Alignement temporel des HP

 

  

Quel est le problème ?


Dans une réalisation multivoie, l'alignement de tous les HP sur un axe vertical permet d'obtenir une parfaite symétrie de la diffusion du son uniquement sur un plan horizontal, Sur le plan vertical il est possible d'obtenir en un alignement temporel qui ne sera malheureusement valable à 100% que si les oreilles de l’auditeur sont approximativement dans un plan horizontal situe à la hauteur du tweeter.


Lorsque le son arrive à l’auditeur en provenance de plusieurs HP, localisés différemment en hauteur, mais aussi en profondeur (le point d’émission sonore d’un HP de grave de 18 cm est 2 à 3 cm en retrait par rapport au baffle, alors que pour un tweeter a dôme il est souvent en avant de plusieurs millimètres.

Dans mon cas avec des fréquences de 2500 Hz et 105 Hz les longueurs d’onde sont respectivement de 13,7 cm et 327,6 cm il est évident qu’à la fréquence la plus basse un décalage de 10 à 20 cm aura une influence tout à fait négligeable alors qu’un décalage de quelques cm devient problématique a 2500 Hz.


Les Solutions possibles 


Utiliser un filtrage numérique actif qui permettent d’ajuster le retard de chaque HP, théoriquement parfait mais très onéreux.

Ajouter des lignes à retard dans le filtre passif, c’est une solution utopique parce que l’on n’a pas un retard constant sur toute la plage de fréquence.

Utiliser un HP coaxial spécialement conçu pour cela (comme Cabasse ou Kef par exemple)

Décaler physiquement les HP via un baffle incliné, ou un baffle en escalier,

C'est cette dernière solution que je vais privilégier en encastrant legerement le tweeter




Pour calculer le décalage idéal il faut savoir que la profondeur du centre d'émission d'un HP a cône est approximativement à environs 30% de bord avant de la membrane, dans mon cas avec un cône de 22 mm de profondeur le centre d’émission est à 6,6 mm du bord avant. Il faut encore déduire de cela les 4mm de l’épaisseur du châssis en aluminium qui fait ressortir le bord de la membrane par rapport à la surface du baffleet il reste 2,2 mm de décalage en retrait par rapport a la suface du bafle.

 

Le même principe s’applique au tweeter avec son dôme d’une hauteur de 4 mm, son centre acoustique est donc avancé de 1,2 mm. Comme le bord du dôme est en retrait de 1,5 mm par rapport au bord du châssis il reste 0,3 mm de décalage.

 

Le bord du tweeter devrait donc reculer de 1,9 mm par rapport à la surface du baffle dans l’idéal (ce qui absolument déconseillé !)


Dans la pratique pour conserver une bonne solidité de mon enceinte je peux fraiser un trou de 12 mm de profondeur maximum dans la face avant du baffle et le bord du châssis du tweeter dépasse donc encore de 4 mm. Mon décalage résiduel sera réduit a un peu moins de 5,9 mm ce qui n’est pas parfait mais restera tout à fait négligeable par rapport au 13,7 cm de la longueur d’onde à la fréquence de coupure.


Voici une simulation théorique avec la feuille de calcul Excel Enceinte de l'influence de ce décalage de 6 mm sur la courbe de réponse d'une de mes enceintes avant pour différents angles verticaux


Simulation%20mon%20MTM.jpg


La courbe de réponse se creuse vers 1500 Hz avec un maximum de -4 DB pour un décalage vertical d’un angle de 30°.

Mais lorsque l'angle diminue, la fréquence du creux augmente et son amplitude diminue. Pour un angle vertical de 15° le creux est vers 3200 Hz avec un maximum de -1.5 DB, et en dessous d'un angle vertical de plus ou moins 15° la valeur devient trop faible pour être perceptible.

Ce petit défaut ne provoquera aucune gêne pour les spectateurs. Cette enceinte pourrait presque être utilisée en position horizontale sans difficultés particulières.

 

  



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