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Utilisation de LIMP

Matériel et Câblage

 

  • Un ordinateur avec la suite ARTA installée
  • Une carte son (si possible équipée d’une sortie casque)
  • De la connectique en fonction des entrées sorties de votre carte son
  • Une résistance de référence. Valeur par défaut : 100 ohms mais d’autres valeurs sont possibles

 

Le schéma de câblage proposé dans l’aide du logiciel est celui-ci.

Je me permet d’ajouter la possibilité de court-circuiter la résistance de référence afin de pouvoir utiliser ce montage pour la calibration du logiciel.

Si votre carte son (ou même votre ampli) ne sont pas équipés d’une sortie casque, prévoyez un circuit atténuateur (pad de résistances) pour utiliser directement la sortie hp de votre amplificateur.

cablage LIMP + ampli

Remarque : Si vous utilisez la version de démonstration du logiciel il sera nécessaire de refaire une partie de la calibration à chaque redémarrage du logiciel. Ne prenez pas peur cela prends très peu de temps.

 

Procédure de calibration

Au démarrage du logiciel vous avez cet écran d’acceuil

Note Importante :  J’ai personnellement laissé la plupart des réglages par défaut, chacun pourra les modifier s’il en ressent le besoin. Je ne vous indiquerai que les choses essentielles à modifier.

Commençons la calibration  : Set up > Audio devices

Choisissez ici votre carte son et ses drivers ainsi que les entrées correspondantes. Assurez-vous que l’entrée micro est désactivée, et que les entrées sont parfaitement au même niveau l’une par rapport à l’autre.

Puis Set- up > Measurement

Dans le cadre Measurement config il vous faudra entrer la valeur de votre résistance de référence. Si vous vous trompez de canal de référence vous obtiendrez des impédances dont la valeur de votre résistance de référence sera ajouté à la valeur recherchée. Par exemple avec une 100 ohms si vous mesurez un hp de 8 ohms vous allez obtenir 108 ohms. Si c’est le cas changez de canal (c’est du vécu).

Dans le cadre Frequency Range indiquez la fréquence d’échantillonnage de votre carte son.

 

Ensuite Record > Calibrate ou le bouton raccourci CAL

Connectez le montage décrit au début de l’article avec le court-circuit sur la résistance. Le but de la manipulation est de comparer les deux canaux de votre carte son et de vérifier l’écart entre les deux.

Cet aspect est très important pour avoir une mesure la plus précise possible.

Remarque : C’est cette manipulation qu’il vous faudra recommencer à chaque démarrage du logiciel en version de démonstration.

Appuyez donc sur « calibrate ». Vous allez voir les vu-mètre s’affoler en dessous, puis des informations dans la colonne « status ». La différence entre les deux canaux doit être extrêmement faible. Dans mon cas c’est de l’ordre de 0,17db.

Une fois la calibration effectuée vous pourrez retourner à la page d’accueil, et vous allez pouvoir commencer vos mesures.

Astuce : Une fois votre montage réalisé et vos réglages entrés commencez par mesurer une résistance de test (à la place du haut-parleur) dont vous connaissez précisément la valeur réelle (grâce à votre ohmètre) et vérifiez la valeur mesurée par LIMP. S’il y a un petit écart modifiez la valeur de la résistance de référence dans le logiciel (celle de 100ohms de l’exemple) de manière à ce que LIMP donne la valeur exacte de la référence de test. 

 

Mesure d’impédance

 

Il y a deux situations principales pour mesurer l’impédance d’un haut-parleur :  A l’air libre et dans l’enceinte.

Pour importer la mesure d’impédance du haut-parleur dans un logiciel de simulation de filtre il est préférable de mesurer le haut-parleur directement dans sa caisse ou sa charge. Il est également possible de mesurer l’impédance d’une enceinte complète et filtrée directement à ses bornes.

Lors d’une mesure du haut-parleur à l’air libre assurez vous qu’il soit dégagé du maximum d’obstacles proches afin de ne pas perturber la mesure.

 

Si certaines fréquences peuvent être dangereuses ou inutiles pour le haut-parleur mesuré vous pouvez limiter la bande de fréquences de la mesure. C’est très pratique pour la mesure de tweeters par exemple. Ce réglage est disponible dans la petite barre située sous le menu (Fs start et Fs stop).

Pour démarrer la mesure : Record > Start (ou le bouton raccourci)

Vous devez entendre le bruit rose dans le haut-parleur. Et une courbe va s’afficher. Si vous n’appuyez pas sur stop la mesure est en continu. Vous pourrez remarquer que tripoter le connections ou toucher au haut-parleur induit de belles interférences. Assurez vous d’avoir une mesure la moins bruitée possible.

Appuyez sur stop pour figer la mesure.

Remarque : Il est possible de faire des mesures en mode « Stepped sine » qui possède un meilleur rapport signal bruit par un excitation environ 30% supérieure à niveau égal sur la carte son +/- ampli par rapport au bruit rose. Le défaut est que c’est une mesure qui n’est pas instantanée, le logiciel envoit des sinus purs à intervalles régulier au 1/48 eme octave, la mesure est donc assez longue.

Lors de l’export des mesures nous aurons besoin de la courbe de phase.

Sélectionnez View > Magnitude + Phase ou le bouton raccourci M+P

Pour exporter : File > Export as…

Je choisis en général Plain. ZMA file.

 

Mesures des paramètres de Thiel and Small

 

Les paramètres de Thiel  et Small (du nom de ceux qui les ont définis) sont un ensemble de paramètres permettant de modéliser le comportement electromécanique des haut-parleurs à basse fréquence. Ils servent aux modèle de calculs pour calculer les charges acoustiques des haut-parleurs. Pour rester sur l’aspect pratique des choses ce sont les paramètres que vous devrez entrer dans les logiciels de simulation de charge pour calculer le volume de la caisse, l’accord de l’évent bas reflex, et prédire au mieux le comportement du haut-parleur dans le grave et dans sa charge.

Le modèle de thiel and small semble avoir été établit sur des signaux faibles donc ne cherchez pas forcément à augmenter la puissance injectée par l’ampli pendant la mesure, c’est pourquoi la sortie casque peut être suffisante. J’aimerai également attirer votre attention sur le côté « sensible » de la mesure de ces paramètres qu’il faudra prendre avec des pincettes. En effet il y a des facteurs de variations qui ne sont pas forcément négligeables.

N’hésitez pas à comparer vos mesures avec celles disponibles sur le net si vous en trouvez mais faites attention aux données constructeurs qui ne sont pas tous fiables.  En effet certains manquent de sérieux sur ce point, et on trouve parfois de grosses différences entre ce qui est annoncé et la réalité. C’est pourquoi il peut être intéressant de les mesurer nous même pour savoir où l’on va. Néanmoins tout le monde ne mesure pas dans les mêmes conditions donc les mesures ne sont pas toujours comparables. Cet aspect mériterait un article à part entière.

Note : Le rodage aura une influence sur ces paramètres, assurez vous de roder un peu le haut-parleur avant de faire ce genre de mesures.

 

La mesure des paramètres T&S se fait par comparaison entre deux mesures d’impédance du haut-parleur dans des conditions différentes.

Il y a deux méthodes disponibles sous LIMP mais quelque soit la méthode choisie il faudra :

  •  Mesurer la Re du haut-parleur, c’est à dire la résistance interne de la bobine mobile : Voltmètre branché sur ohm-mètre aux borne du hau-parleur. N’oubliez pas de prendre en compte la résistance interne de votre appareil (mesure en touchant les sondes entre elles). Au pire vous pouvez entrez la Re indiquée dans la doc du constructeur.
  • Estimer le diamètre de la membrane : vous pouvez vous servir de la donnée Sd dans la doc constructeur qui est la surface émissive de la membrane. La formule est très connue je me permet de la rappeler : Sd = pi x r² avec r le rayon. Ca peut paraître idiot à rappeler mais n’oubliez pas de multiplier le rayon par deux pour avoir le diamètre, c’est cette donnée dont on a besoin. Si vous n’avez pas de doc constructeur mesurez le diamètre à la règle en incluant environ 1/2 de la largeur de la suspension.

Faire une première mesure d’impédance à l’air libre.

Cette mesure sera placée en overlay. Overlay > Set as overlay.

Ensuite il faut choisir la méthode.

 

Méthode de la masse ajoutée

Elle consiste en une mesure du haut-parleur à l’air libre avec une masse ajoutée à sa membrane.

Cette masse doit être connue précisément et devra être située entre 25 et 50% de la masse mobile du hp (voir mms dans la fiche constructeur du haut-parleur).

Je ne connais pas de méthode efficace et sans danger pour le haut-parleur pour solidariser correctement cette masse ajoutée à la membrane.

Personnellement j’utilise un peu de pâte à fixer (n’oubliez pas de la peser avec le poids) mais adaptez vous aux types de matériaux de membranes.  Essayez de faire en sorte qu’elle soit répartie de manière homogène. Au centre du dôme ou de part et d’autre de l’ogive.

Ensuite refaite une mesure d’impédance dans ces conditions. Une fois les deux courbes superposées :

 

Analyze > Loudspeaker parameters – added method mass

Entrez les valeur de Re, le diamètre de la membrane,  et la valeur en gramme de la masse ajoutée.

Puis Calculate TSP.

Les paramètres T&S s’affichent comme par magie !

 

Méthode de l’enceinte close

Le principe est presque le même que précédemment.

La différence est qu’on place le hp dans une enceinte close de volume connu à la place d’ajouter une masse. Par contre n’oubliez pas de retrancher le volume du haut-parleur et évitez de mettre de l’amortissant qui augmente virtuellement le volume.

L’intérêt est de ne pas risquer d’abimer la membrane mais il faut une caisse adaptée…

Ensuite même chose. On mesure l’impédance dans ces conditions qu’on superpose à la mesure à l’air libre.

Puis Analyze > Loudspeaker parameters – closed box method.

On renseigne Re, Diamètre de la membrane, et le volume de la boite en litres.

Puis Calculate TSP.

 

Mesure des valeurs de Composants (résistance, condensateur et self)

 

LIMP vous permettra de mesurer les valeurs de vos composants. Branchez le composant à la place du haut-parleur et faites la même manipulation que pour une mesure d’impédance.

Dans le cas d’une résistance la lecture est simple.

Les condensateurs et selfs voient leur impédance varier avec la fréquence (voir l’article Filtres passifs principes de fonctionnement). Placez votre curseur jaune dans une zone où l’impédance commence à remonter, genre 10 ou 20 ohms. Ne vous placez pas trop aux extrêmes.

Pour obtenir l’estimation de la valeur : Analyse > RLC impedance values at cursor position.

Faites l’estimation à plusieurs point pour confirmer votre résultat.

 

Conclusion

 

Cet article vous aura permis d’apprivoiser les principales fonctions de LIMP qui, une fois qu’on a utilisé ARTA, ne devrait pas poser de problèmes. L’interprétation des mesures d’impédance n’a volontairement pas été  abordée dans cet article.

 Edit : suite à des retours d’utilisateurs il semblerait qu’il peut y avoir des problèmes lors de mesures d’impédance avec ARTA box sur amplis de technologies class D/T. Merci de faire part de vos retours confirmant ou infirmant ce phénomène. La première piste à explorer serait a priori des problèmes de masses pour la référence. 

Cédric B. (Kro)

J’ai mis le doigt dans l’engrenage lorsque j’étais étudiant en achetant mon premier matériel hifi-homecinema. Mon budget restreint, mes diverses rencontres dans la région lyonnaise, et surtout ma cursiosité m’ont rapidement poussé à chercher « comment ça marche » et à mettre les mains dans la soudure. Mon métier est vétérinaire et ma formation a peu de chose à voir avec l’audio. J’ai longtemps été animateur puis modérateur sur le forum du site www.homecinema-fr.com et c’est en grande partie grâce à internet que j’ai pu progresser et apprendre dans le domaine de l’audio. Si j’ai souhaité créer justdiyit c’est pour transmettre à mon tour, et à mon niveau, tout ce que la communauté DIY a pu m’apprendre et continue à le faire chaque jour. Alors quand Guillaume m’a proposé de s’occuper du support je n’ai pas hésité !

7 réflexions sur “Utilisation de LIMP

  • Sacha

    Bonjour.
    – Si on utilise pas la sortie casque, ya t- il un risque de flinguer sa carte son lors du calibrage (puisqu’on suprime R=100 ohm, on se retrouve donc directement avec l’ampli raccordé aux bornes d’entrées de la carte son !). explications….
    -si j’utilise la sortie casque, puis je utiliser une valeur différente de R= 100 ohms?
    cordialement

    Répondre
    • Lors de l’utilisation sans sortie casque mais avec un ampli il faudra veiller à ne pas mettre un signal plus important que ce que ne peut supporter l’entrée de ta carte son, pour avoir l’esprit tranquille tu peux mettre un pad de résistance comme conseillé dans la doc de LIMP. D’ailleurs avec une utilisation sur ampli la résistance de référence donnée par la doc est de 27 ohms.
      Les sorties casques sont en général prévues pour fonctionner sur forte impédance, si tu baisses trop la valeur de la résistance de référence il est possible que celle-ci ne le supporte pas bien mais les valeurs de résistances données sont indicatives, tu peux en choisir d’autres à partir du moment où tu le renseignes dans le logiciel.
      Il y a d’autres aspects à prendre en compte dans le choix de la résistance (courant constant ou non etc), mais aussi sur le niveau de mesure ou le type de signal. Ce tutoriel montrait simplement comment se servir du logiciel mais un article beaucoup plus complet sur les conditions de mesure des paramètres T&S serait intéressant car il y a un flou manifeste et les pratiques sont assez variables, les résultats également. Le modèle n’est manifestement pas idéal.

      Répondre
  • Bonjour,
    Est-il possible d’utiliser une carte son interne (pas professionnel) qui ne support pas ASIO?
    Merci

    Répondre
  • Bonjour,
    Quel type de carte son, s’il vous plait, est la plus adaptée?
    Merci beaucoup,

    Cordialement

    Répondre

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