Projets DIY célèbres : lignes, pavillons, dipôles et 2 voies éprouvés

Les enceintes DIY ne se résument pas au bass-reflex. En cent ans sont apparus de nombreux principes qui résolvent le même problème, que faire du son émis par l'arrière de la membrane, chacun à sa manière. Passons en revue les plus intéressants, avec des exemples devenus légendaires.

Lignes quart d'onde : Voigt, TQWT et ML-TL

L'onde arrière ne va pas dans un volume fermé mais dans une longue ligne. À la fréquence où la ligne vaut un quart de la longueur d'onde, la sortie de la ligne joue en phase avec la membrane et renforce le grave.

Le tuyau de Voigt est la forme la plus ancienne, brevetée par Paul Voigt en 1934. La ligne s'élargit vers la sortie, placée près du haut ou du bas de la colonne.
La TQWT en est la forme moderne, avec une sortie plus petite que la section de la ligne. L'exemple le plus connu est la Needle avec un large bande Dayton RS100. Dans les pays germanophones, la Mindstorm (CT 213), présentée comme la TQWT originale de HiFi-Selbstbau, jouit d'une réputation similaire.
La ML-TL (ligne de transmission chargée en masse) est une ligne droite ou légèrement évasée avec un évent à l'extrémité. L'évent ajoute de la masse, ce qui permet de raccourcir la ligne. Martin J. King a étudié ce type en détail.
La ligne de transmission au sens strict est une longue ligne fortement amortie, dont le but est plutôt d'absorber l'onde arrière et de soutenir le grave en douceur.

Les lignes conviennent aux large bande à Qts bas et aux colonnes élancées, où la hauteur ne coûte rien. Une archive d'anciennes pages sur les tuyaux de Voigt est rassemblée sur Real World Audio.

Dans Loudsmith : la TQWT, la ML-TL et la ligne de transmission font partie des types de caisses. La ML-TL est calculée comme une ligne droite avec un évent à l'extrémité : la ligne est l'intérieur de la colonne, sa longueur est la hauteur intérieure et la position du haut-parleur est reprise du plan. L'évent est choisi parmi des tubes du commerce pour que l'air y reste sous 17 m/s. Dans la Bibliothèque de projets, vous trouverez la Needle et la ML-TL de Martin J. King pour le Lowther DX.

Pavillons arrière : le Frugel-Horn et Nagaoka

Un pavillon arrière guide l'onde arrière à travers un pavillon replié qui s'élargit progressivement. Le pavillon augmente le rendement dans le grave, si bien qu'un large bande joue plus fort et plus bas que sa taille ne le laisse supposer.

Le petit exemple le plus connu est le Frugel-Horn, un pavillon d'angle ouvert pour un large bande de 4". Selon ses auteurs, plus d'un millier d'exemplaires de la version Mk3 ont été construits. Il est prévu pour un coin de pièce, qui agit comme un prolongement de la bouche. Les critiques sur les forums font remarquer qu'un vrai pavillon pour le grave profond exige une bouche énorme, et que les petits pavillons fonctionnent donc largement grâce au coin. Au Japon, il existe une tradition de projets Nagaoka à pavillons à double bouche.

Dans Loudsmith : nous ne simulons pas encore les pavillons. Le meilleur programme pour eux est Hornresp, voir Logiciels de conception d'enceintes.

Baffles ouverts et dipôles : Linkwitz ORION et LX521

La réponse la plus radicale à l'onde arrière : la laisser rayonner librement. Un haut-parleur sur un simple baffle joue vers l'avant et vers l'arrière en opposition de phase ; il rayonne donc en huit et presque rien sur les côtés. La pièce est moins excitée par les réflexions sur les murs latéraux, et le son paraît ample et naturel.

Le prix à payer : sous une fréquence fixée par la largeur du baffle, les ondes avant et arrière s'annulent et le grave chute de 6 dB par octave. Il faut l'égaliser, et il faut des woofers à longue excursion. Siegfried Linkwitz qualifiait le baffle ouvert d'environnement le plus exigeant pour un woofer à longue excursion. Son ORION utilise deux woofers de 10" et un filtre actif avec égalisation. Le dipôle actif quatre voies LX521 de 2012 reste pour beaucoup le sommet de cette approche (test).

Dans Loudsmith : le baffle ouvert est l'un des huit types de caisses. Le modèle s'appuie sur les modèles de dipôles de Linkwitz. La bibliothèque contient les ORION-3, le caisson THOR et les PLUTO-2.1 de Linkwitz, ainsi que plusieurs baffles ouverts en H de Martin J. King.

Radiateur passif

Une membrane sans aimant à la place d'un évent. Elle fait la même chose qu'un bass-reflex, mais sans bruit d'écoulement ni résonance de tube, et elle convient surtout aux petites caisses, où un long évent ne tiendrait pas. Pourquoi j'en ai choisi un pour ma propre enceinte est détaillé dans Calculs d'une enceinte pas à pas.

Deux voies éprouvées

Pour une première construction, les forums donnent le même conseil : construisez un projet éprouvé. Il a été mesuré, mis au point et construit par des centaines de personnes. Trois concepteurs reviennent le plus souvent :

John Krutke, Zaph Audio. Des dizaines de projets minutieusement mesurés, comme la gamme ZA5, la ZD5 ou la ZA-SR71. Ses filtres sont généralement aussi simples que possible. L'archive n'est plus mise à jour mais reste en ligne.
Paul Carmody. Des projets appréciés des débutants comme des confirmés, et un guide pour bien débuter qui explique pourquoi commencer par un projet éprouvé.
Troels Gravesen. Un concepteur danois avec des dizaines de projets soigneusement documentés, comme la CNO-25. Jantzen Audio vend des kits basés sur ses projets.

D'autres sources de projets éprouvés sont Humble Homemade Hifi (gratuit pour un usage privé) et, dans les pays germanophones, Visaton avec ses recueils annuels HiFi Bauvorschläge, qui comprennent par exemple la colonne VIb 2000 GF.

Dans Loudsmith : la Bibliothèque de projets contient 66 projets : 29 de Zaph Audio (ZA5.2, ZD5, ZA-SR71, la ZRT Revelator et d'autres), 12 de Martin J. King, 3 de Linkwitz et la Nova Andromeda de Humble Homemade Hifi. Chacun s'ouvre d'un seul clic, avec sa réponse, son filtre et son plan.

En un coup d'œil

Principe	Onde arrière	Points forts	Points faibles	Dans Loudsmith
Caisse close	absorbée	grave tenu, petite caisse	sensibilité plus faible dans le grave	oui
Bass-reflex	évent	grave plus profond pour le même volume	bruit d'évent, résonance du tube	oui
Radiateur passif	membrane	comme un bass-reflex, sans le bruit	coût, chute plus raide	oui
TQWT, Voigt, ML-TL	ligne	du grave dans une colonne élancée	caisse haute, réglage de l'amortissement	oui (TQWT, ML-TL, TL)
Pavillon arrière	pavillon	rendement élevé	caisse grande et complexe, coloration	non
Baffle ouvert	libre	son ample, moins de réflexions	grave à égaliser	oui

Envie d'essayer ? Ouvrez l'application, choisissez un projet dans la Bibliothèque de projets et examinez son calcul. Ou saisissez vos propres haut-parleurs et comparez tous les types de caisses à la fois.