La technique d'Appolito

 

 

sphere%2025%20px.gif Pourquoi ?

En théorie, la source sonore idéale est une sphère pulsante capable de reproduire toute les fréquences audibles avec un égal rendement dans toutes les directions. Dans la pratique on en est bien loin, mais toutes les techniques permettant de simuler ou d'approcher réellement cet idéal théorique ont produit des enceintes donnant une reproduction plus réaliste, et plus précise dans la reproduction de l'espace et de la scène sonore. Les HP coaxiaux comme ceux que Cabasse à réalisé en sont certainement la meilleure preuve. D'autre techniques permettent de tendre vers la même précision, la technique d'Appolito est une des plus réputées et est tout à fait à la portée d'un constructeur amateur.


 

sphere%2025%20px.gif La solution de M. Appolito

L'acousticien américain Appolito à défini une technique permettant de simuler une source sonore quasi ponctuelle avec plusieurs HP. Il est parti du constat que les HP de petite taille sont particulièrement bien adapté pour reproduire dans un volume relativement petit une grande plage de fréquence avec une grande précision et une faible directivité. Hélas la tenue en puissance d'un HP de 13 ou 17 cm ne lui permet pas de déplacer beaucoup d'air, ce qui limite sa capacité à reproduire les sons très graves avec une puissance élevée. Il a donc construit une enceinte équipée de 2 HP de ce type et d'un tweeter au dessus, l'amélioration est importante mais la directivité verticale devient problématique.


Sa solution est de placer le tweeter au centre pour obtenir une courbe de directivité verticale symétrique. Si en plus la fréquence de coupure est choisie de telle façon que la distance entre les centres des deux HP graves soit inférieure aux 2/3 des la longueur d'onde cette fréquence de coupure, la courbe de directivité est proche d'une spère. Il démontre aussi qu'un filtre d'ordre impair ( 6, 18 ou 30 DB par octave) donne les courbes réponse et de directivités les plus homogène.


La première difficulté est purement géométrique. Prenons comme exemple nos deux HP de 13 Cm et le tweeter dont la diamètre fait 5 Cm, l'écart minimal entre les centres des deux HP de grave sera de 17 Cm, ce qui correspond à une fréquence de coupure idéale de 1333 Hz. Mais pour éviter de détruire notre tweeter, la fréquence de coupure la plus basse possible est de 2500 Hz à 12 DB / Octave. Nous ne pouvons construire qu'une enceinte de type quasi d'Appolito (ou MTM pour Méduim-Tweeter-Méduim) avec les HP que nous utilisons. Mais rassurer vous le jeu en vaut la chandelle, et la plupart des enceintes du commerce (presque toutes) sont des "quasi d'Appolito" beaucoup plus éloignées de l'idéal que mon concept !


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La seconde difficulté vinent de la complexité des filtres qui doivent être rigoureusement complémentaires. un filtre a 30 DB est exclu d'office pour sa complexité, un 6 DB ne protége pas assez notre tweeter (surtout avec une fréquence de coupure aussi basse). Reste la version 18 DB / octave qui produit helas des rotations de phse importante.


Mais l'expérience démontre que les filtres d'ordre pair fonctionnent aussi avec un montage quasi d'Appolitoet (ou  MTM) d'ou mon idée d'utiliser une vielle astuce qui est presque inconnue des constructeurs d'enceintes: le filtre série de quasi 12DB qui à l'avantage d'etre linéaire en phase et 100% complementaire. (voir filtre passif médium/aigu)



sphere%2025%20px.gif Conclusion

Dans tous les cas cette configuration est avantageuse quand les trois HP sont alignés verticalement, la directivité horizontale n’est limitée que par les caractéristiques des HP, et la directivité verticale est légèrement modifiée par rapport à l'axe du tweeter pour les fréquences autour de la zone de recouvrement medium-aigu


Voici une simulation théorique de la déformation de la courbe de réponse d'une de mes enceintes avant pour différents angles verticaux


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La courbe de réponse se creuse vers 1500 Hz avec un maximum de -4 DB pour un angle vertical de 30° au-dessus (ou en-dessous) de l'axe vertical, lorsque l'angle diminue, la fréquence du creux augmente et son amplitude diminue, pour un angle vertical de 15° le creux est vers 2800 Hz avec un maximum de -1.5 DB, et en dessous d'un angle vertical de 15° la valeur devient trop faible pour être perceptible.


Ce petit défaut ne provoque aucune gêne pour les spectateurs. Cette enceinte pourrait même être utilisée en position horizontale sans difficultées particulières.





         


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