Un nouveau caisson de basses

Mise à jour : 5 juillet 2007

Caisson Bass-Reflex équipé d'un 38MSPA

caisson de basses équipé d'un 38MSPA

caisson de basses équipé d'un 38MSPA à l'état brut

Ce caisson est équipé d'un 38 cm de chez Haut-parleurs système: le 38 MSPA. Il s'agit d'une variante de haut-parleurs Beyma réalisée spécialement pour Haut-parleurs système. Le baffle est en contre-plaqué de bouleau de 30 mm d'épaisseur. Une cire, genre Bru de noix a été appliquée sur toutes les surfaces avec plus ou moins de bonheur, ce qui explique les zones blanches, de chaque coté du HP. L'ensemble est assez lourd (40 à k50 g).

Les dimensions sont les suivantes :

Dimensions du caisson

Dimensions du caisson

Le volume extérieur est de 190 litres. Celui du volume intérieur est de 136 litres.
Compte-tenu du volume occupé par l'évent (4 litres) et celui du HP, il reste environ 130 litres utiles.

Les spécifications du Haut-parleur

Principaux paramètres du HP 38MSPA de HPS

Spécifications du 38mspa

Spécifications du 38mspa

Le volume me semble un peu faible. Je recalcule donc le volume brut pour un alignement "classique" de 5,7. Vb = n.VAS.QTS² ==> 169 L
On est loin des 130 L !!!
Je calcule donc l'alignement correspondant : n = Vb / (VAS.Qts²) ==> 4,6 L'allure de la courbe de réponse simulée est donc légèrement plongeante (-3 dB à la fréquence d'accord) ce qui pourra se corriger aisément.
Dès le début de ma réflexion, j'avais décidé de faire appel à un HP de 38 cm de sensibilité élevée. Mais je n'avais pas envisagé de pouvoir le faire descendre à 20 Hz. Un 40 Hz "punchy" et propre me satisferait amplement. Dans un premier temps, j'essaierai de "taquiner" la première octave (de 20 à 40 Hz) avec mon caisson "Home-cinéma" prévu pour cela.

Je vais avoir besoin de m'équiper en matériel de mesure pour vérifier tout ça sans faire appel aux copains !!!

En attendant, je vais passer une bonne partie de cet été 2007 à améliorer la présentation du caisson (WAF oblige !!!) et là, il y a du boulot car le contre-plaqué de bouleau de 30 mm est dur et dense comme du métal !

Comme je compte le recouvrir de contre-plaqué d'Okoumé pour l'assortir à mes baffles-plans, il va falloir "raboter" les têtes de vis qui ont servi au collage. Puis raboter également les cotés pour qu'ils ne forment pas un angle avec la façade (voir photo ci-dessous)

Vue de profil - l'ajustage des angles est nécessaire

Vue de profil du caisson

Vue de profil du caisson

Vue arrière du caisson

Vue arrière du caisson

Vue arrière du caisson

Je sens que je vais m'amuser à raboter tout ce qui dépasse !!!
A noter les roues pour bouger le monstre. Bien entendu, en position d'écoute, le caisson repose sur trois cales en bois pour empêcher tout déplacement intempestif.

Ecoute

J'ai bien sûr branché ces caissons à la place des anciens qui ont retrouvés leur lieu de retraite : la cave (pour le moment) !
Trop tôt encore pour parler de résultats. Le filtre Butterwoth à 18 dB/octave est réglé sur 200 Hz. En appliquant les coefficients de JM. Le Cléach j'obtiens : 176 Hz et 228 pour le passe-haut du medium. Comme j'ai remis en fonction le caisson "Home-cinéma" (coupé à 40 Hz), j'ai également coupé le 38 MSPA à 40 Hz, 18 dB/octave.
Premières impressions, le résultat est correct. Le grave est léger, nuancé et dynamique et l'ensemble est bien soutenu par le caisson "Home-cinéma".

2 mars 2008

La modification du caisson

Après avoir mis en stand-by mes actions visant à l'esthétique du caisson, et après avoir mené une réflexion assez longue au sujet des baffles plans (j'y reviendrai), je me décide à revoir le volume du caisson car je trouve que finalement le HP se sent un peu à l'étroit, le grave est certes percutant, mais, impression subjective, il me semble qu'il manque un peu d'air, qu'il lui manque un peu de liberté, comme si il était "retenu"...

Le calcul mentionné plus haut donnait un volume utile de 130 litres alors que pour respecter un volume "standard", je veux dire pour un alignement de 5,7 , il est nécessaire d'avoir un volume de 169 litres.
Me vient alors l'idée de faire une ouverture sur la face arrière du caisson et de lui adjoindre une boite (!) afin d'augmenter son volume. Je détermine une ouverture de 0,5 x 0,5 m.

Ouverture de la face arrière du caisson

Vue arrière du caisson ouvert

Vue arrière du caisson ouvert

L'examen interne montre quelques morceaux de moquette collés sur l'un des cotés et sur le fond. Des plaques de blakson sont collées et agrafées sous le HP et sur l'un des cotés. Non visible sur la photo, une plaque de mousse alvéolée est collée sur la face supérieure. Pour finir, l'évent bien visible sous le HP.

En regardant de près, je m'aperçois qu'un fente béante existe entre le plateau supérieur et les montants verticaux constitués par les façades avant et arrière et par les cotés également. Pas de problèmes par contre pour le plateau inférieur. Je devine qu'il y a eu précipitation lors de la réalisation de ce caisson qui a vraisemblablement été monté depuis le bas et dont l'ajustage des montants verticaux a été abandonné...

Une sacré fuite tout de même car je mesure de 1.5 à 2 mm ! Afin d'en avoir le coeur net, je glisse un réglet, et fichtre, le réglet traverse de part en part ! Il y a donc bien une sacré fuite !

Une fuite liée à l'assemblage des panneaux

Détail assemblage du caisson

Détail assemblage du caisson

Je construis le caisson rapporté et je colmate la fuite à l'arrière. Les fuites sur les cotés et la façade seront colmatées lorsque j'effectuerai le placage.

Adjonction d'un caisson au caisson pour en augmenter le volume

Augmentation du volume du caisson

Augmentation du volume du caisson

Le caisson ajouté est réalisé en Medium de 22 mm dont les différentes parties sont vissées et collées, y compris à l'intérieur du caisson (heureusement que le HP est un 38 cm, ce qui permet de rentrer dans celui-ci !).

Détermination du volume à ajouter :

Le simple découpage de la face arrière libère un volume de 7,5 litres (0,5 x 0,5 x 0,03).
Je fixe donc la profondeur du caisson additionnel à 13 cm, ce qui donne : 0,5 x 0,5 x 0,13 = 32,5 litres.
Le volume additionnel sera de 40 litres, le calcul donnait 39 litres. Un litre d'erreur sur les 169 calculés ne doivent pas avoir un impact considérable !!!

Les traces blanches en haut du baffle sont celles de la pâte rebouche bois (Sintobois) qui une fois séchée est aussi dur que le bois et donc facile à poncer.

Ecoute

J'étais évidemment très impatient de savoir ce qu'allait donner cette augmentation de volume !
Sans avoir touché aux réglages précédents, la constatation immédiate (et objective !) est une augmentation significative du rendement et un niveau de grave, voir d'extrême grave, trop important, du moins par rapport à ce que j'obtenais auparavant.

Après de nombreuses heures d'écoute, je réduis le gain des voies graves de 2,5 dB. La fréquence de coupure ne change pas : 300 Hz à 18 dB/octave Butterworth. L'application de la méthode de Jean-Michel le Cléac'h donne une fréquence de coupure effective de 260 Hz.
Je modifie également le boost de l'extrême grave à 35 Hz (si l'on peut parler d'extrême grave à cette fréquence, vaste débat !), je ramène le gain de +9dB à +3dB (ce qui confirme bien le gain apparent en terme de rendement) et son action intervient à partir de 70-80 Hz pour arriver à +3dB à 35 Hz.

Je considère que le jeu en valait la chandelle ! Ça me semble beaucoup mieux mais j'ai appris à me méfier des modifications qui ont un impact sur le rendu sonore et qui semble formidables sur le coup !
Je vais donc écouter, faire écouter et obtenir des avis de ceux qui comme moi, bricolent, et d'autres qui écoutent de la musique sans critères "audiophiles"...

9 mars 2008

La chasse aux fuites

Après avoir colmaté la fuite observée sur la face arrière du caisson, il fallait que je rabote les têtes de vis fixant le panneau supérieur sur le caisson. En fait de rabotage, je me suis livré à un dévissage en règle qui m'a valu quelques ampoules... Les vis d'une longueur de 60 mm pour un diamètre de 5 mm ne se dévissent pas facilement.

A ma grande surprise, le panneau n'est pas collé mais simplement vissé !

caisson de basses : Vue de dessus, caisson ouvert

Vue de dessus du caisson ouvert

Vue de dessus du caisson ouvert

La fuite observée précédemment n'en n'est pas une car un joint de quelques mm de large a été appliqué sur le pourtour du baffle. Il est écrasé lors du serrage du panneau supérieur. Plus de peur que de mal donc, mais je ne suis pas habitué à ce genre de réalisation et je préfère le collage bois sur bois de l'ensemble des éléments ce que j'ai fait.
Sur la photo, on voit la fenêtre découpée sur la face arrière et le coffret rapporté.

1 mars 2010

Il y a quelques temps déjà que le caisson est terminé, mais je n'avais pas pris le temps de faire des photos et les mettre en ligne. Le voici poncé, prêt à vernir. Le câble relié au HP sort encore par l'évent car entre deux étapes de travail, j'écoute de la musique.

caisson terminé, vue de face

caisson prêt pour finition

caisson prêt pour finition

Avant de tout plaquer avec du contre-plaqué d'Okoumé de 5 mm, j'ai rajouté (collé et vissé) une plaque de medium de 12 mm pour que le HP apparaisse encastré. L'ensemble de ces ajouts porte l'épaisseur de la façade à 45 mm. Ca commence à être raisonnable ! Le dessus et les cotés sont également recouvert de contre-plaqué d'Okoumé de 5 mm.

Ajustage

Détail de finition

Détail de finition

Après 3 couches de vernis et de ponçage entre chaque couche, je suis arrivé à ce qui suit. Ce n'est pas parfait et il faudra qu'un de ces jours je revoie légèrement ma copie... Il faudra également que je m'attarde un peu sur l'évent qui n'a pas été vernis correctement. Mais ça n'a pas d'influence sur le son !!!

caisson fini

caisson fini

27 avril 2011

Les premières mesures

J'ai fini par me mettre à faire des mesures ! Les premières ont été pour ce caisson.

Courbe d'impédance du caisson

Courbe d'impédance du caisson

Courbe d'impédance du caisson

La première courbe (jaune) montre une fréquence d'accord à 34 Hz. A cette fréquence l'impédance vaut 7,2 Ω.
Les deux pics caractéristiques d'une enceinte Bass-Reflex sont à 18 Hz/72 Ω et 58,5 Hz/127 Ω. Ceci montre que l'accord n'est pas parfait car dans ce cas les deux pics devraient être égaux. Ce sont les dimensions de l'évent qui sont en cause (L= 34 cm, H=5 cm, P=13 cm).
Un essai rapide m'a permis de savoir si ces dimensions étaient trop faibles ou trop grandes : J'ai inséré 2 livres dans l'évent afin de réduire environ la moitié du volume de l'évent. Puis, j'ai refait les mesures.
La fonction "Overlay" du logiciel Limp de la suite Arta permet de tracer une nouvelle courbe en conservant l'ancienne. Pratique pour faire des comparaisons. J'ai alors obtenu la courbe verte.
La fréquence d'accord est passée à 25 Hz pour une impédance de 7,9 Ω, elle s'est abaissée de 9 Hz.
Le plus grand pic est passé à 56,5 Hz/130 Ω. Aux erreurs de mesures près, c'est quasi stable.
Par contre, le pic le plus à gauche a singulièrement changé : 14,5 Hz/48 Ω.
J'en conclus donc que l'évent est trop petit. Il faudrait l'agrandir, mais dans ce cas, la fréquence d'accord va remonter vers 40/45 Hz (à la louche!)
Est-ce grave, gênant ? A voir...

Les simulations effectuées via le site de Dominique Petoin, montrent que les dimensions de l'évent tel qu'il a été réalisé sont à peu près bonnes, le calcul donne 13,64 cm pour une réalisation de 13 cm de profondeur. Pour le calcul j'ai pris un volume de 169 L, mais la forme de mon caisson est tellement compliquée que ce n'est peut-être pas la bonne valeur à retenir. J'ai donc fait des simulations avec plusieurs valeurs de volumes :
Avec 150 L, le calcul donne 15,73 cm, 160 L = 14,4 cm, 170 L = 13,23 cm. Ce paramètre influe donc un peu le résultat.
Par contre, la prise en compte de la fréquence d'accord de l'enceinte perturbe beaucoup le résultat, pour un volume constant de 170 L et pour une fréquence d'accord retenue de 30 Hz, la profondeur de l'évent est de 20 cm, avec 40 Hz elle vaut 8,8 cm. La fréquence d'accord est difficile à lire sur le graphique et un Hertz de plus ou de moins change considérablement la taille de l'évent.
Affaire à suivre ? Peut-être. Certains me diront que ce caisson ne fonctionne pas bien ou ne peut fonctionner comme cela. Certes, j'entends bien le discours, mais de l'avis de nombreux amateurs qui ont eu l'occasion de l'écouter, il se défend plutôt bien, alors...

L'enceinte complète.

Enceinte terminée

Enceinte terminée

Au moment ou j'écris ces lignes, plus de 10 ans se sont écoulées. Pourtant je garde un très bon souvenir de cette configuration. J'ai le souvenir d'un bas-medium excellent que je n'ai jamais retrouvé depuis. Le seul problème que j'aurais dû corriger à ce moment là était la fréquence de coupure de l'ESS de l'ordre de 600 Hz si je me rappelle bien et qui aurait pu remonter d'une octave, le Supravox pouvant facilement travailler à cette fréquence.