2-2-1-3 : Taille et forme du baffle plan

Mise à jour : 12 septembre 2023, Antidote 11.

 

 

Ce chapitre est une grosse simplification du chapitre de départ, il ne sert à rien de laisser des solutions encombrantes qui ne marchent pas mieux qu'une solution beaucoup plus WAF.
Pour ceux qui en auraient besoin, j'ai conservé une copie de l'ancien chapitre.

 

Champ libre :

Vous n'écoutez pas un baffle plan dans ces conditions ? (Pas de murs, de sol, de plafond, et loin de tout).
La notion de court-circuit acoustique n'est donc pas importante, et je vous invite à réaliser un baffle plan comme indiqué au début du chapitre.
Image de G.A. BRIGGS en 1962.

Le chapitre sur le champ libre vous explique mieux les choses.

Certain m'ont écrit pour me dire que je devais mesurer mes baffles plans comme ci-dessus, pour savoir de quoi ils sont capables dans les graves.
Je vous rassure tout de suite, je sais parfaitement que mes baffles plans dans les conditions ci-dessus ne descendent pas.
Par contre, dans leur condition d'utilisation, voir les images ci-dessous, ils descendent bien dans les graves, et c'est la seule chose importante à mes yeux.

 

Les anciens baffles plans :

Dans les années 50, les baffles plans étaient beaucoup moins hauts et plus larges.
J'ai vu sur des forums des Internautes qui avaient réalisé des choses similaires.
Notez qu'il n'y a rien sur les côtés, pas la moindre planche, et qu'une ouverture est aménagée avec le sol.
Il y a des idées et des principes à reprendre chez les anciens...

 

Le petit baffle plan :

Ce chapitre parlait presque exclusivement de grands baffles plans, avec les côtés en spirale d'Archimède.
Pourtant, sur l'image au début de ce chapitre, le baffle plan l'avant-dernier le plus à droite ne fait que 34 cm de profondeur au sol, et 9 cm dans la partie haute.
Pourquoi ?

La pièce d'écoute à une influence primordiale sur la courbe de réponse finale, plus importante qu'une forme bien étudiée.
Une superbe spirale d'Archimède est très satisfaisante pour l'esprit.
À la mesure dans votre pièce, il y aura des accidents importants dans la courbe de réponse du grave jusqu'a 500 Hz.
Ces accidents ne peuvent pas être corrigés par une forme particulière, c'est l'interaction baffle plan / pièce qui est en cause.
La seule correction qui marche est électronique. C'est l'égaliseur 2x31 bandes en numérique, ou la convolution.

L'égaliseur permet de corriger les accidents de la courbe de réponse et de booster le grave.
Vous seriez en plein air, le boost ne marcherait pas à cause du court-circuit acoustique.
Dans votre salon, avec les réflexions sur le sol, le plafond, le mur arrière, les murs latéraux, la correction marche jusqu'a la Fs du HP de grave.
Vous pouvez donc réaliser un petit baffle plan, pas large, pas profond, et descendre à 40 Hz dans le grave. (Et même plus bas si votre grave de 38 cm le permet).

Enfin ces petits baffles plans sont très WAF : Esthétique et qualité sont possible.

 

Je suis de plus en plus persuadé que les côtés triangulaires qui remontent assez haut sont plus néfastes que bénéfiques.

 

Baffle plan MTM :

Nous parlons du baffle plan, le 3^e à droite.
Pour beaucoup d'entre vous un baffle plan se fait à partir d'un haut-parleur large bande de 21 cm, le plus souvent avec bicônes.
Les tentatives de mariage d'un tweeter annulaire à haut rendement se sont toujours soldées par un échec pour moi, sur l'image ci-dessus, c'est un FOSTEX FT66H, qui ne m'a pas donné satisfaction.
Je sais que certains d'entre vous le supportent, nous n'avons sans doute pas les mêmes exigences musicales.
Le chapitre Filtre pour ajouter un tweeter à un large bande vous explique les choses en détail.

C'est lorsque j'ai essayé un tweeter conventionnel à dôme que le mariage s'est fait.
Au début la fréquence de coupure était vers 8500 Hz, elle est vite descendue à 2600 Hz avec un filtre à 18 dB/octave avec raccord à -5 dB type JLMC aussi bien du côté du tweeter que du côté large bande.
Le fait que mon système soit en multiamplification active a été un gros avantage, au niveau de la sensibilité du tweeter.
Un tweeter conventionnel a le plus souvent une sensibilité inférieure à celle des haut-parleurs large bande.
Dans mon cas, un peu plus de gain sur l'ampli a permis de rattraper la différence.

Une deuxième évolution a été due à un article de Yves R. sur la simulation de quatre filtres sous Mathcad et qui montre l'avantage du montage MTM en termes de directivité.
Le lobe de directivité est bien horizontal, avec une directivité large dans le plan horizontal et une directivité étroite dans le plan vertical.
Exactement ce qui est recherché avec certains pavillons.
C'est aussi la validation du choix du filtre à 18 dB/octave, avec raccord à -5 dB type JLMC.

Une fois admis qu'une coupure dans la zone de sensibilité de l'oreille ne pose pas de problème, j'ai remplacé le tweeter ATS T26HP par un petit 12 cm WFR12 utilisé de 1050 Hz jusqu'a l'aigu.
Plus de cohérence dans les surfaces émissives, le rayonnement des deux côtés était les buts recherchés.
À vous de savoir s'il faut me suivre dans cette voie...

La dernière évolution est de réduire la profondeur des côtés au minimum, et de monter le baffle plan sur des tasseaux qui laissent un court-circuit acoustique par le dessous, comme sur le plan des années 50.
Les côtés sont soigneusement vissés sur le baffle plan, les tasseaux sont vissés sur les côtés et la stabilité est bonne.
Cette solution est excellente pour les larges bandes, mais le grave coupe à 70 Hz et l'égaliseur ne peut rien faire.

Pour atteindre l'optimum, il faut l'avoir dépassé pour pouvoir y revenir.
Les petits cotés sont parfait pour les larges bandes, et pas pour de grave.
Un baffle plan avec une conception en deux parties, l'une pour le grave, l'autre pour les larges bandes répond parfaitement aux problèmes posés.

 

U-FRAME :

La finition au papier adhésif VENILIA est parfaitement visible. C'est très simple à faire...
La lampe n'est pas un ampli à tube, c'est l'éclairage d'ambiance quand on regarde la télé.

Dans la partie basse du baffle plan, j'ai ajouté 4 planches profondeur 22 cm.
Deux verticales, sur une hauteur de 59 cm, cette hauteur correspond pratiquement au décrochement de la face avant.
Deux horizontales, l'une posée sur les tasseaux qui font office de pieds, l'autre en haut des planches verticales.
L'arrière du 38 cm est dans une sorte de coffret sans fond de profondeur 22 cm, c'est le U-FRAME.

Ce coffret sans fond a un volume interne qui ajoute une masse d'air à l'arrière de la membrane.
Cette masse d'air abaisse la fréquence de résonance du HP, et augmente le Qts.
Pour le calcul, vous retenez environ la moitié du volume de l'air emprisonné dans le coffret sans fond.
Ce volume multiplié par la masse volumique de l'air ( Ro = 1.194 kg/m3 = 1.194 g/L ) vous donne la masse d'air à ajouter dans les outils de simulation.

Le gain dans le grave n'est pas tant l'augmentation du court-circuit acoustique que l'augmentation du Qts.
En parallèle, j'ai ajouté une résistance en série de 2.35 Ohms au HP de graves.
Le Qts du HP monté et branché est de 0.82, et permet au baffle plan de descendre à 40 Hz à -3 dB, avec un boost de 12 dB à 40 Hz, 10.5 dB à 50 Hz, 9 dB à 63 Hz, 4 dB à 80 Hz dans l'égaliseur.
Ampli puissant d'au moins 200 W indispensable, malgré la sensibilité du grave monté dans son enceinte de 93.0 dB/2.83V/m.
Pour l'anecdote, si vous enlevez 12 dB à 220 W, il reste 13.8 W.

Courbe de réponse à 50 cm. Fréquence de coupure à 300 et 1050 Hz.
À 4 m, l'atténuation au-dessus de 2000 Hz suit la courbe ISO 2969 X.
Notez l'échelle verticale de 20 dB seulement, quand il est courant de mettre 50 dB. C'est très linéaire.

U-FRAME et H-FRAME par M.J. KING.

 

Enceintes sans fond :

Lorsque vous repliez les côtés d'un baffle plan, le risque est d'arriver aux exemples ci-dessous, le scan est extrait du livre de Jean Hiraga : les haut-parleurs, aux éditions Radio.
Faites bien attention à la taille des retours : Le U-FRAME est plus proche du 2^e exemple que du premier.

 

Et pour vos baffles plans ?

S'il fallait repartir de 0, je placerais le grave en U-FRAME à ras du sol.
Pour le médium aigu, je me poserai très sérieusement la question du HP coaxial, en 21 ou 25 cm, avec une compression au centre, en variante du MTM.

 

Dôme Acoustique