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Caisson de grave Bass-reflex


Objectif:

- Bande passante 40Hz...300Hz.
- Volume 40/50 litres maxi environ.
- Conservation de l'haut-parleur 8V012DBL.

Calcul:

Ils sont assez vite fait, puisque je choisit de faire un bass-reflex classique.
Focal conseil une plage de volume pour l'utilisation du 8V012DBL en bass-reflex, et je choisis 50llitres.
Mon logiciel de calcul me donne une taille d'évent de Ø10cm * 26cm.

Résultat du calcul:

- Volume interne de 50l.
- Event de Ø10cm * 26cm, qui seront splitter en 2 évent de Ø7cm.
- Haut parleur Focal 8V012DB, Ø21cm
- Double épaisseur de bois sur la face avant

Taille des panneaux:

Après quelques petits calculs, je finit par choisir 30*32cm de section intérieur, soit une hauteur de 52cm.
Puis, vue qu'il y a toujours un peu de volume de perdu, je pars du principe que je perd 1cm sur chaque dimension.
Ce qui nous fait 57.6cm de haut si je veux mes 50l.
A ceci il me faut 10cm de plus pour placer le fitrage dans un logement séparé, donc il y a aussi 2 ou 3cm de plus pour l'épaisseur de la planche supplémentaire qui se met en travers.

Je vais chez Jumbo, je regarde ce qu'ils ont comme planche, puis je prend envie d'essayer une épaisseur de 27mm en sapin 3 couches.
Je me retrouve donc avec les dimensions suivantes:
- 1 pièce 75.7cm * 25.0cm * 6.5mm (contre-plaqué bouleau 6 couches).
- 2 piéces 70.3cm * 30.0 cm * 27mm (sapin 3 couches).
- 2 piéces 70.3cm * 37.4cm * 27mm (sapin 3 couches).
- 1 pièce 30.0cm * 32.0cm * 27mm (sapin 3 couches).
- 2 pièces 35.4cm * 37.4cm * 27mm (sapin 3 couches).
- 1 piéces 75.7cm * 37.4cm * 27mm (sapin 3 couches).
- 1 pièces 32.0cm * 30cm * 10mm en MDF.

Fabrication:

Voilà quelques photos que j'ai faites pendant que je construisait cette enceinte.
Voilà les différentes étapes:

Coller le panneau avant avec un des panneau de coté, à l'aide de vis torx 5*70mm.

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Puis collage du deuxième panneau de côté, en intercalant une planche qui servira de faux fond.
Je m'aide également d'une planche mince en MDF pour assurer un écartement suffisant sur l'autre côté de l'enceinte (a droite), qui deviendra le haut.

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Ensuite on commence par dessiner l'emplacement du haut-parleur, avec un évent de chaque côté.

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Je démarre en perçant des trous de 30mm avec la perceuse.
Ca servira à passer la lame de la scie sauteuse!

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Et Voilà la scie sauteuse avec laquelle je fait mes 3 trous!

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Le résultat est le suivant:

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Ensuite je creuse un dégagement conique ouvert vers l'intérieur de l'enceinte à l'aide d'une scie à main et d'une scie sauteuse.

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Ca donne se résultat:

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Le but est en fait qu'il y est un dégagement suffisant derrière le haut-parleur afin que l'air puisse circuler.

Puis je cloue (momentanément) une planche de contre plaqué par dessus la face avant, ce qui cache les trous que je viens de faire.
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Puis on découpe à nouveau. D'abord à l'aide de la scie sauteuse, puis on finit avec le cutter et le ciseau à bois:

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Ca permettra d'encastrer l'haut-parleur dans la face avant.

Puis je ponce les coins de la face avant en forme d'arrondie de 40mm de rayon environ.
Une fois finit, ça nous donne ceci:
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Puis on retourne le coffrage, et on place les évent. J'utilise de la "colle de montage" FORBO. C'est en fait une pate analogue à du ciment qui permet de fixer de manière définitive et efficace l'évent dans le baffle.

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L'évent est momentanément retenu avec du scotch à la mince plaque de MDF qui apparaissait tout à l'heure sur les photos.
J'ai percé une multitude de trous de 30mm afin de la transformer en frein acoustique. Puis je l'ai collé au deux panneaux de côté avec de la colle à bois.

Etape suivante: je rajoute le câble de l'haut-parleur.

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Puis on commence à rapatrié le filtre depuis l'ancien coffrage.

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Une fois tout ça finit, je colle le panneau arrière, le panneau du haut de l'enceinte, et je visse le panneau de fond. Celui-ci restera non collé, car je dois pouvoir accéder régulièrement au filtre.
J'enchaine en peignant en noir la face avant:

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Un détail de ce qu'on voit depuis l'ouverture de l'haut-parleur: un petit peu de laine roche rigide (1cm d'épaisseur) sur le bas et le haut de l'enceinte, puis une plaque de gondron (8mm d'épaisseur) recouvert de 1 cm de laine de roche rigide sur la plaque arrière de l'enceinte.

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La plaque perforé, la laine de roche rigide, les plaques de gondron sert à amortir les vibrations et onde stationnaire éventuelles dans l'enceintes.
C'est un réel problème potentiel dans les coffrages de grand volume!

Puis on passe à l'étape suivante qui consiste à recouvrir le bois de liège. Ca servira de plaquage.
Les petites aiguilles sur cette photo sont là, car je m'y suis pas très bien prit sur la première enceinte.

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Une fois le plaquage des parois vertical fait, je colle des plaques de lièges sur le dessus et le dessous.

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Une fois finit, ça donne ceci:

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Reste alors plus qu'à passer une couche de lasure sur le liège...

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Puis je fixe le filtre, j'ajoute les boriers...

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Puis je clous 4 pieds sur le dessous de l'enceintes.

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Et voilà, c'est finit:

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Alors l'enceinte du dessus existait déjà, je l'ai fabriqué il y a quelques années, aux environs de 1995.
Cette nouvelle paire de coffrage, plus les quelques petits changement de filtrage, plus les outils qui me manquait, cost me 750CHF.

Filtrage, version 4 voies (décembre 2003):

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Tant que j'y suis, voilà le filtre actuellement utilisée:

Les composants L1, L3, R2...5, C16...C21 sont implantés dans la grosse enceinte.
Le reste des composants sont dans la petite enceinte du dessus.

Les fréquences de coupures sont:
8V012DB: 40Hz...100Hz
7V014DBL: 100Hz...400Hz
5V313: 400Hz...3kHz
T120K: 3kHz...20kHz

Explication:

- 8V012DBL: C'est un haut-parleur double bobine, que je l'utilise comme impédance 4Ω. Il utilise filtre passe-bas fgabriqué avec L1/ C1+C10, situé entre le 1er et 2ème ordre. Les résistances R2 R3 servent à amortir les resonances électro-mécaniques. Ces resonances sont du par exemple au bass reflex qui génère deux raisonnance (impédance élevé) autour de la fréquence d'accord des évents, et d'une anti-resonance (basse impédance) à la fréquence d'accord de l'event. Ca provoque des varitions de niveau un peu embêtant si on n'y prend pas garde.
- 7V014DBL: C'est aussi un haut-parleur double bobine, que je l'utilise comme impédance 4Ω. C16...C21/ L3 constitue un filtre passe-haut et L4 C13+C14 un filtre passe-bas. Ils sont tous les deux du second ordre. R4 sert à diminuer un peu la sensibilité pour l'adapter aux autres HP.
- 5V313: C4+C22 constitue un filtre passe-haut du 1er order, R7 sert à amortir l'effet de la resonance mécanique et L7 limite l'effet de R7 au basse- fréquence uniquement. L5 et C7+C23 est le passe-bas du 2nd ordre, avec R8 pour amortir les resonances. Reste alors L6 C6 R6: ça permet d'avoir une réponse en phase du 5V313 aussi proche possible du T120K autour de la fréquence de coupure. Cette manip est très utile pour évident les incidents autour de la fréquence de coupure à 3kHz, engendré par la faible longueur d'onde des ondes sonore à 3kHz.
- T120K: un classique filtre du 3ème ordre avec C8 L8 C9. R10 sert à limiter les oscillations, et R9 ajuste la sensibilité.

Simulation:

Avec un logiciel que je créer moi-même il y a 10 ans, voilà ce que la simulation du filtrage m'a donnée:

Photo


En vert, c'est la courbe de réponse de chaque haut-parleur individuellement, puis en rouge la réponse global.

Conclusion pour la version 4 voies / 100Hz.

Vous allez me dire, mais pourquoi 4 voies?
Et bien à l'origine, il n'y avait que la petite enceinte du haut sur la dernière photo, et le 7V014DBL de 17cm se chargeait à lui seul des graves. Mais ça ne m'a pas convenu. D'abord la fréquence de coupure était plus haute (autour de 70-80Hz), et ensuite les graves n'était pas super clair. J'ai alors décidé d'ajouter un haut-parleur un peu plus gros de 21cm pour s'occuper uniquement du registre d'extrême grave. Je suis très content du résultat, même si l'opération m'a coûté un peu cher à l'époque (car j'en suis à la 3ème version du caisson de grave).

A l'écoute, une première réalité s'impose: avec le filtrage ajouté sur le 21cm, j'ai perdu une partie de la réponse impulsionnelle qu'il avait au début. Mais je conserverait cette configuration 3 mois, jusqu'au mois de mars 2004. L'ensemble des 4 voies donne un son très doux et très clair.

La situation va évoluer lorsque je pête le 17cm (7V014DBL) par erreur. Pour continuer à écouter de la musique, je suis alors obligé de déplacer la fréquence de coupure du 8V012DB de 100Hz à 300Hz environ. Ce sera fait en diminuant L1 de 6.8mH à 1.5mH, puis en augmentant C1+C10 de 100uF à 168uF. Cela nous donne une fréquence de coupure plus haute, mais aussi plus raide et plus franche que la précédente. Résultat: je récupère en totalité la réponse impulsionnelle qui me manque, tout en conservant un grave clair sans aucune agressivité. Ce qui fait que le 21cm se montre meilleur que le 17cm sur pas mal de point.

Filtrage, version 3 voies (avril 2004):

Photo

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Voilà ci-dessus le schémas du filtre, puis la photo du filtre du 8V012DB. L'autre partie du filtre est sur l'enceinte médium/aigüe. Les deux bobines du 8V012DB sont mis directement en paralléle.

L1/R1 et L2/R2 sont doublés pour corriger la linérarité de l'haut-parleur de grave.

La simulation donnent le résultat suivant:
Photo

Celle de gauche est la réponse sur l'haut-parleur de grave, au milieu celui du médium, et a droite celle de tweeter. Celle de dessus est la résultante des 3, donc la réponse de l'enceinte.

Conclusion pour la version 3 voies / 300Hz (été 2004):

Actuellement, je suis encore en train d'ajuster ce filtre.

J'ai quelques soucis avec les resonance de la pièce. Celle-ci sont en effet assez forte entre 65Hz et 300Hz. Ca génère quelques lourdeurs dans le haut-grave. Une idée consisterait à diminuer un peu le registre grave par rapport au médium/aigue, ce que font je crois les constructeur d'enceinte.

C'est d'ailleurs la première fois que je me retrouve à envisager de diminuer les graves. J'ai en effet passée des années à chercher à augmenter et améliorer le registre grave en niveau et en bande passante!

Conclusion pour la version 3 voies (2006):

J'ai changé d'appartement, j'ai aménagé une piéce pour écouté de la musique, installé des absorbeur acoustiques Acouver  afin de réduire les résonances de la nouvelle piéce, et j'ai enfin fait amélioré l'isolation acoustique de la piéce.
Le résultat est magnifique, on m'a déconseillé d'aller au concert. La raison est que dans ma piéce j'ai la place du chef d'orchestre, et donc je ne peut avoir qu'une plus mauvaise acoustique dans un concert et être déçu.



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Créer le : 01 juin 2004.
Dernière modification le : 20 décembre 2008.

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