compliment a jpl et caisson de basse asservie

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Re: cinetips et jpl cité en site de référence

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 01 Mars 2014, 10:41

Bon, je ne connais pas grand-chose à l’asservissement, mais puisque j’ai retrouvé un bon prof, je m’assieds sur le banc des écoliers.

Si je devais asservir un HP (j'ai un peu bricolé), je m’y prendrais comme ceci :
L’objet est de lire le mouvement de la membrane, de comparer cette lecture avec le signal source, d’extraire de la comparaison un signal d’erreur et d’introduire l’erreur inverse dans la chaine d'amplification.
Pour lire le mouvement de la membrane, je vais utiliser un accéléromètre, conçu pour fonctionner dans la gamme de fréquences concernée, le plus léger possible, fixé au plus près de la bobine du HP. L’accéléromètre sera relié au circuit par un fil blindé très souple.

Pour comparer la source et la lecture, notre circuit devra posséder deux voies distinctes. La branche coté source comprendra un filtre passe bas (120Hz étant la norme cinéma), un buffer, un réglage de gain et un sommateur dont la sortie sera reliée à l’entrée de l’ampli.
L’autre branche, celle de l’accéléromètre comprendra un buffer, un circuit RC nécessaire pour retirer la composante continue de la polarisation, un contrôle réglable de la phase pour compenser le retard du HP et enfin un réglage de gain, le tout étant relié à l’autre entrée du sommateur.
La fréquence de coupure du RC sera bien entendu la plus basse possible, (autour de 3 à 5Hz), avec une pente raide de préférence. Le contrôle de la phase doit permettre d’aligner la lecture du mouvement en opposition avec le signal source et le réglage de gain est là pour doser le taux de compensation (et éviter que le système oscille tout seul).

La première difficulté vient du réglage de la phase. Le décalage temporel du circuit dépend de l’angle de phase, tandis que celui du HP est moins dépendant.
Question : comment obtenir une comparaison cohérente des signaux sans faire appel à une ligne à retard (numérique ou analogique) trop coûteuse pour que le circuit reste simple ?

De mémoire et d’après mes bricolages effectués dans les années 80, j'ai calé la phase autour de 50Hz. Le mouvement de la membrane ressemblait grossièrement à ceci :

Image
Outre la dissymétrie du signal j’avais une ondulation bien visible sur une alternance. Après réglage de la phase et du gain, j’arrivais à faire disparaître une partie de la distorsion (mais pas la dissymétrie).

La réponse en fréquence était plus linéaire, au détriment du niveau de pression. Ceci me semble normal étant donné que le signal de compensation retire les anomalies dans la région où le HP possède de la réserve mais sans pouvoir en ajouter quand on est près des limites mécaniques. C’est ce que je voulais dire dans mon post précédent. Je ne sais pas si j’ai bien expliqué. L'image illustre mon propos.

Image

Bon, ok. La réponse est plus lisse et un poil plus étendue.
Le souci est que dans la quasi-totalité des installations que j’ai eu l’occasion de mesurer, la réponse acoustique ressemble à ceci:

Image

Evidemment, cela n’a rien à voir avec l’asservissement. Ce que je veux dénoncer est que les utilisateurs attachent énormément plus d’importance à la linéarité de l’enceinte qu’au placement de celle-ci et à la réponse de la pièce où elle se trouve.

Ma conclusion personnelle est la suivante :
L’asservissement réduit la distorsion : Oui
Il lisse la courbe : oui, au prix de quelques dB.
Il élargit la bande passante du HP : très peu.
Les 2 derniers points étant noyés dans l’imbroglio acoustique de la pièce.

Si j'ai écrit des erreurs, la correction sera bienvenue.
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Re: cinetips et jpl cité en site de référence

Messagepar christubes » 01 Mars 2014, 11:07

Trés bon post JP,

c'est vrais que la réponse moyene total est plus dependante de l'environement que la source. Mais quant il s'agit de comparer 2 sources dans le même environement on entends bien au moin la courbe de réponse en fréquence ( le trainage non il est masqué par celle de la pièce ) en ce moment je compars 3 enceintes différentes dans différencts lieu et bien l'idée que j'ai entre sur chaque enceintes reste bien pareil dans d'autre lieu c'est à dire si une descend plus bas, l'autre à une bosse de reponse à 80Hz du moment que je compars on entends bien ceci. Maintenant il est aussi interresant de voir l'effet de la pièce, en effet celle ci change complettement le resentit.

Et sur ça je suis difficile car c'est dans les pièces les plus mates et de grands volumes qui donnent un son trés précis toujour avec le même angle et la même distance auditeur-encientes. Avec un écoute binaurale sur 2 enceintes et l'auditeur pile au centre j'ai en centre plus précis que même une enceinte central dans une salle peut amortie. l'image sonore est incroyable et l'acoustique d'environement dans laquelle les musiciens ont étaient enregistré vous plonge comme si vous y était. Tout célà possible si en ecoute dans un espace proche de la chambre sourde. Dès qu'il y des reflexions, l'effet marche plus.

Mais bon je suis un des rares fou posséde cette culture, de tout façon, les conditions que je cite font partie de 0,1% de ce qui se fait.

Aucun studio mix pour les installations de lux mais au contraire la mode est le pc portable et le téléphone. Il faudrait faire une pétition.
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Re: cinetips et jpl cité en site de référence

Messagepar JIM » 01 Mars 2014, 12:17

JPL, le lien qu'a donné Cobrass correspond bien à la description que vous faite de l'asservissement avec accéléromètre.
http://phil.charlet.free.fr/sub/schema.html

JCB a participé à sa conception.

J'ai d'ailleurs un PCB à la maison avec le capteur mais je ne compte l'utiliser qu'en tant qu'accéléromètre de contrôle (bass trap, résonance de caisse, etc...).
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Re: cinetips et jpl cité en site de référence

Messagepar christubes » 01 Mars 2014, 12:35

Il y a quelques points que je voudrais m'assurer. Si une amplitude constante d'un mouvement en fonction de la fréquence, la vitesse augmente avec la fréquence. est ce bien exact?

La réponse d'un accéléromètre indique la dérivé de la vitesse. La réponse en fréquence du capteur est linéaire à l'accélération donc si l'amplitude d'une membrane reste constante par rapport à la fréquence, le capteur donne une réponse montante?

L'asservissement contrôle la vitesse de la membrane et pour un bass reflex dans lequel la membrane du hp bouge très peut à la fréquence de l'accort de l'évent, l'asservissement va créer un pic à cette fréquence?

Dans les très basses fréquences la membrane vibre en phase avec le signal envoyé mais l'onde acoustique produite elle possède une variation de phase, de ce fait toutes altérations qui à lieu dans la transduction mecanique acoustique restent présentes vu que l'asservissement contrôle la transduction electrique-mecanique?
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Re: cinetips et jpl cité en site de référence

Messagepar JCB » 01 Mars 2014, 17:32

Bonjour,
Pas trop le temps ce W.E.

JPL,
Tes conclusions ont tendance à montrer que le gain en boucle ouverte de ton système était insuffisant.

Cordialement
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar Cobrasse » 02 Mars 2014, 17:52

Jean-Pierre Lafont a écrit:Ma conclusion personnelle est la suivante :
L’asservissement réduit la distorsion : Oui
Il lisse la courbe : oui, au prix de quelques dB.
Il élargit la bande passante du HP : très peu.
Les 2 derniers points étant noyés dans l’imbroglio acoustique de la pièce.

Si j'ai écrit des erreurs, la correction sera bienvenue.

Pas de bêtises, mais des conclusions incomplètes ;) . Pour moi l'un des gros avantages de l'asservissement est de pouvoir réduire considérablement le volume de charge ... Quoi de mieux que de pouvoir mettre un 15" dans 30/50 litres et de pouvoir toucher sans soucis de 30Hz ! Mais tout ceci c'est valable pour un salon, voir une petite pièce d'écoute, car évidement difficile d'applique cela pour un caisson destiné au LFE avec 4/5 mètres de recul ... Le SPL n'y sera pas, où alors il faudra multiplié le nombre de sub, ce qui ne sera pas vraiment rentable !

christubes a écrit:L'asservissement contrôle la vitesse de la membrane et pour un bass reflex dans lequel la membrane du hp bouge très peut à la fréquence de l'accort de l'évent, l'asservissement va créer un pic à cette fréquence?

L'asservissement n'est valable que pour des caisses closes ;) .
"La musique c'est du bruit qui pense" Victor Hugo
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar triste_lune » 02 Mars 2014, 19:20

Coté documentation, le lien fourni par triste-lune ne m'a pas éclairé.


celui que j'ai cité c'était plus tôt pour les noob comme moi :mrgreen:

désoler j'aurais du vous donnez plus tôt celui de la puce a l’orteil que j'ai cité plus haut :supplie:
http://www.delapucealoreille.com/catego ... 68287.html
si je ne m'abuse il s'agit du blogue de jcb lui même ! :coolx: :champion:
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JIM » 02 Mars 2014, 19:35

Cobrasse a écrit:Pour moi l'un des gros avantages de l'asservissement est de pouvoir réduire considérablement le volume de charge ... Quoi de mieux que de pouvoir mettre un 15" dans 30/50 litres et de pouvoir toucher sans soucis de 30Hz ! Mais tout ceci c'est valable pour un salon, voir une petite pièce d'écoute, car évidement difficile d'applique cela pour un caisson destiné au LFE avec 4/5 mètres de recul ...


Ce n'est pas une faculté de l'asservissement, une charge close avec une EQ et tu auras le même résultat (avec plus de disto, c'est vrai). Ceci est rendu possible car à très basse fréquence, la limite n'est plus la tenue en puissance du Hp mais l'excursion de la membrane.
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar pos » 02 Mars 2014, 20:03

Bonjour,

Interessant tout ça!
J'avais renoncé à lire la masse d'info du HCFR autour de l'asservissement, donc ça fait un petit résumé sympa :mrgreen:

Sur cette page http://phil.charlet.free.fr/sub/lt2.html
la comparaison intéressante à mon avis est celle là:
(le reste, y compris group delay et phase, est simplement lié à la bande passante puisqu'on est en phase minimale)

avec asservissement:
Image
sans asservissement, mais avec EQ (LT) pour aboutir à une réponse équivalente dans le bas:
Image

Donc l'asservissement donne une bonne réduction des disto de 3eme ordre.

Ce qui serait intéressant c'est de comparer cela avec le même HP dans une caisse bass reflex avec un accord très bas, et suffisamment d'EQ pour obtenir une réponse équivalente (avec par contre un passe haut plus raide forcément, surtout si on s'impose un filtre subsonic pour protéger le HP, et donc un group delay plus élevé... mais bon il y a des solutions pour ça aussi...), et voir à partir de quel volume de caisse on arrive à passer en dessous niveau disto...
L'avantage du BR c'est que le gain en disto n'est pas limité à l'ordre 3, mais peut etre qu'il sera plus concentrée en fréquence, autour de la fréquence d'accord...

Jean-Pierre Lafont a écrit:Quelle distorsion notre oreille est-elle capable de déceler à 20Hz ?

Oui mais une disto de 3eme ordre à 20Hz est à 60Hz, et là l'oreille est bcp plus sensible si on suit les courbes de Fletcher-Munson: on a environ 30dB de difference de sensibilité entre 20 et 60Hz dans les niveau "raisonnables". Du coup une disto de 3rd ordre à -30dB paraitra aussi forte qu'un le signal original...
D'ailleurs ça serait intéressant de pouvoir visualiser des courbes de disto avec une pondération Fletcher-Munson, mais je ne connais pas de logiciel qui propose ça...
pos
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JCB » 03 Mars 2014, 09:17

Bonjour,
Un petit schéma destiné à établir le principe d'un asservissement du type MFB. les commutateurs permettent aisément de passer d'un mode traditionnel au mode asservi, de filtrer le signal d'entrée, et de fournir si nécessaire des salves (Burst). Le gain de l'amplificateur est de 26dB.
Le modèle de HP utilisé est celui d'un Dayton de 15", le RSS390_HF4, chargé à l'arrière par un volume clos de 60dm3. C'est un modèle simplifié dans lequel n'apparaissent que les éléments majeurs du HP. Une résistance Rth normalement nulle dans l'analyse de base, est ajoutée à Re afin de se rendre compte des effets de la compression thermique.
Image
La réponse liée au modèle, sans asservissement.
Image
Les effets de compression thermique pour une résistance de la bobine incrémentée de 0 à 3 Ohms par pas de 0,5 Ohms
Image
La réponse du modèle asservi, sans filtre d'entrée, en fonction du facteur kp (coefficient proportionnel du correcteur Proportionnel Intégrateur (PI))
Image
La réduction de la compression thermique, dans la zone utile, due à la présence du bouclage.
Image
A suivre....

PS:quel est le format max des images?
JCB
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar christubes » 03 Mars 2014, 11:34

JCB les images sont coupé à droite il en manque.

Il y un point que je n'ait vu expliqué nul par et peut être parce qu'il n'est peut pas important: la valeur "Le" d'inductance de la bobine mobile, on sais normalement que si une bobine contient un noyau qu'on peut varier la valeur de celle ci comme un potentiomètre.

C'est ce qui se passe dans les HP, celon si la bobine est plus dans l'entrefer l'inductance augmente et si elle sort, elle diminu. Or justement je HP bouge ce qui modifie cette valeur. Dans un cas pratique je suppose que si j'applique à un hp un sinus à 40Hz pour (remuer la membrane ) et un 500Hz pour envoyer une fréquence qui pourait être affecter par cette modilation d'impédance, le 500Hz va être moduler en amplitude???

D'ailleur concernant les distos d'intermodules, on peut en citer plusieurs, celle pour laquelle la fréquence modulante fait bougé la 2 eme fréquence en amplitude, ( cas pour Le du hp que je vient de citer ) et celle qui fait varier f2 en fréquence ( f2+f1 et f2-f1) par exemple de l'effet dopler des membranes. Pour celle ci on voit apparaitre sur un spectre f1, f2-f1, f2, f2+f1. ( à moins que ça c' est un 3eme cas de disto d'intermodule :doute:)
En effet la variation en fréquence de dirais qu'il sagit d'une raid large sur le spectre plutot que 2 petites raids. humm

En faite c'est des questions que je me pose.

on les appeles toutes des distos d'intermodules mais comment les nommer plus précisément?
christubes
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar robin36mac » 03 Mars 2014, 11:39

JCB les images sont coupé à droite il en manque.

Clic droit sur l'image : "Ouvrir l'image dans un nouvel onglet" et elle apparaît entière.

JCB,
Content de te lire ici :coucou:

Robin
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JCB » 03 Mars 2014, 13:54

Bonjour,

Robin,
Content de te lire ici
Tu n'y es pas étranger :wink:

Christube,
Il y un point que je n'ait vu expliqué nul par et peut être parce qu'il n'est peut pas important: la valeur "Le" d'inductance de la bobine mobile, on sais normalement que si une bobine contient un noyau qu'on peut varier la valeur de celle ci comme un potentiomètre.
Je ne saisis pas ce rapprochement.
Le noyau est le siège de courants de Foucault qui par couplage modifie le comportement de l'inductance motrice. Je ne vois aucune similitude avec les variations occasionnées par un potentiomètre.

C'est ce qui se passe dans les HP, celon si la bobine est plus dans l'entrefer l'inductance augmente et si elle sort, elle diminu.
Ce qui revient à considérer les variations du facteur de force. Au repos, le HP bien centré, il est max. Les déplacements l'affaiblissent en fonction de la position suivant une loi quasi parabolique. L'intégration de ce phénomène, au même titre que les suspensions, dans un modèle d'analyse, qui impliquent des non linéarités, est difficile à effectuer. Ce qui fait principalement raisonner sur des modèles linéaires. Sur ce seul modèle, un peu plus fouillé que celui de Thièle & Small, le boulot est gigantesque. Le seul dôme ne fonctionne pas comme la membrane, et des tas d'éléments qui participent au fonctionnement, passent à la trappe.

Cordialement
JCB
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar christubes » 03 Mars 2014, 14:42

Je ne saisis pas ce rapprochement.
Le noyau est le siège de courants de Foucault qui par couplage modifie le comportement de l'inductance motrice. Je ne vois aucune similitude avec les variations occasionnées par un potentiomètre.


Je voulais parler des inductances variables à noyau. Plus le noyau est inseré plus grandes est la valeur de l'inductance.

J'ai remarqué ceci sur les hp. Si je prends un appareil pour mesurer l'inductance, il me donne la valeur de la bobine or si trés lentement je pousse la membrane pour sortir la bobine de l'entrefer l'inductance diminu et inversement si je pousse la membrane dans l'autre sense pour rentrer la bobine dans l'entrefer.

Ma question portait donc sur les risques de cette variation de Le avec la position de la membrane.

Je supose en plus des problême de non linératité du facteur de force ( cause de disto H3 ) et autre il doit avoir une intermodule en amplitude sur les fréquences se trouvant sur la remonté d'impédance du HP. Le phénomene doit être encore plus exagéré si une résistance non nul est en serié avec le HP.

Pour revenir au non linéarité. Sur le message de JPL on voit sur son graphe une sinus déformé produisant de la H2, quelle est la cause de cette non linéarité?

Cordialement.
christubes
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JCB » 03 Mars 2014, 21:15

Bonsoir Christubes,
Ma question portait donc sur les risques de cette variation de Le avec la position de la membrane.
C'est ce qui motive l'intérêt porté au Xmax. Ce dernier correspond à une limite qui garantit qu'en deça, la bobine est toujours dans le champ magnétique (reste donc motrice) et que "Le" reste quasi constante
En fait, dans l'étude d'une enceinte ce type de supposition fait loi. Le modèle est dit linéaire parce que l'on considère que les variations sont négligeables.
Travailler en forts signaux nécessite une approche laborieuse à tous points de vues. La linéarisation du mouvement via un asservissement permet, suivant le type choisit de minimiser les effets des non linéarités. Reste à faire le choix de ce que l'on doit combattre.
Il n'existe pas un procédé majeur d'asservissement de HP, alors que l'objectif reste le même, mais un panel de procédés, dans lequel il faut choisir en fonction de l'usage de chacun des transducteurs utilisés.

quelle est la cause de cette non linéarité?
Je pense que jean-Pierre a tenté l'expérience sur un HP de très bas de gamme. Ce qui se comprend aisément.

Cordialement
JCB
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar christubes » 04 Mars 2014, 19:00

Bonjour,

Je comprends pas bien le schema ci dessous:
Image

Bl est le facteur de force du moteur. il est représenté par un generateur de tension parfait, est bien ça?

dans ce schéma la tension délivré par le géné Bl est proportionnelle au courant tranversant "la résistance" ?? dont la fléche indique le transfère. Le courant circulant à travers Bl du haut et la "resitance du bas commande le Bl du bas qui produit une tension et un courant modifié par la charge venant modifier la tension du Bl du haut ?

le hp est à la fois moteur et recepteur c'est pas cela qui est représenté ici?
christubes
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JCB » 04 Mars 2014, 19:27

le hp est à la fois moteur et recepteur c'est pas cela qui est représenté ici?
Il suffit de rajouter un générateur ( de tension ou de courant) dans le circuit acoustique. Le jour ou il faudra montrer l'incidence de couplage de HP proches, je n'y manquerais pas. Dans la mesure, ou ce qui nous importe, est ce que délivre le HP, il était inutile de surcharger ce schéma de principe. Une lecture de la présentation du schéma complet te montreras que j'ai pris la précaution de noter qu'il s'agit d'un schéma simplifié tout comme celui de T&S. Il s'agit d'un schéma simple d'analyse qui permet d'aborder le sujet. Pourquoi le compliquer.
Tous ceux qui ont fait de l'analyse te diront qu'il est nécessaire d'isoler les fonctions en éléments simples. Vouloir comprendre d'une manière globale est quasi impossible sans avoir quelque peu dominé le sujet auparavant.
En ce qui concerne l'élément isolé, il s'agit bien d'un gyrateur. Reprend les équations du circuit, en identifiant tensions et courants et tu te rendras compte qu'il n'y a aucun problème en dehors du fait que le quadripôle correspondant est adapté à l'usage qui en est fait (courant, en fait vitesse, du réseau mécanique sortant).
http://www2.univ-mlv.fr/crmo/fichiers_education/techn_ingen_filtres_actifs.pdf
JCB
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar christubes » 04 Mars 2014, 21:16

c'était une question.

je n'avait jamais vu un gyrateur représenté de cette façon.
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar JCB » 04 Mars 2014, 21:42

c'était une question.
C'est bien ce que j'ai compris et espère t'avoir répondu avec suffisamment de précision :wink:
je n'avait jamais vu un gyrateur représenté de cette façon.
Entre la symbolique et la simulation, pour les circuits peu utilisés, il y a des ponts à établir.
bonne nuit.
JCB
 
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Re: compliment a jpl et caisson de basse asservie

Messagepar christubes » 16 Mars 2014, 17:10

Je demande confirmation: Sur un hp mesuré sans baflage et avec un micro à quelques mm de la membrane, La phase acoustique est à 180° à la fréquence de résonance? Quant à la phase electrique du courant traversant la bobine elle passe à 0° à cette fréquence?

Quand F monte en fréquence, la phase electrique tend vers 45° du à l'inductance de la bobine, mais cette variation de phase n'a pas d'effet sur la phase acoustique qui tourne autour du 0° humm là j'ai un gros doute :doute:

J'ai essayé de mesurer le mouvement d'un HP avec un piezo racordé à un préampli adapté, ( l'ensemble piezo/préampli est trés stable est en amplitude et en phase jusqu'à 16 hz ce n'est peut être pas suffisant pour asservir mais ça me suffit pour voir ce qui se passe )

J'ai bien l'impression que ça ne marche pas comme un accelerometre, mais plutôt un peut comme un micro, par exemple: en desous de la fréquence de coupure du hp alors que la membrane vibre, la tension obtenu par le piezo est proche du nul.

En tout cas avec le piezo ça ne m'a pas l'air d'indiquer le mouvement de la membrane.

Quand dites vous?
christubes
 
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