Présentation et mise en œuvre du système de mesure CLIO "Pocket"
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1. SL O O T NW A D 14 GO 10A01E 5 dBSPL m 4 MATE A ee baa aa baa laa 4 es S X fA A rN N ll i I La VI M ALANSA 4 APA A U LUAN so AI NN RO a a ae TT AIAI APANA N VAE UAU LEVEL it iN ET A n AE N Nada nl i P If P td I4 ANN y PE Ki PA tv y i til VIS RAP Pt ES ifi Wf1 i ML y W VE TA Mr A E AEN I A VA OT E MY V Ya D d if d A Ti Jaroa H _ Au h 1 fi l j A j N f a S A AAVA 40 2 0 0 sk Ok Ok Enfin l effet d un panneau r flecteur dispos au dessus des enceintes droite et gauche plac es en hauteur a t caract ris figure 13 sur l enceinte haute droite avec panneau r flecteur courbe rouge et sans panneau r flecteur courbe noire On note que l effet du panneau r flecteur amortissant ne semble pas probant il est faible et diminue plut t la r gularit des courbes de r ponse entre 400 et 1000HZ st amp Q DE A nanoao a genannnmd m Figure 13 ausp M hf h A LA f i i A A H N N y F Q aA i MA MA Aann WU f Les conclusions que l on peut tirer de cet exercice sont en premier lieu s agissant du syst me de mesure CLIO Pocket la facilit de mise en uvre du syst me et sa2. bonne adaptation aux besoins d un amateur certes passionn ainsi que la facilit et la rapidit des mesures effectu es et la qualit des informations obtenues En deuxi me lieu s agissant des enceintes mesur es on notera l excellence des mesures obtenues confirm es par quelques coutes effectu es en quatre canaux frontaux partir de prises de son effectu es de mani re coh rente avec le syst me de reproduction JM Grandemange
3. effet du rideau appara t tre n gligeable la courbe noire est 6 AFDERS Confidences N 104 a I aA BD A Eer 11400 1A018 E Figure 8 Ohm 10 20 50 100 200 500 Ik 2k Hz 5k 10 Les courbes de r ponse sont effectu es en branchant l amplificateur ici des mod les Flying Mole la sortie out de l interface et en branchant le microphone l entr e in Le niveau est r glable par le logiciel ainsi qu au niveau de l amplificateur Il a t proc d une premi re mesure 1m de l enceinte droite situ e en partie basse figure 9 Sur cette figure la courbe waterfall obtenue est galement int gr e On note une bonne r gularit de la courbe de r ponse le renforcement du grave apport par le positionnement en encoignure et une r ponse apr s excitation sans tra nage ni tonique de coffret z aa GB 0 Ag 01 91510 71 5 sn nn As FN NS 1 Figure 9 Cette m me courbe de r ponse est illustr e figure 10 en parall le avec la r ponse impulsionnelle de l enceinte On note un d calage de 3ms entre l envoi du signal et sa r ception qui correspond bien la distance parcourir par le son entre le haut parleur et le microphone ainsi que la grande propret de la r ponse impulsionnelle en comparaison d autres produits imputer au cr dit de la c
4. vu de ses avantages Parmi les avantages revendiqu s figure la possibilit de rep rer les harmoniques dans la queue de la r ponse impulsionnelle ouvrant la voie la mesure de la distorsion en fonction de la fr quence non encore impl ment e ce jour Une petite remarque en passant la documentation et le mode d emploi sont en anglais ce qui implique de l utilisateur une ma trise minimale de la langue de Shakespeare On notera galement que ce mode d emploi intitul d ailleurs Survival Guide ou guide de survie se limite introduire l utilisation de cet outil et ne fait qu en effleurer les possibilit s Pr sentation du syst me CLIO Pocket Le syst me de mesure Clio Pocket se pr sente sous la forme d une petite mallette comportant figure 3 une interface avec une prise USB de type B d un c t et deux prises RCA in et out de l autre un CD comportant le logiciel et le mode d emploi sous la forme d un fichier PDF un microphone talonn un c ble USB un c ble RCA de 3m de longueur pour la connexion au microphone et un c ble avec prise RCA d un c t et pinces crocodile de l autre pour les mesures d imp dance Figure 3 oT CLIO pocket s r AN k O 4 AFDERS Confidences N 104 L installation s effectue sans difficult Au lance ment du programme l cran illustr figure 4 appara t En haut des ic nes permettent de d finir les diff rents param tres de mesure l o
5. AFDERS Confidences N 104 1 Pr sentation et mise en uvre du syst me de mesure CLIO Pocket Lors de la s ance technique du 20 juin 2015 un syst me de mesure CLIO a t mis en uvre sur un syst me quatre canaux constitu d enceintes Kef LS50 Ce syst me de mesure con u par la soci t italienne Audiomatica n est pas nouveau tant apparu il y a plus de 20 ans Ce qui l est c est sa livraison depuis d but avril 2015 sous une forme simplifi e se branchant sur tout ordinateur PC ou Mac disposant d une prise USB L objet de la s ance tait donc de pr senter cet appareil d valuer son adaptation aux besoins d un membre Afders repr sentatif et par la m me occasion d valuer l installation quatre canaux frontaux de notre secr taire g n ral constitu e de deux amplificateurs st r ophoniques Flying Mole coupl s et de quatre enceintes Kef LS50 Principe du syst me de mesure CLIO On a pr sent il y a un peu plus de 20 ans dans le num ro 51 de ce bulletin le syst me de mesure Kemsonic pilot par ordinateur mettant des fr quences glissantes ou hulul es en 1 3 octave et capable de mesurer bandes passantes courbes d imp dance et temps de r verb ration et de d terminer les param tres dits de Thiele et Small des haut parleurs Ce syst me fonctionnait sous le syst me d exploitation DOS ce qui pr sentait quelques inconv nients pour un utilisateur de Windows ou de Macs r cents sans compter son br
6. anchement sur des standards de prises ayant disparu des ordinateurs En outre le syst me ne permet pas d valuer la r ponse impulsionnelle l volution de la r ponse d un syst me dans le temps courbes waterfall et encore moins d liminer l influence du local Une mise jour s imposait donc Le syst me CLIO tait tout indiqu mais il tait plus puissant que n cessaire et un peu cher pour un simple amateur de haute fid lit La mise sur le march d but 2015 d une version simplifi e compatible Mac et PC et destin tre branch e sur une prise USB a t le d clencheur conduisant le signataire de ces lignes proc der une mise jour de son syst me de mesure Un petit Mac portable et un ensemble interface plus micro encore moins encombrante voil tout ce qui est n cessaire Chacun sait que par une simple transform e de Fourier la connaissance de la r ponse d un syst me une impulsion permet d en d duire sa r ponse en fr quence et vice versa D s lors que l on dispose de la r ponse une impulsion il est possible de d tecter les r flexions dues au lieu d coute de les liminer et par cons quent d acc der une valuation du produit en test ind pendante du lieu d coute Rien n tant gratuit toutefois cette op ration aura des cons quences sur la pr cision de cette valuation dans le grave en fonction de la quantit des informations qui auront ainsi t limin es Il y a toutef
7. e de 0 et de 1 Il nous suffira d indiquer qu elle a t d finie de sorte que sa fonction d autocorr lation soit une impulsion parfaite Par cons quent l analyse de la corr lation entre signal mesur en sortie d un appareil et signal inject en entr e permet de d terminer la r ponse de l appareil cette impulsion une transform e de Fourier de cette r ponse donnant la fonction de transfert et donc la r ponse en fr quence de l appareil selon une d marche illustr e par la figure 1 extraite de l article The MLS analysis technique and Clio disponible sur le site de Audiomatica Figure 1 Principe de la mesure MLS mise en uvre sur le syst me CLIO Le DUT est le device under CROSS test c est dire CORRELATION l appareil soumis au test FFT signifie fast Fourier transform c est dire transform e de Fourier rapide DUT RESPONSE TRANSFER FUNCTION IMPULSE RESPONSE Ceci tant pr cis la version CLIO Pocket n utilise pas un signal de type MLS mais un signal de type Chirp que l on pourrait traduire par gazouillis et c est effectivement ce que l on entend lors du test Ce type de signal a t d velopp notamment pour les utilisations radar ou sonar avec l objectif d am liorer le rapport signal bruit Un chirp est par d finition un signal pseudo p riodique modul en fr quence et ou en amplitude Ayant une distribution spectrale naturelle s apparentant au bruit
8. e de la photo Figure 5 30 Lo LL I BRRRIII CT D t H N Ji l je EE AFDERS Confidences N 104 5 Figure 6 La mesure d imp dance de l enceinte Kef LS50 positionn e droite et en position basse est indiqu e figure 7 pour trois configurations d vent vent ouvert courbe rouge vent demi obtur par un anneau de mousse courbe noire et vent obtur avec un bouchon de mousse courbe bleue On note un accord bass reflex situ relativement bas et la possibilit de choisir un comportement de type bass reflex enceinte close courbe bleue ou interm diaire en fonction des n cessit s de l adaptation la pi ce En l occurrence ces enceintes sont exploit es apr s coute avec un vent semi obtur et les courbes suivantes ont t obtenues dans cette configuration E Figure 7 La mesure d imp dance de l enceinte Kef LS50 situ e en position basse gauche est compar e figure 8 celle de l enceinte pr c dente dans la configuration habituelle savoir vent semi obtur la courbe bleue correspond l enceinte droite bas et la courbe rouge l enceinte gauche bas On note une bonne reproductibilit des caract ristiques Afin de juger de l influence d un rideau situ d habitude derri re l enceinte une mesure est galement effectu e rideau en place superposable la courbe rouge l
9. ois un probl me pour obtenir la meilleure pr cision de mesure et la plus grande bande passante il faut une impulsion parfaite de dur e aussi courte que possible comment alors mettre suffisamment d nergie L nergie c est une puissance une nergie par unit de temps que multiplie une dur e Si la dur e est infiniment faible il faut une puissance infiniment grande On imagine que les capacit s de l amplificateur voire des haut parleurs seront vite d pass es C est l que les ressources des math matiques et de l informatique viennent notre rescousse le syst me CLIO met traditionnellement en uvre un signal MLS Maximum Length Sequence ou encore en gaulois s quence de longueur maximale ce qui ne nous s Disponible aupr s de la soci t Tecsart situ e Bussy St Georges pour la somme de 600 Euros logiciel interface c bles et microphone inclus 2 AFDERS Confidences N 104 avance pas beaucoup Cette s quence est caract ris e par une r partition spectrale plate elle s apparente donc au bruit blanc Il s agit cependant d une s quence pseudo al atoire donc parfaitement d finie L limination du caract re al atoire de cette s quence garantit donc la reproductibilit des mesures et l inutilit de proc der plusieurs mesures pour en faire la moyenne et en augmenter ainsi la pr cision Il n entre pas dans notre objectif de pr senter la d finition math matique de cette s quence num riqu
10. onception coaxiale des haut parleurs AFDERS Confidences N 104 7 av Z A4 ME A mAH tia aca e a ii EI men RENE L AUL E n E EA Figure 10 60 p t et t ee a v I a A 0 1 Si l on mesure la r ponse de la m me enceinte au point d coute on obtient le r sultat indiqu figure 11 o la courbe 3m en noir est compar e la courbe 1m en rouge On note des diff rences dans le grave dues la diff rence d excitation des modes de la pi ce et l att nuation r guli re du niveau de l aigu due l absorption de l air en fonction de la distance Ce type de r ponse l g rement descendante dans l aigu correspondant aux recommandations de la litt rature QQA WE M oA g 1401801807 Figure 11 80 i A 20k La figure 12 donne les courbes de r ponse des quatre enceintes Kef LS50 au point d coute enceinte gauche bas courbe rouge enceinte droite bas courbe verte enceinte gauche haut courbe bleue et enceinte droite haut courbe noire On note l excellente r gularit de ces courbes dans le m dium aigu et une bonne reproductibilit des r ponses au point d coute des quatre enceintes constituant le syst me 8 AFDERS Confidences N 104
11. rose il procure un meilleur rapport signal bruit dans les basses fr quences Comme l indique le sch ma de principe de la figure 2 cette technique permet d acc der au m me type d information que le signal MLS on retrouve ici encore la comparaison qui n est plus une cross correlation entre signal de r f rence et signal ayant travers l appareil en test et plusieurs transform es de Fourier permettant de passer de la r ponse en fr quence la r ponse impulsionnelle au lieu d un passage de la r ponse impulsionnelle la r ponse en fr quence dans le cas du signal MLS cette derni re ouvrant la possibilit d un fen trage windowing permettant d liminer l influence du local Extraite de l article Swept Sine Chirps for Measuring Impulse Response de lan H Chan t l chargeable l adresse http www thinksrs com downloads PDFSs ApplicationNotes SR1 SweptSine pdf La mise en uvre dans CLIO Pocket peut tre l g rement diff rente AFDERS Confidences N 104 3 Reference Ch Frequency Impulse Generator 2ch FFT Response Inverse Response Cross FFT Spectrum DUT Energy Gated Time Time Gating FFE Response ETC Inverse Curve Windowing FFT Calculation Figure 2 Dans la version 10 de CLIO les deux options MLS et Chirp peuvent tre retenues et le mode d emploi d veloppe les avantages et inconv nients des deux options Dans la version simplifi e Pocket seule la seconde a t conserv e au
12. uverture l enregistre ment l impression ou l exportation des fichiers les options de pr sen tation le choix des diff rents types de mesure Figure 4 LADE B I 0 a amp AB UE MAS MES CE BOL o Clio Pkt 48000Hz FFT dBV 48kHz 16384 292Hz Rectangular Unsmoothed En dessous et droite apparaissent les r sultats de mesure le r glage des caract ristiques et des niveaux des signaux inject s la bouclage entre entr e et sortie de l interface pour les mesures d imp dance l alimentation du microphone l inversion de polarit le lancement du processus de mesure Apr s calibration et introduction de la valeur de sensibilit du micro indiqu e sur une fiche accompagnant le microphone il est temps de proc der quelques mesures Mise en uvre pratique du syst me CLIO Pocket Le syst me de mesure fut connect un MacBook Pro Figure 5 Il est ici en configuration mesure d imp dance Le microphone est encore dans son tube de plastique en arri re plan En premier lieu nous avons proc d la mesure d imp dance des enceintes Le syst me valu comporte quatre enceintes frontales Kef LS50 deux situ es en partie basse proches des encoignures droite et gauche de la pi ce deux situ es en hauteur dans les encoignures hautes droite et gauche On voit sur la figure 6 la configuration de mesure de l imp dance de l enceinte basse gauche l interface Clio est visible en bas et droit
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