Plage de fréquences recommandée pour un caisson de basses
La fréquence audio est une vibration périodique audible mesurée en hertz (Hz). Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. En moyenne, l'oreille humaine perçoit les sons entre 20 et 20 000 Hz. Les caissons de basses (subwoofers) sont des haut-parleurs conçus pour reproduire les fréquences les plus graves. Leurs capacités varient, mais généralement ils couvrent 20 à 200 Hz. En règle générale, il est recommandé de limiter la plage du subwoofer à 100 Hz et moins à l'aide d'un filtre crossover.
Limites de l'audition humaine
Certains subwoofers peuvent produire des sons en dessous de 20 Hz. Toutefois, en dessous de ce seuil, de moins en moins de personnes perçoivent le son. Dans des conditions optimales (ouïe exceptionnelle, environnement silencieux), l'oreille peut détecter des fréquences jusqu'à 12 Hz. Typiquement, les fréquences entre 4 et 16 Hz sont ressenties physiquement (vibrations) plutôt qu'entendues. Un subwoofer capable de telles fréquences apporte donc une dimension tactile à l'expérience.
Limites inférieures des subwoofers
Le rendement des subwoofers chute à l'approche de zéro hertz. Les haut-parleurs de grand diamètre sont mieux adaptés pour reproduire les graves les plus profonds. Une grande excursion et une puissance élevée contribuent aussi à la production de basses fréquences. La qualité des matériaux et la conception de l'enceinte jouent un rôle crucial. Certains subwoofers atteignent 1 Hz, mais cela ne peut être vérifié qu'avec du matériel scientifique ; 1 Hz est bien au-delà de la perception humaine.
Limites supérieures des subwoofers
Les subwoofers sont généralement limités vers 200 Hz sur le haut du spectre. Les enceintes classiques peuvent monter bien au-delà de l'audible, mais les subwoofers sont par définition dédiés aux graves. Élargir leur réponse en fréquence vers le haut nécessiterait des modifications de conception qui dégraderaient leur réponse dans les graves. La reproduction des fréquences supérieures à ~200 Hz est mieux laissée aux autres enceintes du système.
Les crossovers (filtres de coupure)
Les crossovers limitent la réponse en fréquence d'un haut-parleur. Les subwoofers utilisent généralement un filtre passe-bas (low-pass filter) qui ne laisse passer que les fréquences inférieures à une certaine valeur. Par exemple, un subwoofer capable de 20–200 Hz peut être limité à 100 Hz et moins via un crossover. C'est souhaitable si les autres enceintes du système gèrent les fréquences au-dessus de 100 Hz, laissant au subwoofer le soin des graves les plus profonds.