SONUS FABER CONCERTINO DOMUS

SOMMAIRE...

- Le projet...

- Analyse des enceintes reçues...

- Analyse des filtres d'origine...

- Analyse des haut-parleurs...

- Elaboration des nouveaux filtres...

- Schéma complet des nouveaux filtres...

- Comparaison des mesures effectuées sur les enceintes d'origine et sur les enceintes modifiées...

            - Mise au propre des filtres...

- Tests, mesures et mise au point des filtres...

- Conclusions.

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LE PROJET...

Je viens d'acheter ces enceintes d'occasion uniquement pour leur look sans connaître ni leurs qualités, ni leurs défauts.

La paire en ma possession porte la référence 02066

Il faut bien avouer que ces enceintes italiennes sont esthétiquement très réussies et fort attirantes.

Les utilisateurs de ces enceintes se sont peu exprimés sur internet, les avis sont pauvres et rares. Voici ce que j'ai trouvé de plus pertinent...

Et voici quelques extraits de presse trouvés sur internet...

Je ne connais pas les SONUS FABER CONCERTINO DOMUS mais j'ai eu la chance de pouvoir réparer plusieurs enceintes produites par ce fabricant et j'ai toujours trouvé des HPs de très grande qualité souvent des HPs commerciaux bien connus mais modifiés intelligemment pour répondre aux exigences de Sonus Faber.

Par contre, je n'ai jamais été emballé par l'écoute des modèles qui sont passés chez moi...

Dès leur réception, je les ai montées et testées à l'écoute... 

J'ai retrouvé le caractère sonore des modèles précédemment écoutés; un son rond manquant de détails et de transparence. C'est peut être la signature de la marque...

Cette fois, en tant que propriétaire, je peux me permettre une analyse approfondie et sans nul doute envisager une optimisation.

La première étape consiste à identifier l'origine du caractère sonore de ces enceintes...

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ANALYSE DES ENCEINTES

(dans leur jus)

Les enceintes sont branchées à mon banc de mesure l'une après l'autre et le micro de mesure est placé à 2m dans l'axe du tweeter.

La première mesure permet de vérifier l'accord de l'évent...

L'impédance globale est assez chahutée avec un maximum à 30 ohms.

L'accord de l'évent est effectué à une fréquence trop basse. Ce point sera revu en fin de parcours.

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Ce sont les courbes de réponse qui ont ensuite été mesurées...

A ce stade, je peux déjà affirmer que le type de son entendu lors des premiers tests à l'écoute est lié à la perte de niveau au delà de 1.000Hz.

La mesure montre un niveau moyen plus élevé pour le spectre compris entre 100 et 1.000 Hz. La seconde partie du spectre est bien linéaire mais situé environ 5 dB plus bas.

En conséquence, à l'écoute le grave et le bas-médium "écrasent" le reste du spectre d'où ce son rond et manquant de détails.

Pour rappel, l'essentiel du message sonore est situé dans le médium.

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Les mesures réalisées sur impulsion ont confirmé la mesure SPL...

La perte de niveau au-delà de 1.500 Hz est encore plus évidente ici.

Les taux de distorsion sont faibles mais perturbés autour de 1.000 Hz.

Les rotations de phase sont très limitées...

Le groupe delay évolue très régulièrement et les valeurs atteintes sont bien en dessous du seuil d'audibilité.

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En conclusion...

Ces mesures révèlent les grandes qualité du matériel mis en oeuvre ce qui ne fait que confirmer mes observations antérieures.

Les mesures SPL et impulsionnelles mettent en évidence une chute du niveau au-delà de 1.500 Hz.

Le matériel disponible semble être de bonne facture, il mérite d'être mieux mis en valeur... C'est ce que je vais tenter de réaliser.

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A titre d'information, je me suis penché sur le filtrage d'origine...

Tant pour vérifier les affirmations du constructeur que pour comprendre, voire modifier, le principe des filtres embarqués.

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ANALYSE DES FILTRES D'ORIGINE

et

passage par XSIM...

Il faut reconnaître que la réalisation des filtres est très soignée.

Les composants sont de qualité moyenne mais ils sont judicieusement disposés.

Les condensateurs sont des Vishay MKT 100V, c'est mieux que des électrolytiques mais le facteur de pertes de ce type de condensateur est 20 fois plus grand que celui des condensateurs MKP.

La tension d'isolement (Vdc) est de seulement 100V, c'est peu.

Après avoir relevé le schéma des filtres et avoir encodé toutes les données dans XSim l'analyse est facilitée.

En réalité, à ce stade je suis déjà en possession des mesures effectuées sur les HPs et elles sont déjà intégrées aux données XSim.

C'est évident... on est loin d'un filtrage en premier ordre...

Le filtrage du tweeter est effectué en troisième ordre grâce à C1, L1 et C2. Ce filtrage est amorti via R1.

Le niveau du signal est ajusté via un l'atténuateur fait de R3 et R2.

Le filtrage du "grave-médium" est plus complexe...

Le filtre de base est du deuxième ordre (L2, C3), amorti via R4.

Et le circuit L2, C4 (amorti via R5) forme un filtre correcteur de bande passante destiné à réduire le niveau en fin de spectre.

Le constructeur a donc volontairement défini la courbe de réponse telle qu'elle apparaît aux mesures et de ce fait il signe la coloration du rendu sonore.

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La courbe de réponse fournie par XSim est similaire à la courbe de réponse mesurée. Le palier de 5 dB est bien présent à 1.500 Hz.

La rotation de phase engendrée par le filtrage est de 0° à 360° et la fréquence croisement est de +/- 3.500 Hz.

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L'optimisation aurait pour but de privilégier un filtrage simple et de linéariser la courbe de réponse pour rendre l'écoute plus transparente, plus détaillée et plus réaliste.

La descente dans le grave ne peut pas être améliorée, elle est définitivement liée à la taille du HP "grave-médium".

L'analyse des HPs permettra de vérifier la faisabilité du projet d'optimisation.

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ANALYSE DES HAUT-PARLEURS...

Il s'agit vraisemblablement d'un HP de la gamme du constructeur SEAS mais modifié pour répondre à un cahier des charges rédigé par Sonus Faber.

Ces HPs modifiés à la demande d'un constructeur d'enceintes ont en général des caractéristiques bien plus intéressantes que le modèle de base. Ils sont aussi plus couteux et plus rares.

Pas de fiche technique disponible pour ce HP signé SF.

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Mes mesures...

(effectuées avec la suite de logiciels ARTA)

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La courbe d'impédance...

Rdc = 4,68 ohms

Fréquence de résonance = 75  Hz

Z à fréquence de résonance = 34 ohms

et une forte remontée de l'impédance.

Le deuxième exemplaire sera mesuré ultérieurement.

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EVALUATION DES PARAMETRES T&S...

Il faut noter:

la fréquence de résonance de 76 Hz,

le Qt de 0,43

le Mms de 7g,

le VAS de 6L,

et la sensibilité de 91 dB.

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Mesure de la courbe de réponse...

La descente dans le grave est intéressante et la courbe de réponse est bien linéaire jusqu'à 3.500 Hz.

Ce HP devra être coupé vers 3.000 Hz de manière à rejeter énergiquement les résonances parasites présentes à 5.000 Hz et à 9.000 Hz.

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Mesures Magnitude et Phase...

Les rotations de phase sont réduites et aucun emballement n'est constaté, c'est parfait.

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Mesure des taux de distorsion des harmoniques...

(à niveau moyen +)

Les taux de distorsion restent globalement sous la barre de 1%.

Le dôme sur D2 autour de 1.000 Hz devra être surveillé.
 

...

Mesure du group delay...

Le group delay évolue normalement et de manière régulière.

Les valeurs atteintes restent nettement sous le seuil d'audibilité.

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Sonogram...

Dans la zone utile on ne relève aucun traînage parasite.

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En conclusion...

Ce "grave-médium" de 15 cm possède de grandes qualités...

Il se satisfera d'un petit volume de charge (VAS 6L) et pourra être exploité jusqu'à environ 3.000 Hz.

Sa courbe de réponse est étendue et linéaire.

Les taux de distorsion mesurés sont faibles mais la présence d'un accident à 1.000 Hz incite à surveiller ce point.

Je n'ai relevé aucun défaut particulier.

Il s'agit vraisemblablement d'un HP de la gamme du constructeur Thymphany mais modifié pour répondre à un cahier des charges rédigé par Sonus Faber.

Ces HPs modifiés à la demande d'un constructeur d'enceintes ont en général des caractéristiques bien plus intéressantes que le modèle de base. Ils sont aussi plus couteux et plus rares.

Pas de fiche technique disponible pour ce HP signé SF.

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Cependant, voici quelques informations concernant le modèle de base retenu par Sonus Faber, le XT19TD00-04...

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Mes mesures...

(effectuées avec la suite de logiciels ARTA)

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La courbe d'impédance...

Rdc = 3,46 ohms

Fréquence de résonance = 735  Hz

Z à la fréquence de résonance = 14 ohms

remontée d'impédance extrêmement faible.

Le deuxième exemplaire sera mesuré ultérieurement.

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Mesure de la courbe de réponse...

La courbe de réponse de ce tweeter est bien linéaire dès 1.000 Hz mais attention sa fréquence de résonance est de 735 Hz...

En principe il devrait donc être coupé au-delà de 2.500 Hz et dans ce cas il ne sera sans doute pas nécessaire de linéariser sa courbe d'impédance.

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Mesures Magnitude et Phase...

Le fenêtrage de l'impulsion n'est sans doute pas optimal mais visiblement dans la zone utile les rotations de phase sont réduites.

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Mesure des taux de distorsion des harmoniques...

(à niveau moyen +)

Sous 3.000 Hz, D2 prend des valeurs élevées. C'est un point à surveiller après filtrage...

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Mesure du group delay...

Le group delay évolue normalement et de manière régulière.

Les valeurs atteintes sont nettement sous le seuil d'audibilité.

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Sonogram...

Dispersion parfaite sur tout le spectre et aucun traînage.

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En conclusion...

Ce tweeter présente une courbe de réponse particulièrement linéaire.

Aucun défaut n'a été mis en évidence mais le taux de distorsion relevé sur D2 est important sous 3.000 Hz. Ce point devra être surveiller lors de l'élaboration de son filtre passe-haut...

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ELABORATION DU NOUVEAU FILTRAGE DES HPs

Paramètres à prendre en compte lors de l'étude des filtres:

- les courbes de réponse de chaque HP forment la base de cette étude...

- Le HP "grave-médium" devra être coupé à +/- 3.000 Hz de manière à rejeter énergiquement les résonances parasites présentes à 5.000 Hz et à 9.000 Hz.

- Pour le "grave-médium"... l'augmentation du taux de distorsion (D2) autour de 1.000 Hz doit être surveillé. Il est possible que ce phénomène soit lié à la bosse apparaissant dans la courbe de réponse, dans la même zone.

- Pour le tweeter... sous 3.000 Hz, D2 prend des valeurs élevées. C'est un point à surveiller lors de l'élaboration de son filtre passe-haut. Ce tweeter doit être coupé le plus haut possible.

Les courbes d'impédance sont indispensables pour pouvoir calculer les filtres.

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CALCUL DES FILTRES,

SIMULATION XSim,

TESTS et MESURES...

Compte tenu des contraintes fixées précédemment, le premier filtre à calculer est le PB qui sera placé sur le "grave-médium".

J'ai choisi d'évaluer le BT3 ayant une fréquence de coupure de 3.000 Hz.

Pour obtenir une bonne efficacité de ce filtre il faut, dans le cas présent, linéariser l'impédance du HP. 

Le calcul du circuit Zobel donne de bons résultats mais le passage par XSim permet de l'optimiser.

L'impédance est linéarisée à 4,7 ohms.

TEST DU CIRCUIT ZOBEL placé sur le HP "grave-médium":

L'impédance étant linéarisée, le BT3 calculé sera bien plus efficace.

CALCUL DU BT3:

PASSAGE PAR XSim...

Cette simulation permet de vérifier l'efficacité du filtre PB et du circuit Zobel.

La fréquence de croisement envisagée serait  +/- 3.100 Hz et les irrégularités du spectre sont rejetées sous le seuil de 30 dB...

Ce filtre rencontre donc les critères de filtrage fixés ci-dessus.

REALISATION ET TEST DU FILTRE PB...

La mesure correspond à la simulation, le niveau de réjection est confirmé... C'est parfait.

Voici les autres mesures effectuées, en champ proche, sur le HP filtré placé dans l'enceinte...

Les taux de distorsion restent nettement sous la barre de 1%.

Les rotations de phase sont réduites et sans accident.

Le group delay évolue normalement, sans accident et les valeurs atteintes restent bien en dessous du seuil d'audibilité.

Le sonogram ne fait apparaître aucun traînage significatif.

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L'étape suivante consiste à trouver le filtre BT3 passe-haut qui permettra de croiser le "grave-médium" à 3.000 Hz.

Après quelques tâtonnements j'ai opté pour le filtre BT3 calculé sur base d'une fréquence de coupure de 4.100 Hz et une impédance de 3,46 ohms (Z à la fréquence de coupure)...

CALCUL DU BT3...

PASSAGE PAR XSim...

filtre PH ajouté et niveau ajusté via R1...

La simulation permet de vérifier le point de croisement et l'efficacité du filtre PH. Elle met aussi en évidence la perturbation due à la fréquence de résonance du tweeter... La pente du filtre est déformée autour de 750 Hz mais la distorsion est peu importante et elle apparaît à un niveau très bas, 30 dB sous le niveau nominal...

J'ai évalué l'efficacité du filtre correcteur d'impédance (RLC série) mais je ne l'ai pas retenu, son effet est négligeable.

REALISATION ET TESTS DU FILTRE PH...

La mesure confirme la simulation, le croisement s'effectue bien à -5dB @ 3.000Hz et la pente du filtre PH n'est que très peu perturbée par la fréquence de résonance du tweeter.

Le filtre est adopté!

Voici les autres mesures effectuées, en champ proche, sur le tweeter filtré...

Maintenant, tweeter filtré, les taux de distorsion restent nettement sous la barre de 1%.

Les rotations de phase sont faibles et sans accroc.

Le retard de groupe évolue normalement et sans accident. Les valeurs atteintes restent faibles et bien sous le seuil d'audibilité.

Le sonogram est sans défaut, pas de traînage...

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Après ces mesures effectuées en champ proche sur les HPs montés dans leur enceinte, j'ai procédé aux mesures en champ éloigné.

Voici les mesures effectuées sur l'enceinte équipée des nouveaux filtres, micro de mesure placé à 2m dans l'axe du tweeter (avec évent d'origine).

La courbe de réponse apparaît en vert.

La bosse qui apparaît autour de 1.000 Hz et déjà signalée lors de la simulation est remarquée ici aussi.

Compte tenu de ce qui a été relevé lors des mesures des taux de distorsion sur le "grave-médium", j'ai décidé de placer un correcteur de bande passante pour linéariser la courbe de réponse.

Le résultat apparaît en jaune.

Le filtre corrige la courbe de réponse efficacement et l'atténuation de la bosse est bien de 3dB.

Le filtre correcteur (L4, C5) a été optimisé via XSim...

Voici les mesures impulsionnelles effectuées sur l'enceinte complète, filtrée et avec le correcteur de bande passante (évent d'origine)...

La courbe de réponse est linéaire et légèrement descendante (ISO2969).

Les taux de distorsion sont maintenant parfaitement réguliers, l'accident qui avait été remarqué autour de 1.000 Hz a disparu.

Le correcteur de bande passante est adopté.

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SCHEMA COMPLET DES NOUVEAUX FILTRES...

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COMPARAISON DES MESURES EFFECTUEES

SUR L'ENCEINTE D'ORIGINE ET SUR L'ENCEINTE MODIFIEE...

Avec le nouveau filtrage, le bas-médium est atténué et le haut-médium est relevé. La courbe de réponse est globalement plus linéaire.

Avec les nouveaux filtres, l'impédance globale des filtres est bien plus linéaire.

Avec les nouveaux filtres, les taux de distorsion sont bien plus réguliers, sans accident et aussi plus faibles.

Pas de différence notoire.

Pas de différence notoire.

Pas de différence notoire.

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MISE AU PROPRE DES FILTRES...

Les filtres d'origine sont fixés à l'intérieur, sur la paroi arrière de l'enceinte... le support mesure 6 cm / 10 cm.

La zone disponible pour fixer le nouveau support mesure 8 cm / 24 cm... Il faut obligatoirement placer la nouvelle carte dans cet espace...

Compte tenu de la taille des composants de qualité ce ne sera pas simple...

Pour rappel, les condensateurs d'origine sont de MKT 100 Volt mais pour ma part, je n'utilise que des MKP 250V minimum et des selfs sans noyau magnétique.

Voici le projet et la construction des filtres. Les composants sont à l'étroit mais les selfs sont bien disposées.

Avant de monter définitivement les filtres dans les enceintes, une batterie de tests est lancée... mesures et écoutes...

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Voici en résumé le résultat des tests...

L'évaluation à l'écoute du correcteur de bande passante n'était pas probante, il ne semblait rien apporter, je l'ai supprimé.

Le filtrage du tweeter a été optimisé aux mesures.

A l'écoute, je n'ai pas noté de différence mais j'ai conservé la modification qui allait dans le sens d'un allégement du filtre.

Le filtre BT3 PH optimisé est finalement très proche du filtre d'origine mais il est réalisé avec des composants de meilleur qualité. Les condensateurs Jantzen ont été remplacés par des Audyn MKP 400V.

L'évent a été bouché et l'enceinte est passée en clos (voir bouchon évent en photo jointe). Cette version offre un rendu plus linéaire dans le bas du spectre.

Schéma des filtres définitifs...

Le croisement des HPs (vue XSIM)...

Courbe d'impédance du système complet...

Les modifications sont apportées sur les cartes et les filtres ont été montés dans les enceintes...

Mesures réalisées sur les enceintes terminées...

Vérification du point de croisement des HPs

(mesure réalisée en champ proche)...

Mesure SPL de la courbe de réponse globale

(micro à 2m dans l'axe du tweeter)...

Mesure des taux de distorsion

(micro à 2m dans l'axe du tweeter).....

Magnitude et phase

(micro à 2m dans l'axe du tweeter)...

Mesure du retard de groupe

(micro à 2m dans l'axe du tweeter)...

Sonogram enceintes

(micro à 2m dans l'axe du tweeter)...

 Mesure de l'impédance de chaque enceinte...

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Conclusions...

Aux mesures comme à l'écoute, tout est parfait.

Les enceintes sont bien plus vivantes à présent, le rendu sonore est homogène sur toute l'étendue du spectre et sans coloration.

Le tweeter est exceptionnellement doux, il fait son boulot sans jamais se faire remarquer, aucune dureté, aucune agressivité. C'est un réel plaisir.

En fin de compte, le filtrage du tweeter est quasiment inchangé par rapport au filtrage d'origine mais il est maintenant réalisé avec des composants de meilleur qualité. Par contre, le filtrage du "grave-médium" est maintenant effectué via un filtre Butterworth 18dB/octave joint à un correcteur Zobel. Ce filtrage d'une conception plus simple permet d'obtenir une plus grande transparence et un réel ciselé. L'écoute est bien plus réaliste.

La disparition du palier présent à l'origine participe grandement à l'homogénéité du rendu sonore.

La courbe de réponse actuelle est proche de la norme ISO2969, je retrouve ainsi le caractère et le type de son que j'apprécie avec bien entendu une descente dans le grave limitée par la taille du HP "grave-médium".

Les taux de distorsion sont aussi plus faibles et réguliers.

C'est une optimisation qui s'adresse à ceux qui veulent se débarrasser de la coloration "Sonus Faber".

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