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Projet Enceinte "growl"


XTOFMARY

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Je vous présente un projet que j’ai fait dans l’optique de ma recherche dans le domaine du son, et en particulier de la caractérisation du “growl”.

Préambule: après avoir commencé par la basse (cf mon projet ARC) j’ai continué sur le preamp, mais sans réussir comme j’aurais souhaité dans un premier temps. Après avoir modifié le preamp de la SVT 2 Pro, et fait de nombreux essais, je me suis rendu compte que mon jugement était fortement influencé par le rendu des enceintes, et j’ai donc momentanément mis de coté le projet du preamp pour comprendre un peu mieux la problématique de l’enceinte.

J'ai donc réalisé ce projet d'enceinte "growl" en collaboration avec mon ami Luca, qui lui est très affuté sur la fabrication d'enceintes sur mesure pour basse.

Pour ce faire nous avons conçu une enceinte a volume variable (le fond pouvait se décaler en plusieurs positions longitudinales pour faire varier le volume), 2 reflex de longueurs ajustables et éventuellement accordés différemment entre eux, ainsi que 2 HP de 15 et 10 pouces, l’un en face avant, l’autre en face latérale afin de garder un volume global petit, le 10 pouces étant connectable en actif, ou mis simplement en passif.

Les Hp choisis sont au Neodimium pour minimiser le poids de l’enceinte (B&C et IMG) soit 20 kg au final:

http://www.bcspeakers.com/download/prodotti/PDF/more/130.pdf

http://www.monacor.com/fr/produktseite_sta...pr=FR&typ=u

Voilà le résultat en photo:

medium_9a3d49bde15e7fed19809d31cb2f0ef5.jpg

medium_c27f3d737426a48a24dc209eecc1a439.jpg

Commentaires:

J'étais parti de l'idée que le growl était naturellement plus présent dans des sons autour de 50 Hz. J'ai donc choisi les dimensions hauteur/largeur/profondeur de l'enceinte de sorte que la différence de résonance entre les ondes longitudinales, transversales et verticales soient échelonnées entre elles avec un delta de 50 Hz. J'ai aussi fait en sorte qu'il en soit de meme pour la différence entre l'accord d'un des 2 reflex par rapport à l'accord de l'autre.

En combinant avec différentes position du fond de l'enceinte, j'ai joué aussi sur le volume pour mieux comprendre les interactions.

Les essais on été fait bien sur à l'oreille, mais aussi avec des mesures acoustiques et analyses Temps/fréquence pour éventuellement confirmer ou infirmer les sensations avec un chiffrage moins subjectif.

Je ne vais évidemment pas rentrer dans les détails des essais ce qui serait trop long mais dire simplement quelles sont les conclusions auxquelles j'ai abouti:

L'ennemi du growl est un son gonflé, trop résonnant. Il faut banir les résonnances de parois et tour ce qui participe à donner un son trop confus et peu précis. Le growl a besoin d'un son directif.

Du coup, tout ce qui est reflex/ paroi trop fines/ son sortant de tous les cotés va à l'opposé d'un bon growl.

Sur cette enceinte, je maximise donc le growl en réduisant le volume, bouchant les reflex, et en faisant fonctinner le HP de 10 pouces en passif plutot qu'en actif.

Les épaisseurs de parois choisies sont trop faibles et il subsiste meme à faible volume d'enceinte des résonnances de parois qui rendent le son trop tridimentionnel.

J'ai de plus rempli l'enceinte de laine absorbante pour augmenter l'amortissement interne. Le résultat est bon au final, sans etre à la hauteur de ce que j'espérais.

La suite du projet donnera naissance à une aute enceinte, qui sera nettement plus "growl" que celle-ci. Cela-dit, cette première mouture m'aura permis de mettre le doigt sur certains paramètres, et surtout de hiérarchiser les paramètres entre eux, et leur couplages.

La suite à très bientot.

Vos questions et commentaires sont évidemment les bienvenus.

Xtof

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Je ne comprend pas bien le concept de l'enceinte, en particulier l'action de la fréquence 50 Hz.

Si tu veux du growl il faut couper les graves pour renforcer les mediums.

C'est valable pour la construction des basses et l'égalisation, je pense que ça doit donc s'appliquer aussi aux enceintes mais je ne le retrouve pas dans ta conception. Un filtre passe haut à 150 et tu auras du growl à foison. Ca me semble bien plus facile à obtenir avec un égaliseur, ou mieux avec les doigts.

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Sympatique le projet :)

Je pense qu'il faut se méfier des appriori, Xtof a testé beaucoup de config différentes et avec des outils pas vraiment amateur. Je pense en particulier a un préamp :wink:

Surtout qu'en acoustique pur et c'est pas cylens qui va me contredire, les "régles" établies sont souvent completement différente en pratique.

Si personne n'avait rien tenté de particulier ( en électro ca se ressemble ) ben on aurait tous les mêmes enceintes :rolleyes:

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Bon, merci de vos commentaires. Je vais donner un peu plus de détails.

Tout d'abord pour Jazz: c'est clair que le growl augmente augmente dans la zone 150 Hz à 250 Hz.

L'action de l'équalisation est claire et il aussi évident pour tous qu'il faut en virer sous les 100 hz.

Je n'ai pas insisté là-dessus car je pensais effectivement que l'aspect "steady-state" était aquis pour tous.

Sorry.

Revenons aux 50 Hz.

Autant il est répendu de traiter le son dans le domaine fréquentiel, autant il est moins classique de le faire dans le domaine temporel. Mon idée est partie d'un analyse de l'instationarité. En particulier j'ai analysé beaucoup de sons avec et sans growl, et ait caractérisé leur contenu. Là encore, je ne vais rentrer dans les détails, mais pour simplifier, disons que l'enveloppe du son "growl" possède une pseudo-période entre 40 et 50 Hz (qui n'est pas une fréquence contrairement au terme que j'ai utilisé de façon abusive), dont l'instabilité en amplitude, en période et en amorissement est forte. Le terme de pseudo-période que j'utilise signifie que si tu analyses le son en faisant une STFT ou meme ondelttes, tu ne trouveras pas cette "fréquence". Elle existe seulement dans l'enveloppe. La convolution de l'enveloppe avec le signal "steady-state" donne le son global avec le growl. A ce titre, un bel exemple se trouve dans les voix "rauques" "chaudes" et qui "grattent" de certains chanteurs.

Morale de l'histoire: j'ai cherché à amplifier de façon "mécanique/acoustique" dans la conception de l'enceinte, les paramètres qui pouvaient m'aider à créer ces "battements" à la pulsation du growl.

Ce qui n'a bien sur rien à voir avec une augmentation de l'équalisation autour de 50 Hz.

Pourquoi le résultat n'est que partiellement satisfaisant:

1) j'ai eu trop d'émissions secondaires par les parois (j'ai choisi un bois trop fin) qui sont venues "noyer" la perception du growl dans le son. L'enceinte est trop résonnante, ce qui masque (par un constante de temps trop lente de sa propre enveloppe -attaque/sustain/decay acoustique)

2) J'ai voulu obtenir des "interférences" acoustiques dont je souhaitais que la période de battement soit justement le période recherchée des fameux 50 Hz. Le résultat n'est pas bon car on perd plus dans la recherche des résonnances qui créent de la confusion sonore, que ce qu'on gagne dans le fait de faire apparaitre du 50 Hz acoustiquement.

3) last but not least: je pense que le growl est plus compatible dans sa nature profonde avec les concepts d'instationnarité, d'intantanéité et de fort amortissement. Il est plus temporel que steady-state, et donc il faut "enlever" à l'enceinte tout ce qui la fait aller dans le sens inverse.

Je peux dire cela de façon assez certaine, car j'ai fait comme je l'ai dit plus haut un contre-projet qui a tenu compte de toutes ces conclusions, et qui fonctionne parfaitement (voire meme trop bien cette fois... :wink: )

Je vous le raconterai dès que possible.

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Je comprend beaucoup mieux où tu veux en venir.

Le système BBE utilise une technique similaire (on est pas loin du déphasage) mais avec de l'électronique. J'ai du mal à comprendre comment tu reproduis ça avec une enceinte.

Pour la rigidité des parois, autant on peut obtenir des résultats intéressants en guitare, autant en basse il faut systématiquement des matériaux avec peu de résonance, ou alors carrément en dehors du spectre de la basse.

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beau projet, très intéressant. ce que tu dis par rapport à l'obsession sur le fréquentiel par rapport au temporel est d'une grande justesse, et c'est pour ma part un "combat" que je mène depuis 4 ans dans le domaine musical.

la question que je me pose, c'est sur le fond mobile (si j'ai bien compris), ce n'est pas une grosse source de perte? de perte de rigidité de l'ensemble?

c'est amusant de voir que tu recherches cette distorsion mécanique dans la conception de l'enceinte! pour ma part je la cherche dans la réponse de la corde.

en tout cas, ça fait du bien de voir des pistes originales :)

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Cylens a raison.

A partir du moment où le hp inférieur est utilisé en passif, il va à l'encontre de la rigidité d'ensemble.

Dans les années 80 j'avais bricolé une sono qui sonnait énorme avec des 15" passifs dans des enceintes closes.

Seuls la trompe et un 12" étaient actifs.

C'était très utilisé à ce moment là pour obtenir des gros volumes sonores avec une puissance limitée.

C'est tombé en désuétude parce que la musique est devenue beaucoup plus riche en graves qui demandaient de la précision. En plus les watts ne coutent plus rien.

C'est pour ça que je suis surpris de retrouver ça dans une enceinte basse, ce genre de système manque de clarté.

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1x79-208.jpg

Vous savez, parfois, certaines questions doivent rester sans réponses mulder. Vous en voulez trop. fffffffffffffffff. alors que votre vie pourrait être simple, vous la compliquez. Croyez moi mulder, le vérité ffffffffffffff est bien plus vaste que vous ne pouvez l'imaginer...

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Pas surprenant que tu n'en ais jamais entendu parler, le concept est à peu près tombé dans l'oubli.

Un haut parleur passif n'a pas de moteur. C'est juste une membrane, propulsée par les déplacements d'air à l'intérieur du caisson.

Par exemple, tu fais un caisson avec un 10" normal et un 15" passif en dessous. Quand le 10" recule il crée de la compression dans le caisson qui fait avancer le 15" passif.

AVec un peu d'astuce pour éviter les déphasages, ça permet d'obtenir des gros graves avec peu de puissance mais le résultat est souvent mou et peu précis (on dit qu'il y a du trainage).

Comme les amplis puissants sont devenus très abordables et que les caissons clos deviennent rares (avec les logiciels il est facile de calculer les évents et l'accord des caissons), le système se trouve assez peu, sauf sur les hp coaxiaux ou les sub.

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Je comprend beaucoup mieux où tu veux en venir.

Le système BBE utilise une technique similaire (on est pas loin du déphasage) mais avec de l'électronique. J'ai du mal à comprendre comment tu reproduis ça avec une enceinte.

Pour la rigidité des parois, autant on peut obtenir des résultats intéressants en guitare, autant en basse il faut systématiquement des matériaux avec peu de résonance, ou alors carrément en dehors du spectre de la basse.

En fait, j'ai appris et compris (partiellement au moins) au fur et à mesure que je faisais.

Disons qu'au début j'ai associé le growl à la pseudo période de l'enveloppe du son.

Je me suis dit: si tu renforces cette caractéristique dans les paramètres acoustiques/physiques de l'enceinte, tu va probablement renforcer cet effet recherché.

Donc j'en ai mis partout où je pouvais. Dans les différences entre les distances entre les parois (dimensions qui donnent 300, 350 et 400 Hz) et 2 Hp de taille différente, orientés à 90 degrés pour créer une interférence maximum entre eux.

En fait j'avais lié beaucoup le growl à l'inverse de la stabilité.

C'est ce qui m'a poussé à faire cette enceinte comme je l'ai décrite.

J'avais raison et tort en meme temps. C'est vrai que l'instabilité joue en faveur du growl (je dirais meme en m'avançant un peu, en faveur de la beauté du son en général), mais la partie "timbre" "fréquentielle" "riche" du son, ne doit en aucun moment prendre l'ascendent sur son caractère impulsivité, dynamique. On touvera plus facilement du growl dans un son "pauvre" en harmoniques, que riche. C'est donc ce traitement "acoustique" du problème du growl qui a a fait perdre au projet de sa performance.

Les éléments de performance qui sont restés dans le cahier des charges de la partie 2 du projet (je vais vous en parler dès que possible) sont:

enceinte close

petit volume

fort amortissement interne

son directif

minimisation de l'acoustique indirecte (parois épaisses)

et un chose très importante: les caractéristiques du HP

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C'est marrant, tu es parti complètement à contre courant de ce qu'on fait habituellement.

Et avec une enceinte passe bande type 4 ? Le cul clos, évent à l'avant.

Tu ferais d'une pierre 2 coups. Le caisson n'a pas besoin d'être gros, tu peux l'accorder à loisir en minimisant les surplus de graves et le son est très directif.

En plus pour le live le HP serait bien protégé et tu pourrais délirer sur la déco. :D

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beau projet, très intéressant. ce que tu dis par rapport à l'obsession sur le fréquentiel par rapport au temporel est d'une grande justesse, et c'est pour ma part un "combat" que je mène depuis 4 ans dans le domaine musical.

la question que je me pose, c'est sur le fond mobile (si j'ai bien compris), ce n'est pas une grosse source de perte? de perte de rigidité de l'ensemble?

c'est amusant de voir que tu recherches cette distorsion mécanique dans la conception de l'enceinte! pour ma part je la cherche dans la réponse de la corde.

en tout cas, ça fait du bien de voir des pistes originales :)

Ciao Cylens !!! Sur le fond mobile, c'était seulement pour faire des essais de volume supérieur, car je voulais aussi piger cet aspect du problème, en rapport avec l'utilisation des reflex. La caisse est née plus longue, et j'ai pu testé 3 longueurs. C'est la plus courte que j'ai retenue. Il y a au final dans l'enceinte des renforts internes sur lesquels le fond vient lui aussi se fixer pour rigidifier l'ensemble. C'est rigide mécaniquement parlant, mais pas assez acoustiquement parlant.

Je suis entièrement de ton avis pour la corde, c'est un truc absolument indispensable de bien creuser, car le son est trop dépendant de sa dynamique (et de sa structure aussi of course).

J'aimerais trop m'intéresser à la question :wink:

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C'est marrant, tu es parti complètement à contre courant de ce qu'on fait habituellement.

Et avec une enceinte passe bande type 4 ? Le cul clos, évent à l'avant.

Tu ferais d'une pierre 2 coups. Le caisson n'a pas besoin d'être gros, tu peux l'accorder à loisir en minimisant les surplus de graves et le son est très directif.

En plus pour le live le HP serait bien protégé et tu pourrais délirer sur la déco. :D

Comme tu l'a dit plus haut, la puissance est désormais "accessible". Je pense donc qu'il est primordial d'aller dans la direction de rendre l'origine du son unique, et donc venant du HP, et du HP seul. Au pire, on multipliera les HP, mieux, les caissons, de façon à garder la dynamique de chaque unité. En fait, je n'ai rien inventé. Ampeg avait compris ça il y a bien longtemps avec le 8x10 de Ampeg qui est fait de 4 sous-ensembles type enceinte-close, empilés les uns sur les autres, avec de l'absorbant acoustique dedans, et des panneaux épais en aggloméré.

On pourrait aller plus loin encore et isoler chaque HP. Mais comme on sait, le mieux est l'ennemi du bien, et l'on risque de perdre trop en "volume" sonore. D'où, je pense, le compromis choisi par Ampeg à l'époque.

J'ai eu connaissance de cette config de l'Ampeg après avoir réalisé mon deuxième projet, et je suppose qu'ils ont du faire le meme type de raisonnement que le mien, avec seulement 40 ans d'avance ... :(

Qu'entends-tu par une enceinte passe bande type 4 ?

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On pourrait aller plus loin encore et isoler chaque HP. Mais comme on sait, le mieux est l'ennemi du bien, et l'on risque de perdre trop en "volume" sonore.
Accugroove fait ça avec ses enceintes fullrange. Chaque HP est dans un compartiment accordé séparément.

Passe bande d'ordre 4 en gros c'est ça :

bandpass.jpg

Tu pourrais faire des essais en bougeant le panneau du hp, puisque seule la partie avant a besoin d'être accordée. L'arrière est clos.

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OK, j'ai compris. J'avais déjà vu sur le papier, mais pas entendu (du moins en sachant...).

ça doit pouvoir etre très interessant à creuser comme idée.

Ciao Chris !

Comme d'habitude, je ne peux que saluer ta démarche, et t'encourager !

Tu fais vraiment de la recherche super bien trouvée, tous tes sujets sont réfléchis et sont assez énormes !

Bravo, Chris ;)

Merci Nuf pour tes encouragements. On en a jamais assez. :)

Edited by tonio
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Oui, c'est vraiment un truc pas compliqué à réaliser. Je note l'idée. Thanx Jazz.

Pour continuer un peu l'aventure, j'ai donc décidé de construire une nouvelle enceinte.

En fait, l'idée m'est venue après le mi-succès, mi-échec de l'enceinte "Growl".

Tout d'abord je me suis dit: pourquoi tu as toujours trouvé confus le son de l'enceinte du combo 400 d'Ashdown (dont au final j'ai détaché la tete ABM, et relié à mon 4x10 de chez Carvin ce qui allait déjà bien meiux) ?

J'ai donc fait des mesures acoustiques de ce baffle. Je me suis rendu compte que les bois utilisés étaient des bois très très durs, plein de hauts médiums et d'aigus. L'inverse de ce que j'aime et cherche pour le Growl (seulement bas-médiums). ça perturbe la directivité du son de partout et nos oreilles reçoivent des sons dont les reflections arrivent phasées n'importe comment et créent cette perception "cacophonique". A partir de là je me suis dit: le HP du Ashdown est peut-etre pas mauvais en-soi, pour le moins il mérite d'etre démonté et testé dans un autre contexte.

C'est alors que j'ai cherché à caractériser mes HP. Première chose que j'ai fait est de lire la littérature sur le sujet, mais là, je suis resté sur ma fin, car personne n'aborde vraiment le problème de la non-linéarité mécanique et des modes de vibrations complexes des membranes. QU'à cela ne tienne, je vais faire mon expérience tout seul. Je procède donc à une analyse modale des modes de membrane des HP que j'ai dans mes baffles, et m'aperçoit de 2 choses:

1) plus le cache-poussière (cache-bobine) est de petit diamètre, plus les modes générés sont complexes car l'encastrement central s'éloigne, et donc favorise sa libération.

2) plus la suspension externe est flexible (type demi-tore) plus elle favorise le mode "piston" du HP, disons pour le moins tend vers une condition aux limites "libre" (vers 80 hz, à ne pas confondre avec la fréquence de résonance de l'enceinte qui se base sur la raideur induite par le volume, ici on parle de micro déformations où la raideur de la suspension est d'ordre 1 par rapport à l'influence de celle de volume). Les HP qui, comme le Ashdown, ont des suspensions à plusieurs ondulations, donnent naissance là encore à des modes de réponse plus complexes.

Pour favoriser le Growl par le concept du HP, il me semble intéressant de favoriser l'apparition des modes secondaires de membranes (200 à 400 Hz suivant les HP et l'épaisseur de leurs membranes) qui donneront naissance à un son moins propre (contre-phase ou meme probable quadrature en réponse forcée) plus rugueux.

Comme de plus, en encastrant plus le grand diamètre on non-linéarise naturellement la réponse du HP, on va peut-etre créer plus de saturation dans les bas-médiums.

De plus, plus le mouvement membrane est amorti, plus le son apparaitra présent, incisif, direct.

J'ai relvevé donc l'amortissement de mes HP. Et c'est de fait ce qui semble se réaliser.

Morale de l'histoire, j'ai pris mon HP de 15 pouces ex-Ashdown dont la conception va dans ce sens (l'opposé du cone MarkBass de mon Traveller par exemple) et je l'ai monté dans une enceinte close, très petit volume, bois épais 25 mm, volume total d'à peine plus de 40 litres, poids 11 kg pour un 15" sans Neodimium.

La voici, son petit nom est "Stealth" simplement parce que toute noire... :wink:

medium_d2f1d736e0b26db7674c29bd93b2f2ca.jpg

Le growl est venu direct, impressionant meme (qui a dit trop ?).

Bien sur les extrèmes basses sont très peu présentes. Mais là encore on peut agir.

Je dois dire qu'à ce point du projet, je suis vraiment content d'avoir pu enquéter sur un certain nombre de paramètres physiques/mécaniques du son produit par les enceintes. Il y a encore beaucoup de choses à comprendre, mais je me sens moins paumé aujourd'hui dans cette myriade de composants du son.

La suite, c'est de combiner les points positifs. Une enceinte type "growl", avec une enceinte neutre, avec reflex, à HP à "piston" comme peut l'etre ma MarkBass. Dans ce cas on obtient un combinaison des 2, l'une donnant pleinement un son dense, lourd, et l'autre donnant le grain dans les bas médiums.

Si l'on voulait pousser encore plus loin le bouchon, on pourrait mettre un réglage de balance entre les 2 de façon à pouvoir s'adapter parfaitement à tout type de salle.

Last but not least: pour les curieux qui ont envie de faire un test rapide et qui coute pas cher, commencer par boucher vos reflex (avec un chiffon, un vieux T-shirt) de vos baffles et écouter la différence dans le son. ça peut déjà faire changer beaucoup.

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C'est alors que j'ai cherché à caractériser mes HP. Première chose que j'ai fait est de lire la littérature sur le sujet, mais là, je suis resté sur ma fin, car personne n'aborde vraiment le problème de la non-linéarité mécanique et des modes de vibrations complexes des membranes.

y a au moins 2 thèses là-dessus à l'ENST (telecom paris) sous la direction d'antoine chaigne. je me souviens plus du nom des thésards. mais je me souviens d'une chose: c'est un énorme merdier :D

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ça ne m'étonne pas. Mais comme toutes les choses compliquées et mal comprises, ça doit etre passionnant de bosser dessus. Tiens, j'ai une idée: je vais ouvrir un stage chez moi sur le sujet, envoyez CV avec photos (sexe faible < 30 ans seulement) :D:D:D Bon j'arrète, si ma femme tombe sur ce thread par mégarde je me fais étriper ..... :wink:

Question à 100 balles, on peut récupérer ces thèses en pdf tu crois ? Si t'as le nom des mecs, je peux esayer de les contacter.

Edited by cylens
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je vais te trouver ça. le domaine applicatif était plus l'instrument de percussion que la membrane de HP, mais j'ai vu des manips avec excitation entretenue... en tout cas, toute la partie modale a été fouillée dans le cas des membranes et des coques.

antoine chaigne étant parti à l'ENSTA y a peut-être aussi du monde qui bosse dessus maintenant.

bon, je suis plus très au fait du truc, mais dans le cas de la modélisation, les méthodes par éléments finis et tout ça le problème est la fiabilité des résultats pour les "hautes fréquences" (hautes c'est pas énorme pour eux) et ce, même pour des systèmes simples... j'avais bossé sur des méthodes énergétiques (la SEA, peut-être que ça a pris maintenant) et y avait des pistes en faisant des analogies avec la thermique... bref, c'est vaste comme champ.

personnellement, ce que je trouve très amusant, c'est que (comme pour la facture d'instruments), le savoir-faire et le côté empirique prend largement le dessus sur la théorie. si tu en as la possibilité, continue à expérimenter, et même si tu ne tombes pas sur ce que tu cherches, tu découvriras 10000 trucs intéressants inaccessibles par la réflexion pure.

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