2-3-3-2 : Les pavillons arrière, BLH et toboggan

Mise à jour : 5 août 2024, Antimode 11.

 

Évolutions à partir de 2023 :

C'est la simulation avec HornResp qui a déclenché ces évolutions.
La loi d'expansion doit être exponentielle, T = 1.000, avec des surfaces planes, pour avoir la meilleure simulation possible.
J'ai une solution pour faire évoluer mes plans, sans avoir la construction des surfaces qui se met en erreur, en accrochant la nouvelle construction sur l'ancienne, en gardant les surfaces de gorge, de bouche, et la longueur totale identique en changeant la fréquence de la loi d'expansion.
Progressivement, en fonction de vos demandes, tous les plans seront remis à jour.

Les plans sont totalement gratuits, mais il faut me les demander.

 

Principe :

Par rapport au pavillon arrière de type escargot décrit dans le chapitre précédent, il n'y a aucune différence de calcul.
Le calcul ne demande pas un haut-parleur avec un Qts inférieur à 0.25, parce que le pavillon arrière ne rayonne que les fréquences graves jusque 200 à 300 Hz environ, là ou on demandait au pavillon avant de monter dans le médium.
Au-dessus de 200 à 300 Hz, le petit volume à l'arrière du haut-parleur coupe les fréquences qui vont vers le pavillon, et le haut-parleur est en rayonnement direct.

Prendre un haut-parleur avec un Qts plus élevé que 0.25 est possible, du moment que le 300 Hz passe en théorie dans le pavillon...
Un haut-parleur avec un Qts de 0.71, associé au bon volume, à une bande passante de 40 Hz à 148 Hz, il ne convient pas.
Un haut-parleur avec un Qts de 0.45, associé au bon volume, à une bande passante de 40 Hz à 270 Hz.
Un haut-parleur avec un Qts de 0.42, associé au bon volume, à une bande passante de 40 Hz à 300 Hz.
Dans tous les cas, la simulation avec Hornresp dira exactement ce qu'il est possible de faire, et si je dois modifier les Qts dans le sens d'une valeur plus élevée.

Comme pour les pavillons avant, il y a une surface de gorge, une loi d'expansion, une longueur, une surface de bouche.
Il y a aussi un petit volume à l'arrière du haut-parleur, qui est le seul paramètre de réglage.
Ce volume règle la fréquence au-dessus de laquelle le pavillon cesse de rayonner, le haut-parleur passe en rayonnement direct.
C'est un réglage important, à faire à l'écoute.
La simulation avec Hornresp permet aujourd'hui de donner la bonne valeur à ce petit volume.

La différence entre l'escargot et le BLH est dans le tracé de l'enceinte.
Là où l'escargot suivait une ligne neutre circulaire sur 180° ou sur 270°, ce qui rendait possible le calcul automatique, le BLH ou le toboggan est replié au maximum pour limiter l'encombrement : le tracé automatique est rigoureusement impossible.
Le tracé de l'enceinte doit se faire au cas par cas.

Il existe des plans sur internet, réalisés avec plus ou moins de sérieux.
Pour certains plans c'est encore moins que moins, c'est Charlot et compagnie, un grand n'importe quoi, des réalisations à ne surtout pas faire.
Je vais essayer de vous proposer mieux, en vous montrant où sont les différences qui changent tout.
Si vous avez un doute avec un plan trouvé sur internet, une simulation avec Hornresp vous dira tout de suite ce qu'il faut en penser.

 

Un plan qui tient la route :

Le tracé d'un pavillon arrière demande une double compétence, acoustique pour la loi d'expansion et la progression des surfaces en fonction de la distance, de dessin industriel pour reporter chaque section à la bonne distance sur le plan.

• Les outils informatiques ou les tableurs EXCEL vous donnent facilement, et sans le moindre secret, la progression des sections.
• Je vous laisse juge de ma compétence en dessin industriel en regardant les plans...
  41 ans de travail dans un bureau d'étude en conception mécanique, ça saute aux yeux !!!

C'est avec cette double compétence, plus quelques idées pour faire des plans rapidement dans plusieurs versions, plus une approche qui n'acceptent que le minimum de compromis que je vous propose des plans d'enceintes BLH.
Les plans que je vous propose ci-dessous en exemple ont été réalisés pour des internautes, qui ont fait la réalisation en pratique.

 

La loi d'expansion, révision en septembre 2022 :

La loi d'expansion est une loi hyperbolique avec T = 0.707, calculée avec Fc = 42 Hz.
Les formules de calculs sont indiquées dans les chapitres précédents, mais un petit rappel n'est pas de trop.
M = 4 * Pi * Fc / C.
S = SG * ( COSH ( M * X / 2 ) + T * SINH ( M * X / 2 ) )².
J'ai choisi SG = 220 cm² parce que c'est la surface qui donnait le meilleur rendement pour un pavillon avant avec un RCF LF 12G301.
La mise à jour utilise un Dayton PA310-8, un EMS LB12 MKII, en gardant la surface de gorge de 220 cm².
D'autres références de haut-parleur de 31 cm de diamètre peuvent convenir, si la simulation avec Hornresp le confirme.

Il y a deux façons de faire un tableau pour avoir les différentes sections, un intervalle constant par exemple de 5 cm en 5 cm, ou des valeurs réelles relevées sur le plan.
C'est la seconde méthode que j'ai utilisée, en faisant des itérations entre les valeurs de surfaces calculées, en reportant les largeurs dans le plan, en mesurant les longueurs sur le plan pour les réinjecter dans le tableur EXCEL.
En 3 ou 4 itérations, vous avez un calcul juste au 1/1000^e de mm, un tracé au 1/100^e de mm, une cotation des plans au 1/10^e de mm, pour une réalisation au millimètre si vous êtes assez adroit avec les outils à travailler le bois.

 

Amélioration, au printemps 2023, Hornresp :

La nécessité de cette amélioration vient des simulations avec Hornresp, et d'une étude qui permet de voir l'influence des paramètres.
J'ai tracé les pavillons arrière avec des surfaces planes parce que c'était plus simple ainsi. J'ai bien fait, c'est la solution qui marche le mieux, le report des surfaces.
La loi d'expansion était hyperbolique avec T=0.707, une loi exponentielle avec T=1.000 est meilleure à la simulation, formules de calcul des pavillons.
La simulation dans 2Pi stéradian ne permet pas de voir les différences, j'ai retenu la simulation infinie qui ne prend pas en compte les retours d'onde de la bouche vers la gorge.
Enfin le petit volume est déterminé à la simulation, pour étendre la réponse dans le grave.

Cette évolution est prévue, si vous m'achetez les plans c'est la version que vous aurez.
J'ai un peu de travail à la CAO pour le faire.

 

La simulation avec Hornresp, septembre 2022 :

La longueur du pavillon est de 191.783 cm, la simulation se fait avec 3 tronçons de 95 cm environ et 4 surfaces de S1 à S4.
Nous avons aussi une partie pavillon avant, tellement courte que ne n'est que la planche qui tient le haut-parleur, de surface S5-S6.
Nous avons :

• Tronçon S1-S2 : 0220.0 cm² et 0222.8 cm² avec une longueur de 1.17 cm, conique. (aujourd'hui je passe en exponentielle)
• Tronçon S2-S3 : 0222.8 cm² et 0786.5 cm² avec une longueur de 97.50 cm.
• Tronçon S3-S4 : 0786.5 cm² et 3101.9 cm² avec une longueur de 90.00 cm.
• Tronçon S5-S6 : 0532.0 cm² et 5000.0 cm² avec une longueur de 0.10 cm, pour la partie pavillon avant.

 

Le design interne :

Il y a un petit volume juste à l'arrière du haut-parleur qui débouche en haut de l'enceinte dans le pavillon.
Ce volume est le seul paramètre de réglage de ce type d'enceinte.
Il règle la fréquence à laquelle le pavillon arrière cesse progressivement de rayonner du son.
Le plan est fait avec le volume trouvé à la simulation avec Hornresp.

• En dessous de cette fréquence, le son sort par le pavillon.
• Au-dessus de cette fréquence, vous avez le rayonnement direct du haut-parleur.

La transition est douce entre le rayonnement par le pavillon et le rayonnement direct.
Le dimensionnement de ce volume dépend des paramètres du haut-parleur utilisé.
Je l'ai mis 1 L trop grand sur le plan, vous le réduirez à la mise au point.

Le pavillon commence par un coude à 90° dirigé vers le bas, deux coudes à 180°, avant de finir par le coude de sortie à 90°.
Le coude de sortie est tracé de façon à avoir une sortie du son horizontale ou très légèrement vers le haut, comme s'il y avait un 2^e haut-parleur.
Les dernières sections du coude de sortie utilisent le sol comme prolongement de l'enceinte.
L'avant-dernier coude réalisé avec 2 planches en biais est aussi une particularité de cette conception, les autres coudes n'ont qu'une seule planche en biais.
Le coude de sortie est réalisé avec trois planches en biais, pour minimiser les erreurs par rapport au profil idéal.

Vous remarquerez aussi, si vous avez l'œil, que les lignes qui définissent chaque surface sont bien perpendiculaires à la ligne neutre.
C'est l'évolution 2022 du plan.

 

J'écrivais un peu plus haut dans le chapitre que certains plans que l'on trouve sur internet manquent particulièrement de sérieux dans la conception : je suis beaucoup trop gentil dans mes propos...
Mais il ne suffit pas de le dire, il faut montrer en quoi la conception que je vous propose est sérieuse, et en quoi d'autres conceptions ne le sont pas.
Regardons le tracé d'un coude et sa cotation par rapport aux valeurs calculées avec EXCEL :

 

Dans chaque zone droite, la ligne neutre sur laquelle je mesure les distances est symétrique par rapport aux planches situées de chaque côté.
La longueur d'un coude est définie par la longueur de l'ellipse qui relie la section d'entrée du coude et la section de sortie. L'ellipse est la ligne neutre du coude.
Dans le coude, un certain nombre de sections intermédiaires ont été définies pour positionner la planche en biais.
Les sections intermédiaires d'un coude sont reliées par 6 lignes droites de longueur identiques.
La somme de la longueur des 6 lignes droites est légèrement inférieure à la longueur de l'ellipse.
L'ellipse du coude de droite fait 137.822 mm de long, les 6 lignes droites font 137.144 mm de long.
Précision inutile ?
À force d'accumuler les erreurs tout au long du tracé, vous n'êtes plus juste sur le respect de la loi d'expansion.

Regardons de prés un autre détail, la planche de séparation n'a pas son extrémité perpendiculaire aux côtés.
Les 18 mm de l'épaisseur de la planche sont pris en compte dans la loi d'expansion.
La section varie le long des 18 mm d'épaisseur, le tracé en tient compte.
Je vous ai vu rigoler lorsque je parlais de 0.678 mm de différence entre 6 droites et une ellipse.
Si nous ajoutons les 18 mm d'épaisseur de la planche, multiplié par le nombre de coudes et de planches, vous avez la différence entre une conception faite par un Charlot, et celle faite par un concepteur qui maîtrise le dessin industriel...

Si je sais taper sur les plans proposés par des charlots, je suis aussi très exigeant avec moi.
Je vous garantis que les lignes perpendiculaires, qui définissent chaque section, sont bien perpendiculaires à la ligne neutre dans la version du plan modifiée fin 2022.
Je vous garantis que les planches en biais, mais pas à 45°, des coudes ont une position parfaitement optimisée.

 

Plusieurs versions de réalisation :

À partir du même tracé des sections, sections qui définissent les bords du pavillon, plusieurs méthodes de réalisation sont possibles.
Je vous en montre deux ci-dessous, avec des planches coupées en biais, et avec du contreplaqué cintrable.
C'est la solution en contreplaqué cintrable qui suit parfaitement le profil théorique.

Une troisième version, avec des planches découpées sur une machine à commande numérique, et assemblées par empilement, sera aussi réalisée sur demande.
Vous avez des exemples plus bas dans le chapitre.

La bonne méthode de réalisation ? C'est simplement celle que vous maîtrisez !!!

 

Plusieurs diamètres de haut-parleur :

À partir du même plan, et en changeant simplement la face avant plus les deux pièces en biais qui limite le petit volume, il est possible d'utiliser des haut-parleurs de 17, 21, 25 cm en plus de ceux de 31 cm.
C'est le sous-ensemble "Quart_haut" qui est modifié, j'en ai à ce jour 4 pour les versions 1 et 2 en 21 et 31 cm.
Chaque version est accompagnée de la simulation Hornresp, simulation qui valide que le haut-parleur et l'enceinte sont bien adaptés l'un à l'autre.
Quand vous commandez le dossier de plans, vous avez toutes les versions pour tous les haut-parleurs.

Je suis un adepte, un fervent défenseur, des haut-parleurs large bande.
C'est avec un grand plaisir que j'ai fait la simulation Hornresp pour le haut-parleur EMS LB12 MKII.
J'aurai les mesures dans quelques mois pour définir les corrections par convolution.
Et si vous voulez le LB12EX, avec son énorme circuit magnétique, je trouverai une solution pour le faire rentrer dans l'enceinte.

 

Un plan qui ne tient pas la route :

J'ai trouvé ce plan sur internet, sans chercher beaucoup malheureusement pour ceux qui l'ont réalisé.

 

Regardez le coin en haut à droite : 152 mm en horizontal, 152 mm en vertical. La ligne neutre se trouve à 152 / 2 = 76 mm.
L'ellipse est un cercle parfait de rayon 76 mm, et de longueur 119.4 mm pour 1/4 de cercle.
Sur mon plan je prends en compte la différence de surface sur les 18 mm de l'épaisseur d'une planche, dans ce plan ils ne prennent pas en compte la différence de surface sur 119.4 mm !!!
Comment voulez-vous avoir un bon résultat à l'écoute avec une erreur pareille ?
Et il n'y a même pas de planche à 45° dans l'angle...
Lorsque j'écris que certain plan sont un grand n'importe quoi, vous en avez la preuve.

Je ne vous sens pas bien convaincu...
Aussi j'ai retracé le plan trouvé sur internet (et choisi au hasard), pour être capable de mesurer chacune des sections du pavillon en plusieurs points.
Nous voyons des agrandissements et de rétrécissements.
Inutile dans ces conditions d'essayer de trouver une loi d'expansion qui soit juste en deux ou trois sections précises.
Le plan est un grand n'importe quoi, inutile de le réaliser pour vous...

 

Je pense que la côte de 159 qui positionne la première planche verticale est fausse.
D'autre part cette planche ne devrait pas être verticale.
Enfin, en modifiant les côtes du coin en haut à droite, nous pourrions facilement améliorer les choses.
Mais mon propos n'est pas d'améliorer un plan existant, mais de proposer les miens...

 

Un plan qui fait illusion :

Ce n'est pas beaucoup mieux que le plan qui ne tient pas la route, mais cela ne saute pas aux yeux.
Pourquoi ?
Parce que le tracé semble bon, de loin, mais certaines côtes sont fausses, ce qui est plus grave pour moi puisque c'est une tromperie.
C'est une déformation professionnelle du temps où je travaillais en bureau d'étude, un plan doit être dessiné à l'échelle sans "forcer" la moindre côte, un plan avec des côtes fausses ne devrait pas exister.

Le tracé initial à gauche, la reprise du tracé CAO avec les côtes indiquées à droite :

 

Une étude refaite à 100% :

L'idée d'un petit pavillon arrière me plaisait, j'ai repris à 100% l'étude de ce pavillon.
L'étude et le tracé en 3D sont terminés, il ne manque que le dossier de plans en PDF, un plan par planche compte tenu des angles à côter.
Hauteur 892.5 mm, profondeur 455 mm, largeur 294 mm, haut-parleur à 582.5 mm du bas de l'enceinte.

Avec le recul je me dis que 270 mm de hauteur en plus, pour avoir le haut-parleur à 850 mm du sol, n'aurait pas été du luxe.
Je réfléchis aussi à une pièce de bois à visser au mur pour renvoyer l'onde arrière sur les côtés.

 

La réalisation du plan version 2018 pour un haut-parleur de 31 cm en image :

On voit assez bien sur le papier à dessin collé que les lignes qui définissent les sections ne sont pas perpendiculaires à la ligne neutre.
C'est avec un réel souci d'améliorations que je fais évoluer mon dossier de plans.
Pas de panique, les erreurs restent faibles, il n'est pas sûr que votre réalisation pratique soit aussi précise...
Ma règle est de vous faire des plans le plus précis possible.

 

Le plan a été réalisé par Guido en Belgique avec une variante : au lieu de mettre des planches en biais dans les coudes, un contreplaqué cintrable a été utilisé.
Le profil exact a été reporté sur les planches en imprimant le plan à l'échelle 1.
Haut-parleur large bande bicônes GOODMANS AXIOM 301 de 31 cm, Re = 5.71 Ohms, Fs = 32 Hz, Qts = 0.215, sensibilité 99.8 dB/2.83V/m.
Il y a un correcteur de courbe de réponse, L = 1.2 mH, R = 18 Ohms, C = 2.2 uF, et une correction d'impédance côté ampli à tubes, R = 18 Ohms, C = 33 uF.
À ce jour, il n'y a pas eu d'essais de réduction du petit volume derrière le haut-parleur.
J'ai suggéré, à la vue des photos, de remplir les parties creuses de sable fin et sec.

Avis à l'écoute, par Guido :

Le son est très transparent et spacieux.
Cela devient clair avec le chant, le piano, le saxophone, etc.
Les tons graves ne prédominent pas, mais sont clairement présents.
Pas de sons graves "booming", comme parfois les enceintes de type Bass reflex.
De nombreux détails se font entendre, et cela sans tweeter supplémentaire.

J'ai eu Guido au téléphone, il est très satisfait de sa réalisation, avec un haut-parleur qui donne une bien meilleure écoute que dans une enceinte plus conventionnelle.

 

Bonjour, Dominique, comme vous l'avez suggéré, j'ai essayé les choses suivantes :

• J'ai rempli l'espace sous l'enceinte avec environ 1 dm3 de sable, étalé comme un sac plat.
  Les détails sont restés bons, mais les tons bas ont été encore améliorés.
  Les sacs plus grands n'améliorent pas le son, alors j'ai tout laissé comme ça.
• J'ai également eu la visite d'un auditeur expérimenté, et il a été vraiment impressionné par la qualité de ma chaîne vintage.

Je vais juste finaliser ces enceintes et continuer à profiter de la belle musique, ce qui est le but ultime.
Merci encore pour cet excellent design.

De mon côté, je prévois une variante du plan V2 pour les haut-parleurs de 21 cm, variante capable de recevoir un haut-parleur de 31 cm, avec une partie sablée sur le dessus de l'enceinte.
Il y a aussi la version haute, à la fin du chapitre, avec moins de coudes donc une plus grande qualité à l'écoute ?

 

Quelques images de pavillons arrière sur internet :

C'est le résultat d'une recherche avec les termes "Plan BLH FOSTEX".
Il est facile de voir les pavillons arrière avec une loi d'expansion fantaisiste, et ceux qui semblent beaucoup plus sérieux.

 

L'écoute :

Vous allez peut-être me dire que votre copain, le DJ, trouve le plan qui ne tient pas la route très bon à l'écoute.
Dans son application, sur son style de musique, je veux bien le croire.
Mais sur ce site je vous parle de haute fidélité dans le vrai sens du terme, et je ne saurai accepter un avis d'écoute basé exclusivement sur de la musique électronique qui par définition n'a pas de référence sonore reproductible.
Il est possible d'être beaucoup plus rigoureux dans la conception d'une enceinte à pavillon arrière, pour quoi s'en priver, pourquoi passer à côté ?
Vous ne serez de toute façon pas plus mauvais qu'avec une enceinte réalisée avec un plan mal foutu, et vous pouvez être bien meilleurs...
Regardez les instruments de musique à vent, leurs différences de sonorité viennent en partie de la précision de la réalisation.
Un pavillon arrière pour un haut-parleur, c'est pareil.

 

Avec une enceinte à pavillon arrière équipée d'un haut-parleur large bande, il y a deux mots importants : "Large bande".
Un haut-parleur large bande ne s'utilise pas sans correction, c'est expliqué dans le détail dans le chapitre sur les haut-parleurs large bande.
Par conséquent, vous pouvez faire la meilleure enceinte à pavillon arrière qui soit, si le haut-parleur est écouté sans correction alors qu'il en a besoin, l'écoute sera celle d'un haut-parleur non corrigé, et le pavillon arrière ne rattrapera rien dans le médium aigu.
N'accusez pas le pavillon arrière dans ce cas, la faute est chez vous...

 

Les plans sont gratuits :

Ils sont totalement gratuits depuis que j'ai mis en place un don par PayPal qui me permet de payer l'hébergement du site.
Gratuits, mais pas en téléchargement, vous devez me les demander.
Il n'y a pas d'interdiction de passer, avant ou après, par la case don PayPal si vous êtes satisfait !!!

 

Autres diamètres de haut-parleur :

Le plan que je montre plus haut dans le chapitre est pour un haut-parleur de 31 cm.
La largeur de l'enceinte peut être augmentée ou diminuée sans que cela change la loi d'expansion.
Une enceinte moins large aura simplement un moins bon couplage avec l'air ambiant.
En sonorisation, c'est 6 à 8 enceintes côte à côte qu'il faut idéalement.
Une simulation avec Hornresp vous montrera l'influence d'une enceinte plus large, ou moins large, si vous le souhaitez.

Il est facile de monter un haut-parleur de 25, de 21 ou de 17 cm dans le plan prévu pour le 31 cm.
La simulation dira ce qu'il convient de faire sur le petit volume à l'arrière du haut-parleur.
Je ferai une simulation HornResp avec le haut-parleur retenu pour chaque réalisation.

 

À essayer :

Une transformée de Linkwitz permet de modifier le Qts du haut-parleur vu de l'enceinte et ajuster précisément le niveau de graves par rapport à celui du médium aigu.

Sont disponibles :

• Un plan pour un haut-parleur de 31 cm.
• Un plan pour un haut-parleur de 38 cm.
• Deux plans pour des haut-parleurs de 46 cm. (Dont un pour réalisation sur machine à commande numérique.)

Ci-dessous l'image des versions 38 et 46 cm de SONO.
La version 46 cm à une planche verticale au milieu.
La planche arrière inclinée à 45° est prévue pour fixer des roues qui ne touchent pas le sol lorsque l'enceinte est verticale.
Les poignées de manutention sont prévues, même si elle n'est visible que sur le plan de la version 38 cm.
Pour avoir du grave en SONO et en extérieur, il faut un château de 6, 8 ou 10 pavillons arrière, les lois de l'acoustique sont incontournables.

L'image du dessous est une mise à jour à l'été 2024 du plan, c'est "une Scoop" pour le Precision Device PD.185C003 de 46 cm.
Ce dossier de plans est disponible gratuitement sur demande.
Si vous voulez une réalisation comme les deux images du dessus, ce sera ma base de départ.

 

Un paragraphe en bas de ce chapitre, "Les subtilités des calculs du pavillon" démontre qu'à partir d'un plan parfaitement réalisé, il est possible de proposer des réalisations en plusieurs largeurs différentes, pour des haut-parleurs de diamètres différents.
La loi d'expansion est rigoureusement respectée.
Le travail pour passer d'une version à l'autre est minimum.
Si la loi d'expansion ne change pas avec la largeur, le volume derrière le haut-parleur sera modifié, et ce point doit être regardé au cas par cas.

J'ai donc toute la gamme de plans de pavillon, du 17 cm au 46 cm, disponible sur simple demande gratuitement.
17, 21 et 25 cm sur la base du plan V2 en 21 cm, 31 cm, 38 et 46 cm sur la base du plan en 46 cm en version V2.

 

Quelle est la bonne méthode de réalisation ?

La réalisation en commande numérique est parfaite pour la précision obtenue, mais coûteuse en temps d'usinage et en matériaux, avec des chutes importantes.
La méthode avec des planches demande des coupes en biais de partout, la loi d'expansion est moins bien suivie.
La méthode avec du contreplaqué cintrable demande de vérifier qu'il est bien possible de suivre le rayon de courbure.
La bonne méthode est certainement un compromis entre les trois.
La bonne méthode est celle que vous maîtrisez !!!

Il y a aussi la réalisation en plaques de plâtre usinées au jet d'eau sur une machine à commande numérique, j'étudie actuellement cette solution avec la société IMAFORM.
Je ne connaissais pas cette solution avant d'être contacté directement par la société, par une personne qui s'intéresse à la Hi-Fi, tout ce qu'il faut pour bien avancer !!!
Entre un matériau que je ne connais pas, des techniques d'assemblage à trouver, deux prototypes à réaliser, j'ai un peu de travail avant de plus en parler.
IMAFORM, fabrication d'éléments prêts à poser en plaque de plâtre.

 

Thierry a réalisé l'enceinte pour un 21 cm LB :

L'important est le retour que me fait Thierry, quelque part au moyen orient.
Pour ceux qui n'ont pas l'expérience du travail de bureau d'études, il est normal de faire un prototype, de prendre les retours du client, de modifier le dossier, et de le réaliser ensuite de nombreuses fois sans soucis.
J'ai travaillé 41 ans comme cela dans une grande entreprise, ce n'est pas parce que c'est une étude personnelle réalisée hors du travail que cela change quoi que ce soit.
La difficulté est dans la prise en compte des remarques, mes collègues appréciaient mon écoute et ma réactivité pour la prise en compte des améliorations.

Quelques considérations:

1) Le bois MDF, pas terrible : Beaucoup de poussière, mais je n'avais pas trop le choix, le contreplaqué revenait beaucoup plus cher.
Pour un projet définitif pourquoi pas, mais je ne vais rester au mieux que trois ans et je ne sais pas si je pourrai emmener les enceintes à paris à mon retour...
Sinon, ultimement, il faudrait peut-être prendre ce que recommande la revue LED dans un ancien numéro, de l'aggloméré hydrofuge pour éviter les problèmes de déformation des enceintes en cas de milieu humide.

2) L'épaisseur : Je pense qu'il faut opter pour la plus grande épaisseur de bois possible.
Non seulement c'est mieux pour la rigidité, mais il y a aussi un argument économique, ce procédé par empilement est très consommateur de bois (en surface), en 18 mm, il a fallu 4 planches entières (cela fait beaucoup de pièces au total...).
En doublant l'épaisseur, on réduit facilement le coût de la matière première parce qu'il n'y a pas une énorme différence de prix entre du 18 mm et du 35 mm, en tout cas pas du simple au double et on emploie deux fois moins de planches.

3) Le processus : Cela m'intéressait d'essayer quelque chose de nouveau.
Cela m'a coûté 100 € de bois pour 4 planches de 18 mm et 200 € pour la découpe parce qu'il y a beaucoup de pièces.
En prenant une épaisseur double, je pense qu'on peut réduire la facture d'un bon tiers avec moins de temps de travail de la machine, moins de découpes.
Par rapport à un projet entièrement DIY, cela peut sembler cher (quoique, 300 € + 50 € pour le plan, cela fait 175 € par enceinte auquel on ajoute 120 € de haut-parleurs, c'est acceptable.

Je me rends compte, au vu du nombre de pièces de bois à assembler, qu'il aurait été totalement illusoire de couper moi-même ce bois (et d'abord de ramener les planches ...) avec une défonceuse.
Bref, c'est possible à la campagne avec un établi et tous les outils nécessaires, et totalement illusoires dans un appartement en ville...
Donc finalement dans mon cas c'est une formule très adaptée.
La différence de prix entre une découpe CNC et tout couper moi-même est largement compensé par la précision de l'ajustage et les finitions en moins à réaliser, encore que beaucoup de mes pièces se sont abîmées sur les parties les plus pointues des pièces arrières.
Avec une pâte à bois, il n'y paraîtra plus, on se retrouve avec un KIT finalement.
Je pense qu'en un week-end, les enceintes peuvent être finies.
Je me rends compte que tout faire moi-même m'aurait certainement pris un mois et peut être me serais-je découragé, donc, dans mon cas, je pense que c'est une formule idoine.

 

Plusieurs mois plus tard, la réalisation finie, d'autres points ont été signalés :

Pour les difficultés, il y en a plusieurs qui m'ont demandé pas mal de réflexions pour les corriger.
La plupart sont dues à mon inexpérience et mes faibles qualités manuelles.
Les deux plus importantes sont:

• Même avec des rondins de centrage, il faut faire super gaffe dans l'empilement des pièces en les collant et en les mettant sous presse :
  Il peut se produire des microdécalages qui s'additionnent pièce après pièce entraînant un vrillage.
  Entre la première épaisseur et la dernière, j'avais une différence d'alignement de 5mm sur la pièce du bas.
  J'ai dû jeter la première enceinte et en refaire une autre...
   
• Il me semble qu'il y a un problème de conception, car même en mettant des serre-joints partout je n'arrive pas a corriger cette erreur.
  Entre chaque épaisseur de bois, il y a de la colle, qui n'à l'air de rien, mais avec 14 épaisseurs de planche, il y a aussi 13 épaisseurs de colle qui s'additionnent.
  In fine l'épaisseur de l'empilement de 14 planches dépasse de 2-3 mm celle prévue par le plan, ce qui ne permet plus de coffrer correctement l enceinte.
  Le problème concerne surtout la planche qui porte le haut-parleur.
  Sans compter que cela rajoute du volume à l'enceinte, 2 ou 3 mm multipliés par toute la surface de développement du pavillon.

Je ne sais pas si c'est critique à l'écoute, mais c'est tout de même bête d'utiliser une méthode super précise et d'avoir une construction moins précise.
J'ai résolu ce problème après plusieurs semaines de réflexion, en construisant un bâti et en utilisant une défonceuse pour "raboter" le surplus d'épaisseur et faire en sorte que cette dernière reste constante, car évidemment par endroit il y avait 3 mm en trop et à d'autres endroits il n' y avait que 2 mm en trop.
Cela est dû au fait que j'ai mal empilé ou mal mis sous presse...

Attention aux prix indiqués par Thierry, ils ne seront certainement pas les mêmes en France.

Un point m'a fait plaisir, le dossier de plans au format .dwg a été "avalé" sans soucis par les machines à commande numérique.
Je n'ai pas eu à revenir dessus avec un autre format de pièces 3D.

 

Avis à l'écoute, sans correction, toujours par Thierry :

Difficile de porter un avis : ça fait plus d'un an que je n'avais pas d'enceintes et je ne peux pas comparer avec une autre paire d'enceintes pour voir les différences.
Néanmoins, je les trouve très bonnes, je suis très content du résultat.
Je pensais qu'elles auraient un son de caisse en bois dû à mon inexpérience : il n'en est rien.
Elles sont très définies avec une foule de microdétails, une très bonne spatialisation.
Les voix et le piano sont superbes (Lana Del Rey, divers albums, Capsize Frenship, Gainsbourg la balade de mélodie Nelson).
Je ne peux vraiment pas dire que je manque de grave et d'aigu, pas du tout, sur du Rage Against The Machine on n'est pas en manque de grave (pareil sur Rammstein, Led Zep, Metallica).
Pareil sur l'aigu, cela monte très bien, Pink Floyd est une pure merveille.
Les trompettes sont excellentes (Miles Davis, Sketch of Spain) de même que le piano (Koln concert).
Les voix graves sont très bien rendues (Rammstein, Heirate Mich), de même que les tessitures de guitares (Nirvana Unplugged, Fade Ro Black Metallica).
La walkyrie par Karajan (pas ma version préférée) est également très bien.
Peut-être pourrait-on regretter un peu d'énergie dans le grave ? Car en concert de hard rock, les impacts de batterie peuvent décoller la rétine...
Mais cela descend comme il faut, me semble-t-il (la guitare basse de Red Hot Chili Peppers est très dynamique) et cela monte tout aussi bien.
Bref, peut-être y a-t-il des choses à corriger puisque vous m'avez dit qu'il fallait corriger...
Mais je ne peux pas dire que je sois en manque de quoi que ce soit.
Pour 600 euros (car j'ai dû construire 3 enceintes, ayant foiré la première...) je trouve que c'est un excellent investissement, bien mieux que mes précédentes enceintes.
Bref, très content, et maintenant je m'attaque aux diverses corrections...

 

La version v2 du plan pour le haut-parleur de 21 cm :

Suite à la réalisation de Thierry, et à l'occasion d'une nouvelle réalisation par l'un d'entre vous, j'ai mis à jour le plan version v2.

• Les côtés latéraux, la face avant, le renfort et les planches internes sont passés en 28 mm d'épaisseur au lieu de 18 mm.
  9 planches internes au lieu de 14, moins de découpes, moins de temps de machine d'usinage, moins de films de colle...
• Le dessus, le dessous et le fond ont été purement et simplement supprimés, les variations d'épaisseur avec les films de colle n'ont plus d'importance.
• Le renfort sur la sortie a été conservé, mais ce point pourrait être discuté. Une enceinte n'est jamais trop rigide.
  Ce renfort sera réalisé avec 3 mm de plus sur la longueur, à recouper au montage.
• La face avant qui tient le haut-parleur est chanfreinée, les pièces découpées en CN ont des rayons en face des chanfreins, la face avant fait 10 mm de plus en hauteur.
  Comme pour le renfort, la face avant fera 3 mm de plus sur la largeur, à recouper au montage.
• La découpe d'allégement du quart de rond du bas est supprimée, les planches sont achetées au m², et des découpes en moins c'est du temps d'usinage en moins.
• Des rayons de 10 mm ont été ajoutés dans les 4 angles extérieurs.
• Un logement a été ajouté en bas de l'enceinte, pour loger le filtre passif de correction RLC. Le logement est assez grand pour une self Mundorff L300.
  (Un miniDSP 2x4 HD, ou un DIGIDSP, sont certainement moins cher et plus efficace qu'un simple correcteur RLC avec des selfs L300.)
• Un autre petit logement est aménagé en partie haute de l'enceinte, pour un bornier pour ceux qui préfèrent corriger la réponse par convolution.
• Les deux logements, et celui du haut-parleur sont reliés par une rainure qui rend le câble invisible.
  Passez-le à la réalisation, même avec une rainure de 12x12 et un câble de 8.5 mm de diamètre !!!
• Les 2 plaques qui ferment les deux petits logements feront 3 mm de plus de large, à recouper au montage.
• Du moment que les faces latérales restent parallèles, une variation de la largeur ne change absolument pas la loi d'expansion.
  Cette propriété est utilisée pour réaliser des enceintes avec 7, 9, 11 ou 13 planches internes.

Le reste est rigoureusement identique, je n'avais pas de raison de reprendre le profil interne qui a été bien réalisé dès le début.
Les autres modifications, qui vont vous faciliter la vie à la réalisation, et qui vont réduire les dépenses, sont moins anecdotiques qu'il y paraît en première approche, nous avons un plan abouti.

Je voudrais insister sur le fait qu'un haut-parleur large bande, quelle que soit sa qualité, ne marche pas bien sans correction.
Si l'idéal est une correction par convolution de vos enceintes acoustiques, le minimum est un correcteur de courbe de réponse RLC : 2 mH, 1.8 uF, 10.4 Ohms, 1.8 uF et 10.4 Ohms à ajuster à l'écoute.
Utilisation des haut-parleurs large bande.

Je me pose la question, si vous faites les corrections par convolution dans un PC ou un miniDSP, si une transformée de Linkwitz utilisée pour ajuster le Qts du haut-parleur, a priori sans modifier Fs, n'était pas un redoutable paramètre de réglage.
Surtout qu'en utilisant bien la transformée de Linkwitz vous pouvez annuler l'influence de la pièce dans le grave, ce serait franchement dommage de s'en passer.
Seul un essai à l'écoute pourra dire si c'est utile de modifier Qts sans Fs, Qts et Fs.

 

Deux détails de réalisation doivent être évoqués :

La sur épaisseur à cause de la colle me semble importante, et je ne connais pas le type de colle utilisé.
Avec de la colle blanche à bois, je serai très surpris qu'il y ait 2/10^e à chaque couche. 0.5/10^e c'est possible.
Le paragraphe sur "La subtilité des calculs des pavillons" montre que ça n'a aucune incidence sur la loi d'expansion.
Classement sans suite, les dessus, fond et dessous ont été supprimés, aucune conséquence !!!

Le décalage des planches lors du montage peut se contrôler au fur et à mesure du montage, nous savons maintenant que le décalage est possible.
Montez votre enceinte sur une surface bien plane, et si ce n'est pas le cas du sol de votre pièce, achetez une planche de plus pour faire "marbre", prévoyez une équerre un peu plus grande que la largeur de votre enceinte, et deux cales de même épaisseur.
La première planche pleine "du bas lors du montage" est la planche de référence, vous mettez une cale entre le côté de cette planche et l'équerre.
Quand vous ajoutez une planche de plus, vous mettez la 2^e cale entre le côté de cette planche et l'équerre.
En faisant ainsi chaque nouvelle planche est positionnée par rapport à la planche de référence et pas par rapport à la planche précédente, vous ne multipliez pas les erreurs.
Si mon explication n'est pas assez claire, écrivez-moi...

Ci-dessous, le début de l'assemblage de la version V2 de Jean-Jacques.

 

Une autre idée de réalisation :

Ce dossier de plans est actuellement en modification, en mai 2024, avec une loi d'expansion exponentielle T = 1.000.
Les versions pour des haut-parleurs de 17 à 31 cm pourront être réalisées.

Hauteur 1642 mm, profondeur 532 mm, (au lieu de hauteur 1088 mm, profondeur 622 mm sur les versions 21 cm plus repliés).
Il y a plus de place de perdue, avec une grande ouverture entre la partie montante et descendante entre le haut-parleur et le coude du haut.
Il y a moins de coudes qui sont avec un rayon important, donc une qualité d'écoute qui sera meilleure que sur les versions plus repliées.
Pour la version avec le haut-parleur de 31 cm, longueur dépliée 2200 mm, bouche de 700 mm de haut avec un axe de sortie horizontale, axe du haut-parleur à 880 mm.

Conçue dès le départ pour des haut-parleurs de 17, 21, 25 cm et 31 cm, dont les versions FERTIN avec leurs énormes circuits magnétiques.
Adaptable facilement aux haut-parleurs de 10, 12 et 14 cm.
Largeur au choix, en jouant simplement sur le nombre de planches empilées, et sur l'épaisseur des planches.

 

Version 3D pour le haut-parleur de 17 cm, largeur interne de 216 mm, planche de 18 mm d'épaisseur.
L'axe du haut-parleur sera plus haut pour les haut-parleurs de 21, 25 et 31 cm.
Il est parfaitement possible de faire une version pour haut-parleur de 17 cm avec l'axe du haut-parleur plus haut en changeant la face avant, le panneau découpé au centre, et les panneaux latéraux.
Je vais ajouter un renfort au milieu de la sortie.

 

Version 3D pour le haut-parleur de 31 cm, largeur interne de 420 mm, planche de 30 mm d'épaisseur.
Vous pouvez choisir l'épaisseur des planches, 18, 22, 25 ou 30 mm et la largeur totale de 330, 360, 390, 420, 450 mm.
Le profil du volume à l'arrière du haut-parleur est constitué de diffuseurs, pour limiter le retour de l'onde arrière vers la membrane du haut-parleur.

 

Finalement, quelle que soit la taille du haut-parleur qui sera utilisé, et compte tenu de la hauteur et de la profondeur de l'enceinte à pavillon arrière qui ne change pas, il y a des largeurs qui vont mieux que d'autres.
Le dessin ci-dessous à des largeurs internes de, de gauche à droite, 450, 420, 390, 360, 330, 300 et 216 mm.
La largeur externe est de 510, 480, 450, 420, 390, 360 et 252 mm.
Pour moi, c'est le 360 mm de large en interne et 420 mm en externe qui est le plus équilibré.
Et pour vous ?

 

Les dossiers de plans sont faits, le 15 mars 2021, dans deux configurations :

• En 360 mm de largeur internes avec des planches d'épaisseur 30 mm, pour un haut-parleur de 31 cm.
• En 360 mm de largeur internes avec des planches d'épaisseur 18 mm, pour un haut-parleur de 31 cm.

Les détails des planches sont faits pour des épaisseurs de 30, 25, 22 et 18 mm, pour un gabarit acier en 2 mm, plans à l'échelle 1 pour ceux qui veulent utiliser le papier en gabarit.
S'il manque des épaisseurs, je les rajoute.
Je tiens compte de vos remarques, j'ai ajouté un support d'aimant pour le haut-parleur EMS LB12EX.

Il y a 4 dossiers zippés, DWG, DXF, PDF des plans de détails, PDF des plans d'ensemble.
Formats IGS et STEP sur demande.

Et les autres cas ?
J'attends vos demandes pour finir les plans pour des haut-parleurs de 17, 21 et 25 cm.
Certaines planches sont identiques, d'autres sont spécifiques, il y aura un plan d'ensemble pas cas demandé, puisque c'est le plan d'ensemble qui fait nomenclature.

 

Le plan des pavillons arrière haut a aussi a été réalisé :

Avec une petite modification de la forme à l'arrière, en haut et en bas :
Ce n'est pas une question de goût personnel, mais de facilité pour le déplacement des 118 kg de cette enceinte.
Un axe en haut et en bas, 4 roues, et l'enceinte est beaucoup plus facile à déplacer puisqu'elle roule...

Enceinte conçue pour un haut-parleur FERTIN LB12EX à excitation, avec son énorme circuit magnétique.
Les enceintes sont encore dans l'atelier de montage, il faut le temps de faire les finitions : Ponçage au papier de verre 120, et 3 couches de peinture au pistolet.
Je ferai la forme interne anti-écho avec un décalage d'une planche sur deux...

Quelques vidéos de l'usinage des panneaux dans l'Atelier Fraise des Bois à Toulouse, dont l'adresse est un peu plus bas dans ce chapitre.

 

Là où j'ai prévu des ouvertures pour alléger l'aspect visuel, la première réalisation a bouché les ouvertures sur les côtés, en prévoyant un trou pour remplir ces ouvertures de billes de plomb ou de sable fin et sec.
C'est un choix de réalisation que je vous propose sur simple demande.
Remplir la partie basse assure plus de stabilité à l'enceinte, avec du poids placé très bas.

 

Quelques entreprises de découpe des panneaux en commande numérique :

La liste n'est absolument pas limitative !!!

• BDR, découpe numérique, bois et panneaux. Dans les Charentes.
• Atelier Fraise des Bois. Eric Dutertre et Yves Vautrin à Toulouse. C'est là qu'ont été découpées les planches du premier pavillon arrière haut.

 

Mes planches n'ont pas l'épaisseur théorique prévue :

Rassurez-vous, cela n'a aucune importance, la loi d'expansion sera parfaitement respectée tout de même.
Les pavillons ont une largeur constante pour toutes les sections.
La loi d'expansion est donnée par la variation de la profondeur de chaque section.
Si l'épaisseur totale change, à cause des planches ou du collage, la différence se fera de la même façon sur toutes les sections qui définissent le pavillon.
Le chapitre ci-dessous vous le montre directement dans le tableau Excel, et là nous parlons de différence de plusieurs cm sur la largeur.

S'il n'y a pas de conséquence sur la loi d'expansion, donc sur la qualité sonore de l'enceinte, il y en a sur certaines planches qui doivent être réalisées à la largeur de l'enceinte.
Les plans le précisent explicitement avec un "À retoucher au montage"
Autre solution, faire découper ces planches une fois la largeur finale connue.

 

Des pavillons plus ou moins larges :

Le plan du pavillon pour haut-parleur de 21 cm est réalisé avec 9 planches de 28 mm pour une largeur interne de 252 mm.
J'ai regardé dans EXCEL quelles étaient les conséquences d'une réalisation avec 7 planches de 28 mm pour un haut-parleur de 17 cm, ou avec 11 ou 13 planches de 28 mm pour un haut-parleur de 25 cm.
Le calcul montre que le profil interne, les cotes de hauteur à chaque section du profil, ne sont pas modifiées.
Je suis donc en mesure de vous proposer, gratuitement, les plans d'un pavillon arrière pour un haut-parleur de 17 cm ou 25 cm, ou même pour un haut-parleur de 21 cm, mais en plus large.
Le travail à faire est minimum, un plan d'ensemble à refaire, la face avant et le renfort.
Ce n'est pas une reconception, qui est très longue...
L'équivalent de ce que propose FOSTEX pour les haut-parleurs de 21 cm est le plan avec 13 planches de large, en moins profond et moins haut, tout en marches d'escalier.

Lors de la mise à jour de mars 2023, j'ai remplacé les exemples avec 7, 9, 11 et 13 planches par un exemple avec "Un plan qui tient la route", version 2023, en 33, 40 et 50 cm de largeur internes, en C37.
À côté de cette démonstration sous Excel, démonstration qui montre bien que la hauteur de chaque section ne change pas, comparez par exemple les cases E4, E15 et E30 des 3 tableaux, j'ai ajouté la simulation avec Hornresp pour le haut-parleur EMS LB12 MKII, haut-parleur large bande bien adapté à cette enceinte.

C'est la combinaison du calcul sous EXCEL, et de la simulation sous Hornresp, qui prouve de façon irréfutable qu'une modification de la largeur de l'enceinte ne change pas la conception générale du pavillon.

 

Calculs sous Excel et paramètres Hornresp :

Avec une largeur intérieure de 33 cm.

 

Avec une largeur intérieure de 40 cm.

 

Avec une largeur intérieure de 50 cm.

 

J'ai toujours écrit que les fichiers de calculs EXCEL n'étaient pas un secret, et que j'étais prêt à les donner, et même à les paramétrer pour votre cas avant de vous les donner.
Même avec toutes les côtes du profil interne, vous n'avez pas le tracé des planches à réaliser, il y a une grosse partie CAO avec un savoir-faire que je ne divulguerai pas.
Je n'ai pas eu besoin d'autre chose que ce fichier EXCEL pour faire mon tracé.

Le tracé du pavillon, ce n'est que reporter la bonne hauteur (colonne E ou M) à la bonne distance (colonne C ou K), perpendiculairement à la ligne neutre du profil...
Le fichier EXCEL peut vous permettre de vérifier que la loi d'expansion est bien exponentielle (T = 1.000 case C35), que le calcul et le tracé n'ont pas été truandés !!!
Vous pouvez avoir confiance, mes plans sont très sérieusement étudiés.

 

Simulation sous Hornresp :

Ce n'est que lorsque les images sont côte à côte que l'on arrive à voir les différences.
À part le délai de groupe, et bien sûr le diagramme schématique avec le changement de largeur et donc de surface, il n'y en a pas...

 

 

Dôme Acoustique