JBL UREI 811c

Arnaud me demande de me pencher sur le filtrage de ses enceintes JBL UREI 811C.

En fait, il ne dispose que d'un seul filtre d'origine et sa demande est de: soit construire une paire de filtres identiques au filtre d'origine, soit revoir fondamentalement le filtrage et réaliser de nouveaux filtres.

Cette fois, Arnaud m'a fourni un HP complet et en parfait état... c'est bien plus intéressant puisque là je peux baser l'étude sur des mesures...

D'une part, le HP pourra passer au banc de mesures et d'autre part, le filtrage d'origine pourra être évalué.

La gamme d'enceintes construites autour de ce HP a fait couler beaucoup d'encre il suffit de parcourir internet pour s'en rendre compte. Vous trouverez de très nombreux articles plus ou moins intéressants sur le site "MELAUDIA.NET" et son forum.

Analyse du HP mis à ma disposition...

Ce HP de 15" est un véritable monstre.

Avec ses 25 kg il est même difficile à manipuler.

Visuellement, cet exemplaire est en très bon état. La suspension et le spider tous les deux en tissu ne présentent aucun défaut et le cône en papier est en parfait état.

La compression réalisée par assemblage de différentes matières plastiques est elle aussi en parfait état.

Passons aux mesures électroacoustiques...

La courbe est régulière, aucun défaut n'est à relever. Cette section est donc en bon état "mécanique".

A vide, la fréquence de résonance est de 83 Hz et l'impédance à cette fréquence est de 40 ohms.

On remarque aussi la très forte remontée d'impédance.

Il faut surtout noter:

Qt = 0,48

Mms = 73 g (c'est beaucoup pour un HP qui doit aussi reproduire le médium)

VAS = 52 L

sensibilité de 100 dB

Le graphique vert est celui correspondant au woofer.

On remarque la perte de niveau sous 200 Hz et la résonance autour de 2.000 Hz.

Même placé dans une enceinte parfaitement adaptée ce HP aura bien du mal à produire un grave digne de ce nom.

Ce HP doit être coupé vers 1.500 Hz pour permettre un croisement avec le tweeter vers 2.000 Hz.

Sous 200 Hz, les taux de distorsion sont très élevés ce qui n'est pas propice à fournir un grave propre et sans traînage.

La faible qualité de la mesure impulsionnelle a empêché Arta d'évaluer les rotations de phase et le retard de groupe.

La courbe est "propre", c'est une bonne chose mais la présence de plusieurs fréquences de résonance et d'irrégularités ne sera pas sans conséquence au niveau de la phase.

La fréquence de résonance principale est située à 813 Hz ce qui implique une fréquence de coupure minimale comprise entre 1.600 Hz et 3.200 Hz.

La Rdc est de 3,5 ohms.

Aucune remontée d'impédance n'est à relever, c'est exceptionnel!

Le graphique rouge est celui qui correspond au tweeter.

La courbe de réponse est bien linéaire dès 1.500 Hz.

Le niveau du tweeter est +/- 20 dB plus élevé que celui du grave.

Un croisement à +/- 2.000 Hz peut être envisagé mais l'usage d'un filtre à pente raide est recommandé pour rejeter efficacement les scories présentes sous 1.000 Hz.

Les taux de distorsions sont parfaitement réguliers mais malheureusement fort élevés; D2 est à 10%, c'est beaucoup!

La faible qualité de la mesure impulsionnelle n'a pas permis à Arta d'évaluer les rotations de phase et le retard de groupe.

CONCLUSIONS...

Voilà un HP qui a suscité un engouement extraordinaire et qui fait encore couler beaucoup d'encre et pourtant aux mesures il ne révèle rien d'exceptionnel.

Ce monstre ne couvre pas le bas du spectre et surtout les distorsions générées sont élevées.

Le constructeur se targue d'avoir mis en phase les sections "grave" et "aigu"... Les mesures impulsionnelles réalisées sur les deux sections montrent que les points d'émissions ne sont pas alignés, voir graphique ci-dessous.

Ce HP haut rendement n'a pas sa place dans une installation HIFI.

EVALUATION DES FILTRES D'ORIGINE...

La complexité des filtres est remarquable...

C'est certain, les selfs bobinées ensemble, en autotransformateur, rendent les copies plus difficile à réaliser...

Mais toute cette complexité pour faire quoi ?

Au filtrage proprement dit s'ajoutent les nombreux réglages mis à la disposition de l'utilisateur.

Ces réglages ne sont souvent que des arguments commerciaux car peu d'utilisateurs sont capables de les ajuster correctement. De plus, s'il est nécessaire de les retoucher à chaque écoute c'est la preuve que le filtrage n'est pas optimal ou que les plages reproduites présentent des défauts.

Voyons aux mesures ce que ces réglages apportent...

Les deux graphiques montrent la plage couverte par les meilleurs réglages (en vert) et le plus mauvais (en rouge). En finalité, l'action est donc portée sur les niveaux du haut médium et de l'aigu.

Si la courbe verte présente une linéarité satisfaisante il n'en reste pas moins le creux autour de 1.500 Hz qui ne peut pas être corrigé. Ce creux n'est pas acceptable car cette zone du spectre détient une part importante du message sonore.

La simulation réalisée avec XSIM confirme la mesure...

CONCLUSIONS...

Compte tenu du résultat des mesures réalisées sur le HP il est possible d'obtenir une courbe de réponse plus linéaire avec un filtrage simple en Butterworth 18 dB/octave.

Le niveau de la section "tweeter" sera ajusté définitivement aux mesures et à l'écoute en fin de mise au point du filtrage.

L'idée est proposée à Arnaud...

En retour, Arnaud m'informe qu'il comptait compléter son système avec un sub filtré en actif et amplifié séparément.

D'autre part, il accepte l'idée d'un filtrage BT3 sur le HP UREI.

Si un sub vient compléter le système, il est nécessaire de placer un filtre passe-haut sur la section "grave" du HP pour pouvoir croiser sub et grave à +/- 200 Hz.

C'est ce projet qui est maintenant mis à l'étude.

Les informations recueillies lors du passage de ce HP au banc de mesures permettent d'activer efficacement le simulateur XSIM.

Pour rappel, ce sont les courbes d'impédance et de réponse des sections du HP qui sont à la base des simulations.

NOUVEAU  FILTRAGE,

DETOUR PAR  XSIM...

L'intégration des fichiers ZMA...

L'intégration des fichiers FRD...

Comme déjà évoqué précédemment, la coupure du grave doit être effectuée autour de 1.800 Hz de manière à éviter la bosse présente autour de 2.000 Hz.

Les filtres ont été calculés en BT3 et optimisés via XSIM.

Voici le schéma complet des filtres mis au point aux mesures...

Voici les courbes de réponse théoriques engendrées par ces filtres, visualisation XSIM...

Et voici la courbe de réponse globale permettant l'usage d'un sub coupé à 200 Hz...

En réalité, dans le déroulement des opérations, les filtres sont d'abord simulés ensuite réalisés et mis au point les-uns après les-autres...

Les mesures réalisées lors des tests et mise au point figurent ci-dessous...

Le filtre PB a été optimisé pour éviter la bosse autour de 2.000 Hz tout en gardant la plus grande linéarité sur la plage la plus étendue.  Il en découle un croisement obligé à +/- 2.100 Hz.

L'étape suivante consiste donc à placer un filtre PH qui permettra ce croisement à +/- 2.100 Hz.

L'optimisation de ce filtre PH a permis d'améliorer la pente et la réjection des scories présentes sous 2.000 Hz.

L'atténuateur à impédance constante constitué par R2 et R3 permet d'aligner le niveau du tweeter sur celui du grave tout en gardant une impédance globale de l'ordre de 8 ohms.

La résistance R1 permettra, le cas échéant, d'ajuster finement le niveau du tweeter. C'est à revoir en fin de parcours avec Arnaud.

La mesure impulsionnelle réalisée sur le HP filtré révèle des taux de distorsion acceptables hormis D3 qui passe à 6% autour de 600 Hz.

Pour rappel, ces mesures sont réalisées sans le filtre PH qui sera finalement placé sur le grave.

De mon côté je suis prêt à mettre au propre les filtres élaborés.

Le budget est soumis à Arnaud, j'attends son feu vert...

Après quelques semaines d'attente, le projet reprend...

Les composants sont commandés...

Et maintenant livrés..

Etapes suivantes:

- Vérification des composants, mesures et ajustages des selfs...

- Préparation des supports...

(plexiglas de 4 mm d'épaisseur et de 190 mm x 280 mm)

- Mise en place des composants...

- Câblage complet...

Arnaud vient de m'informer qu'il avait terminé la construction des caisses, un travail colossal, et mis au point l'ensemble de son système...

Voici son commentaire final et quelques photos...

Bonsoir Frédéric,