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Effet de baffle et Diffraction

Cas pratiques

Pour illustrer mon propos nous allons abordé ces notions par des cas pratiques de réalisations sur le net et d’enceintes distribuées dans le commerce afin de les commenter d’un point de vue effet de baffle et diffraction.

Les fréquences auxquelles se produit le phénomène seront fonction de la distance entre le haut-parleur et le bord du baffle.

Si le haut-parleur se trouve au centre du baffle, la diffraction se fera aux mêmes fréquences et leur impact va s’additioner.

En ce sens le baffle de forme circulaire avec le haut-parleur au centre du cercle est le pire cas de figure. Le haut-parleur se trouve à égale distance de toute la périphérie du baffle donc la zone de diffraction sera la plus violente possible.

Dans le commerce on retrouve ce cas de figure avec les tweeters débafflés par exemple comme sur la JMR Cantabile. L’impact sur la réponse en fréquence se fera dans des zones de fréquences assez élevées donc dans la plage d’utilisation du tweeter.

JMR Cantabile

Biensûr plus le diamètre du cercle sera petit plus l’impact sera haut en fréquence et sera de moins en moins gênant. Sur le site linkwtiz vous pouvez lire un petit article illustrant différentes mesures avec différents diamètres. Quite à débaffler un tweeter il faut le faire avec un baffle le plus petit possible.

Voici quelques images extraites de l’article linkwtiz lab :

Baffle circulaire de 3 pouces ( 7.62 cm): Premier pic à 4500Hz ( =344/0.0762)  , Creux à 9000Hz, Pic à 13.5kHz

diffraction circ 3 pouces

Baffle circulaire de 6 pouces : Premier pic à 2120Hz, creux à 4240Hz, pic à 6360Hz etc

diffraction circ 6 pouces

Baffle circulaire de 12 pouces : Premier pic à 1000Hz etc

diffraction circ 12 pouces

Sur cette base, la plupart des tweeters ont une face circulaire d’une certaine épaisseur, si ce tweeter n’est pas encastré dans le baffle il va se produire un phénomène de diffraction à ce niveau.

Troels Gravesen a publié sur son site un petit test avec le vifa XT25 en faisant une mesure encastré ou non.

Tweeter encastré
Tweeter Non Encastré

L’impact sur la courbe de réponse est indéniable.

La B&W 800D est un cas paradoxal avec un tweeter débafflé  mais une partie medium bien traitée. Néanmoins le diamètre de l’ogive tweeter est faible.

B&W 800D

En effet, plus la transition entre le baffle et « le vide » est brutale c’est à dire avec une arrête vive comme un angle à 90° (cas le plus fréquent), plus le phénomène de diffraction sera important sur cette arrête. Il pourra être aténué en adoucissant cette arrête.

L’exemple idéal sur ce plan sera donc la sphère qui va quasiement éliminer les phénomènes de diffraction (mais « l’effet de baffle » existe toujours).

Elipson utilise à loisir ce procédé, voici un exemple avec la Planet

Elipson Planet

L’utilisation d’un baffle plan (baffle très large) va repousser aux basses fréquences cette effet de diffraction et en limiter le phénomène. Il existe une autre solution pour les enceintes fermée qui a été présentée par Sonus faber sur la Stradivarius et qui a été repris par Troels Gravesen (encore lui) sur son projet PMS.

La courbe qu’il a obtenu sur son hp de medium avec ce baffle est très proche de la courbe constructeur obtenue sur baffle infini. Intéressant.

Focal sur sa gamme Electra Be utilise un bafflage intéressant également pour le tweeter.

Focal Electra Be

John Krukte sur Zaphaudio a publié une simulation de l’effet de baffle + diffraction de sa célèbre SR71 qui dispose d’un baffle plus conventionnel ainsi qu’un placement relativement classique des haut-parleurs sur celui-ci.

Zaph SR71

La courbe violette représente la simulation sur le woofer Seas ER18RNX.

Les deux courbes bleues la simulation du tweeter Seas 27TDFC lorsqu’il est centré sur le plan vertical ou excentré (noté « offset »).

Vous pouvez remarquer que le fait d’excentrer le tweeter modifie peu l’effet de baffle mais modifie de manière significative la diffraction.

En effet le dôme se trouve alors à des distances différentes des bords de baffle et donc les diffractions se font à des fréquences différentes.

Néanmoins ce n’est ici pas le meilleur exemple d’optimisation et il est possible d’améliorer le placement du tweeter pour linéariser un peu mieux, ce que j’ai déjà utilisé dans certains de mes projets.

Note : On peut voir sur cette SR71 que le baffle dispose d’une arrête passée à la fraise quart de rond. Sur un woofer les longeurs d’onde en jeu vont peu influer mais sur les fréquences élevées cela améliore légèrement la linéarité. D’après linkwitz cela ne possède un impact que sur les fréquences dont la longueur d’onde est inférieure au 1/8 eme du rayon du quart de rond.

Il est possible de limiter les effets de diffraction en  absorbants par les ondes diffractées à l’aide de mousse ou autre matériaux. Voici un article intéressant avec des tests et mesures avec ou sans mousse.

http://www.speakerdesign.net/audioXpress/diffraction/diffraction.html

Il y probablement une relation à faire entre l’épaisseur de la mousse et les fréquences que l’on souhaite absorber.

Cédric B. (Kro)

J’ai mis le doigt dans l’engrenage lorsque j’étais étudiant en achetant mon premier matériel hifi-homecinema. Mon budget restreint, mes diverses rencontres dans la région lyonnaise, et surtout ma cursiosité m’ont rapidement poussé à chercher « comment ça marche » et à mettre les mains dans la soudure. Mon métier est vétérinaire et ma formation a peu de chose à voir avec l’audio. J’ai longtemps été animateur puis modérateur sur le forum du site www.homecinema-fr.com et c’est en grande partie grâce à internet que j’ai pu progresser et apprendre dans le domaine de l’audio. Si j’ai souhaité créer justdiyit c’est pour transmettre à mon tour, et à mon niveau, tout ce que la communauté DIY a pu m’apprendre et continue à le faire chaque jour. Alors quand Guillaume m’a proposé de s’occuper du support je n’ai pas hésité !

13 réflexions sur “Effet de baffle et Diffraction

  • Aceditnanar

    Bonjour,

    Article très intéressant. On trouve sur la net la formule suivant pour calculer la largeur d’une enceinte par rapport à la Fc basse/médium.
    Il n’en ai pas question, ici, mais as tu pu constater que cette relation est correcte ? Faut il en tenir en compte dans la conception d’enceinte ?

    Vivement la suite et un dossier de conception pas à pas d’une enceinte quand tous les tutos seront en place.
    Ne peut on pas avoir un exemple type de conception d’enceinte en fin de tuto, traitant le sujet du tuto, toujours avec la même enceinte exemple montée pas à pas ?

    Bonne continuation et merci pour cette vulgarisation FR ;).

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    • Bonjour,
      Merci pour le commentaire.
      Je ne suis pas sûr de saisir de quelle formule il est question ?
      Concernant les projets, il y en a (au moins) deux en cours de conception, utilisant des haut-parleurs testés sur le site. Rien n’est encore publié car ils ne sont pas encore publiables pour le moment. Le 18W4434G00 vient à peine d’être testé, et c’est à venir pour les Dayton RS225-8. Ce travail prend du temps et le contenu du site évoluera tranquillement.
      A bientôt.

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  • Salut Cédric,
    petite précision: F3 = 115/L avec L la largeur du baffle…en mètres; sinon, en cm c’est 11582.
    Formules intéressantes également: début de l’effet: [1/8*(34442/L en cm)] et fin de l’effet: [2*(34442/L en cm)]

    A part ça, j’en profite pour (enfin) te féliciter pour ton site, grande classe!
    🙂

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    • Merci pour ton commentaire. Vous allez finir par me faire rougir à force.
      J’ai corrigé la précision sur l’unité.

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  • agno

    en mètres lol; sinon, en cm c’est 11582
    🙂

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  • myrtille

    j’ai enfin compris correctement ce qu’étais le baffle step

    C’est vulgariser et tres bien expliqué ,je te remercie

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  • Bon tu expliques le BSC, mais ça explique pas comment en tenir compte dans le filtre ni quel composants cela touche (bobines? condos? res…) bref moi j’ai bien rien compris à ce truc….lol

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  • Bon ben comme un gros gland je m’étais arrêté à la page 1… forcément on comprend mieux quand on tourne les pages…pffff, pas réveillé encore moi…

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  • forr

    Bonjour,
    Je ne connaissais pas cette page du site.
    L’effet baffle step traduit le passage de l’émission en 4 pi à 2 pi. Il est bien visible lors de mesures en champ dégagé, chambre anéchoïque ou à cause du fenêtrage. Et ces conditions sont souvent oubliées par ceux qui en parlent.
    En intérieur, en fréquence descendante, l’élargissement de l’ange d’émission entraîne une augmentation du rapport champ reverbéré à champ direct, ce qui compense pour partie l’effet du baffle-step.
    En conséquence la correction suggérée ça et là ne doit pas être prise au pied de la lettre, ou plutôt du chiffre 6 dB (le texte évoque cet aspect des choses). En commençant par 3 dB, on est sans doute plus près d’une compensation satisfaisante, il suffit alors de tâtonner autour de cette valeur. Je pense qu’il vaut mieux régler ça subjectivement en ayant à l’esprit l’idée d’un équilibre sonore.

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  • Ping : Des hauts-parleurs dans un saladier (1). – Rêves de Geek

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