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 sonore plus réaliste, et plus précise surtout
dans la reproduction de l'espace et de la scène sonore. Les HP coaxiaux
comme ceux que Cabasse a 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.
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.
Pour doubler la puissance admissible dans le grave il
a donc construit une enceinte équipée de 2 HP de ce type et d'un
tweeter placé au centre pour obtenir une courbe de directivité
verticale symétrique.
Il a aussi démontré que si la distance entre le centre de chaque
médium et le tweeter était inférieure à ¾ de la longueur d’onde de la
fréquence la plus basse reproduite par le tweeter le fonctionnement du
system devenait optimal.
Prenons ma configuration comme exemple :
Mon haut-parleur grave-medium a un diamètre extérieur de 13, 5 cm, donc
un rayon de 6,75 cm du centre au bord du saladier. Le tweeter a un
diamètre de 5 cm et rayon de 2,5 cm. L'écart entre les centres est donc de 6,75 + 2,5 +
0,25 (distance entre les deux châssis) = 9,5 cm.
La fréquence de coupure choisie est de 2500 Hz, avec une vitesse du son de
344 m/s cela correspond à
une longueur d’onde de 13,76 cm, et les ¾ de cette longueur d’onde font 10,32 cm
Je suis donc parfaitement conforme à un système d’Appolito.
Comparaison de la directivité entre un système d'Appolito et un système standard
D’Appolito démontre également qu’avec un filtre d'ordre impair
(6dB/oct, 18dB/oct ou 30dB/oct ) que les courbes réponse et de
directivités sont les plus homogène et que la courbe de directivité
devient très proche d'une sphère.
La seconde difficulté c’est la complexité des
filtres qui doivent être rigoureusement complémentaires. Un filtre
passif à 30 DB est exclu d'office, un 6 DB ne protège normalement pas
assez notre tweeter (surtout avec une fréquence de coupure aussi
basse). Reste la version 18 DB / octave qui produit hélas des rotations
de phase très importante.
D'où
mon idée d'utiliser une vielle astuce qui est presque inconnue des
constructeurs d’enceintes : le filtre série de quasi 12DB qui a
l'avantage d'être linéaire en phase et 100% complémentaire. (Voir
filtre passif série)
Conclusion
Dans tous les cas cette configuration reste avantageuse avec ses
trois HP 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.
Pour que ceci fonctionne il faut évidemment que si la mise en phase de HP et leur
alignement temporel soit correctement réalisé.
