TYPES DE CHARGE
La charge, c'est la façon dont la caisse utilise le haut-parleur. À haut-parleur identique, changer de charge change le rendement, la bande utile, l'encombrement et le comportement une fois le mur empilé. C'est le choix le plus structurant d'un montage.
Les trois compromis
Aucune charge n'est meilleure qu'une autre dans l'absolu. Tout se joue sur trois grandeurs qu'on ne peut pas maximiser en même temps.
Rendement
Le niveau obtenu pour une puissance donnée. Un pavillon couple mieux le haut-parleur à l'air et gagne facilement 6 à 10 dB sur un bass-reflex de même haut-parleur.
Bande passante
L'étendue utile. Plus une charge est rendue efficace, plus sa bande se resserre. Un tapped horn descend bas et fort, mais sur une plage étroite.
Encombrement
Le volume de bois. Pour descendre bas avec du rendement, il faut de la longueur de pavillon, donc du camion et des bras.
Retenir la règle : rendement, extension grave, encombrement — on en choisit deux. Toute fiche promettant les trois demande vérification.
Clos
Le haut-parleur travaille dans un volume fermé et étanche. L'air emprisonné se comporte comme un ressort qui rappelle la membrane.
Principe
Seule la face avant produit du son. L'arrière est absorbé par le volume. La pente naturelle sous la coupure est douce, de l'ordre de 12 dB/oct.
Avantages
Réponse temporelle la plus propre du lot, comportement prévisible, tolérant aux erreurs de construction, protection mécanique naturelle du haut-parleur en dessous de la bande.
Inconvénients
Rendement le plus faible. Demande beaucoup de puissance et d'excursion pour un niveau grave équivalent.
Rendement et bande
Rendement typique le plus bas des charges présentées. En contrepartie, la descente est progressive et régulière, sans accident marqué.
Comportement en mur
Empilable sans surprise : la charge ne dépend pas d'un accord, donc plusieurs caissons se comportent comme un seul plus gros. Rarement utilisé en sono de plein air à cause du rendement.
Usage recommandé : écoute de proximité, régie, applications où la précision prime sur le niveau.
Bass-reflex
Le volume est accordé par un évent. Autour de la fréquence d'accord, c'est la masse d'air de l'évent qui rayonne, pendant que la membrane bouge peu.
Principe
L'évent et le volume forment un résonateur. Bien accordé, il ajoute typiquement 3 à 6 dB autour de l'accord et étend la réponse vers le bas.
Avantages
Bon compromis rendement / encombrement / largeur de bande. Construction simple et bien documentée. Le plus polyvalent.
Inconvénients
Sous l'accord, la membrane n'est plus chargée : l'excursion s'emballe très vite. Un passe-haut est obligatoire, pas optionnel.
Rendement et bande
Rendement intermédiaire, bande utile large. La pente sous l'accord est raide, de l'ordre de 24 dB/oct, ce qui rend la zone sous coupure inexploitable.
Comportement en mur
Se couple bien. Attention aux évents : un caisson collé contre un autre ou contre un mur peut voir son évent obstrué, ce qui décale l'accord et modifie la charge réelle.
Point qui fait mal : le HPF doit être placé au-dessus ou au niveau de la fréquence d'accord. Sans lui, une descente sous l'accord détruit le haut-parleur mécaniquement, même à puissance modérée.
Pavillon — avant, arrière, replié
Un pavillon est un adaptateur d'impédance acoustique : il fait travailler une petite membrane sur une grande surface d'air. C'est le principe du rendement élevé.
Pavillon avant (FLH)
La face avant du haut-parleur débouche dans le pavillon. L'arrière est en volume clos ou accordé. Réponse plus contrôlée, longueur importante pour descendre.
Pavillon arrière (BLH)
C'est la face arrière qui alimente le pavillon. Structure de type scoop ou W-bin. Plus compact, mais raccord avant/arrière délicat.
Pavillon replié
Le conduit est plié dans la caisse pour tenir dans un volume transportable. Les plis introduisent des accidents dans le haut de la bande.
Rendement et bande
Le meilleur rendement du lot, couramment 6 à 10 dB au-dessus d'un bass-reflex avec le même haut-parleur. En échange, la bande utile est étroite et le haut de bande est accidenté par les replis.
Comportement en mur
C'est là que le pavillon prend tout son sens. Les bouches placées côte à côte se couplent et se comportent comme une bouche unique plus grande, ce qui étend la charge vers le bas. Un pavillon seul ne donne pas ce qu'il donne à quatre ou huit. Juger un pavillon sur une unité isolée est une erreur classique.
Usage recommandé : systèmes à fort niveau, extérieur, murs de plusieurs caissons identiques alignés.
Scoop
Pavillon arrière court et ouvert, historiquement très répandu. Le conduit est court, donc la charge ne descend pas très bas.
Avantages
Rendement élevé dans le haut-grave et le bas-médium, construction connue, très efficace sur la zone qui porte le kick.
Inconvénients
Ne descend pas dans l'infra. Réponse bosselée. Fuite importante par l'avant, ce qui complique le raccord avec un sub.
Bande utile
Typiquement le haut-grave. À utiliser en complément d'un sub, pas comme sub.
Comportement en mur
Se couple bien mais la directivité devient vite irrégulière quand on empile. Souvent employé en ligne au sol plutôt qu'en pile haute.
Un scoop utilisé comme sub descendra mal et forcera l'ampli sans produire de niveau utile. C'est un étage de kick, pas un étage d'infra.
Tapped horn
Les deux faces du haut-parleur débouchent dans le même conduit, à deux endroits différents de sa longueur. Les deux rayonnements s'additionnent sur une partie de la bande.
Avantages
Rendement élevé pour un volume contenu. Excellent rapport niveau / encombrement dans le grave. Très populaire en sound system pour cette raison.
Inconvénients
Bande utile étroite. Très sensible au respect du plan : quelques centimètres d'écart sur un conduit changent la réponse. Filtrage strict indispensable au-dessus de la bande.
Rendement
Proche du pavillon sur sa bande, dans un volume nettement inférieur.
Comportement en mur
Se couple très bien. En revanche, hors de sa bande utile la réponse remonte de façon désordonnée : un passe-bas correct n'est pas une option de confort mais une condition de fonctionnement.
Construction : c'est la charge la moins tolérante aux approximations. Respecter les cotes, l'épaisseur de bois et l'étanchéité du plan d'origine, sinon le résultat n'a plus rien à voir avec la simulation annoncée.
Passe-bande (bandpass)
Le haut-parleur est enfermé entre deux volumes ; le son ne sort que par un ou deux évents. La caisse filtre elle-même, mécaniquement.
Principe
Le haut-parleur n'est jamais visible. Le filtrage acoustique naturel limite la bande des deux côtés, d'où le nom.
Avantages
Rendement élevé sur une bande choisie, haut-parleur protégé physiquement, filtrage naturel du haut de bande.
Inconvénients
Réglage très sensible aux volumes et à l'accord. Réponse hors bande imprévisible. Dissipation thermique moins bonne, le haut-parleur étant enfermé.
Comportement en mur
Bon couplage. Le filtrage acoustique aide, mais ne remplace pas le filtrage DSP : il faut toujours un passe-haut de protection.
Ligne de transmission
L'arrière du haut-parleur alimente un conduit long, souvent amorti, dont la longueur correspond à une fraction de la longueur d'onde visée.
Avantages
Descente progressive et régulière, moins de résonance marquée qu'un bass-reflex, comportement doux.
Inconvénients
Volume important, construction longue, gain de rendement modeste par rapport à l'encombrement consenti.
Usage
Recherché pour la qualité de grave plus que pour le niveau brut.
Hybride et manifold
Combinaisons : pavillon associé à un évent accordé, ou plusieurs haut-parleurs débouchant dans un conduit commun (manifold).
Principe
On cherche à cumuler le rendement du pavillon sur une portion de bande et l'extension d'un accord sur une autre.
Avantages
Bande plus large qu'un pavillon pur à rendement comparable. Le manifold permet de mutualiser plusieurs haut-parleurs sur un seul conduit.
Inconvénients
Conception complexe, résultat très dépendant du plan exact. Impossible à improviser ou à adapter au jugé.
Sur ces charges plus que sur les autres, ne jamais transposer les valeurs d'un plan vers un autre modèle, même de dimensions proches.
Tableau de synthèse
| Charge | Rendement | Bande utile | Encombrement | Terrain de prédilection |
|---|---|---|---|---|
| Clos | Faible | Large | Faible | Précision, proximité |
| Bass-reflex | Moyen | Large | Moyen | Polyvalent |
| Scoop | Élevé | Étroite, haut-grave | Moyen | Kick |
| Tapped horn | Élevé | Étroite | Moyen | Sub de sound system |
| Pavillon | Très élevé | Étroite | Important | Mur, extérieur |
| Passe-bande | Élevé | Choisie à la conception | Moyen | Sub filtré |
| Ligne de transmission | Moyen | Large | Important | Qualité de grave |
| Hybride / manifold | Élevé | Moyenne | Important | Gros systèmes |
Les niveaux indiqués sont des ordres de grandeur comparatifs entre charges, à haut-parleur équivalent. Ils ne remplacent pas les valeurs du plan exact, qui seules font foi.