Le guidage des ondes sonores
Les types de caissons

Dr.-Ing. Peter Strassacker
Email: peter@lautsprechershop.de

Le court-circuit acoustique

Si on utilise un haut-parleur sans caisse, les 2 cotés de la membrane produisent des ondes sonores. Quand la membrane se déplace vers l'auditeur, la pression de l'air augmente vers l'avant et diminue à l'arrière. Aux fréquences basses, l'air peut faire le tour du haut-parleur et compenser cette pression - et les ondes ne sont pas envoyées vers l'espace environnant. C'est ce qu'on appelle le court-circuit acoustique.

La paroi acoustique

Ce court-circuit peut être éliminé en montant le haut-parleur sur une paroi ce qui aura pour effet d’empêcher l’air de faire ce demi-tour vers l’arrière du haut-parleur. Pour reproduire un son de 50 Hz, cette paroi devrait avoir un diamètre de 3 m. Le trajet à accomplir par l'onde serait suffisamment grand pour empêcher la compensation de la pression à l'avant par la décompression à l'arrière.

Malheureusement, une paroi de 3 x 3 m n’est pas souhaitable dans la plupart des cas, et pour cela, il a fallu chercher d'autres solutions.

Le caisson clos

caisson clos Pour éviter que l'air circule d'un côté de la membrane vers l'autre, la solution la plus simple est de monter le haut-parleur dans une caisse hermétiquement fermée . Les ondes arrières restent à l'intérieur et le rayonnement vers l'avant n'est pas perturbé.

Cette possède cependant quelques inconvénients:

L'enceinte close a aussi quelques avantages : une caractéristique d’impulsion excellente ainsi qu’une construction simple à mettre en oeuvre.

L'enceinte bass-reflex

bass-reflex L'enceinte bass-reflex utilise également l'énergie acoustique produite derrière la membrane. Le principe bass-reflex a été inventé en 1032 par A.C.Thuras, mais de nombreuses autres recherches ont été nécessaires avant que l'on puisse calculer correctement la syntonisation. Les exposés de Richard Small en 1973 ont finalement rendu ceci possible.

Le caisson bass-reflex est une enceinte close dotée d'un orifice avec un prolongement d'une certaine longueur orienté vers l'intérieur. Cet évent ne laisse pas simplement sortir l'air de l'enceinte - l’air y entre en vibrant et forme ainsi une source de son complémentaire à phase déplacée.

Si le haut-parleur, le volume du caisson ainsi que le diamètre et la longueur de l'évent sont accordés convenablement, cet évent produit à la place de membrane les sub-graves. Le grand déplacement de la membrane n'est plus nécessaire.

La transmissionline

Transmissionline Le système de la ligne de transmission (transmissionline) est entendu et réalisé de plusieurs manières. La transmissionline est est formée d'un caisson clos doté d’un tunnel très long. La longueur de celui-ci est définie par la longueur d'onde la plus longue prévue divisée par 4. Donc, par exemple, pour 30 Hz = 11 m /4 soit 2,80m.

Ce canal fait également office de résonateur, fermé du côté du haut-parleur, qui résonne avec 1/4, 3/4 ou 5/4 de la longueur d'onde. Comme les fréquences supérieures (3/4 et 5/4) sont à éviter, le canal est légèrement amorti à l’aide de matériaux atténuant - particulièrement au niveau du haut-parleur puis de moins en moins lorsqu’on se rapproche de la sortie.

La transmissionline a l’inconvénient d'être difficile à accorder - son développement nécessite des mesures complexes et de solides connaissances.

L'enceinte pavillonnaire (horn)

Horn Le pavillon retransmet très efficacement le son du transducteur vers l'environnement. C’est pourquoi, il est utilisé lorsqu’on a besoin de haut-rendement. Il existe un problème pour un usage en haute fidélité: un pavillon idéal devrait avoir une sortie mesurant la moitié de la longueur d'onde, soit par exemple 5,5 m pour 30 Hz, ce qui est difficilement réalisable. Les compromis possibles sont des pavillons repliés très variés qui, quelques fois, se servent des coins des pièces pour réaliser ces proportions. (exemple: le Klipsch Horn)

Les pavillons prennent, en conséquence, un espace relativement restreint dans l'univers de la haute fidélité. En sonorisation professionelle, leur existence est est fondamentale.

Le caisson passe-bande (Bandpass)

Bandpass Le principe d’un système passe-bande est simple: un caisson clos rayonnant dans un deuxième caisson bass-reflex.

Il est qualifié pour un usage comme subwoofer, surtout passif, car il n'a pas besoin de filtre passe-bas pour éliminer les fréquences au-dessus de 100-200Hz. Il ne transmet donc, que des fréquences non audible pour l’homme.

Si vous désirez calculer des caissons vous-mêmes, téléchargez le programme gratuit lspCAD lite de notre serveur, ou utilisez nos outils en-ligne (lien au sommet de la page à droite).

Dipôles et ripôles

Dipol
Image au dessus: comparaison de différents dipôles. Tous sont caractérisés par un envoi d'ondes vers l'avant et un autre, déphasé, vers l'arrière (axe vert). Dipole

Ceux-ci se rencontrent dans la pièce, formant ainsi un court-circuit acoustique. À certains endroits où les deux fronts d'ondes sont de forces égales, ils se neutralisent. Chez les deux premiers, l'extinction est perpendiculaire à l'axe et forme une caractéristique de radiation en forme de 8. Chez les autres la caractéristique est plutôt en forme de rein, parce que les ondes arrières sont freinées dans leur propagation.

Ceci se voit à droite, où l'axe est représenté en vert et la caractéristique de radiation en rouge. Symétrique en haut (forme de 8), ou non symétrique, comme en bas, où l'orifice plus petit à l'arrière (gauche) produit une radiation plus faible que celle de droite. La radiation principale se blottit en forme de rein autour autour de celle arrière et devient plus forte.

Vous trouverez des informations complémentaires sur les dipôles dans HiFi 2/2005, ou dans nos entretiens avec Mr. Axel Ridtahler, qui a inventé deux dipôles, que nous appellons des ripôles. Il est également l'auteur de l'explication du dipôle à l'aide d'un de ses modèles en format PDF.

Retour vers la page d'accueil