Le système de Marcel Roggero
Tel qu'il est pour l'instant.. :-)
ESTIMATIONS, SUPPUTATIONS, HESITATIONS, REFLEXIONS, ETUDES, OPTIONS …:
Construction d'un auditorium privé de dimensions moyennes pour installation à haute-fidélité , adaptation du couple haut-parleurs / local , matériel , électronique , philosophie , annexes .
Bref préambule.
Le point de départ.
Le déclic initial fut un heureux concours de circonstances : année I989, départ en retraite relayant une activité intense, réinstallation depuis Nice (ma ville natale) en zone rurale (Le Bar sur Loup, près de Grasse), mise à disposition d'un terrain convenablement adapté, temps - relativement - disponible désormais.
Depuis toujours passionné de musique et hifi, j'avais souvent évoqué le rêve de réaliser un jour une salle exclusivement dédiée à une installation évoluée. Le nécessaire consensus familial, favorisé grâce à cet ensemble d'évènements mêlé à l'amour de la musique, m'a conforté tout au long des étapes jalonnant le projet.
Le bâtiment et son contenu sont devenus opérationnels vers le début 1994. Depuis cette époque (nous sommes maintenant en fin - 2003), l'installation a connu divers aménagements, elle en verra certainement d'autres futurs.
Avertissement.
La description faisant suite n'a d'autre but que d'informer les collègues intéressés par l'aventure : problèmes soulevés lors de l'élaboration, solutions retenues pour les contourner, difficultés ou aléas divers. Je serais heureux d'apprendre que certains passionnés aient pu en extrapoler çà et là quelques renseignements, ils seront issus d'une expérience vécue.
Il ne s'agit d'autre part que d'une réalisation d'amateur, sans plus. A ce titre elle n'est certainement pas exempte d'une proportion de lacunes, je l'espère modérée : chacun est invité à en apprécier éventuellement l'ampleur.
Par endroit (pavillons de grave), un postulat - en induisant quelques autres - sera nécessairement avancé. Ce sont des affirmations, non des assertions. En les assumant je suis volontiers prêt, à mon niveau d'amateur, à prêter grande attention aux avis tendant à les infirmer.
Dans les divers domaines concernant la conception puis les dessins du bâtiment, la partie électronique en bonne part, les ensembles mécaniques de volume limité, ç'aurait été une frustration si je n'avais pu les réaliser à l'aide de mon propre équipement : en fonction des moyens la rigueur fut la règle constante, aucune alternative relevant de bricolage ne transparaîtra nulle part.
L'article descriptif paru dans l'Audiophile N° 30 (2ème série) contient hélas une part non négligeable de coquilles, faute de m'avoir adressé les épreuves à corriger car il fallait « boucler » d'urgence. J'avais regretté cette situation nuisible à la revue.
Plutôt que de réitérer ce qui a déjà été - plus ou moins bien - écrit, je m'efforcerai de varier le propos mais ne pourrai éviter de reprendre l'essentiel.
Généralités.
Le gros - œuvre.
Loin de moi la pensée de transformer ce chapitre en mémoire de chantier. Certains détails, liés qualitativement au local d'écoute, justifient cependant un développement limité.
Le terrain étant disposé en escaliers, il fallait choisir l'un d'eux pour y implanter le bâtiment. Des questions d'emplacements réservés à d'autres composantes de la propriété m'ont résolu à en adopter un en hauteur par rapport à l'habitation. Avantages : la quiétude, l'auditorium de plain-pied par rapport aux ateliers 20m plus loin. Inconvénients : sortir de la maison puis escalader une volée de marches avant d'y accéder, en quelque sorte le pensum avant l'écoute…
La parcelle de terre retenue, tout en longueur, est par contre relativement étroite. Pour des raisons de sécurité - d'esthétique aussi - il fut indispensable de réserver un recul de > 2m de la façade par rapport au mur de soutènement inférieur. Cela a conduit, dans le respect de proportions voulues, à mordre dans l'espalier du dessus en y créant une large échancrure.
Dès lors, sur de nouvelles fondations il a fallu reconstruire en retrait un mur de substitution d'épaisseur moyenne 25 cm, en forme de large « U » (vu par le dessus), en béton armé vibré, de bas en haut du bâtiment, dépassant largement le niveau de la parcelle supérieure. D'importants travaux d'étanchéité ont été entrepris entre mur et terre, sans m'y attarder je dirai que l'on a réalisé en substance le « techniquement possible ».
Ce mur, dépassant les 26 t, n'est qu'un élément de la boîte externe du bâtiment, les parois verticales de l'auditorium proprement dit (boîte interne) y sont contenues.
Mais avant...
Puis...
L'étanchéité:
Le drainage
Coté toiture.
Le plafond basique d'une salle d'écoute est souvent pensé en dalle plate inclinée : partie basse au niveau des haut-parleurs, plus haute au fond. Sauf option de toiture-terrasse (inclinée alors ?), il faut créer un étage ou des combles au-dessus. Outre un rôle de local annexe, un espace supérieur est tentant pour les tenants de pavillons disposés en plafond il est vrai.
Quoi qu'il en soit, la qualité de la toiture coiffant finalement l'ensemble, outre son aspect, constitue bien entendu une part essentielle de la réalisation par ses aptitudes calorifuges, d'insonorisation par rapport à l'ambiance externe, d'inertie lorsqu'elle est directement partie prenante d'un auditorium comme céans.
Renonçant aux pavillons en hauteur auxquels j'avais un instant songé, j'ai adopté ici le compromis du plafond longitudinalement horizontal, suivant latéralement la double inclinaison du dièdre de toit selon pentes à 28 %. Il est construit en dalle rampante continue, comme un plancher préfabriqué (longrines en béton précontraint, hourdis creux, dalle armée coulée au-dessus). On élimine ainsi toute charpente en bois. L'isolation phonique + thermique est obtenue par une double épaisseur de Roofemate (2 x 4 cm), sur laquelle est refaite une 2ème dalle mince armée, car il faut une assise pour y lier ensuite les tuiles.
Il en résulte une structure mixte, lourde, inerte, bien isolée : elle prend à tous points de vue sa part d'assurance- quiétude de la réalisation. Le non parallélisme du plafond par rapport au plancher est maintenu à cause du dièdre. Du coté des sources, par rapport à une dalle plate inclinée, j'ai ainsi libéré une hauteur nécessaire au système des grands pavillons de plain-pied, finalement retenu.
Options de formes pour un auditorium :
1°)- Dalle de base du plafond plate et inclinée :
2°)- Dalle de plafond horizontale, transversalement en dièdre :
L'inconvénient - en optique audiophile - de la dalle en dièdre est la présence indispensable, entre les murs-pignons avant et arrière du bâtiment, de renforts intermédiaires par poutres en V inversé fortement armées (béton vibré, aciers de 16) : deux présentement, supportées par des piliers verticaux du coté / façade, par le mur de béton du coté / terre. Leur section interdit d'incorporer leur hauteur à 100 % dans l'épaisseur de la toiture, elles apparaissent donc partiellement en retombée à l'intérieur. Ensuite, la pose d'éléments correcteurs en atténuera l'effet.
Enfin, les futurs éléments du traitement acoustique en plafond rendent obligatoire le scellement, lors du coulage de la dalle, d'alignements de tiges filetées (en acier inox.) en assurant les fixations. L'électricien, pour sa part, implantera dans la dalle ses gaines pour l'éclairage, le ventilateur en plafond, d'autres annexes : prévoir l'imprévisible au bon moment.
Roofmate (2 x 4 cm),
La dalle de plafond en Dièdre (vue interne puis externe)
La première idée consistait à bâtir le plancher sur empierrement, pour raisons d'inertie.
L'ingénieur du béton (à consulter avant plongée) m'en a dissuadé au profit d'une dalle sur vide sanitaire. Le conseil fut judicieux, de par la faculté d'édifier un plancher aussi rigide et inerte qu'on le souhaite, du type industriel pour fortes charges : ce ne fut pas de trop vu le poids atteint par les parois verticales de la salle interne, son renfort n'ayant pas exclu de le soulager au niveau des grands pavillons, dont les parois descendent au sol sur fondations distinctes.
La suspension sur vide, hormis l'élimination radicale d'humidité, a alors permis le logement sans contact au sol d'une fosse absorbante à l'avant du système des haut-parleurs : ce sera l'anti-réflexions primaires au niveau du plancher, fort efficace, impliquant à son aplomb un décrochement de niveaux compliquant la dalle.
Par-dessus la dalle de base, la construction est traditionnelle : "calorifugeage",
puis deuxième dalle mixte contenant le réseau de chauffage électrique par le sol plus nombreuses gaines de câbles, enfin hyper lissage recevant un plancher collé.
Du point de vue audio, l'incorporation à ce stade d'un réseau de gaines de grand diamètre, destinées au tirage des câbles de haut-parleurs, s'impose y compris pour d'éventuelles voies futures : centrale, latérales, arrière… D'ailleurs je m'interroge à posteriori, s'il n'aurait-il pas mieux valu créer un caniveau parcourant le périmètre de la salle, fermé par une série d'opercules amovibles, permettant ainsi la manipulation immédiate des câbles sans qu'il faille les tirer…
Des gaines d'amenée / secteur, depuis le tableau d'entrée, sont également contenues dans la dalle mixte, jusqu'à une 2ème mini fosse située sous une table porte appareils latérale, vers laquelle tout converge. Je tenterai ensuite d'expliquer mes raisons de ce choix d'emplacement. Une dernière gaine, menant à l'extérieur, y aboutit en prévision de câbles coaxiaux (HF / VHF / UHF) pour réception FM ou autres.
Revenons sur terre en précisant que toute la structure est assise sur fondations en semelles filantes.
(Certaines images peuvent apparaitre plusieurs fois)
Voici ce que l'on voit aujourd'hui en arrivant.
Aspect externe.
Le néophyte voit un bâtiment sobre, d'allure classique, en rez-de-chaussée, fini dans le style des existants dans la propriété. Surtout rien d'insolite, pas de « tour » (logement de pavillons en trémie), pas d'étage conduisant à une façade trop haute, c'est bien intégré dans le site.
Par contre à l'intérieur il a été tiré parti de tout, on verra que dans ce sens on n'a pas laissé un seul dm3 inemployé.
Proportions dimensionnelles internes .
Pour un local parallélépipédique, on minimise autant que faire se peut les problèmes liés aux ondes stationnaires grâce à un choix de rapports optimaux liant entre elles les trois dimensions, de telle sorte que la répartition du spectre des résonances devienne suffisamment homogène.
En situation de parois non parallèles, dans le cadre d'une recherche de local plus neutre, lorsqu'en plus un traitement acoustique est appliqué, l'argument strict des proportions dimensionnelles perd quelque poids. Dès lors on ne prend plus évidemment en compte que des cotes moyennées. Ce faisant, il serait cependant incongru de déroger des bases d'un rapport de proportions favorable à l'acoustique.
Vient alors le débat cornélien entre divers facteurs plus ou moins contradictoires : longueur de salle suffisante ne lésant pas l'infra grave ; hauteur moyenne sous plafond nettement au-delà des 3 m ; largeur au niveau des sources autorisant un front (une scène) stéréo réaliste en fonction de la distance d'écoute ; volume de salle pondéré ne compliquant pas de trop la correction acoustique ; temps de réverbération limité.
La galère du grave me tenant au cœur, la configuration du terrain aidant, j'ai finalement tranché en faveur du rapport de proportions 1 x 1,56 x 2,88 pour un volume global voisin de 180 M3 (voir détails plus loin).
Un tel volume inclut celui délimité par l'amortissement arrière de salle plus partiellement celui des grands pavillons, car c'est ce que « verront » les fréquences graves pour lesquelles un amortissant même épais demeurera illusoire. Peu importe ensuite, aux fréquences plus élevées, si le volume s'amoindrit du fait de l'efficacité croissante de l'amortissement.
On voit immédiatement qu'un tel volume - lié au rapport des proportions - conduit à une longueur trop limitée si elle était laissée en l'état, la demi onde à 16 HZ avoisinant les 10,7 m. Mais une solution astucieuse, ensuite avérée valable, de rallongement a été imaginée : elle concourt aussi pour une part à améliorer l'amortissement arrière aux fréquences graves.
Un ensemble installation + local peu concessible doit entre autres, à mon avis du moins, ne pas atténuer la fondamentale des fréquences les plus basses du spectre : on doit les percevoir intégralement - plus corporellement qu'auditivement - lorsqu'elles sont présentes. La césure du grave pratiquée parfois sous 30 / 40 HZ (soit par filtrage, soit du fait de coupure naturelle des charges de HP's) laisse relativement subsister les TBF certes, mais par reconstruction à partir d'harmoniques. Ce grave là est alors plus discret, moins basique, moins réel par rapport à sa restitution fondamentale incluse.
La « boîte interne » .
Rappelons que la bâtisse externe, de forme rectangulaire, construite en agglomérés creux traditionnels, constitue la majeure partie du contenant de l'auditorium. Le contenu concerne l'agencement des parois verticales délimitant le périmètre interne de salle. Son mode de construction, fort simple, fait appel aux assises en pierres de béton pleines, jointoyées, de 15 cm d'épaisseur, disposées de bas en haut, sur une longueur d'environ 8 m depuis la bouche apparente des grands pavillons jusqu'à 0,30 m du mur pignon arrière. Ainsi construit, chaque flanc partiel de muraille interne (non comprise la paroi de pavillon adjacente) dépasse les 9 tonnes, les dernières assises furent plutôt pénibles à monter. Je décrirai par la suite les grands pavillons, dont les matériaux constituants diffèrent.
Les murs internes ne peuvent donc être qualifiés de simple galandage. Ils serviront ensuite de base à la pose des corrections acoustiques latérales combinées à des casiers d'étagères pour livres, objets et disques (voir plus loin). Le poids du double ensemble vertical, les deux pavillons inclus cette fois, excède les 40 tonnes sans compter la structure de claustras arrière masquant l'amortissant.
Depuis les pavillons, un évasement de la ligne de base des murs verticaux a été réalisé. Pour raisons de compacité, par rapport à l'axe central chaque angle est limité à ~3°, soit un évasement total de ~6°. De l'avant à l'arrière l'allure du local va donc s'élargissant quelque peu. Un angle inverse le resserre toutefois ~1, 10 m avant le mur de claustras (ou ~2 m avant le galandage du mur pignon AR). La correction acoustique latérale a ensuite compensé la modération de l'évasement. J'ai usé du terme « ligne de base », car en fait les murs latéraux ne sont pas rectilignes : après les pavillons, sur leur hauteur totale, ils sont contournés en longues cavités destinées à contenir les corrections acoustiques, ce sont finalement les sommets de ces dernières qui suivront la ligne.
Il est temps à ce stade de montrer la coupe horizontale de l'ensemble :
La table support sur laquelle doivent être posés les éléments sensibles aux vibrations repose sur 6 poteaux soludairent des fondations. Chaque poteau sera découplé de la dalle par un joint en caoutchouc. De même, les passages de câbles sont prévus pour des liaisons au plus court.
Ces plans furent établis vers les années 90 / 91. Bien que pour l'ensemble ils soient fidèles, je dois préciser y avoir introduit quelques remaniements avant construction. Ceci concerne avant tout les locaux des haut-parleurs de grave formant aussi le départ de leurs charges arrière. La suite de ces dernières (tuyaux en U ouverts vers l'extérieur) ne replie pas le conduit par une séparation en cloison verticale comme dessiné (trop importante surface vibrante, conduit haut et trop mince), mais horizontale.
On verra ensuite que par rapport aux cotes rigoureuses prévues à l'origine, certains petits accommodements - la plupart intervenus en cours de réalisation - se sont avérés opportuns.
En noir et blanc, un autre plan schématique en coupe horizontale (déjà paru dans l'Audiophile comme le précédent) illustre certaines de ces modifications. Il n'est malheureusement pas très rigoureux en échelle ni formes, pas mieux concernant les corrections latérales mal reproduites, aux angles trop exacerbés : donc à considérer à titre informatif sous réserves. Il aidera cependant à bien saisir.
L'amortissement arrière de la salle.
Cette partie, souvent négligée, devrait faire l'objet de soins pour le moins encombrants, comme précisé dans la partie « fond de salle » de l'article paru dans l'Audiophile. C'est l'efficacité de l'amortissement vis-à-vis des TBF qui est ici en cause, une épaisseur d'amortissant que l'on juge forte s'avérant toujours inefficace à ces fréquences.
Souvent l'espace disponible, réservé prioritairement à une belle salle, occulte le sujet de l'atténuation arrière que l'on traite légèrement faute de volume restant suffisant ; dans le bas grave on ne pourra dés lors éviter - plus ou moins - le fameux retour d'ondes vers les sources.
Le croquis suivant donne l'idée d'un traitement magnifié dans le genre, mais hélas inaccessible :
L'on comprend qu'au regard de tels moyens, il ait été recherché - par moi y compris - d'autres solutions assurément moins parfaites mais surtout moins contraignantes, à l'égard d'un problème certes important mais cantonné au bas du spectre.
Une première approche consiste à ne pas réaliser un local totalement étanche. Derrière la couche amortissante, le mur-pignon et son galandage sont percés de 6 évents communiquant directement (via l'amortissant) vers l'extérieur, dûment protégés par de fines grilles inox «anti-bestioles». Leur nombre et leur section ne sont pas vraiment critiques, ils visent à créer ce que je nommerai une pré- fuite acoustique située juste après l'amortissant, mais avant un système de prolongement en longueur acoustique de la salle décrit ensuite.
Remplissge de la cavité arrière, séparée de la pièce d'écoute par un mur de clostras derrière lequel on trouve 80cm de laine de verre déposée en nappe les unes sur les autres.
Devant le mur-pignon un galandage est construit afin qu'il ne reste nulle part de paroi non doublée. Tout contre le galandage une épaisseur de 0, 80 m en laine de verre monte du sol au plafond : les nappes sont empilées les unes sur les autres, les inférieures en nuance « dure », puis souple vers le plafond afin d'éliminer le tassement à long terme (mais rien n'a bougé à ce jour). Pour masquer cette masse inesthétique, un rideau voile ou une tenture auraient à la rigueur suffi. J'ai préféré une bien meilleure protection en l'isolant par un mur de claustras contenant ses quelques 14 M3 de volume, non sans avoir auparavant interposé une toile moustiquaire (en fibres de verre) l'enveloppant et la dissimulant totalement.
Claustras et toile demeurent acoustiquement transparents, je ne regrette pas l'option.
Toute cette structure ne rejoint pas les parois latérales, ménageant à droite et à gauche deux dégagements (garnis de toile de verre sur tranche) de largeur 0, 47 m, sur la hauteur totale : les tentures latérales arrière de la salle peuvent y être rétractées ; mais leur rôle essentiel consiste à jouxter les deux évents rallongeant acoustiquement l'auditorium : je vais y venir.
Nota : on ne peut construire un mur de claustras de grandes dimensions sans poutrelles de décharge intermédiaires en hauteur et largeur, pour des raisons de résistance mécanique. Il les fallait minces pour l'acoustique, ce qui a motivé l'emploi de longrines de plancher en béton précontraint. Voilà l'explication de ce fond de salle ajouré, encadré puis barré par elles, mais ensuite masquées par des casiers de rangement pour CD's (photos).
Rallongement acoustique d'une salle .
Depuis le fond de pièce, sur la majeure partie de sa longueur existe un espace de largeur (donc de section) variable entre murs interne et externe, à peu près symétriquement des deux cotés.
Pourquoi ne pas tenter de créer, au moyen d'évents de communication latéraux en arrière-salle, un retour d'ondes dans ces sortes de conduits hauts et étroits, tout en les faisant aboutir le plus loin possible à l'extérieur par une série d'ouvertures ?
Ces boyaux aléatoires sont au surplus revêtus d'une couche calorifuge en laine de verre appliquée sur parois internes de la boîte externe, ce qui concourt à un supplément d'amortissement de surfaces déjà brutes et rugueuses.
On le voit, l'auditorium n'est décidément pas étanche : ce sera confirmé une dernière fois au niveau des charges arrière des haut-parleurs de grave.
Schéma de principe : système de retour d'ondes AR (un seul cote représenté) :
Le dispositif prend aussi une part sérieuse en efficacité d'amortissement arrière de la salle aux TBF : par résorption partielle d'ondes dans les conduits via les évents latéraux en fond de pièce.
Nous serions portés à croire que, vu la longueur des retours, le local serait acoustiquement rallongé de ~8m (longueur approximative de parcours dans les conduits). Il n'en est rien car ces labyrinthes, étroits par endroits, sont de ce fait assez inhibiteurs, de faible rendement, l'air n'y circulant pas en totale liberté.
J'avoue au départ avoir été perplexe sur la crédibilité du système. Je n'ai été édifié qu'ultérieurement, l'auditorium à peu près fini avec ses corrections en place, les grands pavillons opérationnels, l'expérimentation (facile) aussitôt entreprise :
Les entrées de l'amplificateur dédié au grave connectées à un générateur BF explorant la plage « infra », les deux voies en parallèle furent utilisées puis une seule au choix, les résultats sont superposables. Un simple papier pelure suspendu devant une ouverture reliant une extrémité de conduit à l'extérieur entre progressivement en vibration, la culmination amortie se centre à 15 HZ, le déclin d'énergie vers le bas débute à 14 HZ, c'est la plage de résonance (en demi onde) de la résultante salle + prolongements. D'où une longueur acoustique concrète jusqu'à 12, 2 m , alors que la longueur visible (apparente) du local est 8, 75 m depuis les arêtes de parois internes des pavillons jusqu'aux claustras, plus ~1 m en épaisseur d'amortissant AR claustras inclus : le procédé matérialise un rallongement, vu par le grave, d'au moins 2, 5 m.
L'expérience exige une puissance appliquée aux (ou à une) voies de grave très supérieure au seuil limite auditivement tolérable : au minimum 2 x 50 W (ou 1 x 100 W sur une voie) pour remuer le papier pelure suspendu au-dehors. Le faible rendement évoqué plus haut se confirme, en vertu de l'aspect semi absorbant des conduits.
En définitive on n'a fait que tirer parti de cavités existantes, au prix de deux évents latéraux internes de 0, 30 x 3, 10 m à créer. L'opération se solde par un bénéfice sensible sur le double plan du rallongement puis de l'amortissement arrière de l'auditorium.
Amortissement des murs de galandage. Ici le mur Gauche en entrant dans la pièce.
Traitement acoustique au niveau du plancher .
Un problème essentiel à résoudre au niveau du sol consiste à absorber les premières réflexions d'ondes (réflexions primaires) provenant des sources interférant avec les ondes directement perçues. Plutôt qu'une surface de moquette épaisse posée devant les haut-parleurs, inefficace au-dessous du bas médium, j'ai adopté la solution d'une fosse de 0, 35 m de profondeur, occupant la largeur de la salle, sur une longueur de 2 m. Elle est remplie de matières absorbantes diverses : chutes de feutre, spaghettis de polystyrène récupérés d'emballages Onken…, laine de roche, toiles de jute. La fermeture supérieure, acoustiquement semi transparente, est réalisée en caillebotis de chêne assorti au plancher lui faisant suite, car il fallait à cet endroit très passant assumer solidité et esthétique. La profondeur de 0, 35 m ne résulte nullement d'un calcul, elle est simplement une limite constructible non franchissable.
Je pense que cette fosse a également une influence annexe au niveau du raccordement au sol des parois basses des grands pavillons : ces dernières présentent une pente à -5 %, le caillebotis de fosse puis le plancher redevenant ensuite nécessairement horizontaux. A ce niveau l'effet d'un voisinage de parois délicat par rapport à l'expansion devrait s'en trouver amoindri.
Depuis la fosse jusqu'aux claustras au fond, un plancher en chêne du type collé a été adopté. Il a la particularité d'être en assemblage de fines lattes présentées sur chant (plancher Panaget), son épaisseur est de ce fait portée à 24 mm. Outre l'esthétique, ce choix a bien entendu été guidé par la vocation acoustique du local.
A part la fosse, tout le sol - vitrifié - est de nature rigide et lisse. J'ai écarté toute solution de moquette collée, fastidieuse à retirer si l'auditorium s'avère subjectivement trop éteint : mieux vaut le cas échéant installer un tapis amovible, lequel s'est présentement avéré inutile.
En définitive depuis l'entrée jusqu'en fond de local, le sol se décompose en trois parties : d'abord les parois basses des pavillons confondues avec une zone d'entrée, le tout incliné à -5 %, en carrelage vitrifié de 325 mm ; Ensuite le caillebotis de fosse ; Puis enfin le plancher sur chant.
L'unique traitement acoustique du niveau inférieur est donc la cavité absorbante. Les mesures paraissent en démontrer la grande efficacité. Elles ont aussi révélé l'intérêt qu'il y aurait eu à la prolonger jusqu'à 2, 40 / 2, 50 m.., mais au prix d'une fragilisation mécanique peu acceptable.
Emplacement de la table porte - appareils .
L'appellation « conteneur d'appareils » conviendrait bien à cet ensemble. Le plateau supérieur est une dalle de béton armé de O, 67 x 2, 75 x 0, 10 m perchée sur 6 jambages minces armés descendant au sol sur fondations dédiées. La hauteur disponible sous table, depuis le plancher, atteint 1, 05 m. Le plan, fini en carrelage sans joints, est donc juché à ~1, 15 m du sol : les proportions d'un « comptoir » en quelque sorte.
L'espace sous table permet d'y loger 4 armoires Minirack de fabrication Schroff, les différents coffrets d'électroniques (amplificateurs, filtres répartiteurs de fréquences, mise en marche progressive, variateur d'éclairage) y sont dans l'état actuel encore montés en rack par des coffrets de même marque.
Au sol, une mini fosse ménagée entre les jambages centralise les arrivées secteur (2 x 4 fils + réseau d'éclairage) en provenance du tableau général, les boîtiers de connexions, les réseaux de gaines pour câbles de haut-parleurs, la gaine HF, un filtre secteur à L-C, un transformateur d'isolement, un départ de terre (unique) sur barre de cuivre de 250 x 30 x 30 mm multi- taraudée, plus quelques annexes. A ce niveau les réseaux secteur et les nappes de câbles / HP sont séparés par des blindages en plaques de cuivre reliées à la terre.
Dimensions définitives .
En cours de réalisation quelques impondérables apparaissent. Par exemple il a fallu majorer la hauteur sous plafond, les murs internes recevant par rapport aux prévisions une assise supplémentaire en pierres de béton, d'où rehaussement de tout l'ensemble : afin de compenser l'espace occupé par les corrections hautes.
Voici donc une récapitulation des cotes et volumes définitifs essentiels :
Hauteurs sous plafond : 3, 10 m en bordure de dièdre ; 3, 75 m à la faîtière.
Largeur au départ des pavillons : 4, 72 m entre parois planes jouxtant les flancs de salle.
Largeur au maître-couple de la salle : 5, 51 m avant léger resserrement vers les claustras du fond.
Longueur, des arêtes internes des pavillons aux claustras du fond : 8, 75 m (+ 0, 90 m d'amortissement AR).
Volume de la salle seule : ~153 M3, sans pavillons, ni amortissement arrière, ni creux des corrections.
Volume estimé « apparent » des 2 pavillons de grave : ~13, 5 M3.
Volume le l'amortissement AR, claustras inclus : ~14 M3.
Volume en creux des corrections latérales : estimé à ~2, 5 M3, approximatif…
Volume en creux des corrections au plafond : estimé à ~2 M3, approximatif.
Volume total « vu » par le grave : pratiquement ~185 M3.
Surface « déambulatoire » au sol sans pavillons ni amortissement AR : ~ 44, 7 M2.
Nous sommes donc loin de proportions immenses. Dès son origine le projet visait un auditorium plutôt intimiste, pour 2 personnes, jusqu'à 4 exceptionnellement.
Corrections acoustiques : parois latérales , plafond .
Généralités :
Relativisons le débat par une lapalissade : un auditorium privé n'engendre pas une acuité de problèmes aussi étendue que pour une salle de concert. Autrement dit un local de volume modéré - déjà proportionné en dimensions - est plus aisé à corriger acoustiquement qu'un très grand, la mobilisation de moyens à utiliser dans l'un ou l'autre cas ayant peu de commune mesure.
L'audiophile calé dans son fauteuil d'écoute exigera le naturel, la neutralité, la haute résolution, la concision du message sonore (musical), la perception du moindre micro détail, la pureté alliée au « filé » des timbres, la séparation des traits instrumentaux, le suivi dynamique lors de grands écarts de niveaux, le tout parfaitement repérable spatialement dans les trois dimensions… ! Donc à priori : perception quasi-directe du champ depuis les sources, sans effets d'échos perturbateurs ?
Nous irions alors droit à la chambre sourde, nos oreilles ne supporteraient pas d'y être cloîtrées, la nature humaine (pour ne pas dire la nature tout court) a éminemment besoin de champ réverbéré.
Tout l'art consiste, précisément, à maîtriser suffisamment ce dernier : Il en faudra une proportion telle que la justesse de réponse en zone d'écoute demeure intacte.
Le traitement acoustique optimal devra dés lors réaliser un compromis : obtenir une salle suffisamment vive, à l'opposé de terne et ennuyeuse, homogénéisant bien le champ réverbéré dans la globalité du spectre.
Pour commencer :
Une première approche consiste à rechercher un contexte clair, réfléchissant voire diffusant si réalisable, derrière les sources ou à leur niveau. Le fond du local étant par contre traité absorbant.
Avec de grands pavillons à surfaces lisses - courbes ou semi rectilignes - occupant quelques 80 % du front de salle, je me trouvais dans un cas particulier de n'avoir à choisir ni nature ni traitement de parois. Mais l'aspect clair recherché en zone avant demeure par nature tout à fait patent.
J'ai déjà abordé plus haut le sujet du traitement amortissant d'arrière-salle, assez volumineux.
A ce stade se trouve déjà esquissée la propagation des ondes dans un sens longitudinal privilégié, d'avant en arrière du volume délimitant l'auditorium.
Evolutions envisageables :
Doit-on faciliter encore ce penchant directif ? Nous entrons là dans un domaine de choix affectif, dépendant d'options de traitement de parois latérales et de plafond. Elles s'appliquent le cas échéant en proportion non systématique, mais de préférence mêlées à d'autres choix plus absorbants puis diffusants. Le processus consiste à rajouter à l'effet avant -- arrière (clair / éteint) un « accrochage » en cours de route de la propagation d'ondes : on en accentue quelque peu la tendance unidirectionnelle.
L'auditorium se trouve dès lors polarisé, j'ai en fin de compte « voté pour ». Mais en ne reniant pas pour autant d'autres types de corrections, que l'on pourrait préférer pour raisons spécifiques (voir plus bas).
L'option polarisante impose un amortissement d'arrière-salle certainement mieux établi par rapport à ce qui serait tolérable avec d'autres corrections. En effet la propagation favorisée vers l'arrière des fronts d'ondes implique ensuite leur absorption énergique, faute de quoi le phénomène du retour serait exacerbé.
A ce propos, il est crucial de rappeler qu'en raison de la perte d'efficacité d'un traitement conventionnel lorsque la fréquence décroît, les gros problèmes d'ondes stationnaires n'apparaissent vraiment que sous 250 / 280 HZ.
La tendance multi voies se développant, la présence de sources arrière ou latérales peut motiver la perplexité face à l'option de diffusion dirigée : si la salle est polarisée d'avant en arrière, la propagation d'ondes n'est-elle pas prise à rebrousse-poil des voies arrière vers le point d'écoute ? Dans mon contexte de local moyen, la distance d'écoute de telles sources serait très inférieure au recul avant : la perception de leurs informations annexes serait quasi-directe, sans intervention des corrections devenant hors trajet.
Voici ce que l'on voit au plafond quand on entre dans la salle. Les Haut parleurs étant derrière.
Revenons au traitement polarisant :
Le compromis en volume, formes et proportions établi ; le pari sur le traitement par polarisation lancé : l'amalgame raisonnable des paramètres sous-tendait l'accessibilité en moyens de construction d'éléments correcteurs. On le verra, ces derniers ne font appel qu'à des matériaux traditionnels, rien de bien spécial ni d'ésotérique en la matière, si ce n'est l'exigence de grands soins d'exécution.
Entre possibilités les profils en forme de redans - ou épis - ou trièdres - entraient dans ce cadre de faisabilité. Ils incluent l'intégration heureuse, dans les zones de traitement latérales, d'éléments ergonomiques médians : rangements divers, logement de fenêtres dont le local est quelque peu avare pour raisons acoustiques.
Voici ce que l'on voit au plafond du fond de la salle. Les Haut parleurs sont alors face à nous.
Les murs latéraux offrent le même spectacle.
Voir Images plus haut. et commentaire. suivants.
Un trièdre se présente en section de triangle quelconque, il est fixé soit par scellement sur paroi latérale, soit par boulonnage sous plafond. Son grand coté est son plan de scellement ou de fixation. Son petit coté, dirigé vers les sources, est acoustiquement transparent : cadre tendu de tissu en latéral, isorel ajouré en plafond. Sa 3ème face est rigide, réfléchissante, sensiblement orientée vers la zone d'écoute voire l'arrière-salle. Le volume interne est comblé de matières absorbantes : laine de roche, de verre, chutes de feutre, selon croquis schématique ci-dessus.
Les sections triangulaires des trièdres diffèrent les unes des autres, de l'avant vers l'arrière de la salle : les hauteurs sont régulièrement dégressives en direction du fond.
Au plafond, la même loi de régression est maintenue, mais avec recherche d'intégration acoustique des poutres en retombée.
De ce fait les angles d'inclinaison des faces réfléchissantes diffèrent tous, on les dit aléatoires entre eux.
L'effet de polarisation acoustique est obtenu par l'alternance de faces soit absorbantes que voient les haut-parleurs, soit réfléchissantes que voit un auditeur situé en zone d'écoute ou à l'arrière.
Notons qu'un tel traitement produit un temps de réverbération croissant selon que l'on se place à l'entrée ou au fond du local : l'expérience des mains frappées l'une contre l'autre révèle d'abord la matité à l'entrée, puis une montée sensible de réverbération en avançant (voir les mesures). Des tentures latérales rétractables en autoriseront ensuite une marge de contrôle.
Un autre rôle essentiel que jouent ces corrections consiste à inhiber efficacement les réflexions primaires en latéral et au plafond : elles complètent ainsi l'action de la fosse absorbante au sol.
Particularités au niveau des faces latérales :
D'après les dessins ou photographies, on remarquera que les volumes en trièdres ne montent pas en continu du sol au plafond. A peu près vers la mi-hauteur, la structure est rompue par un aménagement en alvéoles contenant des étagères d'espacements variés. Le coté / façade du bâtiment y inclut aussi l'une des fenêtres, l'autre (coté / terre) ne comporte pas d'ouverture située à l'aplomb des corrections, car reportée plus en arrière.
Cet agencement a été pensé pour divers motifs :
1°)- Les contingences domestiques bien sûr, les rangements indispensables, une fenêtre contenue, l'esthétique par évitement de formes trop monolithiques.
2°)- Tout est réalisé en Siporex d'épaisseur 6 cm, modelable et raccordable à souhait. Avec une densité relativement faible, ce produit est assez neutre, sans fibrage. Il serait toutefois imprudent, d'un point de vue acoustique, de le monter sur de trop grandes hauteurs en porte à faux. Le compromis retenu permet précisément de liaisonner les panneaux réfléchissants des trièdres sur 3 cotés pris sur une hauteur modérée. L'arête restant en l'air est ensuite entretoisée par le cadre tendu de tissu constituant la petite face transparente, avant l'absorption interne.
3°)- Obtenir une rupture, un changement, une mixité de genre dans le traitement acoustique, dans un esprit exposé plus haut. Au niveau de ces « tranches » le traitement devient plutôt diffusant, son efficacité est directement liée au remplissage suffisant des casiers en livres, disques ou objets divers.
Particularités au niveau du plafond :
Il aurait été acrobatique de maçonner des trièdres en Siporex à la dalle du haut.
Les volumes triangulaires sont donc ici fabriqués, y compris la grande face appliquée sous plafond, en contreplaqué CTXB de 19 mm. Afin d'éviter la déformation en poche de tissu tendu face au sol, j'ai adopté pour les petits cotés de l'Isorel ajouré. L'intérieur est fortement entretoisé. Le boulonnage énergique au plafond de chaque élément par les tiges filetées concourt à la rigidité. Le remplissage absorbant est le même qu'en latéral.
Comme expliqué plus haut : les poutres intermédiaires soutenant la dalle apparaissant partiellement en retombée, j'ai fait en sorte d'en atténuer l'effet en les englobant dans la structure. La loi des hauteurs dégressives perdure, mais elles sont moins prononcées qu'en latéral, l'effet polarisant haut s'en trouve adouci. En contrepartie il n'y pas, au plafond, de mixité en traitement acoustique comme en latéral.
Entre autres, si des redans (trièdres, épis) volumineux sont installés en situation dominante, une excellente alternative tendant vers « l'aléatoire » consisterait à transformer, du moins partiellement, ces surfaces en diffuseurs de Schoeder, ou à les convertir en secteurs cylindriques, à moins de les équiper de calottes sphériques : leurs propriétés diffusantes multidirectionnelles à énergie constante seraient ici les bienvenues.
Confort , détails , finitions , aspect interne .
En zone rurale je n'avais pas à résoudre de problèmes aigus d'isolation phonique par rapport à l'extérieur (sauf engins agricoles bruyants, peu fréquemment). Par contre l'isolation thermique en latéral et surtout en toiture est de rigueur l'été dans la région : les 2 x 4 cm de Roofemate entre dalles du haut (voir rubrique toiture) assument parfaitement ce rôle, en plus de leurs propriétés phoniques. En hiver l'isolation thermique s'inverse, gardant en intérieur chauffé une température constante quelle que soit l'extérieure. Les corrections en plafond, remplies d'absorbant, concourent partiellement à ces qualités.
Confort , détails , finitions , aspect interne .
En zone rurale je n'avais pas à résoudre de problèmes aigus d'isolation phonique par rapport à l'extérieur (sauf engins agricoles bruyants, peu fréquemment). Par contre l'isolation thermique en latéral et surtout en toiture est de rigueur l'été dans la région : les 2 x 4 cm de Roofemate entre dalles du haut (voir rubrique toiture) assument parfaitement ce rôle, en plus de leurs propriétés phoniques. En hiver l'isolation thermique s'inverse, gardant en intérieur chauffé une température constante quelle que soit l'extérieure. Les corrections en plafond, remplies d'absorbant, concourent partie
Le local est aéré et éclairé par 3 fenêtres, plus 2 petites ouvertures dans les dépendances. Les 2 fenêtres du coté façade sont doublées : duplex de croisées vitrées pour chacune en plus de volets pleins en bois. Les vitrages des croisées externes sont en doubles épaisseurs classiques, par contre tous les internes sont en glace de 12 mm suffisamment inerte, les surfaces en ayant été volontairement modérées.
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Le chauffage, par le sol, est un réseau électrique intégré dans la surface habitable du bâtiment, englobant même les locaux des haut-parleurs de grave afin de garantir partout l'homogénéité en température. Rien n'est visible. Dans l'auditorium chauffé, qui le veut circule pieds nus sans prendre froid.., c'est fort agréable au contact d'un plancher en chêne.
Noter la double fenêtre afin d'obtenir une bonne isolation phonique mais aussi thermique.
L'éclairage électrique « doux » dans la salle est mixte : une partie indirecte par 6 appliques translucides en cornets (lampes halogène, de75 W chaque), plus 3 points lumineux suspendus, abat-jour en chapeau chinois et lampes globe (à incandescence, 100 W chaque).
L'intensité lumineuse des 9 points (puissance ~0, 75 KW) peut être réglée continuellement de zéro au nominal par un transformateur Variac mû par servomoteur télécommandé. Les variateurs à triacs ont été évités.
De nombreuses prises de courant annexes sont prévues en périmètre, plus une au sol alimentant un point de lecture éventuel, en zone d'écoute, par luminaire halogène additionnel.
Les locaux contenant les haut-parleurs de grave ont chacun leur propre éclairage + prise de courant.
L'éclairage des annexes, classique, n'appelle aucun commentaire.
Ré- énumérons pour mémoire ces annexes : deux, récupérés dans les courbures arrière des pavillons de grave (sic) : commodités d'un coté, petit débarras de l'autre. Sur l'entrée un mini grenier est aménagé. Le hall d'entrée est logé entre les deux pavillons et les sépare.
Les finitions dominantes internes sont réalisées en peinture mate acrylique. La nuance choisie - par madame - est actuellement dans les tons d'orangé pâle, mais si nous en changeons un jour je garantis qu'elle n'aura pas la moindre influence psycho acoustique… Par contre les parois actives des grands pavillons sont finies en peinture laque, je donnerai ensuite de plus amples détails à ce sujet. Plus loin dans la salle, certaines finitions (murs latéraux à l'arrière, alvéoles d'étagères, cadre de fenêtre) sont réalisées en textile « Boucline » collé, de ton complémentaire. Enfin, étagères et surfaces inférieures des alvéoles sont en chêne verni.
Tout cela dans un but bien précis : rendre l'auditorium chaleureux, convivial, non ostentatoire, relaxant au regard, j'avais à bon escient utilisé dans l'Audiophile le terme « serein ». Il s'agit là d'un aspect très important lié à l'écoute, laquelle ne doit être altérée par aucune sensation déplaisante.
Un mot concernant les 4 fauteuils : du genre « pullman », trop surbaissés je les ai élevés par des socles garnis de feutre au contact du plancher, ce qui permet en théorie de les glisser facilement sans rayer le sol. Ils sont confortables, mais je les trouve un peu massifs : peut-être un jour y aura-t-il recherche vers d'autres genres mieux actualisés.
Petit détail : Les « tranches » triangulaires des épis de correction au plafond sont recouvertes de moquette collée afin de contourner les effets éventuels de voisinages résonants
Grands pavillons de grave .
Point de départ :
J'avoue être passé au sujet du grave par des préliminaires éludant la construction de grands cornets, prenant en compte les charges en baffle infini (trou dans le mur + salle arrière), bass-réflex, labyrinthe, ligne acoustique ouverte…, solutions menant de toutes façons à d'imposants volumes inhérents au bas grave, si ce dernier doit être traité sans concession.
Pour les autres canaux, du bas médium à l'aigu, le haut rendement était l'option de base à ne pas remettre en cause : d'où l'emploi systématique de chambres de compression chargées par des pavillons et installation multi amplifiée.
S'il fallait retenir les pavillons jusqu'au spectre inférieur, la notion du volume mobilisé se trouvait encore aggravée (mais tant qu'à faire..), outre la problématique de leur construction selon l'emplacement ; problèmes à confronter à un ensemble d'arguments décisifs en leur faveur :
· Faculté d'obtenir dans tout le spectre audio - bas grave inclus - l'universalité en type de charge, autrement dit le haut rendement étendu partout.
· Degré subjectif en naturel de restitution atteint par les charges à pavillons bien conçus.
· Perspective de ne pas enclore les haut-parleurs en milieu plus ou moins « colorant ».
· Course des équipages mobiles considérablement réduite, même à haut niveau dans le grave, contrairement à ce qui se produit avec les autres charges.
· Utilisation d'équipages mobiles relativement légers, autrement dit de haut-parleurs conçus pour charge à pavillon (il existe peu de modèles, vraiment adaptés à cela, sur le marché).
Tentant une réalisation avare de compromis, en finalité je n'avais d'autre alternative que de relever un défi ardu mais passionnant : suivre la voie tracée par certains confrères, construire et expérimenter ces grands systèmes en instillant si possible une note personnelle.
Compatibilités de formes entre pavillons et salle :
Imaginons le pavillon fictif tendant au quasi-« parfait » :
Sa section transversale est symétrique sans angles (ronde, ovale) par rapport à un axe rectiligne ; Ses proportions sont généreuses au regard d'une étroite plage de fréquences à reproduire ; Ses parois - lisses et rigides - suivent une loi de progression rigoureuse ; La température est constante ; Il est installé en air libre et calme, sans obstacle ambiant ; Le haut-parleur associé ne rayonne que vers la gorge, son énergie arrière (perdue) est en ambiance libre mais inhibée ; L'équipage mobile réalise le miracle d'être rigide sans inertie, le module d'élasticité de la suspension est symétrique de part et d'autre du point de repos.
Nous serions presque en condition théorique de conformité aux formules d'évolution d'aires, toutes établies en vertu de ces critères. L'expansion après bouche se poursuivrait sans grande contrainte, perpétrant la plénitude de performances y compris subjectives.
Le fonctionnement collerait-il pour autant strictement à la théorie, les fronts d'ondes progresseraient-ils dans le cornet selon une enveloppe de formes constante ? Certainement pas…, notamment si la fréquence varie ou si plusieurs fréquences simultanées sont émises, même dans une plage circonscrite (<< 3 octaves).
Conjoncture aggravante : le volume de grands pavillons devient marquant face à celui du local où il faut bien les loger. Dès lors assez éloignés des conditions imaginaires, nous prendrons en compte un fonctionnement en milieu réactif induisant certains ajustements logiques : tout l'art consiste à rendre ces derniers acceptables, à tout faire pour que la salle reçoive les pavillons en complémentarité ou prolongement de formes, sans discontinuités par trop flagrantes.
Des raisons de place disponible contraignent parfois de tolérer une rupture d'expansion dès après la bouche, par voisinage trop immédiat de parois ou obstacles massifs perturbants dans cette zone encore sensible, selon ces quelques exemples à ne pas suivre :L
Paradoxalement sur le terrain, de tels arrangements peuvent malgré tout s'avérer efficients selon configuration plus ou moins favorable du milieu. L'expansion après bouche se répartit alors aléatoirement, comme elle le peut en fonction des éléments présents. Il faut croire qu'une dose de propension accommodante, dont paraissent faire preuve les grands pavillons en certaines circonstances, intervient alors fort heureusement.
Raccordement optimal à la salle, quels pavillons retenir, approche du problème :
Lorsque la réalisation est entreprise depuis zéro, les pavillons de grave sont préalablement pensés, avant la salle qui les reçoit : les deux forment un tout, le lieu commun les dit indissociables.
La saga débute par une recherche de positionnement par rapport au local, de telle sorte qu'il n'y ait nulle part rupture de formes trop aberrante.
J'ai d'abord planché sur l'implantation de pavillons au plafond, en forme de trémie :
Outre l'aspect externe du bâtiment qu'ils imposent, leur réalisation est ardue, conduisant parfois à des dimensions trop restreintes. Ils exigent des coffrages élaborés, précis et rigides, admettant sans flexions la masse de béton à couler, sans compter les poutraisons ou soutènements hauts, aptes à supporter leur poids construit.
D'autres alternatives en sous-sol furent écartées pour raison d'humidité, imposant un cuvelage étanche établi dans la règle, les formes de pavillons descendantes constituant par ailleurs de remarquables réceptacles à poussière.
Tous atermoiements digérés, mon cas ne laissait raisonnablement en lice que l'alternative compacte en rez-de-chaussée, à laquelle je me suis finalement amarré. A ce stade je sais gré à Mr Jean Hiraga, lors d'échanges de vues, de m'avoir détaillé ses propres concepts dont je me suis largement inspiré : ils cumulent leur foison d'avantages, en osmose avec mes idées, la relative facilité de construction (que l'on n'attendait plus) n'en étant pas l'un des moindres.
L'avant-projet initiateur se présentait ainsi :
Plusieurs haut-parleurs sont ici disposés en colonne, la gorge prenant la forme d'un étroit et haut rectangle.
La largeur de salle dont je disposais m'a toutefois conduit à « dérouler » les pavillons : de courbés à 90° à l'origine les voilà devenus frontaux, les axes des HP's remis parallèles à l'axe médian du local :
J'obtiens ainsi la similitude en longueurs développées des parois actives essentielles, à laquelle j'attache beaucoup d'importance ; l'opération rendant par ailleurs les pavillons moins asymétriques.
Pavillons de grave longs, raccourcis, ou adaptés ?:
De très longs pavillons (>=10 m) sont parfois accusés de générer du « traînage » : temps prolongé d'établissement d'un signal au point d'écoute par rapport à l'instant émissif émanant du - ou des - HP. Ce problème se résout aisément de nos jours, grâce aux techniques numériques alignant temporellement entre eux tous les transducteurs. Le reliquat persistant maintiendrait toutefois une certaine dilution, une perte en définition des groupes de signaux au cours du long trajet, auquel s'ajoute - ne l'oublions pas - la distance d'écoute : l'avis demeure néanmoins corrélatif aux fréquences à reproduire, ne s'agissant ici que de grave.
Rappelons cependant que la grande longueur est la seule alternative envisageable aux TBF lorsqu'on utilise une section de gorge limitée, afin de maintenir le plein rendement du pavillon à une fréquence de coupure suffisamment basse, sans danger pour l'équipage mobile.
Utiliser des pavillons courts pour le spectre inférieur paraît à première vue être un non-sens. Plusieurs réalisations connues, toujours en association heureuse avec le local, ont pourtant suivi avec succès cette piste.
En ressassant les éléments du débat, en fin de compte apparaît le moyen terme entre ces choix extrêmes. Lequel engendrera à son tour, par nature, un « train de mesures » obligé : 1°)- Créer un couple pavillons + salle tel que cette dernière les prolonge convenablement, les cornets apparents ne constituant qu'un départ d'expansion ; 2°)- En corollaire les bouches réelles se rapprocheront de la zone d'écoute ; 3°)- Adopter une grande aire de gorge compensant l'insuffisance théorique en longueur, d'où l'emploi en parallèle de plusieurs haut-parleurs : six dans le cas présent.
Une telle combinaison conduit automatiquement au choix de haut-parleurs électrodynamiques. Fonction de l'importante surface émissive à obtenir, le compromis du diamètre optimal paraît se situer autour de 380 mm pour des raisons de puissance motrice disponible rapportée à l'aire de diaphragme à mouvoir. Ce dernier doit répondre au paradoxe de la légèreté alliée à la rigidité. Le débattement réduit propre aux charges à pavillons (réussies) conduit à l'usage de suspensions périphériques « petits plis » très fiables. Je reviendrai plus loin sur les Altec 515-E utilisés, parmi les rares bien ciblés à l'époque (1992 / 93).
Les haut-parleurs alignés verticalement, l'allure de gorge en résultant, mènent à une expansion fournie très majoritairement par les parois verticales des cornets : circonstance favorisant le raccordement sans rupture de celles externes (semi planes) aux flancs du local.
La porte séparant l'auditorium du hall d'entrée part d'un modèle « haute isolation » (portes Placal, données pour -30dB) ; du coté / hall elle a été épaissie d'une contre paroi ménageant une cavité remplie de sciure (afin ne pas trop l'alourdir), le coté / salle est recouvert de moquette collée. Les portes secondaires, du même modèle mais plus étroites, n'ont pas reçu de traitement complémentaire.
Poids et inertie sont augmentés par les parpaings retournés et remplis de sable.
La Dalle supérieur de chaque pavillon est elle aussi inclinée (ici avant coulage)
Le premier
Le second
Le sablage de la partie supérieure des pavillons.
Ainsi donc coexistent les pavillons dits construits (ceux apparents) et les réels (effectifs), grâce au début de salle adapté poursuivant les premiers. Pour chacun le périmètre effectif de bouche équivaut à une section oblique du local, soit au moins 18 m (et non les 13 / 14 m mentionnés dans l'Audiophile) en tenant compte de la convergence homologue interne de leurs plans/cordes générateurs de fronts d'ondes.
Du point de vue de la faisabilité, les parois essentielles devenant verticales, il n'y a plus grand mérite à les monter massives et inertes à souhait : oubliées les sujétions de coffrages ! Tout est à base d'agglomérés creux standards de 20 cm montés à l'envers, cavités orientées vers le haut puis bourrées de sable, assises jointoyées au mortier et disposées en quinconces jusqu'au sommet. Le fini maçonné interne, précis grâce à un gabarit plat ayant servi par retournement aux deux pavillons, est un enduit au sable extra-fin (sable de Biot) riche en mortier, très adhésif aux parpaings. Plus tard une « superfinition » a été réalisée en fines couches de mastic poncé, puis à la peinture laque.
Les parois mineures sont deux plans inclinés : la dalle de sol à -5 % afin de rehausser par rapport au plancher les HP's d'en bas ; puis une dalle de haut à +16,82 % en béton armé de 0, 15 m surmontée par 0, 20 m de sable, l'angle de site ayant résulté d'un calcul d'expansion menant à une largeur construite (apparente) par cornet de 1, 95 m.
Chaque pavillon pesant aisément les 11 t, il est indispensable de ramener les parois sur fondations dédiées, cette mesure renforçant encore l'inertie du sol comme signalé.
Mieux qu'un discours, une série de photographies exposera in situ le mode et les étapes de construction, gorge exclue car décrite à part :
Précautions recommandées en zone avoisinant la bouche, effet de bord :
Avant même d'aborder le thème d'une formule d'expansion pour le grave, indépendamment de celle-ci, il faut se souvenir que ces grands cornets sont couplés à un local clos de volume relatif limité.
Soit un pavillon de dimensions finies, dont l'angle d'ouverture est fonction de sa formule. Au niveau de son embouchure subsiste - aussi peu que ce soit - un écart de pression par rapport à l'air, donc une discontinuité d'adaptation : on est dès ce stade confronté à l'effet de bord. Il en résulte, comme le confirment de récents travaux, une tendance aux reflux d'ondes vers la gorge interférant avec les fronts directs, déjà capricieux et si peu maîtrisables.
Cerise sur le gâteau : même en l'absence d'obstacle au-devant des bouches, le simple fait qu'elles soient tant bien que mal jointes aux parois d'un local fini en constituera un. Nous y rajouterons le mobilier, les irrégularités de parois, les impondérables de construction (auxquels je n'ai pas été soustrait), la présence de personnes, les autres HP's contenus intérieurement…
Ce voisinage involontaire aura sa part d'action additionnelle sur la libre expansion, à la fois comme frein et réflecteur diffus.
Le bilan de ces calamités se réduit à « de la gêne là où il ne faudrait pas », un peu comme les haies du 110 m !
Par ailleurs, dans un pavillon sur la majeure partie de la trajectoire X depuis la gorge, en zone de haute pression acoustique, il est impératif d'en assurer le maintien en charge rigoureux. A cet effet la précision en progression d'aires ne saurait y être négligée bien entendu.
Mais passée la zone critique, aux approches de l'embouchure, la pression a considérablement baissé : une moindre rigueur dans l'ordonnancement de l'expansion y devient admissible. Mieux : vers la bouche se profile l'astuce de combattre l'effet de bord ou d'obstacles par une légère entorse à la formule stricte de progression : en exagérant quelque peu cette dernière.
Ce faisant, par effet compensatoire on réalise une adaptation plus douce de la basse pression résiduelle à l'ambiance de salle, dans cette confrontation de milieux antagonistes.
Comment doser l'exagération, à partir de quel niveau de l'axe X ? Qui pourrait décliner des formules de calcul ? Nous abordons là un domaine intuitif, très dépendant de l'angle d'ouverture auquel conduit l'expansion, de l'importance des obstacles interposés, de leur distance. En ce qui me concerne je l'ai débutée dès le dernier tiers de X (se rapportant à la partie apparente construite), dans l'optique d'aires croissantes d'autres pavillons installés dans les grands, incluant les supports aux jambages volontairement grêles. Avec mes parois verticales donnant presque toute l'expansion, on verra plus loin que l'opération ne les aura que peu décalées.
Une autre solution élégante anti-effet de bord, cumulable à la précédente, consiste équiper la bouche de fentes de décompression d'aires progressives vers le bord, d'après les brevets de Mr Iwata. Elles sont transposables en séries d'alésages, voire en festonnage de bords leur conférant un aspect curieux. Choix d'une formule d'expansion pour le grave :
Les courbes de variation en résistance et réactance acoustiques au niveau de la gorge, établies en pavillons infinis obéissant à diverses lois de progression en fonction de la fréquence, sont suffisamment connues :
Plus bas, les pièces qui porteront les 6HP Altec 515E (par voie) et qui vont être positionnées puis scellées à la gorge des pavillons
Pose du carrelage et raccord du pavaillon au plafond de la salle.
Les Plaques d'inox sont désormais scellées dans les murs. Elles ont été fraisées et sont prêtes à recevoir les 6 HP ALTEC 515E
De longs faisceaux ont été installés associant les HP dans dans un montage 100% parallele pour controler l'impédance résultante de l'ensemble. Chaque Altec 515 E-16 a une impédance de 16 Ohms
Les fèches Bleues montrent l'entrée du tuyau arrières de 9,5m débouchant sur l'extérieur de la batisse complétant la charge avant par pavillon.
Construction et dévelopement des tuyaux formant la charge arrière.
Ouverture d'un des tuyaux
et de l'autre
Le Grand Pavillon et ses entrailles
Encore un petit préalable : Conscient d'entrer ici dans une phase délicate et intuitive, je pourrai fort bien hérisser les natures rigoristes par ce qui suit. Mea culpa, mille fois pardon ! L'engagement pris de ne rien éluder, ma condition d'amateur autonome, la perspective d'entretiens constructifs l'emportent sur une réserve timorée mal venue. Je me jette donc à l'eau .
Le coefficient d'expansion adopté est m = 0, 015.
Le paramètre de fonction (de « rapidité ») d'expansion est t = 0, 211.
Le rapport de ces facteurs est donc m / t = 0, 0711.
Ces valeurs sont propres à ma configuration de formes : elles ne sont fonction que de dimensions auxquelles il fallait parvenir, soit une longueur construite (apparente) de 2, 20 m, pour un périmètre construit de 1, 95 x 2, 88 m à ce niveau de longueur.
Ces pavillons sont à considérer comme modérément déformés. En effet l'axe X des haut-parleurs reste contenu dans leur volume. Ce qui permet encore, sans excès d'empirisme, l'application suffisamment précise de la loi d'expansion. En zone avoisinant la gorge les formes sont rigoureusement symétriques ; à X >>1 m l'asymétrie reste imperceptible, elle ne s'accentue progressivement qu'au-delà. Leur forme ne se justifie qu'en raison de leur communauté aux flancs du local censé les compléter.
Les deux parois verticales essentielles sont l'une presque rectiligne (son plan contient l'arête de départ d'évasement à 3° du flanc de salle), et l'autre en courbe établie complémentairement, compte tenu de l'inclinaison des plans inférieur et supérieur, comme de celle postulée des plans/cordes de fronts d'onde.
Une première hypothèse de base retient l'égalité en longueurs développées des parois principales : celle en courbe d'une part, puis la portion considérée sensible de la plane d'autre part. On évite ainsi un court-circuit dommageable, mettant les HP's en communication prématurée avec l'air, lorsqu'une paroi présente une forte disparité de longueur par rapport aux autres.
Apparaît alors la nécessité d'une convention corollaire, en raison de la torsion des cornets : ne pas user d'unités de longueur constantes au niveau de la paroi plane, mais en incrément de raison hyperbolique depuis la gorge. Les paramètres sont balancés en vue d'obtenir, du coté plan sensible, la relative égalité en longueur par rapport à la paroi courbe développée, dont il est question plus haut.
Mieux que le texte, un croquis aidera à saisir ce cheminement :
L'accroissement des unités de longueur (x') le long de la paroi plane (axe X') reste liée aux unités linéaires (x) sur l'axe X, selon l'incrément :
pour lequel on utilise les coefficients adaptés m' = 0, 008842 et t' = 0, 124363 ,
le rapport des deux étant maintenu à m' / t' = 0, 0711 = m / t de la formule d'aires (1).
2°)- Allure des quadrilatères délimitant les plans/cordes de fronts d'ondes :
Les deux parois verticales essentielles s'évasent progressivement, leurs lignes génératrices restant parallèles.
Les parois haute et basse sont des plans inclinés à -5 (bas) et +16, 82 % (haut), mais leurs lignes transversales - normales à la paroi plane et à X' - sont parallèles entre elles.
Lorsqu'un pavillon tend comme présentement vers l'asymétrie, il y a dévers progressif le long de X des plans/cordes déterminant les fronts, dans le sens de la torsion. Autrement dit chaque pavillon tendra à faire converger ses fronts vers le flanc opposé de la salle.
Dans ces conditions les deux bords verticaux des plans/cordes sont parallèles mais de longueurs différentes : exhaussée au niveau de la paroi plane (car plus avancé dans le pavillon), minorée au niveau de celle courbe (car en régression dans le pavillon). Les quadrilatères résultants, rectangulaires en zone de gorge, affecteront la forme graduellement prononcée de trapèzes lors de leur avancement vers la bouche.
Un croquis en perspective confirmera clairement cet aspect :
Ceci avéré, connaissant les deux bases des trapèzes, connaissant leurs inclinaisons (postulées), puis leurs aires selon la formule de progression (1), il sera aisé d'en déduire les hauteurs : les plans/cordes seront ainsi définis et situés.
3°)- Aspect concret des fronts d'ondes :
Voici encore une parenthèse embarrassante :
Il ne faut se faire aucune illusion au sujet des formes de fronts d'ondes réels, qui ne se présenteront ni en portions de cylindres, ni en calottes ovoïdes (ou sphériques pour des pavillons circulaires), encore moins en plans, leurs aberrations s'aggravant aux approches de la zone de bouche.
Les enveloppes de conformation sont mouvantes et aléatoires selon les fréquences, il peut y avoir génération de bulles de pression ou dépression, la vitesse de propagation dans le pavillon n'est pas une constante, la phase relative tourne…
Du moins faut-t-il attendre les perturbations majeures passée la mi-longueur de X (prise comme simple ordre de grandeur) ; les formes en zone de partance, avant cette limite diffuse, sont dans le cas général bien moins préoccupantes lorsque le pavillon est correctement conçu.
Au mieux peut-on estimer avoir des allures en « coussins » plus ou moins ventrus, sous les réserves expresses qui précèdent et avec des cornets quadrangulaires.
(Voir entre autres : Les Haut-parleurs, de Jean Hiraga ; travaux de Mr Le Cleach ; Loud Speakers, de Mc Lachlan ).
4°)- Dévers, selon distances (x et x') des plans/cordes de fronts d'ondes :
Avant d'aborder le problème de l'inclinaison des plans, présumons leur mode de progression au niveau de la paroi courbe :
Serait-ce une tendance « pivotante » ? : Ou plutôt « glissante » ? :
N'ayant pas de credo en un « pivotement » simpliste des plans les amenant au tassement, j'ai privilégié la thèse de leur glissement au fil de la courbe, dans l'optique d'une propagation selon longueurs similaires (développées) des parois essentielles.
Quelle sera donc la projection d'inclinaisons successives des plans/cordes ?
Tout « l'art » consiste à en apprécier, ou en simuler ( ?), ou en démontrer ( !) les valeurs angulaires le long du trajet vers la bouche. Le développement proposé est concocté selon les moyens des années 88 / 90 :
· En coupe horizontale d'un cornet, nous sommes en présence de deux axes représentatifs : A)- L'axe X des haut-parleurs comptabilisant depuis la gorge des unités de longueur linéaires dénommées x ; B)- L'axe X' commun à la majeure partie de la paroi plane, comptabilisant des unités de longueur progressives x' proportionnelles à x selon l'incrément (2) :
· A chaque unité de longueur linéaire x sur l'axe X (admettons ici tous les 10 cm) abaissons les perpendiculaires de X : ce seront les lieux des points générateurs de la future paroi courbe du pavillon.
· Sur l'axe X' portons les longueurs en unités croissantes x' , proportionnelles à x selon l'incrément (2) amenant les parois essentielles à des longueurs développées comparables. Nous aurons soin de lier chaque rapport x'= f / x :
· Revenons aux plans/cordes générateurs de fronts d'ondes, d'abord rectangulaires puis devenant trapézoïdaux vers la bouche. Prenons l'exemple du plan à x = 180 cm sur l'axe X , auquel correspondra x' = 227, 5088 cm sur l'autre axe X' selon l'incrément (2) (voir croquis incorporant le calcul).
Connaissant les pentes des parois planes haute (+16, 82 %) et basse (-5 %) du pavillon, nous pouvons calculer les deux bases du plan/corde trapézoïdal : la grande base B sera son coté vertical sur la paroi plane et l'axe X' à la longueur x' = 227, 5088 cm (soit B calculée = 289, 6379 cm) ; la petite base b sera son autre coté vertical sur la paroi courbe à la distance x = 180 cm (soit b calculée = 279, 2724 cm) ; calculs sur croquis ci-dessous :
· Toujours dans l'exemple de x = 180 cm, nous connaissons d'autre part l'aire du plan/corde calculée selon la formule de progression (1), soit ici : Sx = 37.040, 2564 cm2. Les bases du trapèze étant connues, nous pourrons en déduire sa hauteur H = 2 * Sx / B + b. Toutefois dans cette zone a déjà débuté la majoration d'expansion dont j'ai parlé plus haut. Ce qui amène ici H à la valeur finale de 132 cm au lieu des rigoureux 130, 2148 cm.
Depuis le point x' (227, 5088 cm) sur l'axe X', portons sur la perpendiculaire de X au point [x = 180 cm] la longueur H = 132 cm : nous obtenons le point générateur de la paroi courbe du pavillon sur le lieu situé à x = 180 cm.
· En réitérant cette construction pour chaque valeur de x sur l'axe X , auxquelles sont proportionnelles selon (2) les valeurs x' sur l'axe X' , on obtient sur les lieux perpendiculaires à X la succession des points définissant la courbe de paroi que devra obtenir le pavillon. Un calcul à l'envers vérifiera qu'à chaque plan/corde les valeurs d'aires Sx suivent la loi de progression (1), à l'exagération d'expansion près à partir de x = 160 cm.
Sur le dessin ci-dessous deux terminaisons de parois courbes sont tracées : l'une correspond à l'expansion établie sans adaptation, l'autre à la fin d'expansion majorée effectivement appliquée.
Ainsi a été construit le gabarit horizontal de formes ayant servi à monter les parois des deux cornets.
· Notons que dans ce développement, la loi de progression d'aires (1) ne prend en compte que celles de plans/cordes, et non de fronts « réels » supposés cylindriques ou autres, en réalité bien aléatoires au moins en fin d'expansion.
· Notons aussi que, pour les tenants de fronts d'ondes affectant des formes en secteurs cylindriques de flèches graduellement prononcées vers la bouche, une extrapolation du même procédé est tout à fait envisageable, au prix d'un postulat supplémentaire : l'incrémentation des flèches dans le pavillon. La formule de progression d'aires (1), dont les facteurs m et t seraient modifiés pour parvenir aux mêmes dimensions en longueur et périmètre construits, s'appliquerait alors à des surfaces cylindriques à partir desquelles (connaissant les cordes supposées) on définirait les plans/cordes générateurs. La situation de ces derniers inscrirait enfin le profil de paroi courbe.
Je pense qu'il serait fastidieux et sans intérêt de publier un fatras de feuilles de calcul ne se rapportant qu'à mon unique cas, pour cette forme particulière de pavillons. Sauf copie à l'identique ( !) elles achèveraient de lasser les lecteurs, déjà endurants d'être parvenus jusqu'ici. Il est beaucoup plus constructif, sous réserve d'agrément de la méthode, d'en avoir exposé le processus. Donnera-t-il lieu à discussions ?
5°)- Usinage des gorges :
Une première exigence au niveau de la gorge consiste à concentrer au plus près les ouvertures des haut-parleurs.
Les miens dérivent du modèle standard 515-16-G, Altec ayant accepté d'échanger les diaphragmes G par des E mieux adaptés aux charges par pavillons.
Le diamètre émissif du diaphragme E, suspension à petits plis exclue, atteint 308 mm. Le diamètre adopté en perçage de baffle pour celui-ci est 344 mm (alors que pour le type G ce serait 358, 7 mm).
Le diamètre externe hors tout des HP's étant 406, 4 mm, on voit qu'avec une distance entre axes de 410 mm il ne subsiste que 3, 6 mm entre châssis : on ne peut mieux faire sauf acrobaties.
Entre bords d'alésages voisins de 344 mm ne subsistent donc que 410 – 344 = 66 mm : selon la matière dont est faite la plaque / support des HP's ce peut être une répétition de points faibles. D'autres exigences en précision d'usinage, planéité, rigidité, inertie et stabilité m'ont fait choisir l'acier inox : l'épaisseur brute de la plaque (25 mm) a été ramenée vers
22 mm après surfaçage des deux faces. En périphérie des orifices de HP's, les taraudages borgnes pour leur fixation y ont été prévus, de même divers perçages destinés au boulonnage des compléments.
La largeur de gorge adoptée - 304 mm - tronque latéralement, de part et d'autre, l'ouverture des HP's (344 mm) de 20 mm : afin de majorer quelque peu le rendement, puis de minorer les espaces inactifs.
Dans le sens vertical, entre les 6 haut-parleurs sont disposées 5 pièces séparatrices en AU4G (duralumin) usinées dans la masse. Leur base de montage sur la plaque est 70 x 304 mm (soit la largeur de gorge), totalisant donc une aire de 0, 07 * 0, 304 * 5 = 0, 1064 M2 au niveau des HP's. Leur longueur, calculée selon la formule de progression (1), atteint 325, 6 mm. Car ce sont uniquement ces séparateurs (complétés aux extrémités de gorge par les parois haute et basse) qui déterminent le départ d'expansion du pavillon jusqu'à x = env. 326 mm. Leur profil n'est pas triangulaire mais bi / courbe : obtenu par fraisage de barres, les sommets d'angles obtus entre facettes d'usinage (par inclinaisons successives de la tête de fraiseuse) ayant ensuite été arasés.
Jusqu'à x = 326 mm (325, 6 mm !) les deux parois verticales du pavillon sont rigoureusement parallèles. Ce sont des joues planes en acier inox de 6 mm boulonnées sur les tranches des séparateurs. Sur leurs faces externes un ferraillage est soudé. Ainsi la structure complète de gorge comprend A)- La plaque des HPs' , B)- Les 5 séparateurs (donnant le départ d'expansion) boulonnés sur la plaque des HPs' , C)- Les faces latérales parallèles montées sur tranches des séparateurs, extérieurement ferraillées.
L'assemblage du tout réalise une sorte de structure en échelle, précise, d'une robustesse à toute épreuve, le poids d'un élément complet avoisinant les 250 Kg avant scellement.
Après scellement dans une masse de béton les unissant aux 4 parois, ces gorges constituent une référence immuable. Leurs raccords dans les pavillons sont invisibles, sans aucune solution de continuité.
En coupe longitudinale par l'axe des HP's, l'ensemble pavillon + gorge se présente ainsi :
En vue de face (façon / dessin industriel), depuis l'axe des HP's, ont obtient cet aspect :
En définitive voici le rappel des proportions de gorge définissant son aire active :
· Largeur 0, 304 m.
· Hauteur 2, 40 m.
· Surface primitive 0, 304 * 2, 40 = 0, 7296 M2.
· Surface de base des séparateurs 0, 07 * 0, 304 * 5 = 0, 1064 M2.
· Aire émissive de gorge 0, 7296 – 0, 1064 = 0, 6232 M2.
Rappelons qu'en zone de gorge les pavillons sont rectilignes et symétriques, aux inclinaisons près des parois haute et basse. On peut estimer qu'ils le demeurent encore au-delà de la mi-longueur construite. La sensibilité de leur torsion n'intervient qu'ensuite, progressivement.
Autre aspect : en zone de haute pression, du fait de parois principales parallèles et des profils séparateurs, l'expansion n'est engendrée que dans le sens vertical. L'horizontalité n'intervient qu'à partir de x = 0, 33 m environ.
J'ai un certain regret de n'avoir pu à l'époque réaliser commodément les pièces séparatrices assumant une meilleure transition circulaire / rectangulaire depuis les haut-parleurs. Mais je crois en toute objectivité la pénurie peu « grave pour du grave ».
6°)- Entorse à l'onctuosité des grands pavillons :
La paroi haute inclinée des cornets construits n'est pas idéalement accolée au haut de la salle, loin s'en faut. Il y a eu là impondérable de construction, le raccord par rapport au dièdre du plafond s'avérait problématique, la présence inévitable d'une poutre en retombée dans la zone compliquant tout.
Un raccordement réalisé en staff, envisagé un moment, fut jugé comme remède pire que le mal car léger, vibrant et imprécis. Peut-être à tort, je n'ai pas non plus prévu de prolongements de parois supérieures à fentes de décompression, aggravant un effet de cavité dans mon contexte. D'où la décision de laisser cette partie suffisamment mineure en l'état, selon photos en donnant une idée :
7°)- Les haut-parleurs ;
Ce sont donc des 38 cm Altec 515-E-16.
Pour la série il est impératif de les obtenir identiques, d'une même lignée. Il aurait été illusoire de faire des recherches de modèles antérieurs à aimant Alnico, vu la quantité recherchée. Dans ces conditions mieux vaut se résoudre aux productions en cours, quitte à ce que les aimants soient en ferrite.
Lors de la commande il restait un petit stock de diaphragmes E , substitués aux G standard par Altec soi-même.
Voici quelques précisions sur ces E à profil exponentiel, d'après les documents et les moyennes de pesées effectuées sur mes composants de rechange :
· Poids d'un diaphragme, avec dôme central et fils souples de connexion, mais sans enduction de suspension (peu influente) ni bobine mobile ni spider arrière : 32, 6 g.
· Les documents d'époque indiquent un MMS complet de 59 g ce qui laisse 26, 4 g pour la bobine mobile, le spider et l'enduction : tout à fait plausible. Le rapport BL / MMS dépasserait 340 , bien au-dessus d'un 515 standard.
· Le plus surprenant est la fréquence de résonance à l'air libre d'un 515-E-16 préalablement rodé : 20, 34 HZ ! Mesure réitérée plusieurs fois afin d'en acquérir la certitude :
Avant montage ces HP's doivent être consciencieusement rodés : une centaine d'heures de fonctionnement continu en air libre dans la salle (HP's provisoirement montés sur cales les séparant du sol), à diverses fréquences, sous plusieurs amplitudes vibratoires sans dépassement de la limite autorisée :
Le montage sur une plaque / support parfaitement plane ne présente pas d'embarras, sinon la nécessité de procéder très graduellement - et longuement - aux 8 serrages par oppositions ( ordre 1 – 5 ; 3 – 7 ; 2 – 6 ; 4 – 8 répété) à la clé dynamométrique, le couple est graduellement monté à chaque cycle. Puis repos. Puis, au fil des jours, reprise de l'opération. Jusqu'à stabilité et égalité parfaites des serrages (96 en tout). Le couple final est modéré (0, 15 m/kg), il ne s'agit pas là d'un assemblage de culasse de moteur thermique. Ainsi montés, aucun HP n'a manifesté de tendance au décentrement.
Toutes les bobines mobiles d'un groupe de 6 HP's (par pavillon) sont connectées en parallèle. L'impédance théorique résultante tombe alors à 16 / 6 = 2, 67 ohms. A ce propos citons G.A. Briggs : « Le montage en parallèle est toujours à préférer car il permet de niveler les irrégularités, il continue à fonctionner même en cas de panne d'un des constituants ( !). Le montage série, lui, annule une bonne part de l'amortissement d'origine électrique dû à la faible impédance interne des amplis modernes ». Ajoutons un argument de poids : la connexion parallèle abaisse encore la fréquence de résonance résultante des équipages mobiles, par rapport à un seul isolé.
Je dois enfin confirmer que le débattement des équipages mobiles ne dépasse guère les 2, 5 mm, même à 20 HZ et à haut niveau lors des essais. A ce dernier propos une énergie appliquée d'environ 12 W eff. par pavillon (soit 2 W eff. par HP) sature les oreilles : seuil insupportable au niveau duquel les diaphragmes paraissent alors immobiles. Une importante marge de dynamique est ainsi disponible.
Charge arrière des haut-parleurs de grave .
Les locaux arrière contenant les HP's, d'abord prévus inutilement vastes, ont ensuite été revus en dimensions minorées. Ils restent suffisants pour y travailler à l'aise, à part sol et plafond (amortis) ils n'ont pas de parois parallèles. Dans ces conditions un revêtement intégral en feutre de 10 mm s'est avéré suffisant, sans autre.
Alentour toutes les cloisons sont construites à base d'agglomérés creux, mais ramenés à l'épaisseur de 12 cm, encore montés à l'envers, cavités orientées vers le haut et bourrées de sable.
En fonctionnement, les locaux arrière sont acoustiquement isolés des annexes, du hall d'entrée, à plus forte raison de l'auditorium, par des panneaux amovibles de fermeture en multiplis de hêtre de 50 mm. Montés comme des portes ils compriment par vissage des joints en néoprène sur le périmètre, assurant l'étanchéité.
La forme en conduit vertical des locaux / HPs constitue un départ de charge acoustique par ligne ouverte à l'extérieur. A cet effet ils sont chacun reliés par une large ouverture - et non un évent - de 0, 30 x 1, 38 m à une ligne acoustique ménagée dans l'espace entre murs interne et externe (assez large dans cette zone), repliée verticalement en U , totalisant la longueur minimum de 9 m (peu critique). La cloison horizontale séparant les branches du U est une dalle de béton d'épaisseur 0, 15 m surmontée de 0, 15 m de sable.
Ce tuyau, de section rectangulaire haute, est progressivement amorti en marches d'escalier par de la laine de verre dépassant les de sa hauteur vers l'extrémité communiquant à l'extérieur. Sans quoi selon la fréquence, une telle charge aurait été tantôt « bonne » ou « mauvaise ».
Les évents d'ouverture à l'extérieur sont devenus, lors d'essais, plutôt des issues de décompression. De section double à l'origine, il furent ensuite ramenés aux proportions des photos ci-dessous tout en ne rien perdant en efficience, leur aire n'ayant rien de critique au-dessus d'un seuil :
Je ne puis m'empêcher à ce stade de citer à nouveau Mrs Briggs et Walker, dont les propos m'avaient quelque peu influencé :
«…… Toutes (les charges) amènent une certaine coloration du son ; sauf une, consistant en un tuyau de briques long et rigide, avec amortissement progressif par laine de verre (ou autre..). Les résultats étaient vraiment excellents, mais cette solution n'est pas pratique ». (sic).
La longueur, le repliement en U, l'amortissement important aux évents, la section modérée de ces derniers permettent une bonne protection anti-humidité des HP's par rapport à l'ambiance externe : aucun problème à ce niveau. Le chauffage général par le sol prolonge son réseau jusque dans les locaux des HP's afin de garantir une température uniforme partout. Ces derniers, par surcroît de précaution, sont laissés ouverts en période d'inaction.
Par rapport à un local arrière entièrement clos (sauf à ré augmenter son volume) confinant 6 HP's de 38 cm, ce type de charge adjoint une latitude dynamique, une liberté et apesanteur subjectives du bas grave sensibles. Du point de vue réponse en fréquence, l'efficacité du système débute sous 40 / 45 HZ. L'expérience du papier/pelure installé devant les évents externes révèle une courbe de résonance amortie sans accident ni décèlement d'harmoniques pairs ou impairs. La culmination se situe vers 18 HZ, en résonance demi onde de ces conduits ouverts. Les mesures (plus loin) complèteront ensuite ces premières données.
Parenthèse : expérience subjective vécue en début d'installation .
La salle et l'installation devenues opérationnelles, à propos de pavillons, j'avais au début installé les trépieds / supports des autres canaux (bas médium, médium, tweeters) plus enfoncés à l'intérieur des grands cornets que ne le montrent les vues récentes. Les pavillons de bas médium Onken MS 200 Wood avoisinaient d'abord, par un bord latéral de bouche, les parois planes des grands systèmes de 0, 20 m : détail suffisant à altérer leur expression subjective.
En effet ces conditions furent responsables de sonorités inhabituelles : relief plat, bas médium terne, dynamique compressée.., Jusqu'à décision de mieux les « aérer » en avançant et réorientant les trépieds, moyennant quoi les MS 200 ont recouvré toutes leurs aptitudes, sans compromission en largeur de scène stéréo.
Moralité : Les Onken n'étant pas seuls en cause, la délivrance en flux émissif de nos pavillons passe par leur dégagement environnemental. Cela conforterait ce que j'écris plus haut en matière d'obstacles réels ou insidieux à soustraire.
Vue arrière du bâtiment avec l'ensemble des dispositifs de décompression.
La pièce est hors d'eau, les supports des ALTEC 515-E-16 sont ancrés on commence à avoir une idée du résultat final.
Tout est à peu près conforme, sauf la charge AR du grave qui était initialement prévue en "U" avec paroi médiane verticale --> conduits trop étroits et hauts ..
Il a donc été finalement retenu un "U" replié en inverse : paroi séparatrice des 2 branches horizontale, branche inférieure communiquant au local/HP's - virage - branche supérieure ouverte à l'extérieur par un évent.
Depuis le local/HP's, un amortissement "en escalier" est posé dans le "U", jusqu'à atteindre le niveau de l'évent en sortie.
Longueur développée du "U" = ~9,50 m.
La salle est "légèrement" trapézoïdale de l'entrée à la sortie, de 3° par paroi soit 6° en tout. Coté/entrée (1ère partie) le galandage entre "boîtes" interne et externe, plus important qu'au fond, a permis d'y loger ce "U".
* Ce plan ne représente pas les traitements acoustiques posés dans les "loggias" latérales du local. Ni les évents du mur-pignon AR derrière l'amortissement. Ni clairement le "retour d'onde AR" symétrique (de part et d'autre de l'amortissement) aboutissant aux évents latéraux ..
Mais tout est à l'échelle. Plan détaillé téléchargeable
Le raccourcissement central provient du reprographe qui avait réalisé ce tirage : impossible de faire mieux.
Et ainsi, c'est parfaitement compréhensible. à telecharger ici pour plus de lisibilité
