Vous êtes-vous déjà demandé si les caissons de graves peuvent être placés n'importe où dans une pièce, sur ou en dessous d’une scène ? Vous est-il déjà arrivé d'écouter un caisson de graves qui n'avait ni dynamique, ni impact, ni définition ? En fait, le placement d’un caisson de graves dans une pièce, un club, sur une scène ou simplement au sol constitue un aspect essentiel de la gestion des basses fréquences. Essayons d’abord de comprendre pourquoi. Ensuite, nous expliquerons comment trouver le meilleur emplacement pour un caisson de graves par rapport aux murs avoisinants.
Rayonnement sonore du caisson de graves
Rappelons d'abord que le son se propage différemment selon les fréquences. Comme les caissons de graves ne génèrent que des basses fréquences, généralement bien en dessous de 200 Hz, tous les types de conception de caisson de graves (à l'exception des solutions cardioïdes) produisent un rayonnement sonore omnidirectionnel. Cela implique que l'énergie sonore se propage dans toutes les directions, vers le public mais aussi vers toute structure dure et massive située derrière le caisson de graves. C'est sur ce point que nous devons porter notre attention.
Annulation par le mur arrière
Lorsqu'une certaine distance sépare un caisson de graves d’un mur solide et massif derrière lui, à la fréquence où cette distance est égale à un quart de la longueur d'onde sonore émise, la réflexion sur le mur est en opposition de phase par rapport au rayonnement direct du caisson de graves. Ainsi, le son réfléchi par le mur à cette fréquence spécifique annulera le rayonnement direct du caisson de graves de la même fréquence.
Rappelons ici la définition de la vitesse du son. La vitesse du son C (au niveau de la mer, à 21 degrés Celsius (70 degrés Fahrenheit) et dans des conditions atmosphériques normale) est de 344 m/s (1128 ft/s) et est définie par C.
C = f λ, où f représente la fréquence et λ la longueur d’onde.
Cette équation nous permet de trouver facilement le quart de longueur d'onde pour une fréquence donnée. Par exemple, la note la plus basse sur une guitare standard (corde de mi grave à vide) est d'environ 83 Hz. Le quart de la longueur d’onde est donc de 1,0 m (3,3 ft).
Nous pouvons donc conclure que si un caisson de graves est placé à 1,0 m devant un mur solide et massif, sa réponse en fréquence rayonnant vers l'avant présentera une atténuation significative à 83 Hz. Ce phénomène s'appelle « annulation des basses fréquences par filtrage en peigne » et, malheureusement, l'égalisation du signal de sortie du caisson de graves ne résout rien, car le même changement de niveau s'applique également au son réfléchi sur le mur. C'est pourquoi l'emplacement du caisson de graves par rapport au mur arrière à celui-ci a un impact significatif sur la qualité de reproduction et la musicalité des basses fréquences.
Conseils de placement des caissons de graves
Examinons maintenant les spécifications des caissons de graves actifs de la Série KS de QSC et tirons-en quelques conclusions chiffrées. Parmi tous les caissons de graves de la Série KS, le modèle ultra-compact KS112 qui possède un 12 pouces unique est celui qui possède la réponse en fréquence la plus étendue (-6 dB), de 41 à 108 Hz. Pour simplifier le calcul, nous allons prendre les valeurs de 40 et 110 Hz comme extrémités de la bande passante des basses fréquences de notre caisson de graves.
- ¼ de longueur d’onde à 40 Hz = 2.15 m (7.0 ft)
- ¼ de longueur d’onde à 110 Hz = 0.78 m (2.56 ft)
En se basant sur les performances réelles du caisson de graves dans les basses fréquences, ces deux distances calculées fournissent les indications que nous recherchons. Comment utiliser ces résultats ?
Afin d'éviter ces fortes annulations de basses fréquences, nous pourrions d'abord choisir de placer le caisson de graves le plus près possible du mur arrière. Cela garantira que le niveau de sortie dans les basses fréquences n'est pas compromis, puisqu’il n'y a aucun espace derrière le caisson de graves. Dans ce cas, cependant, rappelez-vous ce qui a été expliqué dans un autre blog sur l'amplification des basses lorsqu'une enceinte est placée près d'un mur. Un réglage adéquat de sa réponse en basse fréquence est nécessaire pour maintenir l'équilibre de l'ensemble de votre système de sonorisation.
Par contre, le plus souvent, nous devons placer nos caissons de graves loin du mur arrière, sur la scène ou à côté de celle-ci. Dans ce cas, en utilisant les résultats trouvés ci-dessus, nos caissons de graves peuvent être placés soit
- entre 0 m (contre le mur arrière) et 0,78 m du mur arrière (0 à 2,56 ft),
- ou au-delà de 2,15 m (7,0 ft) du mur arrière.
Ce faisant, vous vous assurez que la reproduction des basses fréquences par le caisson de graves est sans altération sur toute la bande passante. Si ce même caisson de graves est placé n'importe où entre 0,78 m et 2,15 m, la sortie du caisson de graves manquera de définition, de punch et de dynamique avec, éventuellement, quelques notes de basse complètement absentes.
Placement des caissons de graves cardioïdes
Comme pour toute règle, il existe des exceptions. Les caissons de graves cardioïdes, tels que le KS212C ou KS118 de QSC (utilisant au moins deux unités) ne rayonnent pas le son de manière omnidirectionnelle. Leur technologie intégrée de traitement numérique du signal assure un traitement complexe qui fait que les transducteurs graves, disposés en miroir, interagissent à l’arrière du boîtier pour produire l’annulation désirée, tout en interagissant simultanément à l’avant du boîtier pour produire le couplage souhaité. En conséquence, leur directivité présentent une forme cardioïde (cœur) idéale, avec un niveau de 15 dB plus élevé à l'avant qu'à l'arrière. Le rayonnement sonore vers le mur arrière, solide et massif, est presque inexistant.
Cela dit, il est toujours nécessaire de prévoir une distance minimale entre le caisson de graves cardioïde et le mur arrière. Valable pour les deux modèles KS212C et KS118 (en utilisant au moins deux unités), assurez-vous qu'aucun caisson de graves cardioïde n'est placé à moins de 0,5 m (20 pouces) du mur arrière.
Conclusion
Aujourd'hui, les caissons de graves sont utilisés dans de nombreuses applications de sonorisation portables et permanentes. Pour améliorer l'expérience d'écoute globale et profiter pleinement du spectacle, leur placement adéquat dans une salle, sur ou en dessous d’une scène est essentiel. Il est important de comprendre comment calculer facilement les distances entre un mur arrière solide et plein et l'endroit où les caissons de graves peuvent être placés en toute sécurité afin d'offrir une excellente expérience d'écoute des basses. Maintenant que vous le savez, n'oubliez pas, chaque fois que vous en avez besoin, de faire quelques calculs simples afin de profiter d'une excellente expérience dans les basses.