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2-2-2-1 : Ajout d'un grave sur baffle plan

Mise à jour : 12 septembre 2023, Antimode 11.

Subwoofer Origami, ou les différentes façons de faire un baffle plan de graves.

 

Il est possible de rajouter un grave de grand diamètre et à haute sensibilité pour rajouter du grave au baffle plan et au large bande.
La largeur du panneau central doit être revue en conséquence : 45 cm pour un grave de 38 cm semble être la limite basse acceptable.

Un haut-parleur pour baffle plan doit avoir une Fs basse, et un Qts élevé, mais pas trop non plus, idéalement à 0.7 pour la réponse sur les transitoires.
Un Qts plus élevé vous donne plus de graves, et plus de traînage en même temps, le compromis entre les deux est délicat à trouver.
Dans le doute, prendre un Qts un peu plus bas, et jouer avec un boost électronique est une bonne solution.

Sur l'image ci-dessous, image de Pompon, on voit très bien 15 dB de différence à 30 Hz entre un grave adapté et un autre qui l'est moins.
Je me demande dans quelle mesure le grave "adapté" ne l'est pas trop, 5 dB de trop entre 20 et 80 Hz par rapport à la bande 100 à 400 Hz.
À vous du juger.

Il faudra veiller avec soin à ce que les fréquences de résonance des deux haut-parleurs, grave et large bande, ne soient pas proches l'une de l'autre.
Un écart de 1/3 d'octave me semble vraiment le minimum acceptable.
Soit Fs_G la fréquence de résonance du grave, et Fs_LB celle du large bande, Fs_LB > Fs_G * 2^(1/3).

La sensibilité du haut-parleur de grave doit être 2 à 3 dB supérieurs à celle du haut-parleur large bande, pour avoir une bonne l'attitude de mise au point avec un filtre passif.
Avec un filtre actif, la sensibilité peut être très différente, elle est compensée par du gain sur l'ampli.
La fréquence de résonance Fs du haut-parleur qui doit être aussi basse que possible.
Le Qts du grave de grand diamètre doit être théoriquement relativement élevée, idéalement supérieur à 0.80.
Le U-FRAME permet, par la masse de l'air, d'augmenter le Qts et de baisser Fs.
Le prix à payer de ce gain est la baisse de la sensibilité.

Enfin, à Qts et Fs identiques, un haut-parleur de grand diamètre descendra plus bas qu'un haut-parleur plus petit.
Si vous avez le choix, un 38 cm est préférable à un 30 cm, un 46 cm à un 38 cm (si vous trouvez un 46 cm qui convient).
Avec un diamètre de saladier identique, un haut-parleur de Qts plus élevé, et de Fs plus faible est préférable.
Les différences ne se voient pas à la simulation à 80 Hz, elles sont plus visibles à 63 Hz, et encore plus à 50 Hz.

J'avais commis une erreur en achetant une paire de PR380T0 de AUDAX, tant que je ne l'ai pas utilisé en U-FRAME.

• Sans U-FRAME, le Qts est moyennement adapté au baffle plan avec une valeur de 0.64, la résistance est un peu élevée pour avoir Qts = 0.80.
  Mais la Fs mesurée de 56 Hz est trop élevé pour reproduire les notes les plus basses d'une contrebasse à 42 Hz, même avec un boost au niveau de l'égaliseur du filtre actif.
   
• Avec U-FRAME et résistance en série, le haut-parleur devient utilisable sur baffle plan avec une performance dans le grave de 40 Hz à-3 dB.
  Cette performance a été obtenue avec une égalisation électronique de 12 dB à 40 Hz, 10.5 dB à 50 Hz, 9.0 dB à 63 Hz et 4 dB à 80 Hz.
  Le haut-parleur devient utilisable, parce que je l'avais, sans être idéal.

Ne cherchez pas le haut-parleur qui convient, c'est un EMINENCE ALPHA 15.
Je n'en suis plus aussi sur en 2018, le Qts est certainement trop élevé pour avoir un grave de qualité...

Baffle plan et subwoofer :

La réalisation proposée ici est de BDP.
C'est un H-FRAME, avec une masse d'air à l'avant et une masse d'air à l'arrière de la membrane.

Le Baffle ouvert (open baffle en anglais) regroupe l'enceinte infinie, le baffle plan, les baffles en U, H et W.
La majorité des experts et audiophiles pensent qu'un caisson de sous-grave (subwoofer) ne peut être qu'une enceinte close ou accordée avec un évent (bass-reflex) ou une membrane passive, comme dans tous les caissons du commerce.

Il est possible de concevoir et construire un caisson de sous grave très performant qui relève du principe du baffle ouvert.
Le caisson figurant sur les photos ci-jointes est un baffle en double W à la Linkwitz ( voir le site www.linkwitzlab.com ).
On peut considérer le baffle en W comme un baffle plan replié.

Le caisson mesure 101,4 cm de large, 45,6 cm de haut et 60 cm de profondeur.
Il est équipé de quatre haut-parleurs de 38 cm (Conrad CPA15-300, châssis alu, poids 10 kg) qui individuellement à l'air libre ont les paramètres suivants (mesurées avec le système WT3 de Dayton Audio) : Re = 5,2 ohms, Fs = 33 Hz, Qts = 0,34, sensibilité = 96 dB/w/m, Xmax = ±7,5 mm.
Les quatre haut-parleurs sont montés en série / parallèle dans le caisson.

Les paramètres de l'ensemble sont Re = 5,2 ohms, Fs = 23 Hz, Qts = 0,54, sensibilité = 93 dB.
Calculé avec l'utilitaire "spl_max1-Dipole&Monopole-Linkwitz.xls" disponible sur le site Linkwitz Lab, le volume sonore maximum pour une élongation de ±7,5 mm, est de 95 dB/25 Hz, 104 dB/35 Hz, 113 dB/50 Hz, 122 dB/71 Hz et 131 dB/100 Hz.
À titre de comparaison, un haut-parleur PEERLESS XLS ou XXLS 12 ou un haut-parleur de 38 cm avec une élongation maximum de ±6 mm dans un caisson clos peut délivrer 94 dB/25 Hz, 100 dB/35 Hz, 106 dB/50 Hz, 112 dB/71 Hz et 118 dB/100 Hz.

Le caisson corrigé à raison de 6 dB par octave est linéaire jusqu'à la fréquence de résonance de 23 Hz et doit être coupé à 100 Hz ou préférablement moins, en raison d'une résonance vers 230 Hz due aux cavités chargeant les haut-parleurs.

Le caisson est alimenté par un amplificateur The T.Amp TA1050 (produit par Thomann) délivrant 800 watts en mode bridgé, précédé par un filtre BEHRINGER CX2310, réglé à 75 Hz (24 dB/octave).
Il vient en appui de mes baffles plan dont les photos figurent aussi sur ce site.
Le caisson "table basse" est débranché depuis que ce sub est réalisé.

La partie supérieure du meuble dans laquelle sont installées les électroniques est découplée du caisson.
L'ensemble avec les appareils doit peser pas loin de 200 kg, donc pas de vibration !

 

 

 

 

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