2-7-3-3 : Où placer les tasseaux dans une enceinte

Mise à jour : 4 février 2025, Antidote 12.

 

Analogie avec une membrane de grosse caisse

Imaginez que votre enceinte soit comme une grosse caisse, avec un tour circulaire rigide et une membrane souple.
Pour comprendre les choses, nous allons faire l'hypothèse que la membrane souple est un côté de votre enceinte.
Que ce soit la membrane souple de la grosse caisse, ou le côté de votre enceinte, il y a des vibrations transmises par la membrane ou le côté.

Le maximum de la vibration de la membrane de la grosse caisse, ou du côté de votre enceinte, est au centre de la membrane ou du côté.
Le minimum de la vibration de la membrane de la grosse caisse ou du côté de votre enceinte est dans les angles, à cet endroit, le déplacement est nul.
Puisque le déplacement est nul dans les angles, il ne sert rigoureusement à rien de mettre des tasseaux de renfort à cet endroit.

 

Le fût de la grosse caisse est en bleu, la membrane souple en rose.
La membrane vibre donc, elle est dessinée fléchie vers l'avant, en forçant sur l'amplitude de la vibration pour bien voir les choses.

 

Vous ne me croyez pas ?
Prenez une feuille de papier. Elle est souple dans tous les sens.
Maintenant, pliez la feuille en deux à 90°. En maintenant l'angle de 90°, essayez de plier votre feuille. Vous n'y arrivez pas sans déformer les côtés.

 

Conclusion :

Les angles entre deux planches d'une enceinte sont particulièrement rigides.
Le coin, qui est un angle entre trois planches l'est encore plus.
Puisque l'angle ou le coin sont naturellement rigides, ne mettez pas de tasseaux à cet endroit, ce n'est pas là qu'il y en a besoin.

 

Une grosse caisse avec deux membranes :

Nous sommes un peu plus proches de nos enceintes, nous avons simplement ajouté une 2^e membrane souple à notre grosse caisse, de l'autre côté.
Difficile de dire comment les deux membranes vont vibrer l'une par rapport à l'autre.
Il y a 4 cas extrêmes

Imaginez maintenant que vous ajoutiez un tasseau qui relie le centre des deux membranes.
Dans les cas extérieur - extérieur et intérieur - intérieur, vous bloquez les vibrations, les membranes restent plates.
Dans les cas extérieur - intérieur et intérieur - extérieur, le tasseau vibre avec les membranes.
La solution apporte un gain dans 50% des cas, c'est mieux que rien, mais cela reste pour moi totalement insuffisant

 

Une grosse caisse avec quatre membranes

Nous avons 4 membranes, perpendiculaire deux à deux, reliées par deux tasseaux solidement vissés entre eux au milieu.
Les vibrations ne sont plus possibles si l'on considère que les membranes ont de la rigidité en traction / compression et pas en flexion.
Et si l'hypothèse est discutable pour des membranes, elle ne l'est plus si l'on dit qu'en pratique les membranes sont des planches

 

Une réalisation théorique :

Prenez 2 planches, en 22 mm d'épaisseur dans cet exemple, coupez les angles de façon à laisser 50 mm au milieu, vissez et collez les planches ensemble.
Le renfort est très simple à réaliser avec une scie sauteuse, il laisse le maximum d'air passer entre les deux côtés, il est plus rigide que deux tasseaux vissés ensemble.

 

Une réalisation pratique :

C'est l'enceinte que j'ai réalisée pour mes ALTEC 420-8B, une grande enceinte de 236 L interne, pour un diamètre de 41 cm au niveau du saladier.
Les cloisons ajourées sont reliées entre elles par une tringle à rideau en bois au centre, avec des vis entre cuir et chair pour la liaison tringle / cloisons.

S'il y a un reproche à faire à cette réalisation, c'est l'espacement constant entre les cloisons, c'est la tringle en bois parfaitement centrée.
Un espacement non constant étale les résonances des parois, tout comme la tringle en bois non centrée.
C'est mieux en théorie, en pratique je n'en sais rien, je n'ai aucune vibration à l'écoute.

 

La face avant est réalisée en 22 mm pour le centrage du haut-parleur, et en 18 mm pour son encastrement.
Les deux planches sont vissées et colées, une simple scie sauteuse suffit pour le perçage qui est fait avant l'assemblage.
Cette solution permet d'avoir une face avant épaisse, 40 mm, et rigide.

 

La preuve par le calcul des structures :

Soit une enceinte de 400x300 mm, d'une hauteur de 1000 mm, en épaisseur de 22 mm. Ouverture de 91136 mm².
Soit deux solutions de renforts :

• Mes croisillons en 50 mm de large avec un rayon de 30 mm de surface 28873 mm².
• Un cadre croisillon en largeur de 20 mm avec des rayons de 10 mm, de surface 33463 mm².

La performance à la flexion, parce que c'est plus simple à calculer qu'à la vibration, est pratiquement équivalente.
Mais une solution occupe 31.7% de l'espace et l'autre 36.7%.
Sur les forums vous voyez toujours l'autre solution, performante certes, mais qui laisse moins passer l'air.
Prenez la bonne solution...
Ne vous faites pas peur avec les images, 1 micron c'est e-003, nous sommes à e-005 c'est-à-dire autour de 0.074 micron de déplacement !!!

 

Sur la lancée j'ai aussi calculé le tasseau simple entre deux parois.
La moindre performance est vérifiée : 0.11 micron au lieu de 0.074 pour le croisillon, 50% de plus.

 

Fréquence de résonance d'une plaque :

Pour ne pas perdre l'information, issu d'une note Dynaudio.

f = (pi/ 2) * SQRT{D/ p[(1/a^2) + (1/ b^2)]}
where:
f = natural frequency
D = plate stiffness factor = [E(h^3)] / [12(1-u^2)]
E = modulus of elasticity in lb/ in^2
Note 3/4" no-void ply has an MOE of 1.8 mill psi,
while typical MDF is 0.53 mill psi.
h = plate thickness, inches
u = Poisson ratio

p = mass per unit area = v * h / g
v = material density in lb/in
h = plate thickness, inches
g = acceleration of gravity, 386 inch/sec^2

a = length of the plate, in inches
b = width of the plate, in inches.

Il va faloir que je rende tout ça avec des unitées MKSA, les américains ont des unitées à la con.

 

Dôme Acoustique