2-1-1-3 : Faut-il bannir les enceintes à évent ?

Mise à jour : 25 juin 2023, Antimode 11.

 

Qualité contre quantité, charge close contre bass-reflex

Le but de ce chapitre est de vous permettre de lire le PDF, en restant dans le site avec les hauts et bas de page habituels, avec les menus déroulants.
Par sécurité, je rajoute le lien direct de téléchargement :
Qualité contre quantité, charge close contre bass-reflex.
Une traduction non professionnelle avec commentaires, par Jean Dupont.
C'est la traduction du message de Seans, du 21/01/2005 à 8 h 14, sur le forum Audiogon.
Cette traduction avec commentaires est un bon préambule à la suite du chapitre...
Pour changer la taille du PDF affiché ci-dessous, "CTRL + mollette".

 

 

Les autres PDF et compléments de Jean Dupont.

 

Le degré d'exigence :

Le degré d'exigence est un point important à préciser et difficile à définir.
Entre un "p'tit jeune" qui n'aura connu la musique que dans les concerts de Rock, les boîtes de nuit, ou le MP3 sur son portable, et la personne qui va plusieurs fois à l'opéra dans la semaine, l'attendu en termes de résultat sonore ne sera pas le même.
Entre ceux qui en sont à leur première chaîne, et ceux qui l'ont changé 10 fois à cause des insatisfactions des chaînes précédentes, là non plus l'attendu ne sera pas le même.

Un grave plus ou moins gonflé peut plaire à un amateur de Rock, et ne passera pas auprès d'un amateur d'opéra.
Le même grave peut plaire à celui qui en est à sa première chaîne, et pas à celui qui en est à sa dixième, parce qu'il sait qu'il finira par se lasser.

Le degré d'exigence est un mélange d'expérience pour ne pas accepter n'importe quoi, de culture musicale et de connaissance du vrai son des instruments, de philosophie, pour bien définir ce qu'est une écoute haute fidélité.
Sur ces critères je pense avoir un degré d'exigence élevé, et même très élevé...

Le gros intérêt des forums et des sites est de partager les informations. (Bien qu'en 2021 le partage se transforme souvent en tir au pigeon...)
Je sais qu'un certain nombre d'entre vous ont un tas d'excellentes raisons pour faire les choses à votre idée. C'est votre droit le plus grand.
Si vous êtes conscient que vous ne savez pas, si vous êtes assez ouvert pour profiter le l'expérience des autres, si vous avez le savoir-faire d'aller vérifier les informations ailleurs, alors vous vous rendrez compte de la pertinence de mon analyse.
Si je n'arrive à convaincre qu'un internaute sur dix, ce sera déjà une belle performance...

 

Le premier essai :

C'est environ il y a 15 ans que je suis passé au baffle plan, avec un haut-parleur large bande seul, puis en ajoutant un tweeter et un grave.
Le grave était en U-FRAME, une enceinte ouverte à l'arrière.
En parallèle je suis passé à la triamplification active, puis j'ai ajouté une correction en amplitude et en phase acoustique, enfin une courbe cible, une "courbe d'adaptation de l'enceinte au local d'écoute".

Un déménagement a fait que je n'avais plus une pièce adaptée aux baffles plans.
Le haut-parleur large bande avec un Qts élevé, un VISATON B200, ne pouvait accepter que deux enceintes, le baffle plan et l'enceinte close avec une transformée de Linkwitz.
Je suis donc passé à l'enceinte close avec la transformée de Linkwitz, avec un excellent résultat à l'écoute.

En ajoutant des corrections en amplitude et phase acoustique, en ajoutant surtout la courbe cible, je me suis posé la question de savoir si j'avais toujours besoin d'un tweeter et d'un grave.
Le tweeter a été supprimé en premier, l'écoute est plus homogène sans qu'avec, même en cherchant la bonne fréquence de coupure entre 2500 et 10000 Hz.
Pour le grave il y a eu plusieurs évolutions, avec et sans grave, en jouant à la fois sur la transformée de Linkwitz, les pentes et fréquences de coupure, la correction de la phase et les égalisations en amplitude.
Pour moi la qualité du haut grave et du bas médium passe avant les fréquences plus graves.
Un bon 60 à 250 Hz sans le 40 Hz ne me gêne pas, même si les notes les plus basses de la contrebasse 4 cordes de l'orchestre symphonique sont atténuées.
Le grave a donc été supprimé, même si une coupure à 62 Hz à -4.8 dB est assez haut en fréquence.

La courbe cible a rendu possible la suppression du grave, la courbe cible est une courbe de réponse régulièrement descendante entre le 20 Hz et le 20000 Hz.
La correction en amplitude corrige aussi la réponse du B200 dans le médium aigu, je ne conçois pas l'écoute d'un haut-parleur large bande sans la correction du médium aigu, ça gueule dans le médium.
La pente, régulièrement descendante de la réponse, ne rend pas flagrant le 40 Hz atténué.
Subjectivement, un bon grave c'est le 60 à 250 Hz très propres, ce n'est pas le 30 ou 40 Hz.

Dans cet essai, il n'y a aucun élément sur les évents des enceintes bass-reflex.
Il n'y a qu'une philosophie de conception des enceintes, avec la prise en compte de l'enceinte close avec une transformée de Linkwitz, des corrections en amplitude et phase acoustique, d'une courbe cible régulièrement descendante, et de l'absence d'un grave et d'un tweeter qui ne rime pas avec perte de qualité, bien au contraire.
Pas grand-chose me direz vous ?
Une sacrée remise en cause de la façon de voir les choses tout de même !!!

Je ne crois pas inutile de rappeler l'approche de ceux qui ne corrigent pas :
Un haut-parleur large bande sans correction, ça gueule dans le médium, aigus et graves sont atténués.
Pas de problème l'ajout d'un tweeter linéarise la réponse médium aiguë.
Un SUB est censé ajouter le grave manquant, et vous vous retrouvez avec un remarquable trou dans le bas médium.
Je vous laisse juge de la qualité des deux conceptions, moi je corrige et je dépense moins d'argent en pure perte.

 

Le deuxième essai décisif :

Je suis parti d'un haut-parleur large bande haut de gamme de 21 cm, un DAVIS 20DE8, avec Fs = 33.4 Hz, Vas = 175 L, et Qts = 0.335. (valeurs du fabricant).
C'est un haut-parleur parfaitement adapté aux enceintes bass-reflex, avec un alignement BESSEL dans 107.1 L et un accord à 28.2 Hz, ou un alignement de KEELE et HOGE dans 149.7 L et un accord à 31.6 Hz.
Je l'ai monté dans une grande enceinte de 137 L, accordé à 31 Hz, accord trouvé à l'écoute.
Comparé aux deux alignements ci-dessus, c'est un choix de volume et accord qui ne donne pas prise à la critique.
Reste que 137 L pour un 21 cm, c'est une grande enceinte.
Le haut-parleur est placé à 90 cm du sol, l'évent pris dans un tube PVC de 10 cm de diamètre est à 10 cm du sol.

L'expérience de la première solution est prise en compte, pas de tweeter, pas de grave, le large bande est seul.
Avec un accord vers 30 Hz, un SUB n'est pas utile si vous n'avez pas besoin de 110 dB crête de SPL : Je prends soin de mes oreilles, avec un niveau d'écoute raisonnable.
Une mesure à 50 cm du haut-parleur a permis de corriger l'amplitude et la phase, sans prendre en compte la pièce d'écoute, sans prendre le rayonnement de l'évent, mais en prenant le baffle step de l'enceinte.
Enfin une courbe cible régulièrement descendante a été trouvée à l'écoute, le 20 Hz à 0 dB, le 20000 Hz à -6 dB.

Je suis allé un peu plus loin dans les réglages en ajoutant une égalisation spécifique, F = 31 Hz, A = -0.9 dB, Q = 0.8.
C'est une correction placée juste sur la fréquence d'accord de l'évent, dont le but est d'ajuster précisément la réponse de l'évent à celui du haut-parleur.
Cette correction donnera certainement des idées à certains d'entre vous !!!
Si votre évent est trop petit ou trop grand en surface, ou simplement pas à votre goût, vous pouvez ajuster son rayonnement en agissant indirectement sur celui du haut-parleur.

Malgré cette débauche de solutions soigneusement choisies et mise au point, l'écoute n'est pas satisfaisante.
Une mesure à 4 m, au point d'écoute, m'a donné la raison, avec un trou de 6 dB entre le 35 Hz de l'évent et le 150 Hz du haut-parleur.
Regardez les courbes de réponse sur les forums de conception d'enceintes DIY, le trou dans la courbe de réponse existe pratiquement partout.
Pour gagner quelques Hertz dans le grave, vous avez un trou dans le haut grave, pour moi c'est inacceptable.
J'ai bien entendu essayé de corriger la réponse au point d'écoute, en comblant le trou, mais je n'avais rien de satisfaisant à l'écoute.

Il m'a suffi de boucher l'évent avec une planche vissée de l'intérieur de l'enceinte pour retrouver immédiatement une écoute agréable.
J'ai bien sûr corrigé la correction de la phase acoustique, et ajouté une transformée de Linkwitz pour passer de Fc = 47.7 Hz et Qtc = 0.65 mesurés avec LIMP à Ft = 37 Hz et Qt = 0.577.
J'ai moins de niveaux à 35 Hz par rapport à l'enceinte avec évent (37 Hz à -4.8 dB en théorie), mais j'en ai plus entre 50 et 150 Hz.
Le point le plus important est que l'écoute devient crédible : Il est plus important d'avoir du niveau entre 50 et 150 Hz, que de l'avoir à 35 Hz.

Après 3 mois de rodage, j'ai pu remettre l'enceinte avec un évent, mais associée à un triple résonateur.

 

Évent, des gains et des pertes :

Tout le monde parle des gains qu'il y a à passer aux enceintes bass-reflex à évent, une courbe de réponse plus étendue dans le grave, une coupure à -3 dB plus basse.
Je ne conteste absolument pas ce point, n'importe quel logiciel de simulation vous le montre de façon claire et précise.

Personne ne parle des contreparties de cette extension de la courbe de réponse.

• Là ou vous avez une source sonore avec un haut-parleur dans une enceinte close, vous en avec deux avec une enceinte à évent, le haut-parleur et l'évent.
  Les deux sources vont devoir s'additionner, et parfois en fonction de la position des deux sources et de votre pièce se soustraire.
  L'addition est voulue, la soustraction est subie, qui se traduit par un trou de plusieurs dB dans la réponse entre 60 et 150 Hz...
   
• Cette addition du rayonnement sonore du haut-parleur et de l'évent se fait avec des rotations de phase acoustique.
  Beaucoup d'entre vous se sont habitués au son boum boum de ce type d'enceinte dans le grave, au rendu du grave monocorde.
  Mais lorsque l'on vient de passer 15 ans sans avoir ce défaut, il est insupportable, et vous fait rejeter instantanément cette solution.
  Il existe aussi des enceintes à évent réussies (pas trop ratées), ce n'est pas la majorité, et je n'y suis pas arrivé !!!
   
• Pour rayonner le son dans le grave avec un niveau sonore équivalent à celui du haut-parleur, il y a une vitesse de l'air plus ou moins grande dans l'évent.
  Lorsque cette vitesse de l'air est faible, le son est bon, lorsqu'elle devient trop élevée, c'est la catastrophe assurée.
  Certains haut-parleurs demandent un petit volume, un accord bas et sont capables d'un SPL important, l'évent ne peut pas suivre.
  Soit l'évent est dimensionné trop petit et la vitesse de l'air devient trop importante, soit vous essayez de faire un évent assez gros et il est trop long pour rentrer dans l'enceinte.
  Enfin je ne parle pas des cas ou le facteur KL > 0.5 de validité du calcul est dépassé. (Paramètre oublié par WINISD !!!)
  J'étais dans un cas idéal avec un gros évent (10 cm), court (9 cm), et avec une vitesse de l'air faible, 3.6 m/s.
  Et malgré cela l'écoute n'était pas bonne compte tenu de mon degré d'exigence...
   
• La coupure est plus raide avec une enceinte bass-reflex qu'avec une enceinte close : 24 dB/octave en BR et 12 dB/octave en clos.
  Même si le point à -3 dB est plus bas en enceinte BR qu'en enceinte close, si vous regardez l'aire sous la courbe jusque -30 dB, l'enceinte close est loin d'être ridicule.
  Ce que vous entendez, c'est l'aire de la courbe jusque -30 dB, et pas seulement la coupure à -3 ou à -6 dB.

 

Analyse du problème :

Le trou dans la courbe de réponse entre 50 et 150 Hz ne se voit pas à la simulation, qui considère que l'addition des deux rayonnements va se faire parfaitement.
Je l'ai vu de très nombreuses fois sur les mesures d'enceintes DIY.
La seule solution à essayer pour éviter ce trou est de placer l'évent au plus près du haut-parleur, et même de mettre un évent de part et d'autre du haut-parleur, une sorte d'APPOLITTO "EGE", évent, grave, évent.
C'est la solution utilisée par PHONOPHONE sur la G1 il y a bien longtemps.
Une disposition des évents en deux lignes verticales comme sur les enceintes ONKEN est aussi une solution intéressante.
Lorsque l'on voit le nombre d'enceintes du commerce avec l'évent proche du sol, ou sur la face arrière, je vous laisse imaginer le résultat à la mesure chez vous.
Une chance, l'audiophile moyen ne mesure pas, les fabricants n'auront aucun reproche de leur part.

Un nombre important d'internautes veulent du grave, et ne jure que par la réponse à -3 dB.
La réponse de leurs enceintes remonte dans le médium ? Ils ajoutent un SUB pour rétablir l'équilibre.
Le haut-parleur large bande remonte franchement dans le médium ? Il faut ajouter un SUB.
La réponse de leur enceinte est un poil courte dans le grave ? Là encore le SUB est cité comme la seule solution.
Et bien sûr un SUB ne peut être qu'avec un évent, pour gagner de la réponse à -3 dB.

 

Une autre solution :

L'égalisation de la réponse des enceintes permet de corriger les remontées dans le médium aigu.
Le principal défaut des haut-parleurs large bande est gommé avec cette correction, et l'atténuation reporte de plusieurs dB les problèmes de fractionnement de la membrane.
La courbe cible, une atténuation linéaire entre le 20 Hz et le 20000 Hz avec le 20000 Hz entre -3 et -10 dB par rapport au 20 Hz, améliore encore les choses : Le haut grave devient crédible, vous retrouvez l'énergie dans le bas médium qu'aucun SUB ne vous apportera.

Égalisation et courbe cible rendent beaucoup moins critique le besoin d'extrême grave.
Il y a bien sûr un certains nombre de puristes qui ne pourront pas s'en passer.
Mais la majorité d'entre nous se contenteront très bien d'une coupure à 60 Hz à -3 dB si la bande 60 à 250 Hz est crédible à l'écoute.
De toute façon cette bande ne sera jamais améliorée par un SUB, vous faites fausse route en choisissant cette solution pour ce motif.

Une enceinte close marchera bien du premier coup, sans mise au point longue et aléatoire.
La transformée de Linkwitz permet d'utiliser tous les haut-parleurs, que le Qts soit faible ou élevé.

• Si le Qts du haut-parleur est supérieur à 0.7, vous serez gagnant au niveau du déplacement de la membrane.
• Si le Qts du haut-parleur est inférieur à 0.7, il faudra plus en tenir compte, le déplacement de la membrane sera plus important.

Les corrections ajouteront l'ampleur et l'énergie dans le haut grave et bas médium, sans avoir un médium qui gueule et un aigu criard.
Avec ce nouvel équilibre sonore, le besoin d'extrême grave diminue de façon significative.

 

Sur mes enceintes actuelles closes, la transformée de Linkwitz booste légèrement la réponse dans le grave : Fc / 1.32.
Je n'ai jamais pu valider à l'écoute un boost qui permet de descendre plus bas en fréquence.
Le gain de la pièce dans le grave est pris en compte, les +8 dB de 20 à 50 Hz sont atténués, c'est une variante de la transformée réalisable avec rePhase : annuler l'influence de la pièce dans les graves.

Je fais souvent remarquer sur les forums que là ou les internautes cherchent à étendre la réponse dans le grave au maximum, je la réduits, à ce qu'accepte le couple haut-parleur / pièce, sans savoir qui des deux est responsable de quoi.
L'important est simplement d'avoir les meilleurs résultats d'écoute de ses enceintes dans sa pièce.

 

Dôme Acoustique