Haut parleur électrodynamique: Question sur la dissipation maximale de la bobine

Bonjour,

Je voudrais savoir comment est dimensionnée la bobine d’un parleur électrodynamique du point de vue thermique.

Pour faire des mesures audio, je remplace le haut parleur par une résistance 8 ohm.
Et je ne veux pas surdimensionner ma résistance 8ohm.

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Par exemple j’ai une petite enceinte RL100W Renkforce
renkforce-rl100w-bk-enceinte-d-etagere-noir-100-w-90-hz-20000-hz
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Dimensions (l x H x P) 120 x 182 x 115 mm
Puissance musicale admissible (max.) = 100 W
Capacité de charge sinusoïdale = 40 W

Pensez vous que la bobine d’une enceinte RL100W comme celle ci supporte 40W en continu ?
Je pense que non.

Mais alors, quel est le coefficient de sous dimensionnement ?
C’est là que ça m’intéresse !
ça me permet de dimensionner ma résistance 8ohm équivalente à mon haut parleur
(et aussi de voir à quel point les données des constructeurs sont exagérées)

Les données de l’enceinte serait:

  • Puissance musicale admissible (max.) = 100 W (donné par le constructeur)
  • Capacité de charge sinusoïdale = 40 W (donné par le constructeur)
  • Dissipation admissible de la bobine en continu = 5 Watt (que j’imagine)

Connaissez vous des informations sur ce sujet ?

tu oublies que le HP c’est en fait un moteur linéaire
et qui dit moteur dit force contre electromotrice
quant tu injecte 10 W dedans la totalité n’est pas dissipé en chaleur dans la bobine mais seulemet une petite partie a cause de la FCEM

par contre une Resistance n’est pas un moteur , elle dissipe la totalité de l’energie qui lui est appliquée
si tu a un ampli capable de sortir 40W eff ( et pas des W chinois) si tu veux le faire fonctionner a pleine puissance il faut une R de 40W

Je crois que c’est le contraire : il semble que la puissance acoustique d’un HP courant (90 à 92 dB) soit de qq % à peine de la puissance totale injectée, le reste part en chaleur.

L’efficacité varie en fonction de la fréquence et pour cela un haut-parleur est utilisé dans la bande de fréquence où son efficacité est maximale et plus ou moins constante. L’efficacité d’un haut-parleur est généralement très basse, de l’ordre de 1-2% jusqu’à un maximum de 8%.

Bonjour,

même avis, une bobine de H.P n’est pas une résistance , mais une charge complexe , de type R-L-E (R: résistance ohmique du fil + L: inductance de la bobine + E: force contre électromotrice ) et la part « L » et « E » sont assez difficile a estimer, et dépendent dans une forte mesure du type de HP …
Mais un ampli, si il n’est pas de pacotille, si il est essayé sur résistance pure, doit pouvoir délivrer la totalité sinon plus (c’est souvent un peu plus) dans la résistance, et celle ci doit pouvoir dissiper en chaleur la totalité de la puissance fournie…

Je conseillerais donc de surdimensionner cette résistance, en la choisissant de 2 fois la puissance du plus fort amplificateur a essayer
On en arrive donc à des puissances considérables, et il est pertinent , soit de regrouper plusieurs résistances en série-parallèle… Soit d’utiliser de grosses résistances récupéré dans de l’électroménager (résistance de chauffage, de machine à laver, de chauffe eau) ou des applications industrielles (résistances de démarrage ou de freinage de gros moteurs )
notez que cette résistance d’essai n’a pas besoin d’être précise, pas besoin de faire pile-poil 8 ohms (l’impédance d’une enceinte est loin d’être précise, et loin d’être constante) elle doit surtout « tenir le choc » …

pour du 8 ohms, des écarts entre 6 et 10 ohms sont admissibles (ce qui simplifiera sans doute les recherche de résistances)

sloup

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tu oublies le rendement de conversion de la membrane en pression acoustique pour le HP c’est la que le plus mauvais rendement est
si tu n’y crois pas met une alim continue sur la bobine mobile et fait lui dissiper la puissance donnée pour le HP, cela te fera rapidement un HP de moins dans ton stock

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L’impédance d’un HP est proche de sa résistance au courant continu, et donc à ces fréquences (plage d’utilisation) le plus gros part en chaleur. quand son s’approche de la fréquence de résonance, l’impédance augmente de façon considérable, montrant que la FCEM effectivement devient prépondérante sur la résistance au courant continu…

courbe-impedance-hp

Bonjour Radiolo,
Y’a un truc qui m’échappe dans ton raisonnement avec la FCEM. (enfin pas tant que ça, car le HP est un moteur)

Des Watts, c’est des Watts, donc si l’on rentre dans un système 100 Watts, il faut bien qu’ils passent quelque part,
Une grosse part est dissipée en chaleur (les pertes joules),
Une part, c’est de l’énergie utilisé dans la transformation chimique (c’est la cas de la charge batterie) mais dans une enceinte y’en a pas.

Puissance mécanique qui ressort du système (le couple sur un arbre moteur)
Puissance mécanique qui est dissipée en chaleur dans le système, frottement dans des paliers, frottement de l’air à l’intérieur de l’enceinte…

Une puissance rayonnée (lumière ou onde radio) mais la aussi dans le cas d’une enceinte y’en a pas

La FCEM est liée à la poussée sur la membrane du haut parleur qui résiste et représente la puissance électrique absorbée qui se trouve transformé en puissance acoustique, une partie sort de l’enceinte et fait du bruit, l’autre partie se transforme en chaleur dans l’enceinte et est perdue.

Ptet que j’oublie un truc.

Le temps que j’écrive mon message, y’avait déjà toutes les explications complémentaires

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bien fait l’essais avec une alim a courant continu …
mais avant pose toi la question pourquoi il y des des relais de protection continu en sortie des amplis

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et la pression acoustique tu en fait quoi ?

non la FCEM est lié a la vitesse de deplacement de la bobine dans le champ magnetique suivant la loi : e= - BLV , je te fait grâce du sin(teta) car B et L son parfaitement perpendiculaires et il est egal a 1
c’est d’ailleurs pour cela qu’un Hp peut servir de micro

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Radiolo,
Merci, c’est parfaitement clair

Merci pour vos réponses. Mais le sujet n’est pas de tester la puissance d’un ampli audio. (ma question est peut être un peu bizarre)

Ma question (qui est dans le titre) est : comment les fabricants de haut-parleurs dimensionnent-ils la bobine (du point de vue thermique)
Cela fait appel à d’autres concepts qui m’intéressent:

  • la valeur moyenne de la puissance d’un son audio
  • est ce que les amplis audio pour faire des annonces au public (de temps en temps) sont sous dimensionnés par rapport aux amplis qui diffusent du son en continu (comme de la musique)

Vous allez me dire, ça dépend du volume, si on met plus ou moins fort. D’accord mais la bobine est dimensionnée par rapport à ces concepts (valeur moyenne d’un son audio), et aux valeurs annoncées Puissance musicale admissible (max.) = 100 W et Capacité de charge sinusoïdale = 40 W

Est ce qu’il y a une formule qui relie la puissance maximale de la bobine et ces 100Watt pic et 40W sinus ?

il faut deja connaitre la puissance qui est dissipée dans la bobine
ensuite l’evacuation thermique dans un entrefer fermé ça doit etre des clopinettes peut etre des astuces de conduction en utilisant des mandrins fendus de bobinage en alu pour conduite la chaleur vers le bas du cone diffuseur ou elle peut etre evacuée plus facilement
a mon avis c’est c’est complexe et ne se resoud pas a une simple formule

Les haut parleurs un peu sérieux « respirent » : une communication entre le moteur et l’extérieur permet cela

Dans les années 1980 je crois, on a vu une belle augmentation du courant admissible dans les nouveaux modèles de haut-parleur par rapport à la génération précédente grâce en particulier, à l’utilisation de ferrofluide pour faciliter la dissipation (et puis il y avait aussi quelque chose ayant trait à de nouvelles bobines mais j’ai oublié). C’était devenu un argument de vente.

Il y a un article sur https://artisteaudio.fr/haut-parleur/ qui fait le point à ce sujet (voir : La dissipation thermique).

Bonjour,

il y a de grosses différences de construction entre un ancien H.P grand public (du type de ceux de nos postes radio) avec leur bobine mobile en fil rond toute simple, bobiné sur un mandrin en carton, et sans moyen d’aération(ces H.P ne font en pratique que quelques watts, et leu bobine ne supporte que quelques centaine de milliwats thermiquement, en CC…D’ailleurs, en usage normal et si c’est un poste à tubes, ils n’ont aucune chance de recevoir de composante CC puisqu’isolé par leur transfo de sortie)

…Et un H.P électrodynamique actuel puissant et de bonne qualité, ceux destiné à la sono, ou a de la hifi un peu sérieuse et puissante, avec bobine en fil plat sur un mandrin en alu, ventilé par un orifice débouchant à l’arrière de la culasse .

Enfin, quand à ceux destiné à du public adress , en général pour des annonces et en général employés en plein air (rues, stades, gares), il n’y a pas que leur « cadence » d’emploi qui est différente (annonces verbales a fort volume mais espacées) ils sont d’une conception très différente :
-Ce sont des H.P à chambre de compression (a pavillon droit ou replié) d’un rendement autrement plus grand que n’importe quel HP électrodynamique normal à membrane conique et à saladier (ils ont besoin , en moyenne, de 5 à 10 fois moins de puissance électrique).
-ils ont une bobine mobile généralement de grand diamètre et faible épaisseur (ce qui en simplifie la fabrication, et en facilite la dissipation calorifique)
-Ils sont très directifs, ce qui permet de porter loin, tout en étant économes (ce qui réduit là aussi leur besoin en puissance électrique)
-Ils sont généralement alimenté , par l’intermédiaire de transformateurs de ligne, en « ligne 100V » (ceci permet d’alimenter ces H.P avec des lignes très longues et en fil fin …en outre ça rend impossible l’apparition de composantes CC )

Par contre , ce type de H.P , pourpublic-adress, a une bande passante étriquée et une mauvaise musicalité …Ils ont un son « criard » et « métallique » assez caractéristique (du moins ceux du type « cornet de sono de rue » )
Ce type de H.P a un rendement de l’ordre de 106 à 112 dB/1W/1m (ce qui est très élevé par rapport au 80 à 90 dB/1W/1m d’un H.P hifi à cône usuel) mais une bande passante de l’ordre de 250 à 8000Hz à -3dB avec une distorsion de l’ordre de 10% (c’est suffisant pour haranguer la foule ! mais complètement impropre à une écoute musicale de qualité ! )

Bref, les H.P de public adress, c’est vraiment très différent ! (et surement calculé très différemment que les H.P électrodynamique à cône et à saladier du type « a usage domestique » )

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Il est pas beau celui là ? :rofl:
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Mwouais!

ah bah, si tu fais de la stéréo… :joy:

Oui, ça m’en a tout l’air, mais, en y regardant de plus près, là, ça marche dans l’autre sens !Il s’agit de rallonges d’oreilles ! Toujours en stéréo ! :face_with_raised_eyebrow:

Bonjour,

c’est ce que j’allais dire, les engins conique de ces dernières photos ne sont pas des haut-parleurs ! (on n’y vois pas un « moteur » avec une bobine et un aimant contenu dans une culasse ronde )