Puisque nous nous intéressons à la conception d’un caisson de basse, il faut être judicieux quant au choix du haut-parleur. Nous devons donc faire appel aux "Thiele-Small Parameters Loudspeaker".

 

 

Il est communément admis que les sons graves se situent en dessous des 120Hz, fréquences que nous ne pouvons localiser.
Ces dernières demandent un mouvement d’air très important, c’est la raison pour laquelle le haut-parleur doit répondre à plusieurs critères essentiels :

  • diamètre de la membrane supérieur à 25cm
  • grand débattement de la membrane (excursion du cône)
  • forte puissance admissible

Nous allons donc nous intéresser au haut-parleur en détails...

L’équipage mobile :

- la bobine : ce composant tout à fait classique dans le monde de l’électronique est ici l’élément qui actionne le principe de fonctionnement du haut-parleur. On se sert de ses capacités à générer un champ magnétique lorsqu’elle est traversée par un courant enroulée autour d’un aimant. Comme elle est à la racine de la membrane, elle met en marche tout le fonctionnement du haut-parleur.

- la membrane : c’est l’élément le plus fragile du haut-parleur et qui permet réellement la  restitution d’un son. Dans notre cas, la membrane est fabriquée dans une matière résistante et généralement très épaisse.

- la suspension : elle est la transition entre les deux équipages, reliant la membrane au saladier.  On la rencontre généralement sous une forme de « demi cylindre » en périphérie de la membrane dans la  hifi de tous les jours, et parfois en « accordéon » de matière plus rigide pour les très fortes puissances. Dans le cas d’un haut-parleur de basses fréquences, les suspensions doivent permettre un grand débattement de l’équipage mobile.

- le spider : cette suspension permet de garder la bobine centrée au milieu de l’entrefer de l’aimant. Si jamais la bobine se désaxe, elle risque de frotter contre l’aimant : des distorsions vont apparaître et le haut-parleur va se détériorer plus vite. Le spider permet aussi d’accroître la résistance de la suspension périphérique, en empêchant que la bobine ne sorte entièrement de l’aimant.

L’équipage fixe :

- l’aimant : l'aimant d’un haut-parleur de grave doit répondre à des critères cruciaux. Il sera profond, pour permettre un long débattement de la bobine dans son entrefer sans que celle-ci ne sorte du champ magnétique ni qu’elle aille s’écraser au fond de l’aimant (il n’est pas rare de voir des haut-parleurs à double ferrite). Il devra être puissant pour maîtriser un équipage mobile relativement lourd du fait du grand diamètre du haut-parleur, son diamètre doit donc être au moins la moitié de celui du haut-parleur. Cette norme diffère de nos jours avec les nouvelles technologies, de nouveaux aimants en neodium ayant fait leur apparition sur le marché il y a quelques années. Ces derniers sont petits et légers avec des puissances extrêmes.

- le saladier : cet élément permet tout simplement de maintenir l’équipage mobile sur l’aimant. C’est sur lui que se fixe les suspensions (périphérie de la membrane et spider).

 

Cette étude du haut-parleur caractéristique de grave nous amène maintenand aux "petits paramètres".

Chaque terme de cette carte d'identité ont une importance caplitale quant à la conception du caisson, nous permettant ainsi de l'adapter au mieux à notre haut-parleur.

FS: fréquence de résonnance à l'air libre. Ici, le haut-parleur n'est pas capable de descendre en dessous de 28Hz s'il n'est pas dans un caisson.

Re: résistance caractéristique de la bobine, cette dernière change suivant l'état du haut-parleur.

Qes: unité arbitraire visant à mesurer l'amortissement électrique du haut-parleur à la résonance.

Qms: unité arbitraire visant à mesurer l'amortissement mécanique du haut-parleur à la résonance.

Qts: le Q total qui réunit les Qes et Qts. Ces paramètres sont liés à l'amortissement de la suspension du haut-parleur qui doit maintenir la bobine centrée.

Vas: volume d'air déplacé par le haut-parleur. Cette mesure varie selon la pression atmosphérique.

Sd: Surface de la membrane.

: rendement du haut-parleur.

Xmax: excursion maximale du haut-parleur. Ici, l'excursion crête à crête est de 12mm.

Xvar: excursion caractéristique du haut parleur. Ici, l'excursion crête à crête est de 10mm.

Mms: masse de la membrane plus quantité d'air déplacée.

BL: mesure de force de l'aimant en Tesla/mètre. Une masse est appliquée sur la membrane, ceci créer le courant qui aurait été nécessaire au systeme pour déplacer la membrane avec une telle force.

Le: inductance caractéristique de la bobine, cette dernière change suivant l'état du haut-parleur.

 

On choisira donc ce model étant le haut-parleur pour la conception théorique du caisson de grave, celui-ci étant le boomer par excellence avec un diamètre de 46cm et une puissance nominale de 700Watts.