ACOUSTIQUE 12 - Les Bass Traps à résonateur Helmholtz

Publié le : 15/05/2018 13:46:33
Catégories : ACOUSTIQUE , STUDIO

Les bass trap Helmholtz sont tout simplement mes bass trap préférés ! Précis, stable, fiable et performant, les résonateurs Helmholtz ont tout pour plaire. Ils se construisent en partant d'une fréquence bien précise pour définir un schéma de construction et donc répondre à n'importe quel besoin d'absorption. Ils sont beau, efficace, simple à réalisé et d'un rapport qualité prix exceptionnel si on les fait soi-même.

Hemholtz bass trap perfore laminaire

Le principe de fonctionnement

Vous prenez une bouteille vide, vous souflez dedans et un son sort de la bouteille, le résonateur hemholz fonctionne de la même façon. Le principe est le suivant, en souflant dans la bouteille, vous allez faire résonner le corps de la bouteille ce qui va produire un son en sortie du col de la bouteille. Le corps et le col définissent la fréquence qui en ressort. Ainsi pour pouvoir absorber une fréquence précise, on définit la taille du corps et du col pour résonner sur la fréquence désirée. En résonnant, le resonateur renvoie la fréquence désirée en une phase opposée ce qui à pour effet de casser cette fréquence à l'extérieur du résonateur.

resonateur helmholtz fonctionnement

Le principe est simple, terriblement efficace et fonctionne avec n'importe qu'elle fréquence !

Le problème, est que ce résonateur ne fonctionne que sur une fréquence précise, alors qu'en pratique il faudrait qu'il puisse amortir non pas une seule fréquence mais une plage fréquentielle. C'est pourquoi l'ajout d'un absorbant poreux dans le résonnateur est indispensable pour en faire un bass trap réellement utile. Pour cela on ajoute un absorbant dans le corps du résonateur. En ralentissant la vitesse de l'onde, l'absorbant abaisse la fréquence de résonance d'origine du corps et élargit considérablement la plage fréquentielle effective.

Cependant, bien que le résonateur de Helmholtz soit efficace, il nécessite d'être d'une profondeur conséquente pour pouvoir travailler sur les basses fréqences. Toutefois, il demande 2 à 3 fois moins de profondeur qu'un simple bass trap à matériaux poreux.

Comme vous l'aurez compris ce type de bass trap n'absorbe que la plage fréquentielle sur laquelle il a été conçu et reflète les autres fréquences comme n'importe quel mur. Ce qui permet d'éviter d'absorber les fréquences que l'on souhaite conserver et d'ainsi éviter l'assourdissement du local traité.

Pour finir, pour que ce résonateur soit efficace, il faut que le corps de celui-ci soit parfaitement étanche et qu'il soit fabriqué avec des matériaux relativement lourds et rigides pour ne pas résonner différemment de ce qui est prévu. L'utilisation de panneau MDF de 22mm est donc un strict minimum pour ce type de bass trap.

Avantages:

  • Réalisation accessible
  • Très efficace s'il est bien conçu
  • N'absorbe que la plage de fréquence sur laquelle il a été conçu
  • Excellent rapport qualité prix si on le fabrique soi-même
  • Peut être fabriqué en courbe comme un diffracteur polycylindrique
  • Reflète les fréquences non absorbées
  • Très esthétique, peut être peint et creusé en motif artistique
  • Résiste très bien à l'épreuve du temps
  • Très solide

Inconvéniants:

  • Nécessite une profondeur conséquente pour pouvoir absorber les basses fréquences
  • Il n'existe pratiquement pas de résonateur Helmholtz réellement efficace dans les très basses fréquences sur le marché. Il faut les réaliser soi-même.

a) LES RESONATEURS HELMHOLTZ A PANNEAU PERFORE

Comme je l'expliquais précédemment, les resonateurs Helmholtz fonctionnent comme une bouteille, par conséquent, la forme la plus propice à ce type de résonateur est celle d'une sphère avec un col. Le problème évident est que cette forme est complexe a réaliser et pas du tout optimisée pour les petits studios à cause de la place qu'elle requiert, car en superposant plusieurs résonateurs sphériques les uns sur les autres et côtes à côtes, la moitié de l'espace nécessaire est tout simplement inutilisé.

Helmholtz résonateur

Pour remédier à ce problème, l'idée est d'utiliser un coffre rectangulaire au lieu d'une sphère pour le corps du résonateur et de le fermer par un panneau plus ou moins épais que l'on perce d'un ou plusieurs trous pour remplacer le col tubulaire d'un résonateur classique.

perforé panneau bass trap helmholtz

Ainsi, on adapte le volume du coffre, l'épaisseur du panneau, le nombre de trou et leur taille pour définir la fréquence de résonance du résonateur.

  • Plus la profondeur du coffre est grande et que le panneau est épais, plus le résonateur pourra travailler dans les basses fréquences.

  • Plus la somme de toutes les surfaces des trous et faible, plus le résonateur travaillera dans les basses fréquences.

  • Et plus il y a de trous espacés de façon homogène sur le panneau, plus la surface de captation du résonateur sera optimisée.

Autrement dit, il y a une multitude de possibilité. D'autant plus que les trous peuvent être remplacés par des motifs artistiques.

Néanmoins, ce type de résonateur de Helmholtz n'est pas le plus simple à réaliser, car il nécessite le perçage d'une grande quantité de trous pour qu'il soit le plus efficace possible. D'autant plus si l'on souhaite qu'il soit réellement efficace dans les basses fréquence, puisqu'il faudra alors travailler avec un panneau très épais, ce qui rend le perçage encore plus compliqué. Néanmoins cette solution est la plus rentable pour les industriels, car la perforation du panneau peu se faire en série avec des machines automatisées.

Sachez qu'il faut compter une soixantaine de minimètres d'épaisseur de panneau percé de trous moyens pour un résonateur travaillant aux alentours des 55hz, si l'on veut éviter de devoir percer des milliers de petits trous. Autrement dit, les bass trap à résonateur Helmholtz à panneau perforé sont plus intéressant à réaliser pour traiter les fréquences médiums à cause de l'épaisseur de panneau nécessaire pour traiter les basses fréquences. C'est pourquoi, pour absorber les basses fréquences, je vous conseille la réalisation de bass trap à résonateur Helmholtz à laminaire plutôt qu'à panneau perforé.

b) LES RESONATEURS HELMHOLTZ A LAMINAIRE

Ce type de résonateur à pour principale avantage de corriger toutes les difficultés de réalisation du panneau perforé. Puisqu'il consiste à remplacer le panneau perforé par des lames de bois positionnées côtes à côtes. L'espace entre les lames de bois remplaçant alors les trous du panneau perforé.

slotted panel studio helmholtz bass trap

Cette solution est sans aucun doute la plus simple pour réaliser un bass trap efficace soi-même. De plus, elle s'avère une solution économique si on utilise des chevrons pour la construction de toiture et qu'on réalise le bass trap sur toute la surface d'une face d'un local, ce qui permet de remplacer le coffre du résonateur par les murs de la pièce.

Si vous hésitez encore sur le choix d'un type de bass trap à construire soi même, ne cherchez plus, les résonateurs à laminaires sont incontestablement les plus faciles à réaliser et les plus fiables.

Pas besoin dans dire plus, si ce n'est que dans le prochain tutoriel, j'explique en détail comment réaliser soi-même ce type de bass trap pour votre studio.

c) LES RESONATEURS HELMHOLTZ CYLINDRIQUES

vicoustic vari bass bass trap helmholtz resonateur

Ce type de résonateur est ni plus ni moins qu'un résonateur à panneau perforé monté sur un cylindre plutôt qu'un coffre rectangulaire. Il en éxiste 2 types, ceux qui sont réglabe et ceux qui ne le sont pas. Ceux qui sont réglables ont comme particularité d'avoir leur panneau perforé monté sur un pas de vis, permettant ainsi de modifier l'enfoncemment du panneau dans le cylindre et donc d'ajuster la plage de résonance.

Les résonateurs Helmholtz cylindriques sont étudiées pour être posé sur un plan vertical afin d'utiliser le coprs cylindrique comme diffracteur polycylindrique. Ainsi, les effets indésirables dû au parallélisme des murs sont réduits dans les fréquences moyennes et hautes.

Cependant, à cause de la complexité de réalisation d'un corps cylindrique solide et étanche, les résonateurs Helmholtz cylindriques sont très difficile à construire soi-même. C'est pourquoi ce type de bass trap est plus communément envisagé par l'achat dans un magasin spécialisé, et demande donc un investissement financier bien plus conséquent.

COMMENT CALCULER SON RESONATEUR HELMHOLTZ ?

Après avoir testé une multitude de calculateurs et diverses formules mathématiques, je recommande vivement pour vos calculs d'utiliser le superbe simulateur "Multi-layer Absorber Calcultor" du siteweb http://www.acousticmodelling.com

  

Et pour finir, comme promis, en cliquant sur ce lien, je vous invite à suivre mon tutoriel qui explique précisément comment réaliser un bass trap à résonateur Helmholtz à laminaires.

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Voir ou cacher les commentaires et questions réponses (1)
generalk

07/10/2018 22:37:28

Salut Andy
merci pour ce tuto mais c'est dur d'attendre !
Pas facile de trouver toute les etapes pour construire correctement le résonateur.
J'attends ca avec impatience !
Merci pour tout ...
Bravo !

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