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Champs libre

Mise à jour : 2011-05-23.


Les logiciels de simulation des courbes de réponse des enceintes font l'hypothèse que l'enceinte est en champs libre.
Cette notion ne passe pas pour bon nombre d'entre vous.
Avec quelques illustrations, les choses seront beaucoup plus claire.


Enceinte dans une pièce :

Un baffle plan n'est pas tout a fait une enceinte. Mais pour illustrer les choses, c'est parfait. 120 cm de haut, 46.5 cm de large, 10 cm de profondeur.
Il y a un sol, des murs, un plafond, et les résonances de pièce qui vont avec.

Traitement acoustique derrière un baffle plan MTM


Champs libre :

C'est rigoureusement le même baffle plan qu ci-dessus, mais sur un mat à 14 m de haut, sur un terrain complètement dégagé.
C'était la méthode utilisé par G. A. BRIGGS en 1962 pour mesurer ses baffles et enceintes.

La tour est dessinée avec une section de 1.5x1.5 m au sol, avec du tube de 120 mm, et 2 m entre chaque étage.
La tour est centrée sur un terrain en vert, de 50x50m, par beau temps.
Un dessin, parfaitement à l'échelle, de l'enceinte prise en photo ci-dessus est dessiné en haut de la tour : La tour est grande, l'enceinte parait toute petite.

champs libre

Vous vous rendez bien compte que la réponse dans les graves va être complètement différent entre la réponse en champs libre et la réponse dans la pièce.
Pour le même baffle plan, la fréquence de coupure calculée est de 280 Hz en champs libre, et de 40 Hz mesuré dans la pièce...
Avec une enceinte fermée, close ou bass-reflex, la différence est bien moindre mais elle existe aussi.

Il faut retenir que tous les logiciels de calculs ont une hypothèse de champs libre.
La conséquence est que si vous voulez du 20 Hz à -3 dB dans votre pièce, il suffit de chercher une combinaison de haut-parleur / enceinte qui descend à 25 Hz à -3 dB au calcul, dans le cas de l'exemple que j'ai retenu en bass-reflex.

Mesure des SUB


Avec des baffles plans :

La réponse dans les graves d'un baffle plan perché sur un mat à 14 m de haut, dépend directement du court-circuit acoustique.
280 Hz environ avec celui qui illustre se chapitre.
( Pour descendre à 40 Hz, il faut dans ce cas un panneau de 4 m de coté. )

Dans la pièce d'écoute, le baffle plan qui illustre ce chapitre descend à 40 Hz.
Vous ne pouvez pas tirer de conclusion sur un baffle plan juste avec sa taille. Il faut l'écouter dans votre pièce.
Il ne sert à rien de faire un grand baffle plan, si la pièce ajoute toute seule le grave qui manque. Au contraire, dans ce cas précis, un petit baffle plan donnera un son meilleurs.

Dans tous les cas, je vous conseille une grande surface de membranes dans le grave. Un 38 cm est mieux qu'un 21 cm...
Mais quatre HP de 21 cm sont certainement meilleurs qu'un seul HP de 38 cm, car a surface égale ils sont placés a des hauteurs différentes dans la pièce, et si l'un des HP excite une résonance ou une anti résonance de pièce, une autre compensera.
Le placement devient ainsi plus facile.


Passer du champs libre à la pièce :

Votre pièce ajoute du grave par rapport à la simulation en champs libre.
Il suffit d'ajouter à la simulation en champs libre le gain de la pièce dans le grave, pour avoir la réponse de votre enceinte dans la pièce.
Dit comme cela c'est simple, reste à définir le gain de la pièce dans le grave...

J'ai lu sur un forum que le gain de la pièce dans le grave, le Room gain, commençait vers 200 Hz, avec un gain entre 0.5 et 2 dB/octave.
Avec les outils de calculs disponibles dans ce site, vous avez pour les calculs des enceintes closes et bass-reflex une option à sélectionner qui s'appelle "Courbe de correction pour Hi-Fi embarquée et Room gain".
Pour le room gain vous pouvez choisir entre 4 options, 0.5, 1.0, 1.5 et 2 dB/octave en dessous de 200 Hz.
Par défaut vous êtes en champs libre.

Je suis bien conscient des limites pratiques du room gain tel qu'il est défini :

  • Quelle valeur de gain prendre dans une grande pièce, une moyenne ou une petite ?

  • Pourquoi à partir de 200 Hz et non pas 150 ou 180 Hz ?

  • Pourquoi juste une pente, et pas une deuxième pente plus raide aux fréquences plus grave ?

Je n'ai pas la réponse a ces questions.
Je sais simplement qu'en posant le mieux possible le problème, il y a toujours un lecteur pour apporter tôt ou tard une réponse ou un complément.
Et puisqu'il faut donner des valeurs, arbitrairement je vous conseille 1.5 dB pour les pièces inférieure à 20 m2, 1.0 dB pour les pièce entre 20 et 30 m2, 0.5 dB pour les pièces supérieure à 30 m2.


Illustration en bass-reflex :

Rien de tel que deux courbes de réponse pour illustrer les choses, et vous montrer l'importance de la prise en compte du Room gain.
Le haut-parleur retenu est le ATOHM D300P04. Je voulais un haut-parleur de SUB, dans une marque Française,. dans un diamètre et une enceinte réaliste pour monsieur tout le monde.
Il est monté dans une enceinte de façon a avoir un alignement de BESSEL, volume 56.7 L, accord 25.4 Hz.
Le room gain est celui d'une pièce moyenne de 20 à 30 m2 : 1 dB/octave en dessous de 200 Hz.

réponse avec room gain

  • En vert, la courbe de room gain de 1 dB/octave en dessous de 200 Hz. +1 dB à 100 Hz, +2 dB à 50 Hz, +3 dB à 25 Hz, +4 dB à 12.5 Hz.

  • En rouge la courbe de réponse en champs libre. 39 Hz à -3 dB, 28 Hz à -6 dB, 20 Hz à -12 dB.

  • En bleu la courbe de réponse avec room gain, 29 Hz à -3 dB, 23 Hz à -6 dB, 18 Hz à -12 dB.

La valeur réaliste est le gain de 5 Hz dans le grave à -6 dB. C'est un gain important.
Vous n'auriez jamais retenu ce haut-parleur avec une coupure à 39 Hz à -3 dB. Avec une coupure à 29 Hz à -3 dB, il reprend tout son intérêt.


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Merci pour votre visite.


Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


Il y a un savoir vivre élémentaire qui consiste à demander l'autorisation avant de reprendre tout ou partie de ce qui est écrit dans ce chapitre.
Ne pas respecter ce droit élémentaire vous expose à des poursuites sous toutes les formes.