PROJET "ULTIMUS" (en cours)

Voici un projet qui rassemble mes HPs préférés; le Seas Excel W21EX001 et l'AMT BEYMA TPL150, le tout monté dans la configuration MTM.

Le développement du projet sera basé comme d'habitude sur les mesures électroacoustiques effectuées tout au long de l'étude et de la réalisation. Les HPs sont déjà bien connus.

L'idée est d'exploiter au mieux les qualités de ces HPs dans la configuration préconisée par J. D'Appolito. Toutes mes expériences avec le montage MTM m'ont impressionné tant pour le plus apporté au niveau de la transparence et du détail sonore qu'au niveau de la musicalité. Je suis devenu un fan de ce montage.

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C'est grâce à l'intervention et l'aide de François Horvat que j'ai pu acquérir une seconde paire de Seas Excel W21EX001 de la toute dernière génération. Le projet regroupera ainsi quatre Seas Excel W21EX001 sortis de la remise en fabrication initiée par AlexAudio en 2017.

Je remercie vivement François Horvat de m'avoir grandement aidé dans cette recherche.

N'hésitez à parcourir son site web et son forum... 

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Avant d'entamer l'étude approfondie du projet tous les HPs seront passés au banc de mesures de quoi démarrer ce projet sur des bases précises et actualisées.

Voici en résumé les résultats des mesures effectuées fin mars 2023...

Ces HPs sont neufs et portent les références suivantes:

E0004082617-009

E0004082617-010

E0004082617-035

E0004082617-036

Par facilité, ces HPs seront notés 09, 010, 035, 036.

Toutes les courbes d'impédance sont identiques... c'est parfait!

Vérification de la validité des mesures avec 20 grammes ajoutés.

Un test a été réalisé avec 30 grammes ajoutés, les résultats étaient identiques.

Ce tableau récapitulatif reprend les informations essentielles retirées des mesures précédentes.

A ce stade, les mesures montrent que ces 4 HPs sont fort similaires.

C'est un bon point.

L'homogénéité du matériel est en effet un paramètre essentiel pour envisager la réalisation d'un système haut de gamme et réellement hifi.

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Toutes les courbes de réponse sont similaires, c'est parfait!

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Tous les graphiques sont similaires et les valeurs sont basses mais on remarque une légère accentuation de D2 autour de la fréquence de fractionnement.

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Toutes les mesures sont similaires, les rotations de phase sont réduites et sans accident, c'est parfait!

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Toutes les mesures sont similaires, la progression est régulière et les valeurs atteintes sont bien en deçà au seuil d'audibilité, c'est parfait!

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Tous les graphiques sont similaires et il n'y a pas de traînage.

C'est parfait!

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Toutes les mesures réalisées via IMP confirment l'homogénéité du matériel.

Ce qu'il faut épinglé:

- la courbe de réponse des W21EX001 est perturbée au-delà de 700 Hz cependant, moyennant un filtrage approprié, ces HPs sont exploitables jusqu'à +/- 1.500 Hz. 

- un filtrage à pente raide sera nécessaire pour atténuer les altérations du spectre au-delà de 2.000 Hz.

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Ces tweeters sont neufs, ils portent les références:

0186 1683

0186 1671

Par facilité, pour la suite de l'article, ces tweeters seront identifiés 71, 83.

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Rdc du 71 = 4,59 ohms

Rdc du 83 = 4,54 ohms

Les deux exemplaires sont similaires mais il faut noter une très légère différence de la Rdc laquelle se reporte de façon égale sur l'ensemble du spectre (différence = 0,05 ohms).

La fréquence de résonance passe inaperçue et l'impédance peut être considérée comme purement résistive.

Les graphiques sont identiques et les courbes de réponse sont très linéaires.

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 Les graphiques sont similaires.

Les taux de distorsion sont bas et réguliers.

C'est seulement sous 300 Hz que les valeurs dépassent 1%.

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Les relevés sont similaires et les rotations de phase sont réduites.

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Ici aussi, les relevés sont identiques.

Les retards de groupes progressent régulièrement et sans accident.

Les valeurs atteintes sont bien en dessous du seuil d'audibilité.

Remarque :

La réponse impulsionnelle est très courte ce qui ne permet de déterminer les valeurs réelles du retard aux fréquences basses... mais peu importe... c'est hors du spectre utile.

Les graphiques sont similaires et aucun traînage n'est mis en évidence.

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Toutes les mesures effectuées sur les Beyma confirment la qualité et l'homogénéité du matériel. C'est parfait.

Ce qu'il faut épinglé:

- l'impédance de ces AMT est purement résistive cependant les valeurs sont très légèrement différentes, Rdc = Z = 4,59 et 4,54 ohms. 

- les courbes de réponse sont bien linéaires dès 1.000 Hz avec toutefois une légère atténuation en fin de spectre. C'est typique de cet AMT mais à mon sens pas gênant. Les perfectionnistes ajouteront un super-tweeter.

- on remarque une très légère différence de niveau entre les deux tweeters de l'ordre de 0,8 dB, ce sera à corriger en fin de parcours.

- les taux de distorsion sont extrêmement faibles et sans accident.

Le recul du tweeter avait déjà été déterminé dans une configuration identique mais j'ai refait la mesure.

Le principe est simple, le micro est placé à environ 80 cm des HPs et à égale distance du centre des 2 HPs, les HPs sont branchés en parallèle.

Il s'agit de trouver la position du tweeter qui donne le signal le plus important. Au recul optimal les signaux arrivent en phase au micro et leur addition passe par un maximum. 

Préalablement, les niveaux des HPs doivent être égalisés. J'ai dû placé une résistance de 12 ohms en série sur le tweeter pour obtenir un niveau équivalent à celui du grave-médium.

Voici les signaux de chaque HP mesurés l'un après l'autre.

La fréquence de croisement des 2 HPs sera forcément choisie dans la plage de fréquences communes aux 2 HPs.

Pour réaliser ce test les deux HPs sont branchés en phase et en direct sur l'amplificateur.

Cette première mesure est effectuée avec les faces alignées.

De toute évidence les signaux ne sont pas en phase, dans la zone du spectre commun le signal résultant est atténué.

Avec un recul du tweeter de 20 mm on améliore déjà la coïncidence des signaux. Dans la zone de croisement le niveau est relevé mais le niveau n'est pas optimal au-delà de cette zone, on peut faire mieux.

Avec un recul de 30 mm le niveau continue à augmenter...

Avec un recul de 40 mm le niveau passe par le maximum et il faut remarquer qu'avec ce recul il n'y a pas d'altération du niveau ni en début ni en fin de spectre.

Au delà de 40 mm, le niveau diminue dès 1.000 Hz et la fin du spectre se dégrade (copie d'écran perdue).

Le recul correct est donc de 40 mm, c'est ce qui avait déjà été mesuré lors d'une autre réalisation mettant en oeuvre les mêmes HPs.

L'étape suivante sera la réalisation d'une compression adaptée à ce recul, la compression accompagnant cet AMT provoque un recul de 80 mm, c'est beaucoup trop.

Deux pistes sont analysées et testées...

Une construction en bois et une réalisation par impression 3D.

Après plusieurs essais portant sur le processus de dessin et le mode d'impression, la piste de l'impression 3D a été abandonnée, trop de défauts, trop imprécis.

C'est donc finalement vers une construction en bois que je me suis orienté...

Ce support permet de fixer le moteur du Beyma simplement et solidement...

Il suffit de détacher le capot arrière du moteur pour avoir accès aux points de fixation. Les boulons d'origine sont remplacés par des vis en inox et le tour est joué. Une fois le moteur fixé on peut remettre en place le capot.

Le recul précis de l'AMT sera ajusté lors de l'insertion du bloc dans la face avant de l'enceinte.

Les données qui vont orienter la conception sont:

- obtenir un volume interne brut d'environ 120 Litres,

- placer le centre du tweeter à environ 1 mètre de haut,

- placer les HPs "grave-médium" le plus près possible du tweeter (conception MTM),

- réduire la largeur de la face avant autant que possible,

- éviter les parois parallèles,

- la paroi arrière sera démontable pour permettre une mise en place précise du matériau d'amortissement, d'ajuster le volume de charge de chaque HP et le cas échéant l'ajout d'éléments antivibratoires.

- une cloison sera placée pour bien séparer les charges acoustiques des HPs d'une même enceinte.

CONSTRUCTION  DES  CAISSES

Les caisses sont réalisées en MDF 20mm.

Toutes les panneaux ont été découpés avec précision par mon marchand de bois... il ne reste plus qu'à... 

C'est seulement à ce stade, déjà bien avancé de la construction, que je me suis souvenu qu'il fallait impérativement isoler acoustiquement les deux woofers... Une bêtise qui ne sera pas simple à rattraper...

La première difficulté réside dans la manière de scinder le volume interne en deux parties égales. 

C'est en passant par SketchUp que j'ai trouvé la solution. Cet outil de dessin 3D permet de calculer les volumes... à condition que la sélection (groupe) n'implique aucune imbrication avec un autre élément. D'où l'obligation de passer par la vue éclatée de l'enceinte divisée.

Et c'est en essayant différents partages que j'ai finalement trouvé les dimensions idéales.

L'exercice a été réalisé sur base des mesures internes donc sur le volume net.

52 litres pour la partie supérieure car elle contient le tweeter et son support ce qui représente environ 2 L. 

Le cloisonnement interne a été réalisé en respectant les dimensions reprises sur le schéma et c'est au fur et à mesure des collages que les parois sont regarnies d'une couche de feutre et/ou de mousse.

Après pas mal de bricolages, la transformation est terminée et on peut passer à l'étape suivante; découper et préparer les panneaux mobiles arrière qui fermeront les enceintes. Ici, c'est la hantise des fuites acoustiques... Il s'agit de bien choisir le type de joint et de multiplier les points de fixation.

Un dernier contrôle...

J'ai opté pour une cloison arrière amovible de manière à pouvoir accéder au Beyma facilement. Le bloc tweeter est montée sur des amortisseurs, des couches épaisses de feutre industriel posées sur les parois latérales des enceintes. Aucune attache directe n'est prévue sur la face avant. 

J'ai préféré scinder le panneau arrière en deux parties; un panneau fermant le volume de charge d'un woofer et un autre panneau fermant le volume de charge de l'autre woofer.

Les panneaux sont recouverts de mousse acoustique.

Le choix des joints n'a pas été simple... Après avoir testé plusieurs matériaux, le choix s'est porté sur un joint vendu sous la marque "TLHP"; il colle vraiment bien, il est facile à poser et est très "moelleux" sans être poreux. Le résultat c'est une fermeture sans fuite.

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Tous les éléments sont ajustés et prêts à recevoir le placage; une feuille de chêne dosse.

Le placage est enduit d'une première couche d'huile danoise...

Le panneau garni de cuir n'a pas qu'un but esthétique... il permet de camoufler la différence de niveau apparue après l'ajustement de la mise en coïncidence des points émissifs; woofers / AMT.

Et pour finir...

Un socle a été ajouté pour pouvoir placer une couche de feutre industriel supplémentaire (2 x 7mm). Ainsi il a une couche entre le corps de l'enceinte et le socle et une seconde couche entre le socle et le sol. Une manière efficace et bon marché d'éviter la transmission des vibrations vers le sol.

Et c'est bien plus pratique que des pointes!

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Les woofers peuvent être montés...

Un joint d'étanchéité est posé dans un encoche à l'arrière des HPs...

Les câbles sont soudés et sortis à l'arrière des enceintes.

Les filtres seront montés en sac à dos pour faciliter leur mise au point.

Avant d'aborder l'étude du filtrage voici une première évaluation de l'accord des évents. Cet accord en bosses de chameau sera revu en fin de parcours.

Les évents de base sont des:

VISATON BR 15.34 (diamètre 62mm, longueur 147mm)

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Tout est fin prêt pour aborder l'étude du filtrage...

Vous le savez déjà l'étude du filtrage est basée sur les courbes d'impédance et de réponse des HPs. Bien que ces mesures aient déjà été effectuées et que les différences risquent d'être infimes, elles sont refaites avec cette fois les HPs montés dans les enceintes.

Les mesures sont enregistrées aux formats .OVS, .CSV, .ZMA... et vous les trouverez ici en JPEG .

Ces données serviront tout au long de la mise au point des filtres mais dans un premier temps elles vont alimenter XSIM ce qui permettra dès les premiers calculs de vérifier l'efficacité du filtrage et d'optimiser les valeurs des composants pour atteindre le résultat escompté.

Le fichier .ZMA (courbe d'impédance, export ARTA/LIMP) est directement assimilé par XSIM mais le fichier .CSV (courbe de réponse, export ARTA/SPA) doit être renommé en .FRD avant d'être enregistré dans XSIM.

Ces deux fichiers sont à la base de l'étude et des simulations.

Le passage par XSIM permet d'éviter des essais inutiles, de vérifier l'impact des filtres évalués sur divers paramètres tels que l'impédance globale, le retard de groupe... et de ne tester que des versions quasiment finalisées.

Si les valeurs mesurées et enregistrées dans XSIM ont toutes été relevées dans les mêmes conditions, les résultats sont étonnamment réalistes. XSIM... un outil incontournable!

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A SUIVRE...