Comment mettre en œuvre le test des haut-parleurs ? (2e partie)

Voici le deuxième de deux articles traitant de la question de savoir comment tester la qualité des haut-parleurs. Lisez le premier article ici. Dans cette deuxième partie, vous en apprendrez davantage sur la mise en œuvre.

Avant de commencer, il est essentiel que les appareils de mesure utilisés dans le système de test soient étalonnés. Cela garantit la précision. Les exemples typiques d’appareils nécessitant un étalonnage dans un testeur de fin de chaîne de haut-parleurs sont l’analyseur audio et le microphone de mesure.

Lors de l’étalonnage d’un appareil de mesure, les résultats de mesure de l’appareil sont comparés à une référence très précise de ce résultat et, si nécessaire, corrigés. Les étalonnages des appareils sont généralement effectués chaque année par le fabricant de l’appareil. Il s’agit d’étalonnages traçables aux normes dans le cadre d’ISO ou d’autres systèmes de qualité.

La sensibilité d’un microphone peut être étalonnée par l’opérateur du système à l’aide d’un calibreur de microphone. Ce processus peut donc être exécuté dans le cadre de l’étalonnage du système.

Un étalonnage du système est une procédure qui est exécutée par l’opérateur avec un dispositif sous test connecté au système de test. Il contient :

• L’étalonnage de la tension de test à la borne du dispositif sous test, en tenant compte du réglage du gain de l’amplificateur interne ou externe
• La compensation de la réponse en fréquence électrique dudit amplificateur, garantissant ainsi que la tension de test est réglée sur toute la bande de fréquences testée.
• L’étalonnage de la sensibilité du microphone avec un calibreur de microphone.
• La prise en compte de la distance entre le microphone et le dispositif sous test (lorsqu’il est étalonné pour un certain niveau de pression acoustique).

Certaines parties d’un système de test de fin de chaîne de dispositifs acoustiques sont vulnérables à l’usure et doivent donc être vérifiées ou renouvelées périodiquement. Les trois composants suivants sont les plus susceptibles d’être changés et vous devez donc surveiller leur état pendant les tests.

1. Les contacts électriques qui connectent le dispositif sous test au système de test présentent souvent une usure due au frottement, ce qui entraîne une augmentation de la résistance ou une perte totale de la connexion.
2. La membrane du microphone de mesure peut être contaminée par la poussière et la saleté, surtout lorsqu’elle est orientée vers le haut. Cela peut entraîner des modifications de la réponse en fréquence et de la sensibilité du microphone. Une prévention facile consiste à utiliser un capuchon anti-poussière et à le remplacer périodiquement.
3. Le support mécanique sur lequel le dispositif sous test est positionné et fixé pour le test est généralement fait d’un matériau souple, tel que de la mousse ou du liège. Parfois, un système d’arrêt est également utilisé. Parce qu’ils sont mécaniquement sollicités à la même position pendant chaque processus de déchargement/chargement, ces pièces risquent de s’user par frottement ou même de se déformer. Cela peut entraîner des modifications des résultats des mesures acoustiques et électriques.

Les problèmes courants avec les composants matériels comprennent les câbles débranchés accidentellement, les boutons tournés ou les commutateurs activés/désactivés. Il est donc de bonne pratique de :

• Utiliser des amplificateurs intégrés à l’instrument de test avec un gain fixe.
• Si un amplificateur externe est inévitable, utiliser un modèle avec un gain fixe ou des molettes de volume protégées.
• Fixer et ranger les câbles.
• Protéger les commutateurs marche/arrêt contre toute utilisation accidentelle (p. ex. un rack avec une porte).

Le dispositif sous test doit être chargé dans le banc d’essai d’une manière claire et non ambiguë. Le positionnement et le processus de contact doivent fournir une rétroaction haptique à l’opérateur.

Dispositif sous test (DUT) dans le flux de travail de test

Dans le cas où l’opérateur est tenu de déclencher la mesure, le bouton de déclenchement doit être idéalement situé à côté du banc d’essai, afin qu’il puisse être enfoncé immédiatement après le chargement du dispositif sous test.

Alternativement, le système de test peut constamment scanner les contacts et démarrer la mesure automatiquement une fois qu’un haut-parleur connecté est détecté.

La fin de la mesure doit être clairement affichée à l’opérateur afin qu’il puisse la décharger immédiatement.

Lorsqu’il est hautement optimisé, le prochain appareil en ligne peut déjà être chargé dans un deuxième déflecteur, en alternance avec le premier qui est en cours de test. Cela augmente

Naturellement, les influences environnementales sur un test de fin de chaîne doivent être évitées en premier lieu. Cependant, en réalité, ce n’est pas toujours possible. Par conséquent, il est important d’être conscient des conséquences que ces influences peuvent avoir, ainsi que d’avoir des moyens d’y faire face.

La température affecte principalement les paramètres électriques d’un dispositif acoustique. Pour un haut-parleur, il s’agit notamment de la fréquence de résonance et de ses dépendances. Les variations de température peuvent être causées par la température ambiante, mais aussi par des processus de fabrication qui chauffent le dispositif sous test et sont exécutés peu de temps avant le test de fin de chaîne. Pour ce dernier cas, avant de tester, il est conseillé de prévoir une phase de refroidissement suffisamment longue pour amener le dispositif sous test à la température ambiante.

Il est conseillé d’enregistrer les données environnementales telles que la température, l’humidité et la pression atmosphérique avec les données de mesure.

Le bruit de fabrication influence évidemment les mesures acoustiques. Cela s’applique au bruit aérien ainsi qu’au bruit de structure. Alors que certaines mesures sont moins sensibles au bruit (p. ex. la réponse en fréquence), la mesure la plus critique est le Rub & Buzz des haut-parleurs.

Il existe des méthodes d’annulation du bruit disponibles dans les systèmes de test de fin de chaîne de haut-parleurs. Cependant, cela ne devrait être que la dernière ligne de défense, car elles ne traitent que le bruit impulsionnel et augmentent le temps de test.

La majorité du bruit devrait idéalement être physiquement blindée par le banc d’essai. Ceci est particulièrement applicable à tous les bruits de fond constants. (p. ex. bruit de fabrication/machines) Un tel blindage réduit le niveau de bruit à l’intérieur du banc d’essai, ce qui vous permet de mesurer les effets de Rub & Buzz qui seraient autrement indétectables. Tous les bruits impulsionnels qui ne se produisent qu’occasionnellement peuvent être gérés par les algorithmes d’annulation du bruit du système de test de fin de chaîne.

Les influences électromagnétiques sont mieux gérées en gardant les câbles audio courts et en utilisant l’audio symétrique (câbles XLR). Ceci est particulièrement important pour les câbles avec un niveau bas et une impédance élevée (p. ex. les câbles de microphone).

L’exécution d’un contrôle de qualité EOL valable et fiable pour les dispositifs acoustiques n’est en aucun cas triviale. Elle nécessite des considérations sous plusieurs angles et implique des compétences multidisciplinaires.

Des résultats reproductibles et fiables ne peuvent être obtenus qu’avec une combinaison d’instruments de test fiables fonctionnant dans un environnement qui reste constant ou qui est géré correctement.

Liens pertinents à ce sujet :

• Article LIS (Loudspeaker Industry Sourcebook) – Pages 32 à 36
• Système de test tétraédrique de Geoff Hill et conception de haut-parleurs
• En savoir plus sur les tests de haut-parleurs