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Il existe plusieurs technologies de conception pour le coffret d'une enceinte dédiée aux basses fréquences. Ces différentes technologies se différencient par le type de charge du haut-parleur. C'est ainsi que l'on appelle la gestion du volume d'air qui entoure le haut-parleur.

Le caisson clos (ordre 1)
Il est constitué d’un coffret fermé, hermétique. Seule l’onde sonore générée par la face avant du haut-parleur est restituée dans le local d'écoute. On l'appelle aussi "suspension acoustique".
Le caisson clos a l’avantage de permettre un fonctionnement régulier du haut-parleur et ainsi de le laisser descendre en fréquences basses sans générer de distorsions dues à la conception du coffret.
Cela implique qu'il est nécessaire d'employer un haut-parleur de bonne qualité et de grand diamètre pour reproduire efficacement les fréquences basses. Le coffret doit être d’un volume conséquent afin de permettre au haut-parleur de descendre en fréquence. Enfin, le coffret doit être extrêmement rigide afin d’éviter les déformations entraînées par les fortes pressions internes, sources de rayonnements parasites et donc de distorsions.


Transitoire : partie d'un signal sonore évoluant rapidement? Cela correspond à l'attaque et à la décroissance du signal.

Le caisson bass-reflex (ordre 2)
C’est la méthode employée par la plupart des constructeurs. Une formule mathématique permet aisément d'accorder l’évent au haut-parleur, au volume du coffret et à la fréquence basse souhaitée. Cet évent a l’avantage de transférer l’énergie émise par la face arrière du haut-parleur vers l'extérieur du coffret. Cela renforce l’énergie rayonnée par la face avant, tout en abaissant la fréquence basse qu'un même haut-parleur aurait reproduit dans un caisson clos. Le haut-parleur et le coffret peuvent donc être de taille réduite pour des performances identiques à celles d'un caisson clos.
Le calcul de l’évent doit être réalisé avec soin : une mauvaise adaptation au haut-parleur ou à l'enceinte peuvent provoquer des résonances désagréables.
L'évent peut être légèrement évasé aux extrémités pour réduire les bruits d’écoulement d’air. Un caisson accordé en bass-reflex a un meilleur rendement qu'un caisson de type clos. Le bass-reflex reste plus linéaire dans les basses fréquences, mais la pente de coupure est plus raide qu'avec une charge close. Ainsi, un caisson accordé en bass-reflex descendra moins bas en fréquence qu'un caisson accordé en clos, mais il sera linéaire plus longtemps.
La charge bass-reflex offre une bonne réponse sur les transitoires.
Le caisson bass-reflex peut donc être associé à des enceintes satellites car il est possible de lui faire reproduire des fréquences assez hautes.

Le caisson passe-bande 4 (ordre 4)
Conception de plus en plus employée pour les caissons au volume réduit. La partie arrière du haut-parleur est chargée en clos alors que la partie avant est de type bass-reflex. Cette conception se comporte comme un filtre acoustique passe-bande. Un haut-parleur de «petit» diamètre est utilisable et les charges avant et arrière sont réduites par rapport au modèle bass-reflex. Le filtrage naturel du caisson permet de ne pas employer de filtre électronique complexe. Cela évite les distorsions et élève légèrement le rendement (de l’ordre de celui d’un caisson bass-reflex). Il est impératif que le calcul de la taille de l’évent soit correct car il est le seul couplage (lien) entre le haut-parleur du caisson et la pièce d’écoute. De plus, si les volumes avant et arrière ne sont pas correctement calculés, le caisson ne sera efficace que sur une bande passante très étroite.

Le caisson passe-bande 6 (ordre 6)
Cette technologie possède des caractéristiques quasiment identiques au caisson passe bande d'ordre 4. Dans le caisson d'ordre 6, les deux charges sont conçues en bass-reflex, le rendement est donc supérieur. Ce type de caisson est extrêmement difficile à mettre au point et présente un intérêt faible, car il est employé dans des cas très particuliers nécessitant une bande passante étroite. Il est généralement utilisé en sonorisation compacte et en car-audio.

Le caisson de grave à haut-parleur passif
Il associe un haut-parleur actif (classique) et un haut-parleur passif (ou radiateur dans ce cas), c'est-à-dire un haut-parleur amputé de sa bobine et de son aimant. Celui-ci est mû uniquement par les déplacements du haut-parleur actif qui lui est associé. Cette association permet de descendre en fréquence, mais le traînage apporté par le passif est très difficile à maîtriser.
Traînage : temps que met le haut-parleur (actif ou passif) à reprendre sa position de repos lorsque plus aucun signal ne lui est transmis.
Ce type de caisson peut descendre à des fréquences très basses malgré un volume de caisse très compact. Le système passif, en abaissant la fréquence de résonance, rend les transitoires moins franches. Il faut donc réserver ce type de caisson à des enceintes ayant déjà une bonne réponse en grave, histoire de leur ajouter une octave basse supplémentaire. Il faut éviter que la fréquence émise ne soit trop élevée.

Le caisson à charge TQWT (Tapered Quarter Wave Tube)
Tube évasé accordé en quart d'onde. Ce type de charge est très peu utilisé pour la conception de caissons de basses fréquences, car il implique une taille imposante pour la reproduction des fréquences très basses. La longueur (L) calculée étant équivalente au quart de la longueur d’onde de la fréquence la plus basse à reproduire. Par exemple, si l’on veut reproduire une fréquence de 20 Hz, (L) doit mesurer 4,25 m !
On ne les trouve donc que sur quelques modèles ésotériques, jamais en home-cinéma.

Le caisson à charge à pavillon (avant et/ou arrière ou toboggan)
Charge généralement utilisée en sonorisation. Le rendement global est amélioré mais la fréquence de coupure basse est relativement élevée, car pour obtenir les fréquences sub-graves, la taille de la bouche (extrémité du pavillon) doit être très élevée. Par exemple, toujours pour 20 Hz, elle doit mesurer près de 12 m. Il y a peu de différences de principe entre un pavillon avant et un pavillon arrière. Il existe une multitude de charges associées aux pavillons : avec charge close, avec résonateur, avec chambre de compression… C’est pourquoi nous n'entrerons pas plus dans le détail.
Ces enceintes de grave à pavillon font les bonnes pages des magazines spécialisés. Leur taille gigantesque fait rêver bon nombre d'utilisateurs "raisonnables", telle la puissance des voitures de rêve...

Le caisson asservi
Tous les caissons vus précédemment peuvent être de type asservi. L’asservissement consiste à mesurer ce qu’émet le caisson à l’aide d’un microphone (ou d’un accéléromètre) et de le comparer au signal d’entrée, puis de soustraire électroniquement et surtout en temps réel tout signal parasite. Cette méthode est inégalable sur le papier, mais difficile et coûteuse à mettre en œuvre du fait du temps de réponse du système électronique qui doit être très court, et de la difficulté à maîtriser un gros haut-parleur. Cette technologie reste aujourd'hui onéreuse car chaque composant doit être très performant. On ne la trouve que sur les modèles haut de gamme.