Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Répondre
Avatar du membre
Nicolas
Fondateur - Pro
Messages : 959
Enregistré le : 08 mars 2024, 16:06
Localisation : 78
Contact :

Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Message par Nicolas »

Suite de : viewtopic.php?p=15892#p15892

En réponse à Didier

Comment chercher la meilleure directivité au raccord, tout en optimisant le contrôle du woofer (hors cardio sur ce sujet)


Note: le cardio a peu d'impact sur la directivité au raccord avec un pav de 90° (raccords vers 100/110°), car son contrôle est trop large pour se faire.

Quadro:

Image

Le quadro est composé d'une seule voie (4 HP, deux en série et paire en //). On règle la taille et/ou l'écartement pour être au raccord pile bon au degré près. Seul le FEA donne une simulation précise du lobe, même si Vituix donne une estimation valable.
La bonne approche n'est pas tant de choisir un HP puis de l'écarter, mais de directement choisir la bonne taille de HP qu'on collera le plus possible sur une surface plane pour maximiser la surface et trouver des HP avec des Fs basses.

En cas de lobe trop prononcé, la bonne méthode est d'user de caches pour réduire le lobe (attention au X-max, merci les suspensions en plis plates :D ):
ARA M210.jpg
ARA M210.jpg (83.06 Kio) Vu 1066 fois
L'idée n'est pas de contrôler plus bas, mais disons que l'optimisation au degré près permet d'avoir une solution suffisamment directive, à la fois au raccord et globalement, plutôt que pas assez.

Sachant que les pavillons carrés ou rectangulaires contrôlent plus bas que les ronds ou ellipses à largeurs égales, donc ont aussi plus de SPL en bas dû à la restriction de radiation, même à charge réactive égale. C’est un avantage.

L'orientation étant très importante en radiation, on évitera les surfaces en V ouvertes ou V rentrées, ce dernier créant une résonance verticale entre le sol et le haut de la caisse/pav + interaction du V qui détruira le front (comme si c'était un pav avec des sources mises n'importe comment à l'intérieur).

Typiquement les REI audio comme ça, ce n'est pas une bonne idée (désolé ^^):
REI.jpg
REI.jpg (79.28 Kio) Vu 1060 fois
Polars simulés là: https://audiohorn.net/guide/dual-woofer-mtm/

Le midrange narrowing comme un mini cardio:

L’autre solution est donc de jouer avec le midrange narrowing. Le mid narrowing se comporte comme un mini cardio:
Le front arrive sur les bords et, par sur-diffraction, il finit par beamer (décoller) en créant au passage des standing waves sur les coins. Ces nouvelles petites ondes vont revenir hors phase et cancel le front principal, ce qui donne une sur-directivité s'additionnant à celle naturelle du HP (relative à son diamètre émissif).

Pour le woofer, c’est tout bénéf si on le place bien. Pour le pav de HF, c’est plutôt la cata, car on récupère le midrange beaming qui dégrade toute sa réponse, mais même sur un pav de HF, on peut un peu jouer avec (FEA obligatoire, on est sur de l'ultra fine tuning).

C'est ce que je fais avec les préco de caisse pour les woofers sous les RX-Shape:
https://audiohorn.net/horn/rx-shape/

Par pavillons et fréquences de coupure, la taille de caisse et le retour s'il y en a est fourni, parfois au mm près, donnant le même résultat qu'un quadro/duo MM en horizontal.

C'est aussi possible sur de très grands pav de mid/bas mid, type voie du théâtre moderne, où j'arrive à étendre le contrôle, constant, en dessous de la limite théorique.

Dans le cas d'une caisse raisonnable, le rapport longueur d'onde en jeu et arrondi/largeur de caisse permet de choisir la radiation de la/des standing waves et donc de plus ou moins la répartir, d'où les 4 mm d'arrondi qui peuvent sembler ridicules mais qui ont leur effet de "distribution": un peu pour distribuer, mais pas trop pour ne pas réduire l'effet "cardio" sur mid narrowing.

Sur les très grandes caisses, on ne s'en occupera pas et on jouera seulement avec la largeur de caisse.

L'interaction verticale - Sur-diffraction de voisinage

RX-Shape apporte aussi l'abstraction entre les sources, c'est-à-dire le fait que les fronts du pav vont moins visiter la forme en bas et le front du woofer moins visiter le pav et créer une source fantôme à l’intérieur, mais ce n'est pas un phénomène gênant. C’est ce qui crée la sensation de source unique avec le centre du pav et non l'entraxe. La polar en V se "décale" vers le haut dans le haut médium produit par le woofer, due à cette nouvelle source virtuelle, parfaitement mesurable et simulable.
On est dans le temps d'intégration, c'est vu par le cerveau comme fusionné.

On voit bien l'image fantôme là:
Image

Le phénomène gênant est plus la sur-diffraction du front du pav sur la forme du woofer en dessous:
Image

Attention: plus l'enceinte est grande, ce qui implique des centres à centres éloignés, et les longueurs d'onde en jeu grandes, moins ce souci est présent. Il est problématique sous un CtoC de 17/20 cm.

Ce phénomène destructeur s'ajoute au lobe vertical dû à la coupure. Il est difficile de séparer les deux à la mesure, mais on constate un effet de "tremblote" sur la directivité, plus l'enceinte est petite, impactant même l'horizontale :
https://audiohorn.net/sciences/diffract ... ing-waves/
Image

La vue de l'esprit horizontal vs vertical n'existe que de notre point de vue humain, le front d'onde est un tout. S'il est perturbé en vertical, on verra aussi un impact en horizontal, dans une mesure plus ou moins grande comme expliqué.

L'avantage vertical

En vertical, le quadro a un avantage: Les lobes "écrasent" tout, y compris tous les accidents liés à la sur-diffraction en vertical (pavillon au-dessus) et du baffle trop grand en vertical bas.

C'est comme une couche d'abstraction, on fait le baffle que l'on veut car de toute façon les lobes en H et V vont mettre la bonne directivité sur les deux axes, si bien réglés...

Du point de vue du pavillon, s'il est débafflé (mais fluide, pas d'angles secs), type RX-Shape, on récupère dans le même temps moins de sur-diffraction par voisinage sur le woofer en dessous.

HP à considérer :

18 Sound 6ND430
Faital 5FE120 (sous X25 RX25)
 

POSTREACT(ions) SUMMARY

Elgrosso
130 dB
Messages : 384
Enregistré le : 04 mai 2025, 09:24

Re: Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Message par Elgrosso »

Un peu par hasard je suis tombé sur le blog d’audiofirstdesign hier : https://audiofirstdesigns.co.uk/about-m ... orn-system.
Je le croyais focalisé sur les dispersions larges mais non il tâte du pav aussi.
Gueule sympa pour cette petite enceinte, et la directivité est soignée.
Bon pas si petite, on dirait des sb17 donc dans les 45+cm de large mais peu profonde.
Capture d’écran 2026-08-30 à 09.02.37.png
Capture d’écran 2026-08-30 à 09.02.37.png (445.78 Kio) Vu 151 fois
Capture d’écran 2026-08-30 à 08.56.19.png
 

POSTREACT(ions) SUMMARY

Avatar du membre
Nicolas
Fondateur - Pro
Messages : 959
Enregistré le : 08 mars 2024, 16:06
Localisation : 78
Contact :

Re: Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Message par Nicolas »

edit: ceci est la polar de l'enceinte juste au dessus:

Image

Hmm, c'est plutôt pas très bon au vu de la taille. Comme expliqué par le passé, quand on fait du lob, la directivité est marquée aux environs du lob et, plus on s'en éloigne, plus la directivité d'un seul des woofers en lob prend le pas, un 6,5" là.

Directivité de la doublette = directivité du HP individuel × facteur de réseau de la doublette
kd = 2πd/λ

k = nombre d'onde (variation de phase par mètre), donc 2π/λ
d = distance entre les centres des 2 HP
λ = longueur d'onde

Quand kd tend vers 0, donc quand λ devient très grand par rapport à d, le facteur de réseau normalisé tend vers 1 : le lobing/cancellation disparaît et on revient, bien plus rapidement que l'on ne le pense, vers la directivité d'un seul HP.

Le facteur de réseau normalisé est grosso modo : cos(kd sin(θ)/2), avec θ = angle hors axe. Plus kd augmente, plus les interférences entre les 2 HP créent de la directivité et des cancellations hors axe.
D'où la double doublette sur les dernières JBL Synthesis. Les premiers retours dessus ne sont pas ouf, mais sur le papier, c'est ce qu'il faut faire, même si ça reste des solutions qui peuvent être risquées, avec un soupçon de "pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué" quand même ^^.

Image

Dir du pav => dir du lob de 10" => dir du lob de 15" => dir d'un 15" seul

JBL évite d'avoir une étape "dir d'un 10" seul" en plein milieu de la réponse en fréquence. Après, faudra voir les mesures comme toujours, car c'est un peu usine à gaz...

Pour revenir sur le système du gars, le WG est correct, même si pas parfait (attention aux échelles de couleurs, encore une fois, et c'est du 4π, ça écrase tout), mais au moins c'est linéaire au DI, avec un peu de midrange beaming.

Par contre, pour une enceinte de 42 cm, le contrôle en bas est mauvais : la directivité d'un seul 6,5" prend rapidement le pas (physique oblige). Un HP de même largeur que la doublette aurait fait bien mieux, sans compter la directivité verticale (qu'il a forcément, mais pas publiée).

Par contre, oui, c'est moins design de mettre un gros HP et ça prend plus de place en bas, plus difficile à envoyer par colis vs une mini doublette.
Ça joue.

Si on regarde au DI, même un 8" fait mieux (un 8" de base : https://www.audiosciencereview.com/foru ... ker.26878/ ).
L'intérêt du lob est que c'est très directif au raccord si on cible bien (exit VituixCAD mais c'est un autre sujet), donc la coupure se fait, mais dès que l'on descend, on revient vite à la directivité d'un HP seul. À part le cas JBL, la technique est surtout utilisée quand un seul HP ne permet plus de couper bas.

En gros, quand on a besoin de plus gros que 15", on repasse au double 10", tout en sachant que la directivité d'un 10" seul va vite revenir et que donc un 15" seul finira par "redevenir" meilleur en dessous du raccord.
 

POSTREACT(ions) SUMMARY

JIM
130 dB
Messages : 887
Enregistré le : 22 mars 2024, 00:10

Re: Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Message par JIM »

Pour vulgariser un peu, ça reste une question de surface émissive à la base en H et V si on filtre dans la zone où le pavillon perd son contrôle de directivité.
Si on utilise un pavillon rectangulaire, ce dernier perd aussi sa directivité plus vite en V qu'en H.
La doublette fait sens dans ce cas, c'est cohérent avec le comportement du pavillon.
Et les caches viennent réduire la surface apparente si nécessaire.

La courbe CTA 2034 montrée combine "normalement" H et V.
Après, le pavillon est trop haut par rapport aux hps utilisés dans l'enceinte en question.
Le pavillon contrôle mieux en V que les Hps.

Bien vu pour l'utilisation de la diffraction de la caisse pour augmenter la directivité.
Pour ramener ça à ce que l'on peut trouver dans des livres d'acoustique, un hp (modèle piston plan) est beaucoup moins directif sur un baffle infini qu'au bout d'un tube.
Impossible sans FEA d'aller beaucoup plus loin et c'est bien un problème pour l'amateur qui souhaite faire son enceinte !

Merci pour les explications détaillées.
 

POSTREACT(ions) SUMMARY

Avatar du membre
Nicolas
Fondateur - Pro
Messages : 959
Enregistré le : 08 mars 2024, 16:06
Localisation : 78
Contact :

Re: Directivité au raccord - Quadro, MM, caches, usage du Mid Narrowing et largeur de caisse

Message par Nicolas »

JIM a écrit : 30 août 2026, 23:45 Pour vulgariser un peu, ça reste une question de surface émissive à la base en H et V si on filtre dans la zone où le pavillon perd son contrôle de directivité.
Plutôt oui dans le cas d'un HP seul dans l'axe en question, on peut chipoter avec l'effet du baffle et le placement du mid narrowing de la caisse pour le woofer, bien utile, mais soit, sans oublier le mid narrowing du pav en lui même, etc...

Mais pas dans le cas des lobes, ou plutôt, à surface égale, la différence n'est pas à la marge quand on lobe : c'est bien plus directif sur la cible mais ça ne "dure" pas quand on descend.

C'est bien le problème, on a trop voulu simplifier en disant : Sd des HP côte à côte = directivité d'une source de même Sd. Or ce n'est pas le cas.

Il y a bien sûr l'écartement, mais aussi l'effet du lobe, qui ne se comporte pas comme ça.
C'est comme comparer deux EQ à 1 kHz :

* l'un fait -15 dB avec un Q de 2 (cas du HP seul)
* l'autre fait -20 dB mais avec un Q de 5 (cas d'une doublette), donc plus fort mais bien plus localisé.

La directivité avec un lobe c'est un peu la même chose, mais appliquée à l'espace : le lobe (son extremité en realité, c'est ça qu'on utilise) est plus violent mais perd son effet et finit par retrouver la directivité d'un des deux HP seul (cf. la démonstration plus haut). C'est justement ça qui, avec l'écartement qui est très sensible, la directivité intrinsèque... Fait qu'on est bien plus loin d'une simple équivalence de Sd.

C'est cette simplification qui est à l'origine de pas mal d'erreurs de raisonnement même sur des projet actuels : une doublette n'est pas simplement une "grosse source" de Sd équivalente ou équivalente au cercle qui contiendrait les deux sources (oui, j'ai vu ça aussi).

Mais en soi, prendre un woofer "une taille" au-dessus du pavillon s'il fait 90° fait globalement mieux, sauf au raccord en V, car le pavillon rectangulaire perd sa directivité plus tôt, oui.

En 120°, où on va couper plus bas et/ou utiliser un HP de même taille, en essayant cette fois de dégager le midrange narrowing de la caisse au lieu de l'utiliser, voire un woofer peu plus petit que le pavillon, puisqu'on demande moins de directivité au woofer et qu'on n'a donc pas besoin "d'attendre" autant son mouvement pistonique pour obtenir la directivité voulue.

Attention au midrange narrowing de certain pav qui tombent trés mal (SEOS 30 :nybbas)
 

POSTREACT(ions) SUMMARY

Répondre