2-1-7-2 : Charge symétrique, enceinte passe-bande du 4^e ordre

Mise à jour : 30 avril 2026, Antidote 12.

 

J'ai connu cette charge par les pubs ELIPSON dans les années 75.
Ce n'est que plusieurs années plus tard, dans l'Audiophile, que j'ai lu la première modélisation théorique de cette enceinte.
C'est avec Internet que j'ai trouvé au moins un site qui en parle, avec un tableur de calcul à télécharger.
C'est en avril 2012 que ce type d'enceinte est calculée avec les outils du site.

Le nom n'est plus "Charge symétrique", mais "enceinte passe-bande du 4^e ordre".

 

Principe :

 

Une remarque :

Il faut toujours placer l'aimant du haut-parleur dans le volume avec l'évent.
Cela permet une meilleure évacuation de la chaleur dégagée par la bobine et qui chauffe l'aimant.
Ce point est encore plus vrai pour les haut-parleurs qui ont l'aimant percé au centre, justement dans le but d'évacuer la chaleur.
Mon plan ci-dessus a donc l'aimant orienté du mauvais côté...

 

Simulation :

Janvier 2012 : J'ai reçu un email de la part de Jean-Marie GRANDEMANGE, qui m'a fourni plusieurs PDF de l'AFDERS dont un de janvier 1994 concernant la charge symétrique telle qu'elle est défini ici.
C'est ce PDF qui a permis de calculer ce type d'enceinte avec les outils disponibles dans le site.

Le calcul part du haut-parleur dans son enceinte close.
Les paramètres du haut-parleur à l'air libre, F_s et Q_ts, deviennent F_c et Q_tc dans l'enceinte close de volume V_c.
L'évent est accordé sur une fréquence F_ac = F_c.
Le volume avec évent est calculé pour avoir l'égalité F_ac = F_c.

Pour apporter le maximum d'aide, un calcul par itération dans une fonction en PHP vous proposera, dans l'outil de calcul ci-dessous, le volume clos optimal, celui qui donne la réponse la plus étendue sans la moindre bosse.
Libre à vous de prendre une autre valeur.
La fonction vc_opt demande en paramètre d'entrée F_s, V_as et Q_ts et retourne en paramètre de sortie le volume clos V_c.
Il ne serait pas plus difficile de lui demander une optimisation avec une ondulation de 0.5 dB, par exemple, en ajoutant ondulation dans les paramètres d'entrée.
Ce n'est pas fait à ce jour.

Calcul de l'enceinte passe-bande du 4^e ordre.

 

Un exemple calculé, l'enceinte ELIPSON 1303X :

Pour pouvoir donner des indications justes pour réparer la partie grave de cette enceintes, au moins deux internautes m'ont donné les informations nécessaires au calcul.
Ce que je trouve remarquable, c'est la concordance entre la théorie et la réalisation vendue il y a 50 ans par Elipson.
La réalisation d'une autre enceinte passe-bande du 4^e ordre, avec un autre haut-parleur, ne me fait plus le moindre soucis.

Les critères de choix des haut-parleurs, en fonction des volumes à respecter, sont bien expliquées dans le chapitre sur l'enceinte ELIPSON 1303X.

 

Volume clos et courbe de réponse :

Les trous exemples ci-dessous vous montre, en images, un volume clos trop petit, un volume clos optimal, et un volume clos trop grand.
Les images aident bien à la compréhension des choses.
Le haut-parleur retenu pour l'exemple n'est pas celui de l'enceinte Elipson 1303X.

 

Volume clos trop petit :

 

Optimisation de l'enceinte passe-bande du 4^e ordre :

L'optimisation commence par partir d'un volume "trop" petit, pour avoir une réponse avec deux bosses, comme ci-dessus.
La valeur en dB des deux bosses est relevée, la moyenne des deux est faites.
La valeur en dB du minimum à Fc est lui aussi relevé.
La différence minimum - moyenne est calculée.

Tant que la différence est inférieure à 0, le volume est augmenté "d'un petit peu", et le calcul recommence.
Quand la différence est supérieure ou égale à 0, le calcul est arrêté, nous avons le volume clos optimal, comme ci-dessous.

 

Volume clos optimal :

 

Volume clos trop grand :

 

Choix du haut-parleur :

Imaginez que vous vouliez faire une enceinte passe-bande du 4^e ordre, de 30 L environ au total, capable de descendre en-dessous de 50 Hz à -3 dB, avec un haut-parleur de 25 cm, en 4 Ohms d'impédance.
L'outil de recherche est Sélection de haut-parleurs pour enceinte passe-bande du 4^e ordre.
5 critères suffisent pour trouver la perle rare, deux pour le haut-parleur et trois pour l'enceinte :

• Le diamètre, 25 cm.
• L'impédance, 4 Ohms.
   
• Le volume clos, égal à 17 L.
• La fréquence F_c au milieu de la bande passante, égale à 72.5 Hz.
• La forme de la courbe de réponse S, comprise entre 0.55 et 0.70.
  Il y a un piège, le S optimal, qui donne la réponse la plus plate, change avec le Q_tc du haut-parleur dans son volume clos, Q_tc que vous ne connaissez pas à ce stade de la recherche.

Il n'en faut pas plus pour trouver votre haut-parleur, s'il existe, et à condition de ne pas demander l'impossible !
Avec les critères indiqués, le haut-parleur SICA de l'exemple est dans la liste des références proposée.

 

Analogies avec le Bass-reflex à résonateur :

L'image ci-dessous vous montre les deux principes des charges côte à côte.
L'évent extérieur de l'enceinte à résonateur ne fait pas partie de l'analogie.

 

 

L'analogie dans un livre :

Cette analogie entre le Bass-reflex à résonateur et la charge symétrique est explicitement indiquée dans le livre de Pierre LOYEZ, Techniques des haut-parleurs et enceintes acoustiques ( page 170 dans ma version de ce livre ) :

En inversant le dispositif de la figure 149 [ un BR à résonateur sans l'évent extérieur ], on obtient un système à charge symétrique avec cavité supérieure émettrice ( figure 152 ) [ Le schéma de gauche ci-dessus ] dont la modélisation ne diffère pas du modèle précité.

 

Un point à étudier :

Pour le bass-reflex à résonateur, il serait intéressant de regarder les conséquences de l'optimisation de l'enceinte passe-bande du 4^e ordre, en termes de volumes.
Cela n'a pas été fait à ce jour.

 

Liens :

Il y a un site :The DIY SUBWOOFER qui propose un tableur a télécharger : Bandpass.xls v2.0

Le brevet d'une variante avec un volume et un évent de plus.

 

Dôme Acoustique