KEF 101

KEF 101

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La demande de Jacques est de réparer les enceintes et de réviser les filtres sans toutefois modifier le filtrage.

Jacques souhaite retrouver le rendu sonore qu'il a apprécié durant de nombreuses années.

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PREMIERE ETAPE...

Vérifier l'état du matériel.

A l'écoute, une enceinte semble fonctionner normalement mais le tweeter de la seconde ne fonctionne pas.

Les filtres sont en mauvais état; la plupart des résistances sont couvertes d'une sorte de poudre blanche et certains condensateurs semblent boursouflés.

Un bornier est cassé.

Le câblage interne est réalisé avec du fil de toute petite section.

L'ébénisterie est en bon état.

Mesures électro-acoustiques des HP...

KEF B110 et T27...

Pour l'enceinte qui semble fonctionner normalement, j'ai mesuré, en champ proche, la courbe de réponse de chaque HP. Cette mesure a été effectuée sur les HP en direct, c'est-à-dire sans passer par le circuit de filtrage. Pour rappel, les filtres ne sont pas en bon état.

Le graphique montre bien l'excellente linéarité des HP.

Evidement, sous 80 Hz le grave est peu présent. Le B110 fait ce qu'il peut dans le grave mais par contre, il est linéaire jusque +/- 5500 Hz. Le tweeter est exploitable dès 1200 Hz. La courbe légèrement descendante du tweeter est classique du KEF T27.

Voici les courbes de réponse des deux B110, dans leur caisse respective. Les mesures sont effectuées en champ proche et filtre déconnecté du HP.

Les courbes sont superposées et le graphique montre bien que les deux exemplaires sont strictement identiques. C'est une bonne chose pour la suite.

Courbes d'impédance des B110...

Les deux exemplaires sont parfaitement identiques et les courbes ne présentent aucun accident. Ces HP sont en bon état.

Les valeurs L et R serviront à calculer le circuit Zobel.

Mesure de la courbe d'impédance du tweeter opérationnel...

Cette courbe d'impédance n'est pas normale. La présence de deux fréquences de résonance indique une dégradation vraisemblablement due à l'action néfaste du ferrofluide vieillissant.

Analyse des filtres...
 

Tous les condensateurs importants sont de vieux électrolytiques et la plupart des résistances sont "pourries". Les inductances sont en bon état.

Le circuit de sécurité ne me paraît pas être très efficace... malgré sa présence, un tweeter a brulé!

Les condensateurs (4 x 100 µF) placés à l'entrée du filtre complètent le circuit de sécurité.

Schéma du filtre d'usine...

Ce n'est pas un schéma classique et l'on remarque d'abord la présence d'un circuit de protection qui, en fonctionnement normal, court-circuite la résistance de 330 ohms placée sur l'entrée du filtre. La présence de signaux de grande amplitude est détectée et fait basculer un relais qui ouvre le contact et place ainsi cette résistance en série avec le filtre. Un témoin signale l'action du circuit de protection et l'atténuation introduite par la résistance est censée protéger les HP. Je constate que malgré  ce circuit, un tweeter est brulé !

La batterie de 4 condensateurs de 100 µF complète la protection. Ces condensateurs sont censés arrêter tout courant continu qui pourrait détruire le B110. La valeur élevée (400 µF) est nécessaire pour ne pas altérer le signal d'entrée même aux fréquences bases.

Sur la voie "grave-médium", le filtrage est du premier ordre (L3) mais complété par un filtre passe-bande (L2, R4, C5).

Un circuit Zobel (R5, C6) est placé sur le B110.

Sur la voie "aigüe" le filtre principal (C1, L1, C2) est du troisième ordre mais celui-ci est ponté par un circuit RC qui a pour but d'accentuer l'atténuation avant la fréquence de coupure du filtre. C'est à vérifier.

La résistance R3 a pour but d'aligner le niveau du tweeter avec celui du B110.

Voyons ce que donne le simulateur XSIM sur ce circuit et ces valeurs.

Pour rappel, le simulateur tient compte des caractéristiques des HP.

La fréquence de croisement est située à 2000 Hz mais à un niveau très bas; - 15 dB.

Ce type de filtrage a pour conséquence de creuser la courbe de réponse dans la zone du médium. Ce qui va donner une courbe de réponse en V.

C'est clairement une volonté du constructeur d'introduire cette "coloration" particulière. 

Conclusions:

Les HP grave-médium (B110) sont en parfait état. Ils ont vieilli de la même manière, leurs caractéristiques sont restées très semblables.

Un tweeter ne fonctionne pas (bobine coupée) et l'autre a une courbe d'impédance anormale. Il est préférable de remplacer les deux tweeters.

Pour ce qui est du filtre, je compte supprimer le circuit de protection et optimiser les valeurs des composants. Le propriétaire souhaite retrouver le rendu sonore qu'il a apprécié durant de longues années... donc pas touche à la courbe en V.

DEUXIEME ETAPE...

Réparation et optimisation...

La recherche de deux tweeters T27 identiques et en bon état est lancée...

Avant de passer la commande des autres composants, je souhaite vérifier la mise au point du filtrage et optimiser les valeurs des composants si nécessaire.

La première vérification porte sur le circuit Zobel placé sur le B110.

La courbe d'impédance est mesurée, avec le circuit d'usine (courbe verte). Il apparaît nettement que les valeurs R= 7 ohms et C= 7µF ne sont pas optimisées... Après calcul et essai, les valeurs sont portées à: R= 8,2 ohms et C= 12µF

et le résultat se traduit par la courbe orange... c'est nettement mieux.

La seconde vérification porte sur le filtrage du tweeter et en particulier sur le pont ajouté au filtre. Je veux vérifier l'efficacité de ce circuit RC.

Mesure de la courbe de réponse du tweeter avec le filtre d'usine (courbe orange). Grâce au simulateur et à divers essais, la correction a été optimisée pour atteindre la courbe verte. La valeur de C n'a pas été modifiée (0,33 µF) tandis que la valeur de R est passée à 0,22 ohms. Autour de 1200 Hz, la réjection est améliorée (+/- 5 dB) et la courbe est maintenant bien linéaire. C'est un gain appréciable en terme d'intermodulation avec la voie grave-médium.

A ce stade, tous les composants peuvent être commandés.

Pour rappel, à la demande du propriétaire, les filtres ne seront pas modifiés. La courbe de réponse en V ne me plaît pas mais je respecte la demande.

Il n'est pas aisé de trouver deux T27 en bon état et identiques... mais voilà, je les tiens. Ils sont comme neufs.

MESURE DES COURBES D'IMPEDANCE DES NOUVEAUX TWEETERS...

MESURE DES COURBES DE REPONSE...

Il ne reste qu'à les installer.

Le câblage interne d'origine, fait de fil monobrin très fin est remplacé par du câble multibrins de qualité (OFC, 4mm²).

RAFRAICHISSEMENT DES FILTRES...

Les nouveaux condensateurs de qualité étant bien plus volumineux que les condensateurs d'origine, j'ai dû refaire un nouveau support plus grand. Heureusement, l'espace réservé à la carte d'origine est suffisant pour recevoir la nouvelle version du filtre.

SCHEMA DU FILTRE...

Pour rappel, le schéma du filtre n'a pas été modifié mais le circuit de sécurité n'a pas été repris.

Les valeurs des composants n'ont pas été modifiées mais les valeurs de R5, C6 et R1 ont été optimisées. Le filtrage proprement dit n'a pas été modifié.

Voici les courbes de réponse délivrées par XSIM pour le schéma ci-dessus...

Aucune différence notoire avec les courbes fournies précédemment.

Un petit dessin à l'échelle permet d'éviter de "chipoter" au moment ou l'on monte les composants sur leur support...

J'attire votre attention sur la position des selfs et leur orientation. Les éloigner le plus possible et mettre celles qui sont proches perpendiculairement. Autant mettre tous les atouts de son côté.

Bien fixer les composants pour qu'ils ne vibrent pas et coller les condensateurs.

Je réalise  mon câblage, à l'arrière de la carte, avec du fil de cuivre de 2,5 mm² et de bonnes grosses soudures.

INSTALLATION DU FILTRE...

Le constructeur a prévu un logement à la base de l'enceinte pour installer le filtre. Voici le montage du filtre dans ce réceptacle. Les connecteurs ont été disposés de manière à faciliter les dernières soudures. La base peut être remise en place et fixée.

DERNIERES MESURES et TESTS FINAUX...

Voici le courbes de réponse des deux voies mesurées en champ proche.

Le simulateur avait raison, on retrouve bien ce creux dans le médium et un croisement à - 12dB.

La linéarité du tweeter est assez exceptionnelle mais la descente dans le grave du B110 est fort limitée.

ET A L'ECOUTE...

Voici la courbe de réponse mesurée dans mon salon de musique...

Le creux dans le médium est quelque peu atténué mais bien présent.

L'écoute me paraît "maigre", sans vie..., c'est normal!

J'aurai aimé pouvoir modifier le filtrage mais bon... FIN!