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Physique-chimie

AXE 3: Effet de l'enceinte sur la réponse en fréquences du haut-parleur

Par Vincent VALAIS, publié le mardi 10 avril 2018 17:42 - Mis à jour le mardi 15 mai 2018 17:42
Montage 2 (2).jpg

Nous avons travaillé sur l’effet de l’enceinte sur un haut-parleur principalement en terme de directivité.

I)La directivité d’un haut-parleur

La directivité d’un son est la propagation du son dans l’espace en fonction des différentes directions.

Nous avons voulu savoir quelle était la directivité d’un haut-parleur afin de mieux comprendre la spatialisation du son.

Nous avons mesuré avec un sonomètre les écarts de niveau sonore à différents angles, l’angle 0° étant face au haut-parleur. Nous avons utilisé un signal sinusoïdal de fréquence 200Hz afin d’effectuer nos mesures.

Sonomètre.jpg

Enregistrement: Haut-parleur.mp4

Montage 1.jpg

 

Schéma page 3 : Diagrammes et schéma.pdf

Nous avons donc obtenu des valeurs pour les angles de 0° à 180° (tous les 10) que nous avons soustrait au niveau sonore maximal.

Puis nous avons établi un diagramme de la variation du niveau sonore en fonction de l’angle autour du haut-parleur.

Diagramme page 1 : Diagrammes et schéma.pdf

On remarque donc que le niveau sonore est beaucoup plus faible entre les angles de 80° et de 90°.

II)Les ondes destructives émises par le haut-parleur

La raison de cet écart est que les ondes émises à l’avant et à l’arrière du haut-parleur, par la vibration de la membrane, sont en opposition de phase. Lorsqu'elles se rencontrent, elles se détruisent. C’est ce qui arrive ici à 90°

Interférences.png

Afin de mieux voir ce phénomène nous avons réalisé une expérience avec deux micros : l’un placé devant et l’autre derrière le haut-parleur mais à égale distance de celui-ci. Nous avons alors représenté les ondes grâce à un oscilloscope.

Montage 2.jpg

Oscilloscope.jpg

On peut voir que l’onde avant et l’onde arrière sont en opposition de phase et c’est ce qui provoque une baisse importante du niveau sonore à 90°.

Ce phénomène est également très utile car il peut permettre de réduire drastiquement le niveau sonore d’une salle grâce à un son.

III)La directivité du haut-parleur dans l’enceinte

Nous avons répété l’expérience du haut-parleur mais cette fois-ci il se trouve dans une caisse en bois représentant une enceinte. Ainsi nous pouvons étudier la directivité d’une enceinte et pouvoir en déduire ses principales caractéristiques.

Enregistrement: Enceinte.mp4

 Diagramme page 2: Diagrammes et schéma.pdf

On peut voir que le niveau sonore, en fonction de l’angle de mesure par rapport au milieu de l’enceinte, varie beaucoup moins qu’avec le haut-parleur seul.

Cela est essentiellement dû au rôle de l’enceinte car elle permet de piéger l’onde arrière. Ainsi cela limite la baisse du niveau sonore à 90°.

Onde et enceinte.gif

Pièces jointes