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Caisson-Synthese a lire sur tt ce qui concerne les caissons

Message » 02 Fév 2003 13:53

Bonjour,

Cette FAQ, faite pour et par les forumeurs, ne détient pas la vérité absolue sur les caissons mais elle est là simplement dans l'espoir de vous aider à y voir plus clair.

La FAQ a été pour grande partie le fruit du travail des forumeurs.
Vous pouvez en consulter les échanges ici le lien du travail de groupe.

Elle est actuellement en attente et sera achevée dès que possible.


I - Pourquoi un caisson ? J'ai besoin de ce truc pas WAF ?
a/ C'est quoi un caisson déja ?
Un caisson c'est une enceinte d'une voie spécialement dédiée à la restitution des graves qui correspond au .1 et il est adapté à la restitution des très basses fréquences ne pouvant être délivrées par les autres enceintes.

Explication:
La plage de fréquences audibles est théoriquement comprise entre 20Hz et 20 000 Hz

Une enceinte est présumée reproduire l'ensemble du spectre sonore.
Or, il s'avere que si pratiquement toutes les enceintes "savent" reproduire le haut du spectre sonore (les aigus), pratiquement aucune ne sait descendre à 20Hz (l'iiiinnnnnfraaaa grââââve).

Une enceinte va généralement "couper" sous une fréquence pouvant aller de 45 Hz (colonne "grand publique") à 80Hz, 120 Hz voire 180Hz (enceintes satellites).
Si les premières "pourraient" (nous reviendrons plus tard sur cet emploie du conditionnel) se suffir à elles même, les dernieres devront "impérativement" s'associer à un caisson pour restituer une plage de fréquence "acceptable".

Pourquoi ?
Les fréquences "graves", nécessitent pour être reproduites:
- Un HP de grande dimension et contruit spécifiquement pour la reproduction du grave : membrane rigide, gros aimant,
- Une amplification consequente
- Un volume de charge (volume intérieur de l'enceinte) important
- Poids et rigidité de l'enceinte.

Tout ceci est difficile à intégrer dans une enceinte:
- dimensions "domestiques" (et WAF :oops: ) de l'enceinte.
- prix
Et necessite une "grosse" amplification voire une multi amplification.

C'est ainsi, que les fréquences basses sont souvent confiées à une unité dédiée: le caisson.



II - Choisir son caisson
a/ Ca s'écoute un caisson ?
Oui bien sur !
Même si les caissons n'ont pas vraiment une coloration sonore propre, les basses que certains attendent ne sont pas les mêmes que pour d'autres.
La plupart des gens aiment ressentir une présence physique mais pas tous.
Certains caissons sont plus dynamiques que d'autres.
D'autre part, on associe un caisson à son ensemble d'enceintes (et réciproquement)

b/ L'accord caisson enceintes
Le caisson étant là pour soutenir les enceintes dans les basses, il vaut mieux accorder la coupure des enceintes et la plage d'activité du caisson.
D'autre part, le caisson étant dédié aux basses, sa plage haute est souvent moyenne et doit souvent être compensée par les enceintes.
En règle générale, plus les enceintes sont de qualité, plus le caisson va devoir l'être.

c/ La taille de la pièce, ça compte ?
d/ Le placement du HP, c'est important ?
Il y a deux types de placements:
- HP face à l'auditeur,
- HP face au sol.

En dehors de l'aspect esthétique, les caissons qui ont un HP vers le bas font des basses plus "englobantes".
Hormis ce détail, cela n'a pas d'impact sur la qualité du caisson.

Par contre, il va falloir en tenir compte en fonction de l'environnement.
Sur un sol carrelé, un HP tirant vers le bas va créer plus de rebonds d'onde.

e/ Le caisson et mon millieu naturel (Les voisins, les bibelots de mon WAF...)

III - Règler son caisson
a/ Connection du caisson
Certains revendeurs et professionnels, voire des forumeurs, recommandent souvent l'usage d'un cable en Y pour connecter son caisson à la sortie Sub d'un preampli HC ou intégré HC. Le terme ampli sera utilisé par la suite pour simplifier.

Qu'en est il exactement ?

Avant toute chose, il faut savoir qu'un caisson de graves est extrèmement sensibles aux perturbations du secteur EDF qui a une fréquence de 50 Hz. Un cable secteur véhiculant du 230V 50 Hz proche d'un cable de modulation de caisson peut, par effet electro-magnétique, engendrer un ronronnement permanent du caisson sur la fréquence de 50 Hz. Un cable fortement blindé est donc recommandé. Un tel cable existe et est peu cher, il s'agit d'un simple cable coaxial video standard équipé d'un blindage tresse+feuillard.

Ensuite, il y a principalement 2 cas de figure.

Cas1 : le caisson est équipé d'une entrée .1 mono.
Dans ce cas, il est préférable de connecter directement la sortie "Sub" de son ampli à l'entrée .1 du caisson. En effet, cette entrée est non filtrée et étudiée spécifiquement pour les amplis HC. Les autres entrées du caisson (Gauche et Droite standard) passeront par le filtre passe-bas règlable du caisson ce qui est totalement inutile étant donné que le signal est déjà filtré par l'ampli HC, de plus il faudra veiller a ce que la coupure choisie sur le caisson n'interfère pas avec celle choisie au niveau de l'ampli. L'utilisation de l'entrée .1 apportera un gain en transparence certain doublée d'une facilité d'utilisation

Cas2 : le caisson est équipé uniquement d'entrées stéréo (droite et gauche)

La plupart des caissons font une addition de signal sur chaque entrée. Cela signifie que l'utilisation d'un cable en Y apportera immédiament une sensation d'amélioration due tout simplement au fait que le niveau du signal est augmenté de 6 dB (comme l'addition est faite en tension, la formule à appliquer est de 20*log(v1/v2) ).

Cette sensation bien que réelle est illusoire : le simple fait d'augmenter de 6 dB le niveau du caisson au niveau de l'ampli apportera le même effet.

Malgré tout, l'utilisation d'un cable en Y comporte un avantage certain : si les 2 cables utilisés ne passent pas exactement par le même chemin physique, les perturbations electro-magnétiques (essentiellement dues au secteur) ne vont pas s'additionner au contraire du signal, d'ou un gain évident en terme de resistance aux parasites. Il faut noter qu'on obtiens exactement le même effet en utilisant un cable doté d'un blindage important tel le cable coaxial vidéo doté d'une tresse doublée d'un feuillard évoqué plus haut.

Un cable en Y comporte aussi un inconvénient majeur : le doublage Y implique une division d'impédance par 2 au niveau de l'étage de sortie de l'ampli. Normalement, l'impédance d'entrée d'un élément doit être largement supérieure à l'impédance de sortie de l'élément qui l'alimente. Typiquement (attention ca n'est pas une norme), un facteur supérieur à 10, un élément hi-fi typique a une impédance de sortie de 100 ohms et une impédance d'entrée de 47 Kohms.
Si l'on mets un cable en Y sur un élément typique, il n'y a pas de souçis, on a 100 ohms en sortie, 23,5 Kohms en entrée, tout va bien. Par contre, si l'on combine un élément avec une impédance de sortie elevée (preampli HC Proton AS-2631 - 1 Kohms en sortie) avec un élément ayant une impédance d'entrée particulièrement basse (Caisson Yamaha YST-W200 - 15 Kohms en entrée), ca nous donne 1 Kohms en sortie pour 7,5 Kohms en entrée et la on commence à avoir des souçis : l'ampli s'écroule en sortie et le signal obtenu avec un cable Y est bien pire que celui obtenu avec un cable simple !

En conclusion :
- utilisez toujours des cables fortement blindés pour vos caissons : les cables video coaxiaux avec blindage tresse+feuillard sont parfaits pour cet usage.
- cablez en 1 cable direct si votre caisson est doté d'une entrée .1
- cablez en Y uniquement si la condition précédente n'est pas respectée et que vous êtes sûr que le ratio d'impédance sera supérieur à 10.

b/ Le mode Veille (Stand By, Auto)
Le mode veille permet au caisson de s'allumer (et de s'éteindre) tout seul (non disponible sur tous les modèles).
Pour cela, le caisson détecte la présence ou non d'un signal en entrée.
En l'absence de signal, le caisson repasse en veille apres quelques minutes (selon les modeles).

Il arrive que cette fonction semble "capricieuse" (en connection bas niveau).

Si le signal n'a pas de canal LFE et que la config n'est pas en "Sub Plus" (ou complétée d'un sommateur)...c'est normal ! :lol: car aucun signal n'est envoyé au caisson, même sur ON il n'est pas sollicité.

Dans le cas contraire, il arrive qu'à bas volume (ou sur des passages "calmes") le caisson "refuse" de sortir de veille.

La solution est alors trés simple, il suffit d'augmenter le niveau du signal du caisson depuis l'intégré de quelques dB et de compenser en baissant le niveau depuis le caisson. Le signal bas niveau ainsi envoyé au caisson sera plus élévé et sera ainsi détecté de facon plus "franche".

Attention: Il arrive sur des entrées stéréo et un cablage mono que seule une des entrées du caisson permette la detection du signal. Si le mode Veille reste muet, il faut essayer de se brancher sur l'autre entrée (Chez Hypex, seule l'entrée Gauche permet de détecter le signal pour sortir du mode veille)

c/ Termes techniques courant
La phase.
Le réglage de phase permet de coordonner le sens de déplacement de la membrane HP du caisson avec celui des autres enceintes, ceci pour éviter les effets d'annulation et avoir une bonne cohérence sonore. Placer le sélecteur dans la position ou le grave est le mieux ressenti.
La fréquence de coupure.
C'est le paramètre qui détermine la plage de fréquences qui ne sera envoyée que vers le caisson et/ou vers les enceintes en "Large" (selon config).
Taille d'enceinte - Large/Small
Ce paramètre permet de distribuer les plages de fréquences qui seront supportées par les différentes enceintes et le caisson.
Pour les enceintes qui descendent à 40Hz et moins, on peut considérer qu'un réglage en "Large" est justifié, au dessus, le réglage "Small" s'impose.

d/ Placement. Les basses ça se localise pas ! Où est le problème ?
La bande passante audible:
La bande passante perçue par l'oreille humaine, se situe entre 20 et 20000Hz, (pour les oreilles en parfait état!) avec l'age, il arrive de ne plus entendre au dessus de 12000 / 14000Hz.

Les différentes plages:
  • L'infra grave, qui est situé à (sous) 20Hz, n'est pas audible, mais est ressenti physiquement, (vibration).
  • Le grave profond, à 40Hz.
  • Le grave percutant, de 80 à 120Hz.
  • le bas médium, de 150 à 250Hz.
  • Le médium, de 300 à 3000Hz.
  • Le haut médium, de 3000 à 8000Hz.
  • L'aigue et extrême aigue; de 8000 à 20000Hz.
  • Au delà de 18000 / 20000Hz, les ultrasons.

En fait, trois catégories fondamentales: le grave jusqu'à 150Hz, le médium de 150 à 8000Hz, et l'aigue de 8000 à 20000Hz.

Basses fréquences:
Les sons basses fréquences, non directionnelles, ne se localisent pas facilement à l'oreille.
Mais il n'en reste pas moins que ce sont des ondes et qu'elles sont influencées par l'environnement.
Ce sont des fréquences de grandes longueurs d'onde (plusieurs mètres), ce qui explique que ce qu'on entend change fortement quand on se déplace dans la pièce.
La placement du caisson est donc extrèmement important parcequ'il va éviter de se retrouver avec des basses atténuées ou molles.

Comment je le place ?
Pour le règler, il faut se munir d'une source de basses. Des CDs de test existent, bande fréquences test THX sur certains DVD, ou à défaut un passage d'un film "qui pete" passé en boucle ou par tests successifs.
Ensuite, pour éviter d'avoir des problèmes de phase, désactiver les enceintes, ou utiliser le "test tone" de l'ampli A/V.
Enfin, placez le caisson à votre position d'écoute - le canapé souvent - en perturbant le moins le mobilier pour que tous les meubles soient à peu près au même endroit lors de vos scéances.
Lancez le CD de test et déplacez-vous dans la pièce - le caisson ne change pas de place - pour recherche la position de compromis qui apporte:
- Les basses les plus fortes,
- Les basses les plus propres,
- La tranquilité avec le WAF :lol:

C'est là, qu'il sera le mieux.

e/ Le Bass Management - Fréquence de coupure et règlage small/large
Le Bass Management n'est autre que la Gestion des Basses. C'est à dire les paramètres de réglages déterminant la bande passante qui va être envoyée au caisson.

Large / Small
C'est le paramètre "de base" de tout bass management.

Le Mode Small est conditionné à une Fréquence de Coupure appelée Crossover. Au plus simple, cette fréquence sera fixe dans l'ampli (80Hz), dans le meilleur des cas l'ampli permettra un règlage dans une plage pouvant aller de 60 à 120 Hz (on parle alors de bass Management évolué).

Ce réglage va alors "couper" le signal des enceintes ainsi configurées sous la fréquence paramétrée.
Le signal sous la fréquence de coupure va être redirigé vers le Caisson ET vers les enceintes configurées en large (dans le cas d'un réglage combinant des enceintes en small et en large).

Réglage du caisson avec toutes les enceintes en Large
- Les cinq enceintes sont présumées avoir la même bande passante, dans le cas contraire la situation est assimilable à une config mixte large / small.

- Bass Management réglé sur "sub seul":
Comme indiqué ci-dessus, le caisson va uniquement recevoir le signal .1
Il n'y a donc pas de risque de recoupement avec les autres enceintes.
On peut donc, pour éviter de perdre une partie de la bande du .1, régler la coupure du caisson au plus haut.
Cette configuation ne permet pas d'utiliser le caisson sur des mixages n'intégrant pas de LFE (Hifi, 2.0, 5.0...)

- Bass Management réglé sur "Sub plus" (appelation pouvant varier d'une marque à l'autre, dénomination Pioneer):
Le caisson va alors recevoir le signal du LFE plus le signal pleine bande des principales. Un sommateur de basses peut reproduire cette config si l'ampli n'en dispose pas.
Ce réglage est utile quand on souhaite faire travailler ses enceintes SOUS la coupure disponible du Bass Management en les laissant en Large mais que ces enceintes restent limitées pour assumer du "pleine bande" (cas typique des "bonnes" biblios ou des "petites" colonnes, qui seraient par exemple trés à l'aise, et meilleures que le caisson, sous 80Hz mais plus du tout sous 60Hz et quand le Bass Management ne permet pas le réglage souhaitable de 60hz).
La théorie voudrait alors que la fréquence de coupure du caisson soit à 60Hz (dans notre exemple), dans la pratique ce réglage est trés délicat à définir (voir l'expérience de réglage de ThP)

Réglage du caisson avec toutes les enceintes en small
Aussi simple à régler qu'avec toutes les enceintes en large.
L'ampli délimite par la fréquence de coupure, la partie de la bande qu'il envoie aux enceintes et celle qu'il envoie au caisson.
Pour éviter un recouvrement ou une coupure, il vaut donc mieux configurer la coupure du caisson au plus haut.
On cherchera la fréquence de coupure idéale sur l'ampli.
Elle tiendra compte de la bande passante des enceintes et de l'ampli pour éviter qu'il y ai un trou. Idéalement elle sera placée un peu plus haut que la fréquence basse des enceintes.

Réglage du caisson sur config mixte large/small
Le caisson va recevoir le signal du LFE ainsi que la bande sous la coupure des enceintes réglées en small.
Le réglage de la coupure est le plus délicat et va théoriquement se situer entre la fréquence de coupure de l'ampli et la fréquence de coupure des enceintes en Large (définie par leur bande passante).

f/ Règlage de la phase
Ce règlage servant à compenser les effets accoustiques d'annulation des basses dus aux basses des enceintes mais aussi pour partie à la pièce, il doit se faire idéalement:
- une fois le caisson placé,
- les enceintes en circuit.

Le but du jeu est de trouver le règlage qui donne le meilleur rendu des basses, les basses les plus propres et les plus présentes donc.
Pour faciliter le règlage, il vaut mieux être deux et avoir une source de basses fréquences.

Un des deux se place dans les diverses positions d'écoute - pas seulement la position idéale - et l'autre, près du caisson tourne le sélecteur. On balaye donc toutes les positions possibles du sélecteur et l'auditeur choisit la position aux basses les plus belles.


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Message » 04 Mar 2007 23:41

VI - Principe de l'égalisation sonore:

a/ Equipements :

L'égalisation sonore devient un réglage quasiment incourtable sur les intégrés A/V et sur les processeurs Audio/Vidéo Haut de gamme telque l'on peut voir chez Lexicon, Denon (Audissey),....L'égalisation peut être déportée sur un processeur dédié externe (Processeur SMS-1 de Velodyne par exemple, il doit en exister d'autres moins connus mais tout aussi performants) ou se situe sur le caisson lui même (Série Digital Drive de Velodyne).

b/ Notions théoriques sur l'intérêt de l'égalisation :

- Fréquences de résonance :

Les fréquences de résonance se produisent lorsque des fréquences graves se renforcent mutuellement au fur et à mesure qu’elles rebondissent sur les murs. La taille de la pièce détermine la fréquence particulière à laquelle elle va entrer en résonance. Cette résonance de la pièce fait que le subwoofer semblera reproduire une certaine fréquence grave plus fort, et une autre beaucoup plus faiblement. Une pièce standard peut avoir de nombreuses fréquences de résonance. Pour des pièces aux murs parallèles, les résonances peuvent être déterminées comme étant les fréquences pour lesquelles il existe un nombre pair de quart de longueur d’onde remplissant l’espace entre deux murs opposés. Par exemple, une pièce de 5,48 m de long aura une résonance aux fréquences de 31 Hz (10,97 m), 63 Hz (5,48 m), 94 Hz (3,65 m),et ainsi de suite. Chaque dimension (longueur, largeur, hauteur) résonera indépendamment, à ses propres fréquences.

La résultante sonore dans la pièce correspond à l’addition de toutes les résonances de la pièce. D’autres facteurs, comme la rigidité des murs ou le placement des meubles affectent les résonances. Aux hautes fréquences, ces effets deviennent moins prévisibles et sont modifiés par la position des auditeurs dans la pièce. Toutefois, les résonances aux basses fréquences sont toujours prévisibles, et de manière constante.
Les problèmes occasionnés par les résonances seront toujours présents, même s’ils peuvent être atténués. Les résonances modifient la réponse en fréquence de plusieurs manières.

L’effet le plus notable est l’accentuation de certaines fréquences graves qu’il est toutefois possible de corriger à l’aide d’un égaliseur. Mais ces résonances ont une autre caractéristique : le trainage. Lorsqu’un haut-parleur émet une fréquence à une fréquence de résonance, le son subsiste dans la pièce après que le haut-parleur ait cessé de vibrer. Pour une fréquence de résonance donnée, le son peut subsister jusqu’à 1/2 seconde, et dans le pire des cas le son aura une hauteur distincte. Les auditeurs ne se rendent pas toujours compte de ce son “supplémentaire” parce que les résonances sont à des fréquences trop basses pour être perçues en tant que telles, sauf si l’auditeur cherche précisément à les entendre.

L’autre point est que ce trainage masque d’autres parties du son émis. Par exemple, le trainage sur un son bref de batterie peut masquer le passage vocal suivant. De manière subjective, la musique apparait comme masquée par un tulle. Il est possible de corriger cet aspect en baissant le volume global, ou en réglant les paramètres graves, aigus, loudness. Mais ces réglages ne sont pas satifaisants. En effet, réduire suffisamment le niveau de graves règlera le problème avec le coup de tambour, mais laissera les autres fréquences graves à un niveau paradoxalement trop faible. A titre de comparaison, ce problème ne se présentera pas si vous écoutez le même morceau avec un casque, puisque le casque élimine les résonances de la pièce, car il est étroitement couplé avec l’oreille. Lors de l’écoute dans la pièce, le son vous paraitra “mou” dans le grave, et vous aurez tendance à en imputer la responsabilité à vos enceintes. En fait, ce ne sont pas vos enceintes qui sont en cause, mais la résonance de la pièce à ces fréquences.

Sur le lien ci-dessous, vous trouverez des informations interessantes et très théoriques sur les ondes stationnaires : http://www.u-bourgogne.fr/PHYSIQUE/OndeStat/OndeStat.html


- Le facteur "Q" :

L’atténuation trop lente d’une résonance peut être corrigée en appliquant un filtre adapté. L’importance d’une résonance est définie par sa valeur “Q”, (voulant dire facteur Qualité). Plus le facteur “Q” d’une résonance est élevé, plus son amplitude est grande, et plus longue est sa période d’atténuation. La présence de résonance avec un facteur Q élevé n’est pas souhaitable. La correction de cette résonance nécessite un filtre corrigeant non seulement la fréquence et l’amplitude, mais également la valeur Q correcte. Les égaliseurs graphiques n’offrent pas l’étendue de fréquences et la précision nécessaires pour corriger efficacement les résonances. Un égaliseur paramétrique peut être utilisé, mais en ayant recours à d’autres appareils pour mesurer les résonances de la pièce. Cette procédure est longue et complexe.

A titre de comparaison, l'égalisation faite par le processeur SMS-1 et les caissons DD (Velodyne) identifie les résonances de la pièce et mesure la valeur du facteur Q et la fréquence d’un manière très précise. Puis il neutralise ces résonances en appliquant les filtres paramétriques adaptés.
Sphinx
 
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Message » 05 Mar 2007 12:37

Merci encore bcp pour cet apport de qualité :D

Je referme le sujet. Si quelque'un veux rajouter/modifier une partie, qu'il me fasse signe par MP ;)

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Et au fait, t'as pensé a utiliser la fonction Rechercher ??? ;-)
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