- - (1954) - - CAHIERS D'ACOUSTIQUE * N ~ 67

TRACES DES CARACTERISTIQUES DE DIRECTIVITE

DES TRANSDUCTEURS ELECTROACOUSTIQUES**

par Auguste C. RAES Professeur h l'l~cole Nationale Sup6rieure d'Architecture de Bruxelles

SOMI~AIaE. -- Le present article a pour ob]et de ddcrire une mgthode expgrimentale n'exigeant pas l'emploi d'une chambre mueUe.

P R I N C I P E

Unc caract6ristique de directivit6 de haut-parleur plac6 dans un local quelconque a une expression de la forme :

I = Ioe?(~, ~, Lm...,, ch..=, t)

dans laquelle I est l'intensit6 du son ~mis dans une direction caract6ris6e par les coordonn6es polaires ct ~ ; I o est ]a valeur de I suivant l'origine des coor- donn6es Lm...~ sont les dimensions du local ; al...~ sont les coefficients d'absorption des parois et t exprime l'influence du temps. r est la fonction caract6risant les propri6t6s du haut-parleur.

I ainsi d6fini ne caract6rise pas le haut-parleur seul. Unc m6thode de mesure dolt donc r6aliser des conditions op6ratoires telles que L,~.. ~, al... ~ et t disparaissent. Les m6thodes classiques 61iminent t par l'cmploi d'6missions constantes. Elles font dispa- raitre les L~...= en rendant tousles a pratiquement 6gaux ~ l'unit6. Ce sont les mesures en champ acous- tiquc libre ou en salle muette.

Nous proposons au contraire d'agir sur la variable ind~pendantc t de mani~re h faire disparaitre les L ctles a. Pour cela, nous utiliserons des tensions d'ali- mentation variant suivant une loi d6termin6e. Cette loi htant la m6me dans toutes les directions, nous pourrons ~galement faire disparaStre t de notre cxpression.

Un raisonnement identlque peut 6tre appliqu6 aux caract6ristiques de microphones.

A P P L I C A T I O N

La figure ~ repr6sente un local aux parois r~il6- chissantes. Un haut-parleur, h pavilion exponentiel pour fixer les id6es, peut 6tre suppos6 concentr6 au point O. Un microphone de mesure M peut ~tre plac6 en un point quelconque h une distance cons- t a n t e d de O.

t~mettons un son brusquement, c'est-h-dire en lui faisant atteindre le maximum voulu en quelques millisecondes. Pratiquement pas plus de 5 ms. Le microphone M enregistrera d'abord les ondes de radiation direete suivant la droite OM.

Les ondes r~fl6ehies par les parois, par exemple

suivant la trajectoire OPM serong enregistr6es avee un retard d'autant plus important que la diff6rencc des longueurs d6velopp6es 0PM et OM est plus

/ J

F I G . J . - - Dispositif exp6rimental.

grande. Si PM n'est pas inf6rieur h 1,75 m nous avons au moins 10 ms pendant lesquelles M enre- gistre exclusivement des radiations directes d6pen- dant exclusivement des caract6ristiques du haut- parleur. C'est plus de temps qu'il ne nous faut pour mesurer l'intensit6 de ces radiations directes, grace au synehroscope cathodique.

D ~ . T A I L S D E R I ~ . A L I S A T I O N

On peut op6rer dans n'importe quel local, sl r~verb6rant soit-il. I1 ne dolt pas 6tre trop petit, sinon on est oblig6 de prendre une distance OM insuffisante. Des dimensions de l'ordre de 5 x 5 x 4 m conviennent au-dessus de 200 Hz.

Comme son variable nous utilisons des impulsions de notes pures modul6es suivant des lois exponen- tielles comme nous en avons pr6c6demment d6erites,

* S6rie d'expos6s ri~latifs aux t ravaux du GnOUI'EM~NT ** Cet expos6 a fai t l 'objet d 'une communication "~ la D~s AcovsTicmxs v~: LA•GVE FaXN~AISE (G. A. L . F . ) . r6union du 27 avril t954 du G. A. L. F.

- - 3i3 - - ~ I ~ C O i ] & I J N I C A T I O N J 2

2 /2 , .

$eule ]a forme du front de l~impulslon est d'ailleurs importante.

Si nous tragons la caraet~rlstique du haut-parleur nous placerons successivement M e n des points convenables sur une circonf6rence de centre O. Si nous examinons le microphone, nous le laisserons au m~me endroit en le faisant tourner autour de son axe.

EXEMPL E S DE BI~.SULTATS

RAE$ [ANNALRS DES T~--L~COID~OI~CA'~ON9

courbes calcul~es, en appliquant les lois de la simi- litude aux r~sultats d'essais en chambre muette. (OLsoN, Elements o[ Acoustical Eng!neering). La concordance n'est pas parfaite. Cependant, les essais servant de base aux calculs ont 6t6 faits en montant la sortie du pavilion dans un grand baffle. D'autre part, le local dont nous disposions pour faire nos mesures 6tait trop petit. Nous avons du r6duire OM ~ 60 cm. C'est ce qui explique probablement que les courbes mesur6es sont moins directionnelles que les courbes calcul6es.

H a u t - p a r l e u r .

La figure 2 donne les r6sultats de l'essai d'un haut- parleur h chambre de compression muni d'un pavil-

dB I

VALEURS y ~ ~ CALCULEES // / [

/ / / ( -

j . ., 1 " - 2 0

Miorol;hon e.

Nous n'avons h ce jour eu l'occasion de faire qu'un

- ~ ~x,~'--....q VALEUR$

Fro. 2. - - Diagramme des r6sultats d'essai d'un haut-parleur h chambre de compression muni d'un pavilion exponentie].

lon exponentiel de 24" de diam~tre h la sortie et de 48" de longueur d6velopp6e.

Le diagramme en coordonn6es polaires donne l'intenslt6, h une distance eonstante en fonction de l'angle. La direction correspondant h 0 ~ est l'axe de r6volution du pavilion. L'intensit6 correspondant 0 ~ est prise comme unit6 (0 dB). Les caract6ristiques de direction dans l'espace sont des surfaces de r6vo- lution autour de l'axe du pavilion.

Dans la moiti6 de droite du diagramme nous avons repr6sent6 les courbes obtenues exp~rimen- talement pour les fr6quences de 200, 800 et 3 200 Hz. Les points de mesure isol6s sont in'diqu6s. On volt qu'ils tombent tr~s raisonnablement sur les courbcs.

Dans la moiti6 de gauche nous avons trac6 des

seul essai. Celui d'un microphone dynamique non directionnel. Nous avons effectlvement obtenu un cercle.

CONCLUSIONS

La substitution du temps h respace est devenue classique.

I1 cst amusant de constater qu'on peut (( utiliser le temps comme paroi absorbante )).

Nous sommes 6galement parvenus h ((transfor- mer le temps en paroi isolante ,. Ce sera l'objet de notre prochaln m6moire.

Manuscrit regu le 24 i~dn 1954.

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