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Le grave

Mise jour : 9 octobre 2020.


Un essai :

Prenez deux haut-parleurs, un de 21 cm, l'autre de 41 cm.
Ce choix de diamtre correspond un essai ralis chez moi, avec le DAVIS 20DE8 d'un cot, avec l'ALTEC 420-8B BIFLEX de l'autre.

  • Le DAVIS 20DE8 tait mont dans une enceinte triple rsonateur de 136 L, accorde 28.2 Hz.
    Les frquences de coupure dans le grave la simulation sont 29 Hz -3 dB, 25 Hz -6 dB, 20 Hz -12 dB.
  • L'ALTEC 420-8B BIFLEX est mont dans une enceinte close de 236 L avec une transforme de Linkwitz.
    Les frquences de coupure dans le grave la simulation sont 34 Hz -3 dB, 26 Hz -6 dB, 17 Hz -12 dB.

A -3 dB, le DAVIS descend plus bas que l'ALTEC.
A -6 dB, 1 Hz prs les deux HP sont identiques.
A -12 dB, c'est l'ALTEC qui descend plus bas que le DAVIS.
Globalement, et sans couper les dcibels en quatre, nous pouvons dire que les deux HP descendent de la mme faon dans le grave.

A l'coute, avec un niveau sonore identique, le grave de l'ALTEC 420-8B BIFLEX est bien suprieur celui du DAVIS 20DE8, avec une ampleur et une puissance beaucoup plus agrable.
Mme si le DAVIS n'est jamais utilis sa limite, il ne tient pas la comparaison par rapport l'ALTEC qui est d'une srnit redoutable.


Une explication, l'impdance acoustique :

L'impdance acoustique est une caractristique de rayonnement du HP, expliqu dans la littrature.
L'impdance acoustique ne dpend que du diamtre du haut-parleur, diamtre calcul partir de la surface de la membrane.
Aux basses frquences, l'impdance acoustique varie avec le carr de la surface : Si vous multipliez la surface par 2, l'impdance acoustique sera multiplie par 4.

Une ide que j'ai souvent lu nous parle du volume d'air dplac par la membrane.
Prenons un premier HP de surface "1.0" et de dplacement de la membrande de "1".
Prenons un deuxime HP de surface "0.5" et de dplacement de la membrande de "2".
Le volume d'air dplac est le mme dans les deux cas : 1.0 * 1 = 0.5 * 2 = 1.
L'impdance acoustique est quatre fois plus faible pour le deuxime HP, 0.52 = 0.25, alors que pour le premier HP c'est 1.02 = 1.
Nous retrouvons le facteur 4 sur l'impdance acoustique, pour une surface divise par 2, alors que les volume d'air dplacs sont identiques.

Le rendu du grave l'coute, c'est l'impdance acoustique.
Dans mon test je suis pass d'un 21 cm avec une surface de membrane de 220 cm2 un 41 cm avec une surface de membrane de 880 cm2.
Une surface de membrane 4 fois plus grande, c'est une impdance acoustique multiplie par 42 = 16 : Pas tonant que la diffrence a t immdiatement audible.

Vous comprenez maintenant pourquoi certains audiophiles utilisent deux HP de 38 cm par enceinte, associs un pavillon avant court, pavillon qui augmente encore la surface.
Le gain sur l'impdance acoustique augmente trs vite, le rendu dans le grave et bien suprieur.
Ce n'est pas une lubie que quelques fous furieux, c'est une ralit acoustique bien relle.
Si lubie il y a c'est dans le mariage avec le pavillon de bas-mdium, associ un filtre passif, et sans aucune mise en phase sur les impulsions : L le 21 cm large bande fait mieux !!!

Cela vous explique aussi pourquoi le grave du concert amplifi vous semble si bon, alors que la frquence de coupure -3 dB n'est pas si basse que a.
Dans un concert amplifi, le nombre de caisson de graves se compte par dizaine. Pour 8 caissons, l'impdance acoustique est multiplie par 64 par rapport un seul caisson.
Associ a des HP de 46 cm alors que vous avez plus petit chez vous, le gain est norme, sans aller chercher le 20 Hz ou le 30 Hz -3 dB.


Le grave :

Je lis sur internet que beaucoup d'entre vous ne juge la qualit du grave qu' la frquence de coupure -3 dB.
Le diamtre du HP de grave n'est jamais retenu comme critre, alors qu'il est plus important pour le rendu l'coute :
Un HP de 41 cm, c'est quatre fois la surface d'un HP de 21 cm, c'est une impdance acoustique 16 fois plus leve.

A frquence de coupure identique, niveau sonore identique, le volume d'air dplac par les deux HP est identique.
Simplement le 21 cm le fait avec un dplacement de la membrane quatre fois plus important que celui du 41 cm.
Le logiciel de simulation n'est juste "qu'en petits dplacements" donc il est plus juste avec le 41 cm qu'avec le 21 cm.

Je retiens de cette exprience que les graves de grand diamtre sont suprieur l'coute aux graves de plus petit diamtre.
La frquence de coupure -3 dB ne vient qu'en deuxime critre de choix, pas comme premier critre comme je le lis partout sur internet.
Je garde tout de mme comme critre de passer avec le moins d'attnuation possible la note sol de la contrebasse 4 cordes 49 Hz.
La note la plus basse de la contrebasse 4 cordes est le mi 41 Hz, note trs peu joue en pratique.

Je n'ai jamais entendu dire que les systmes de sonorisation manquaient de graves.
Pourtant il ne descendent pas 30 Hz -3 dB, ils sont le plus souvent entre 45 et 60 Hz -3 dB.
Par contre ils ont des haut-parleurs de graves de grand diamtre, en nombre sur les gros concerts.

Le grave, c'est le 60 300 Hz au bon niveau par rapport au mdium-aigu, ce n'est pas le 25, le 30 ou le 35 Hz -3 dB...
Faut-il une autre dmonstration pour dire que le grave c'est d'abord le diamtre du HP de grave et ensuite la frquence de coupure -3 dB ?
La courbe cible vous met le grave et bas-mdium au bon niveau par rapport au mdium-aigu en fonction de la rverbration de votre pice d'coute.


Filtre passe-haut :

Certain d'entre vous vont dire qu'un grave de grand diamtre va plus exciter les rsonnances de la pice qu'un grave de petit diamtre.
Si les deux haut-parleurs descendent la mme frquence -3 dB, s'ils sont couts au mme niveau sonore, il y a aucune raison que ce soit le cas puisqu'ils dplacent le mme volume d'air.
Avez vous pens ajouter un filtre passe-haut vos haut-parleurs de graves, pour limiter la bande passante ce que sait rellement faire le haut-parleur et/ou ce qu'accepte votre pice d'coute ?
Je ne sais pas sparer les limites du haut-parleur ou de la pice, donc je faits un pot commun.
Limiter la courbe de rponse d'une enceinte est tellement simple faire avec une correction par convolution...

Pour revenir mes valeurs de coupure -3, -6 ou -12 dB de l'ALTEC 420-8B, ce sont les valeurs sans le filtre passe-haut.
Avec les filtres passe-haut, je suis vers 42 Hz -3 dB au lieu de 34 Hz, 32 Hz -6 dB au lieu de 26 Hz, 25 Hz -12 dB au lieu de 17 Hz, toujours avec une qualit du grave suprieure celui du DAVIS 20DE8 qui, du coup, est celui des deux haut-parleurs qui descend le plus bas.
Une qualit d'coute meilleure avec une bande passante qui descend moins bas, c'est le contraire de ce qui se fait, de ce qui se dit de faire, sur internet...

Oubliez un peu plus (beaucoup plus !!!) la bande passante -3 dB en dessous de 40 Hz, passez aux graves de grand diamtre...

Vous n'avez pas la place ? Vous n'aurez pas la fidlit...
Les rgles acoustique n'ont pas changes par rapport ce qui se faisait dans les annes 50.
Un 38 cm bien choisi marche dans une enceinte de 100 L avec une coupure 50 Hz -3 dB.
Oubliez le 30 Hz, et les emerdes qui vont avec.


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Merci pour votre visite.


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Il y a un savoir vivre lmentaire qui consiste demanderl'autorisation avant de reprendre tout ou partie de ce qui est crit dans ce chapitre.
Je vous donnerai l'accord, demandez-le simplement pour tre en rgle. Sont exclus les demandes extravagantes.