Asservir avec un accéléromètre

(ci-dessus un ACH-01 fixé sur un JBL W15GTI, prototype de nono82, membre de homecinema.fr)

Disque piézo-électrique

Cette solution est très peu coûteuse, 1 ou 2€, mais plus complexe dur à mettre en oeuvre correctement (en ce qui concerne la fixation, pas la partie électronique).

Un exemple de réalisation

(Avec un ACH-01)

Avec le schéma bloc correspondant

Constituants de l'électronique de l'asservissement

Le traitement de la source

Il est en général bien vu de remettre un peu en forme le signal en provenance de la source, notemment en coupant le continu.

Si votre capteur ne capte pas l'accélération mais la vitesse (ou la position), intégrer ici une (ou deux) fois le signal grâce à un passe-bas de fréquence de coupure inférieure à la plus petite des fréquences à reproduire est la solution la plus simple. Dans ce cas, placer le filtre coupant le continu après cette étage. Attention, ne pas mettre un intégrateur pur, il y a TOUJOURS un offset qui traine et paf, saturation !

L'électronique liée au capteur

En général, votre capteur nécessitera un peu d'électronique pour pouvoir fonctionner correctement, ci-dessus, ce qu'il faut dans le cas d'un ACH-01.

Le sommateur

Vous devrez soit sommer soit différencier le sigal en provenance de votre capteur à celui en provenance de la source, selon que votre capteur capte l'accélération (ou la vitesse ou la position) avec un signe moins ou pas (ça dépend du sens de montage).

Filtre(s)

Le bloc appellé "Eléctronique d'asservissement" sur le schéma bloc.

C'est le plus dur à mettre au point, et là où il y a le plus d'optimisation à réaliser.

Son rôle est de permettre le gain en boucle ouverte le plus élevé possible tout en restant stable.

Si vous asservissez :

- en accélération : le plus simple est un intégrateur de premier ordre coupant à environ 50 hertz.

- en vitesse : rien du tout

- en position : rient du tout

Et si vous asservissez en accélération ou en vitesse, faîtes suivre par un filtre coupant le continu à très basses fréquences (comme celui du schéma). Sinon votre membrane ne restera sans doute pas parfaitement à sa position d'équilibre. En position, un réglage doit être intégré à votre capteur de sorte à centrer le zéro de position très précisément.

Enfin, un gain pur réglable quelque part est le bienvenue, en effet, il vous permettra de régler au plus fin : le gain en boucle ouverte le plus élevé tout en restant stable. Le mettre dans le comparateur est une bonne solution (sur la boucle de retour, un potentiomètre à la place des deux résistances).

Régler l'électronique

Matériel nécessaire :

- Un ordinateur équipé du logiciel Arta (le mode démo suffit) et d'une carte son avec une entrée ligne stéréo.

- Un câble avec à un bout un jack 3,5 et de l'autre de quoi le brancher sur votre circuit électronique.

- Un autre pour emmener le signal jusqu'au caisson.

Branchement :

Vous devez mesurer le circuit en boucle ouverte.

Dans le cas de mon circuit, ça donne (cliquez dessus pour agrandir):

Vous paramétrez Arta :

- En mode FR 2

- Gen : PN Pink

- Fs(Hz) : 48 000

- FFT : 131072

- Delay : 0

- Average : none (ou linear si le diagramme n'est pas propre, ça permet alors de moyenner).

- Selon votre circuit, il peut aussi être nécessaire d'aller dans Setup->Measurement, et cochez Inverse Phase of an Input Channel. Dans mon cas oui car l'ach-01 captait l'accélération avec un signe moins.

Et vous cliquez sur la flèche rouge.

Vous réglez

Vous réglez les différents potentiomètres pour rester stable tout en maximisant le gain (voir le chapitre asservissement).

Vous basculez l'interrupteur et écoutezle résultat !

Remarque

Il ne s'agit ici que de suggestions, après, on peut toujours améliorer l'asservissement, et pas qu'un peu, mais rapidement, ça se complique beaucoup ...

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