et la fréquence dp = k × f k est égal, selon la relation précédente, à 360 × r : on dit que la phase est linéaire. Ce n'est jamais parfaitement le cas. C'est la déviation par rapport à une telle variation linéaire du déphasage entre le signal électrique source et le signal acoustique mesuré en un point fixé qui constitue la distorsion de phase du haut-parleur.

Le déphasage qu'on mesure en pratique varie au plus de 360°. Pour déterminer la distorsion de phase, il faut supprimer les sauts de phase de 360° qui surviennent entre deux fréquences voisines  à cause de la périodisation de la mesure du déphasage : quand le déphasage vrai passe de 359° à 360° entre deux fréquences voisines, on mesure 359° et 0°. Il faut remplacer 0° par 360° pour reconstruire une courbe de réponse en phase continue. (La phase peut aussi être mesurée entre -180° et 180°, auquel cas les sauts de phase se produisent à 180° : un déphasage vrai de 181° donne une mesure de -179°.)


Dernière édition par didier.brest le Mar 29 Avr 2014, 13:42, édité 1 fois
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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par madees le Mar 29 Avr 2014, 08:12

En dehors du retard lié a la propagation de l'onde dans l'air, qui introduit une pente constante à la courbe de phase, un haut parleur présente une impédance complexe, provenant d'une part de ses propriétés électriques (le moteur est constitué d'une bobine, donc L, R) et d'autre part de ses caractéristiques mécaniques (impédance motionnelle) que l'on peut modéliser par analogie électroacoustiques également. Cela donne globalement :


Un HP se comporte donc comme un filtre analogique, son impédance varie en fonction de la fréquence, donc amplitude et phase également.

Pour aller plus loin un livre en français et téléchargement légal par exemple : http://static.brouchier.com/livre/

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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par bastlice le Mer 30 Avr 2014, 10:08

Bonjour,
D'abord MERCI pour ces infos qui m'ont bien aidées.
Je dois maintenant mettre en place un protocole pour étudier cette phase acoustique. Je sais à peu près comment faire mais je m'interroge sur le type de son à envoyer au HP. Un simple sinus avec un GBF, un morceau de musique, un bruit rose, un bruit blanc, un peu de tout ? Donnez-moi votre avis si une ou plusieurs de ces options vous paraisssent pertinentes.

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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

Message par Geoff Emerick de Fake le Dim 04 Mai 2014, 20:58

bastlice a écrit:Bonjour,
D'abord MERCI pour ces infos qui m'ont bien aidées.
Je dois maintenant mettre en place un protocole pour étudier cette phase acoustique. Je sais à peu près comment faire mais je m'interroge sur le type de son à envoyer au HP. Un simple sinus avec un GBF, un morceau de musique, un bruit rose, un bruit blanc, un peu de tout ? Donnez-moi votre avis si une ou plusieurs de ces options vous paraisssent pertinentes.
Pour que ton travail ait un sens, il convient de mesurer la réponse en phase dans toute la gamme de fréquences d'utilisation, et même au-dela (au moins une octavec en plus de chaque côté). Ce qui veut dire que la mesure doit inclure toutes ces fréquences, soit par un balayage continu, soit par une succession de fréquences fixes (suffisamment nombreuses pour pouvoir faire une interpolation valide), soit en utilisant un signal de test qui couvre toutes ces fréquences (impulsion type Dirac, sequence MLS, multitone, etc).
Comme la mesure va forcément inclure un délai de base incompressible dû à la distance entre HP et micro, il faut trouver un moyen de soustraire ce délai (ce qu'on appelle normaliser la phase - unwrap en anglais).
Je ne connais pas tes logiciels, mais si ils sont prévus pour mesurer la phase, ils doivent inclure le bon signal de test. Il n'y aurait pas un mode d'emploi avec tes softs? Razz 

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Re: demande d'infos sur la phase acoustique

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