2-1-12-1 : Le caisson de grave

Mise à jour : 27 juillet 2023, Antidote 11.

 

Remarques :

Le terme "caisson de grave" doit être compris au sens large.
C'est bien sur le caisson spécialisé pour le Home-Cinéma, avec ampli filtre intégré.
Mais c'est aussi toute la reproduction des graves, quelle que soit la fréquence de coupure dans le médium, et le filtrage.
Essayer, par exemple, d'expliquer à celui qui à une paire d'enceintes ONKEN dans son salon qu'il n'a pas de caisson de grave...
Sous le terme accrocheur "caisson de grave" se cachent tous les problèmes de reproduction du grave.

Quel que soit le type de charge utilisée pour le caisson de grave, Clos, Bass-reflex, Enceinte à radiateur passif, TQWT, 1/4 d'onde, les remarques ci-dessous restent valables.
Seul le dernier sous chapitre, sur le Choix du haut-parleur, est spécifique aux enceintes bass-reflex.
Mais comme ce dernier sous-chapitre s'appuie plus sur les sous-chapitres précédents que sur le chapitre Bass-reflex, c'est ici qu'il a sa place.

 

Le grave :

Le grave ce n'est pas le 20, 25 ou 30 Hz à -3 dB.
Le grave c'est le 60 à 300 Hz au bon niveau par rapport au médium aigu.
Si vous faites ce qu'il faut pour avoir le grave au bon niveau par rapport au médium aigu, vous avez moins, ou plus du tout, besoin d'un caisson de graves.

Il ne suffit pas de régler le niveau du SUB par rapport au niveau de grave des enceintes principales pour avoir "le bon niveau par rapport au médium aigu".
Il faut aussi que les enceintes principales n'aient pas une remontée dans le médium aigu à cause, par exemple, de la réverbération de votre pièce d'écoute, ou d'une signature sonore qui manque de fidélité.

Ou agir en premier ?
Une courbe cible qui atténue le médium aigu par rapport au grave et bas médium est un très bon début pour avoir un bon équilibre sonore entre le grave, le bas médium, le médium et l'aigu.

 

Réglages :

Il y a de grandes similitudes entre le réglage du grave d'un système multiamplifié, et celui d'un caisson de graves, que ce soit pour une utilisation hi-fi ou home cinéma.

• La fréquence de coupure est assez bien comprise par tous :
  Si vos enceintes principales coupent à 60 Hz, vous allez aussi couper votre caisson vers 60 Hz.
  C'est la logique même.
• Le niveau du caisson est aussi assez simple.
  Si vos enceintes donnent 70 dB pour la position de votre bouton de volume, le caisson doit lui aussi donner 70 dB.
  Si votre caisson est coupé à 60 Hz, et que vous passez un disque avec que du violon, votre caisson doit rester muet, il n'y a pas de graves.
  Ne tombez pas dans le piège de vouloir entendre votre caisson tout le temps.
• La polarité est assez facile à comprendre :
  Sur une impulsion, si la membrane du haut-parleur de grave de vos enceintes principales commence à avancer, la membrane de votre caisson doit elle aussi avancer.
  Le dire est facile, le mesurer aussi.
  Mais pour ce qui est du réglage à l'écoute, c'est la galère assurée.
  Je fais l'hypothèse que le caisson de graves se trouve entre les enceintes principales, le haut-parleur dirigé vers l'auditeur.
  Ne compliquons pas les choses avec un HP dirigé vers le sol, l'arrière, ou encore avec un HP sur une face et un ou deux passifs sur les autres faces.
  Pour les cas compliqués, passez à la mesure, le juge de paix...

Il reste deux réglages beaucoup moins évidents, la distance du caisson avec le point d'écoute, et le réglage de phase en continu de 0° à 180°.
Ces réglages ne sont pas indépendants.

• Pour une distance du caisson avec le point d'écoute, il y a un réglage de phase qui marche mieux que les autres.
• Pour une autre distance du caisson avec le point d'écoute, il y a un autre réglage de phase qui marche mieux que les autres.
• Il faut comparer les deux réglages "totaux" c'est-à-dire distance + phase, et garder celui qui marche le mieux.
• Et quand vous savez dans quel sens partir, vous recommencez avec un 3^e réglage distance + phase pour vérifier si ce n'est pas encore meilleur ainsi.

Un vrai filtre actif, tel que le DCX 2496 vous permet de remplacer le réglage distance + phase par un réglage délai + phase.
Avantage, vous n'avez plus à déplacer votre caisson en profondeur.
2^e avantage, les centres acoustiques des haut-parleurs peuvent être alignés en profondeur, ce point est plus important qu'on ne le croit.
Ceci vous explique pourquoi un caisson DIY associé à un filtre actif sérieux sera toujours supérieur à un caisson du commerce pas trop sophistiqué :

• Les fréquences de coupure peuvent être ajustées finement et indépendamment les unes des autres.
• Le niveau de chaque enceinte se règle avec une grande précision.
• L'alignement des centres acoustiques des enceintes est possible.
• Le délai permet de compenser le déphasage du filtre.
• La phase permet de réajuster finement la réponse globale, et éviter les trous dans la courbe de réponse.

Si vous retenez de cette partie qu'il faut chercher à l'écoute les meilleurs couples "distance + phase" je n'aurai pas perdu mon temps, le phénomène n'est pas simple, et le gain à l'écoute important.

 

Un essai lointain :

Il y a presque 45 ans maintenant, j'avais une chaîne AUDIO ANALYSE, avec entre autres un module qui comprenait un filtre actif passe-haut et passe-bas à 120 Hz, et un ampli de puissance monophonique de 120 W pour le grave.
Le seul réglage sur ce module était le bouton de volume.

L'idée était d'avoir deux enceintes plus ou moins petites chargées de la reproduction des fréquences supérieure à 120 Hz, et un caisson de grave monophonique pour les fréquences inférieures à 120 Hz.

Je retiens de ce système deux choses :

• L'emplacement du caisson de grave est une chose très importante.
  5 cm d'écart en plus ou en moins sur la profondeur sont audibles.
  Le meilleur emplacement était le caisson de grave entre les deux satellites, avancé d'environ 150 cm.
  Dans ces conditions, seul un caisson en forme de table basse était possible.
• La mise au point d'une enceinte seule est pratiquement impossible.
  Pour faire une mise au point, sans instrument de mesure, il faut deux enceintes, et comparer en monophonie deux solutions.

Je ne vois pas, dans les solutions qui sont proposées sur le marché aujourd'hui, ce qui a changé.
La fréquence de coupure est certes un peu plus basse, 80 Hz au lieu de 120, généralement réglable, mais sans passe haut.
Le réglage continu de la phase de 0° à 180° est censé supprimer le réglage en profondeur.
Mais les difficultés de mise au point du caisson restent entières, et c'est un point important.

Ce sont ces difficultés de mise au point, plus des problèmes de fiabilité, qui m'ont fait renoncer à cette solution.

Très récemment, j'ai profité qu'il y avait un bouton « Grave en mono » sur mon filtre actif pour refaire un test.
Sur mes baffles plans à 3 voies, le grave était reproduit jusqu'à 130 Hz par deux haut-parleurs de 38 cm.
Quand la touche « Grave en mono » est enfoncée, le même signal sonore est envoyé aux deux graves.
L'image sonore se rétrécit de façon audible et sensible.
Pour moi, un grave en monophonie n'est concevable que pour des fréquences bien inférieures à 130 Hz.

Un essai très récent par Michel :

J'ai fait un petit test pour vérifier l'importance de la stéréo dans les graves.
Avec mon Tact, j'ai réalisé un passe-bas à 48db/octave à 120Hz, puis j'ai comparé le rendu en mono / stéréo.
Sur de l'orgue, la différence de niveau sonore est flagrante.
En Stéréo, les murs en placo se mettent à vibrer.
Ce qui ne m'incite vraiment pas à faire du grave mono.

 

Grave et ampli :

J'ai lu cette anecdote sur un forum ou l'on parle de HI-FI et de haut-parleurs.
Une personne s'était acheté d'occasion 4 haut-parleurs JBL LE15A de 38 cm.
La réalisation comprenait 4 caissons de 150 L chacun environ, 2 pour le canal droit, 2 pour le gauche.
Une chambre de compression de médium aigu était glissée entre les deux caissons avec un filtrage passif.

À la première écoute, stupeur, pas de grave.
Discussion sur le forum, vérification des calculs, des évents et conclusion, ce sont les suspensions des haut-parleurs qui sont assez vieux qui ont durcies et qui limitent le grave.
Conclusion, achat de quatre autres haut-parleurs de 38 cm de diamètre de marque BEYMA, neuf.

À la deuxième écoute, stupeur, toujours pas de grave.
Et là, pas question d'accuser les haut-parleurs, la cause était ailleurs.
Un essai fut réalisé avec un autre ampli qui traînait à la cave, et là miracle, le grave était revenu.

La cause était l'ampli home cinéma, tout neuf ou presque, qui coupait copieusement les graves.
Si votre chaîne manque de grave, avant d'accuser les enceintes, essayez donc un autre ampli bien différent pour confirmer le verdict...

Je vous rassure aussi sur le porte-monnaie de notre auditeur, les LE15A se revendent très bien d'occasion quand vous pouvez prouver qu'ils marchent parfaitement...
Ne faudrait-il pas aussi dire un mot sur les conseils lus sur les forums, qui ont fait remplacer à tort 4 haut-parleurs ?

 

Fréquence de coupure grave :

À combien doit descendre un caisson de grave pour le home-cinéma ?
À lire les demandes de certains sur les forums de hi-fi, 20 Hz serait une bonne valeur...
Les publicités de certains vendeurs de haut-parleurs ne sont pas là pour arranger les choses...

Quels sont les instruments de musique qui descendent bas en fréquence ?
L'orgue descend jusqu'à 16 Hz.
Le piano, la harpe, la contrebasse 4 cordes sont vers 40 Hz.
Le tuba, le basson, le saxophone vers 50 Hz.
Et les autres au-dessus...

Nota :
La contrebasse 4 cordes à sa note la plus basse, le Mi 0 à 41 Hz.
Il existe une contrebasse 5 cordes dont la note la plus basse est le Do 0 à 32.7 Hz, contrebasse que je n'ai jamais vue en concert symphonique.
La guitare basse descend à 40 Hz dans le disque de Pink Floyd illustré ci-dessous.
La conclusion théorique est que le 40 Hz suffit dans la très grande majorité des cas.
La pratique, ou la réalité, sont illustrées ci-dessous.

Francis (site Francisaudio) a enregistré des morceaux entiers avec un analyseur de spectre 1/6 d'octave.
Ce sont les niveaux crêtes qui sont affichés.
Le standard 1/6 d'octave est 20, 22, 25, 28, 31.5, 35.5, 40, 44.5, 50, 56, 63, 71, 80, 89, 100.

 

Carmina Burana, O-Fortuna, peut de chose en dessous de 50 Hz.

 

Madonna, American Life, beaucoup de graves à 50 Hz, de l'énergie jusqu'a 40 Hz.

 

À part les instruments, il y a la restitution des bruits d'ambiance dans les films.
Je ne sais pas à quelle fréquence il faut descendre pour les reproduire correctement.
Mais je suis sur d'une chose, la reproduction réaliste d'un tremblement de terre c'est quand le plafond vous tombe sur la tête...

 

L'extrait 5 du DVD de démo DTS n°8

 

La réponse dans le grave jusqu'à 15 Hz a fait couler de l'encre sur un forum, c'est un disque de démo particulier.
L'exemple ci-dessous confirme que ce n'est pas un cas isolé...

 

Un extrait de Titan A.E. chapitre 2 en Dolby digital cette fois :

 

Le calcul de courbe de réponse, que vous avez sur ce site, mais les autres logiciels sont pareil, fait l'hypothèse que le haut-parleur est en champ libre.
Ce terme "champ libre" veut dire en pratique à plusieurs mètres du sol, sans le moindre obstacle à proximité.
La même enceinte mise dans une pièce de plus ou moins grande dimension verra son niveau de grave augmenter, et étendu vers les basses fréquences.

Les vendeurs de haut-parleurs, qui vous annoncent une coupure grave à 20 ou 25 Hz, ne mentent pas.
Ils mesurent simplement la courbe de réponse dans leur pièce, et pas dans la vôtre.
Le logiciel qui vous calcule une coupure à 35 Hz, dis aussi la vérité, c'est en champ libre.
C'est peut-être le même haut-parleur dans la même enceinte dans les deux cas...

Donc ne vous attachez pas trop à une fréquence de coupure précise quand vous faites des simulations sur un logiciel, votre pièce d'écoute arrangera les choses au final.
Comment croyez-vous que je puisse avoir du grave avec mes baffles plans si la pièce ne rentre pas en ligne de compte ?

 

Niveau dans le grave :

La difficulté n'est pas de descendre bas en fréquence, mais d'avoir du niveau, de la puissance acoustique, dans le grave.
Quand le contrebassiste de Georges BRASSENS par exemple tire sur les cordes de son instrument, il en sort un son qui n'est pas rikiki.
Si votre caisson de grave n'est pas capable de fournir de la puissance dans le grave, vous allez être frustré.
Or ce n'est que du 40 Hz, quand ce n'est pas du 50 ou 60 Hz...

Les percussions que vous faites écouter pour montrer le niveau de grave de votre chaîne ne descendent pas en dessous de 70 Hz.
Par contre, pour les reproduire correctement, il faut de la puissance acoustique.

La notion de grave est une notion floue.
Le grave monte jusqu'à 160 Hz, le médium monte à 1260 Hz, l'aigu monte à 10000 Hz, et l'extrême aigu au-delà. Grave, médium et aigu, voir mon avis en 7 bandes.
La petite enceinte à deux voies décrit ci-dessous donne l'impression de passer le grave.
En fréquence c'est incontestable.
Mais ne lui demandez pas de la puissance acoustique, car elle en n'est pas capable.

Pour avoir de la puissance acoustique dans le grave, avec une bonne qualité d'écoute, il faut un ou plusieurs haut-parleurs de grand diamètre, dans un grand volume.
Si vous vous contentez de 50 Hz à -3 dB à la simulation, le grand volume sera encore raisonnable, mais si vous voulez 35 Hz à -3 dB il faudra assumer...

Certains caissons de graves récemment sortis sur le marché ont des haut-parleurs de 46 cm ou 55 cm.
Si le choix est correct en termes de diamètre, les prix font pâlir quand on connaît le prix des haut-parleurs seuls sur le marché du DIY.

 

Niveau et déplacement de la membrane du Haut-parleur :

Pour reproduire de la puissance acoustique, la membrane du haut-parleur doit se déplacer pour faire bouger un volume d'air.
Plus le niveau est fort, et plus le volume d'air à déplacer est important.
Plus la fréquence est basse, et plus le volume d'air à déplacer est important.

Pour un haut-parleur donné, donc de surface connue, une puissance acoustique plus importante, ou une fréquence plus basse à reproduire se traduiront par un déplacement de la membrane plus important.

Mais le déplacement maximum de la membrane est une donnée à ne pas dépasser.
Pour respecter cette donnée, il y a deux solutions, soit limiter le niveau sonore maximum, soit limiter la réponse dans le grave.

La limitation par le niveau sonore maximum est assez hypocrite, ce paramètre n'est pas mesuré par les revues spécialisées, donc tout est permis.

Un client averti évitera le piège en choisissant un caisson moins prestigieux dans sa descente dans les basses fréquences, pour récupérer un niveau sonore possible plus important.

Un concepteur de caisson averti évitera l'utilisation du Bass boost, et les accords très bas, qui permettent certes de gagner quelques hertz dans le grave, mais qui surtout augmentent considérablement le déplacement de la membrane.
Un concepteur de caisson averti prévoira dans ses électroniques un filtre passe-haut à pente raide, à 30 dB/octave, réglé à la fréquence qu'acceptent le haut-parleur et/ou la pièce.

 

Niveau SPL de l'évent :

N'importe quel logiciel du commerce vous persuadera qu'en prenant certaines références de haut-parleurs, vous pouvez faire un caisson de graves qui descend allègrement à 30 Hz à -3 dB dans un volume raisonnable.
L'enceinte sera un bass-reflex, qui descend plus bas qu'une enceinte close.
Pour descendre bas dans une enceinte bass-reflex, il faut un accord bas.
Pas de soucis pour calculer le diamètre et la longueur de l'évent.

Le seul problème est que cette solution ne marche pas en pratique.
Pourquoi ?
Parce que l'évent n'est pas capable de rayonner le niveau SPL du haut-parleur, s'il reste dans un diamètre raisonnable.

Si on veut faire un caisson de graves de taille raisonnable, et capable d'un SPL élevé, il ne pourra pas descendre très bas en fréquence.
Il est préférable de se limiter sur la fréquence de coupure à -3 dB, que de vouloir descendre à tout prix dans le grave.
Il faut également éviter les accords trop bas, qui améliorent le temps de propagation de groupe, mais que l'on ne sait pas construire pour un niveau SPL suffisant.

 

Les caissons du commerce :

Comment se fait-il que j'écrive que seuls des haut-parleurs de grand diamètre dans un grand volume permettent d'avoir du grave avec de la puissance acoustique, et que l'on trouve dans le commerce des petits caissons avec des petits haut-parleurs ?
Tout dépend du niveau de qualité que vous souhaitez, et du niveau de compromis que vous devrez accepter.

Dans le commerce, il faut proposer des choses vendables.
Les petits caissons se vendent, donc les constructeurs font des petits caissons.
Comme le compromis n'est pas trop sur la fréquence de coupure dans le grave, les revues spécialisées le mesurent donc il ne faut pas tricher sur cela, il est obligatoirement sur la puissance acoustique que peut passer le caisson.
Et pour peu qu'un Bass boost augmente certaines fréquences pour étendre la réponse dans l'extrême grave, la puissance acoustique devient ridicule.

Vous allez me dire que vous avez un tel caisson et qu'il vous convient pleinement.
Tant mieux pour vous...
Mais avez-vous écouté un caisson avec un grand haut-parleur dans un grand volume ?
Je ne pense pas, car c'est pratiquement introuvable dans le commerce.
C'est là qu'une réalisation personnelle peut faire toute la différence.

Ce dernier point "introuvable dans le commerce" est à nuancer un peu plus aujourd'hui.
On trouve des caissons de graves, plus grand que des machines à laver la vaisselle, avec des haut-parleurs de 46 ou 55 cm.
La qualité est réellement au rendez-vous, le prix est, si j'ose dire, "proportionnel au carré du volume", ce qui n'est pas peut dire.
Le terme cube est certainement plus approprié que carré.

J'avais un collègue qui regardait son caisson d'un sale œil depuis qu'il avait écouté mes baffles plans qui ne vont pas loin en dessous de 40 Hz...
Une paire de 38 cm, ça vous fait un vrai grave, il n'y a pas de secret...

Dans un autre domaine, j'ai été contacté par plusieurs internautes mécontents de leur caisson de graves acheté en kit chez des marchands pourtant sérieux.
Un rapide calcul, confirmé ensuite à l'écoute, montre que ce sont les évents qui ne vont pas.
La mise au point est suffisamment simple pour ne pas passer à côté, voyez le chapitre : Mise au point.

 

Le fond du problème est finalement de savoir de quel SPL nous avons réellement besoin.
Entre une norme que je qualifie volontiers de délirante (115 dB), et le niveau réel auquel vous écoutez chez vous, il y a une solide différence.

Je suis resté plusieurs années avec des 21 cm capables au calcul de 92 dB à 1 m avec 35 Hz à -3 dB, je n'ai jamais manqué de niveau sonore.
Chacun voit midi à sa porte, mais si vous ne demandez pas l'impossible je comprends parfaitement qu'un petit caisson vous convient.
Par contre vous n'aurez pas le même rendu dans le grave, à fréquence de coupure à -3 dB identique, qu'un grand haut-parleur dans un grand volume, l'impédance acoustique ne sera pas favorable.

 

Grave et délai de groupe :

Une discussion sur le forum AUDAX (aujourd'hui fermé) a soulevé un point que je n'attendais pas, le calcul du délai de groupe pour trois haut-parleurs, l'un en 13 cm, l'autre en 21 cm, le troisième en 38 cm.
Le volume des enceintes et les références des haut-parleurs avaient été choisis pour que les trois solutions coupent à la même fréquence au Hz près.
Le délai de groupe à la fréquence de coupure était très important pour le 13 cm, moins pour le 21 cm et encore moins pour le 38 cm.
Il y avait une différence de 15 ms entre le 13 cm et le 38 cm, c'est-à-dire un grave plus reculé de 5.2 m dans le cas du 13 cm par rapport à celui du 38 cm.

Ceux qui militent pour un grave de grand diamètre, dans un grand volume, avec une coupure basse raisonnable, trouvent là un argument.
Pour ma part je considère que l'impédance acoustique est un meilleur argument.

 

Un choix de haut-parleurs :

La Base de données haut-parleurs du site, avec un catalogue de plus de 7500 références en 2022, permet de calculer l'optimisation pour un haut-parleur donné dans plusieurs configurations différentes.
Il est possible de proposer pour chaque haut-parleur un domaine d'utilisation, compris entre le volume le plus petit et le plus grand donné par les alignements courants de THIELE, BESSEL, LEGENDRE, etc.

Vous vous rendrez vite compte par comparaison, que pour voir du grave avec du niveau et peu de distorsions, il faut un haut-parleur de grand diamètre, dans un grand volume, et avec une haute sensibilité.
Mais n'est-ce pas ce que j'ai toujours écrit ?

Vous pouvez également être tenté par un haut-parleur à faible sensibilité qui descend effectivement très bas dans un petit volume.
Ce choix n'est pas neutre en termes de résultats d'écoute, lisez donc Sensibilité et linéarité en puissance.

 

Un caisson de grave idéal ?

Claude LACROIX, aujourd'hui décédé, a conçu un panneau de grave plan de très grande surface, équivalent à 8 haut-parleurs de 46 cm : INFRAPLANAR (marque déposée).
Les résultats sont exceptionnels, ceux qui l'ont écouté sont unanimes sur ce point.
Avec le décès de leur concepteur, la fabrication est arrêtée, vous ne trouvez plus d'INFRAPLANAR neuf.

 

Dans le même genre d'idée il y a l'INFRAFLEX, une réalisation exclusivement DIY, mais avec une membrane en polystyrène qui travaille en flexion
La grande surface qui pousse l'air est la garantie d'une bonne qualité du grave, si le très grand panneau est bien placé dans la pièce d'écoute.

 

Mesure d'un ELECTROVOICE de 76 cm :

Un audiophile de mon ancienne région, Christophe, a une grosse installation home cinéma, avec, à l'époque, un caisson de graves clos équipé de deux haut-parleurs 30W ELECTROVOICE.
Ce haut-parleur de 76 cm de diamètre a une membrane de 3582 cm2, c'est-à-dire trois haut-parleurs de 46 cm.
(Compte tenu de l'emplacement du caisson, la photo n'est pas évidente à prendre...)

 

Ci joint pour information la courbe en SWEEP obtenue sur mes deux haut-parleurs de grave 76cm, j'ai en effet récupéré le deuxième qui a été remembrané par HP service...
Le montage est quasi identique au premier, seul le volume de charge est légèrement différent <, 1100 l contre 1290 l pour le premier le tous en clos.
L'alimentation de ces deux haut-parleurs est confiée à un « vieux » HARMAN KARDON CITATION 16, il y a donc un gain encore à faire de ce côté.
Vous remarquerez que la première courbe  semble assez correcte  12 Hz 0 dB, si l'on considère le volume de la pièce ( un petit 160 m cube, pour une hauteur de 2,4 m maxi par endroit..)
La mesure est réalisée à 7 m des haut-parleurs, c'est-à-dire à 1,5 m derrière mon canapé, la dynamique est proche de 55 dB...
Vous remarquerez aussi une remontée à 220 Hz, probablement une résonance de pièce ?
Le filtrage est actif, il est calé à 80 Hz à 18dB/octave.

 

À l'écoute, le gain de 3 dB théoriques est très palpable, sur des concerts çà "pousse", sur des films qui sont en général moins difficiles c'est diabolique.
Mécaniquement les haut-parleurs travaillent assez bien, les Leds du Citation 16 ne s'allument que très rarement à 0 dB, c'est-à-dire à 150 W, et de toute façon ils sont secondés par les quatre 38 cm alimentés par le Crown 5000Vz.

Courbe du dessous ou là c'est carrément FANTASTIQUE... 12 Hz à 80 Hz dans ±3 dB.

 

La simulation montre parfaitement la différence avec la réalité mesurée, même en tenant compte dans la simulation d'un room gain de 1.8 dB/octave en dessous de 200 Hz.
Le placement dans un angle de la pièce, et l'effet pavillon qui en résulte, explique assez bien cette différence.
Dès que l'on a de la surface d'émission, il y a du grave, et même plus que prévu...
Vous avez bien lu :
Sensibilité 105.6 dB/2.83V/m dans le cas ou les deux haut-parleurs sont branchés en parallèle sur le même canal d'ampli.
Sensibilité 102.6 dB/2.83V/m dans le cas présent.

 

Un exemple de 46 cm, les BEYMA 18LX60 :

J'ai mis cette photo en illustration uniquement parce qu'un internaute me l'a envoyée.
Cela aurait pu être n'importe quel 46 cm de qualité.

 

Un canon pour grave :

Ce canon pour grave, initialement réalisé par BOSE, est une alternative aux classiques caissons Bass-reflex.
Il est utilisé avec un filtre actif spécial, un DCX 2496 de BEHRINGER doit être capable de corriger ce qui doit l'être.

Longueur 3.81 m, c'est la demi-longueur d'onde à 343.4 / 2 / 3.81 = 45.1 Hz.
La longueur est de 1/4 du côté gauche (0.95 / 3.81 = 0.25) et de 3/4 du côté droit (2.86 / 3.81 = 0.75).
Il est équipé d'un haut-parleur de 30 cm, HP qui fait en moyenne 530 cm3 c'est-à-dire un diamètre de 26 cm, exactement le diamètre du tube indiqué.

Une réalisation DIY est facilement extrapolable à partir de ce plan, et se calcule avec la fréquence de résonance Fs du haut-parleur choisi et de la surface de la membrane.
La difficulté est de trouver du tube, et de réaliser les interfaces avec le HP.
Pourquoi ne pas le faire de section carrée avec des planches ?

Vous vous rendez compte qu'un tel canon de graves ne rentre pas dans la largeur de mon salon qui fait 3.60 m de large ?

 

Électronique de commande :

Filtrer un caisson de graves.

Il y a deux utilisations principales à un caisson de graves :

• Le home cinéma.
• La hi-fi en complément d'un système plus ou moins déficient dans ce registre.

Mais il y a de grandes similitudes dans l'électronique de commande, les caissons sont équipés d'un module ampli-filtre.
L'ampli donne la puissance dont a besoin le haut-parleur pour se mouvoir, sur un caisson, la puissance nécessaire est importante.
Les réalisations du commerce montent jusqu'à 1000 W annoncés (et jamais mesuré par les revues, ce qui permet d'annoncer sans risque d'être contredit).
Le filtre assure la fréquence de coupure en passe-bas du haut-parleur, assure pour certain un réglage de la phase en continu de 0 à 180° ou sur deux positions 0° et 180°, et règle le niveau sonore relatif.
Quand il est alimenté par un signal en stéréo, le filtre fait la somme des deux canaux pour avoir un signal unique en monophonie.

Le branchement dépend de l'utilisation :
En home cinéma, l'ampli principal fait un traitement de la partie grave, pour aiguiller le signal soit vers les enceintes principales, soit vers le caisson de grave.
La liaison ampli principal vers le caisson se fait par un câble généralement équipé de prises RCA.
En HI-FI, il y a deux branchements possibles, soit en RCA à condition d'avoir une sortie après le potentiomètre de volume du préampli, soit au niveau des sorties haut-parleurs.

 

Home cinéma :

Le processeur audio / vidéo ou l'ampli Home-cinéma principal fait un traitement sur le grave :
Suivant que les enceintes seront déclarées Large, Médium ou Small, une partie plus ou moins grande du signal grave sera redirigée vers le caisson de grave.
Les fréquences de coupure des enceintes principales et du caisson seront aussi ajustées dans l'ampli home cinéma suivant les mêmes critères.
Sur les réalisations les plus récentes, plusieurs fréquences de coupure sont disponibles, cela laisse des possibilités de réglage intéressant.

Mais les réglages sur l'ampli homecinéma ne dispensent pas de faire les réglages sur le caisson :
Le caisson a son propre réglage de niveau, si l'ampli home cinéma a lui aussi un réglage de niveau, il faut en figer un, et faire les réglages uniquement sur l'autre.
De même, si l'ampli home cinéma a un réglage de distance du caisson par rapport au point d'écoute, ce réglage peut interférer avec le réglage de phase en continu sur le caisson.
Là encore, il faut figer un réglage, et régler avec l'autre.
Dans tous les cas, il faut faire plusieurs essais pour trouver la bonne configuration des réglages.

 

Hi-Fi :

La liaison RCA du caisson est préférable à la liaison haut-parleur, les préamplis ont toutes les chances d'être plus linéaires que les amplis.
Attention à ne pas dépasser 5 m de longueur...

Je vous recommande d'autre part de rajouter 100, 150 ou 200 uF en série avec vos enceintes principales, cela les soulagera de la réponse dans le grave.
Les membranes bougent moins, il y a moins de distorsions, et la puissance admissible sera supérieure.

Il y a une alternative aux amplifiltres tout faits : ce sont les vrais filtres actifs + un ampli de puissance.
Le filtre actif coupera le grave, mais aussi les enceintes principales.
Les pentes de coupure des enceintes principales seront par contre beaucoup plus raides.
Encore moins de distorsions, encore plus de puissance admissible.
Et surtout une latitude de réglage beaucoup plus grande.
Le branchement dans votre système est expliqué au chapitre filtre actif.

 

Nouveauté :

De plus en plus d'amplis de sono de forte puissance incluent un DSP qui assure les fonctions de filtrages, égalisation, limiteur.
C'est l'ampli et le filtre actif dans le même boîtier, mais avec une qualité et des possibilités supérieures aux modules tout faits.
C'est à terme la mort des filtres actifs séparés, et de la connectique qui va avec.

 

Quelques liens :

• http://www.lautsprechershop.de/hifi/index_en.htm?/hifi/verst_hy_en.htm
• http://www.lautsprechershop.de/hifi/verst_en.htm#detonation/../index_en.htm?/hifi/verst_en.htm
• http://www.lautsprechershop.de/hifi/index_en.htm?/hifi/verst_in_en.htm
• http://www.lautsprechershop.de/hifi/index_en.htm?/hifi/verst_mi_en.htm
• http://www.lautsprechershop.de/hifi/index_en.htm?/hifi/verst_mo_en.htm

 

Dôme Acoustique