LE PROJET DE JEOFFREY
les enceintes dans leur état initial, chez Jeoffrey...
SOMMAIRE
et la présentation du projet...
2 - Le reconditionnement des caissons...
3 - La mise en place des HPs...
4 - L'analyse des HPs installés...
L'analyse des filtres d'origine...
6 - L'élaboration des filtres...
7 - La mise au point des filtres...
9 - La mise au propre des filtres...
10 - En attendant la livraison des composants...
11 - La mise au propre des filtres, suite...
12 - L'installation des filtres
équilibrage des voies,
mesures sur les enceintes,
tests à l'écoute.
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Les enceintes à leur arrivée...
La demande de Jeoffrey
et
la présentation du projet...
Jeoffrey possède une paire d'enceintes réalisées, à sa demande, par un professionnel qui a pignon sur rue et bonne réputation.
Les enceintes se veulent être un montage MTM composé de deux "grave-médium" Seas Excel W18EX001 et d'un tweeter SB Acoustics Satori TW29BNWG-8.
Le look des enceintes est plaisant et les matériaux bien choisis. La face avant et le panneau arrière sont amovibles.
Les enceintes, réalisées en chêne massif (26mm), mesurent: largeur 28cm, hauteur 69cm, profondeur 49 cm, pour un volume interne d'environ 70 litres.
Cette photo fournie par Jeoffrey montre que les HPs "grave-médium" ont une charge acoustique commune...
Pour rappel...
Pour profiter pleinement des caractéristiques d'un système MTM, les deux "HPs "grave-médium" doivent être isolés l'un de l'autre sur le plan acoustique et sur le plan électrique.
La photo des filtres montre que les deux "grave-médium" sont branchés en parallèle sur un filtre commun.
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Si les enceintes sont esthétiquement réussies leur rendu sonore n'a pas convaincu Jeoffrey. Voici ce qui l'incite à solliciter mon intervention...
"... je ressens une certaine agressivité dans le haut medium.
Autre problème rencontré, l'enceinte présente un group delay bien trop important. Je ne l'ai pas mesuré, mais c'est à mon sens la seule explication à mon ressenti, à savoir une enceinte qui se traîne beaucoup, sur laquelle les transitoires sont totalement absentes dans le grave, haut grave et bas medium. Aucun impact dans ces registres...
La personne qui a réalisé ces enceintes ayant recherché d'obtenir de l'extrême grave avec ces HP, elles m'ont étaient livrées pour descendre à 25hz -3db. Courbes à l'appui. Le tout dans 70L avec 87db de rendement.
Et enfin, j'ai toujours une drôle de sensation que les différents registres n'arrivent pas tous au même moment à mes oreilles ; l'enceinte présente une courbe de réponse ultra plate dans le médium aiguë, mais de mon côté je suis obligé d'écouter des enregistrements qui approchent la perfection parce que sinon j'ai toujours l'impression que le registre haut medium est en retrait.
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Au travers de ce commentaire, je suspecte le constructeur d'avoir mis l'accent sur la descente dans le grave en omettant ou en négligeant les conséquences de ses choix.
D'autre part, le choix des HPs ne me semble pas pertinent.
Je n'aurai pas la possibilité d'écouter ces enceintes dans leur état original, ni de les passer au banc de mesure, Jeoffrey les a démantelées et les Seas W18EXOO1 sont déjà vendus.
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L'heure est à la recherche de HPs "grave-médium" pouvant prendre la place des Seas...
Le diamètre des inserts est une contrainte incontournable (176mm) et le volume interne des enceintes (70L) en est une autre.
J'ai conseillé à Jeoffrey de prospecter du côté des HPs à membrane papier ayant un Mms inférieur à 25g, un Xlin grand (> 8mm ptp), une courbe de réponse linéaire permettant un mariage sans compromis avec le tweeter Satori TW29BNWG-8 que Jeoffrey apprécie particulièrement.
Nos recherches nous ont conduits vers le Dayton RS180P-8 qui, sur papier, semble convenir mais avec un diamètre de 180mm. il faudra donc réaliser de nouvelles faces avant.
Dans l'espoir que les mesures réalisées sur les Dayton confirment les données publiées et la compatibilité avec le Satori.
Dans sa recherche d'un grave percutant Jeoffrey a souhaité adjoindre un woofer à cet ensemble MTM.
On s'éloigne d'une simple optimisation mais pourquoi pas le résultat peut être intéressant. Malheureusement ce woofer ne pourra être placé que latéralement.
Nous voilà donc à la recherche d'un woofer pouvant s'intégrer dans l'enceinte disponible et se marier efficacement avec les HPs déjà retenus.
Les contraintes limitent fortement le choix du woofer...
Tout d'abord le volume de charge est réduit. J'ai compté sur deux fois 10 litres pour les médiums, il reste donc +/- 50 litres pour le woofer.
La sensibilité du woofer est fixée par la sensibilité du médium déjà sélectionné et commandé (89 dB pour les "grave-médium"). Compte tenu que le montage MTM apportera un gain de 2 à 3 dB, le woofer devra avoir une sensibilité de 91-92 dB.
Par expérience, j'exclus les HPs ayant un Mms trop grand. Pour un woofer destiné à étendre et à renforcer le grave d'une enceinte hifi, je m'en tiens à un Mms de l'ordre de 50g... même si le flux magnétique (Bl) est très grand!
Bien entendu, dans cette recherche de la perle rare, il ne faut pas négliger la linéarité de la courbe de réponse et son étendue dans l'extrême grave.
Nos recherches nous ont dirigés vers le Faital Pro 10RS430. C'est le woofer de 10" qui, sur papier, s'approche le plus des critères fixés.
Ici aussi, j'espère que les mesures coïncideront avec les caractéristiques publiées.
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Pour ma part c'est avec plaisir, enthousiasme et curiosité que j'aborde ce projet qui me permettra de découvrir de nouveaux HPs, un concept inhabituel et qui sait... une belle surprise à la clé.
Je remercie Jeoffrey pour sa confiance et j'espère pouvoir répondre à ses attentes.
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Le reconditionnement des caissons...
Toutes les mesures électroacoustiques ont été effectuées sur les tweeters montés, ils peuvent être démontés et stockés précieusement.
Le reconditionnement des caissons peut être entamé.
Les premières étapes seront:
- Enlever le revêtement interne.
Il sera partiellement remis en place après le réaménagement interne des enceintes.
- Enlever les joints d'étanchéité des panneaux arrière.
Ils sont abîmés et complètement écrasés.
Les panneaux arrière devront vraisemblablement être renouvelés, il y a très peu de chance que les évents actuels conviennent au Faital.
- Enlever les renforts intérieurs.
Ils empêchent le cloisonnement des médiums et la mise en place du woofer.
- Enlever les faces avant.
Elles sont abîmées et le diamètre des inserts n'est pas adapté.
Ce démontage sera délicat car les faces avant sont solidement fixées au corps de l'enceinte par l'intermédiaire de cadres intérieurs. Toutes les pièces sont en chêne massif. C'est du solide!
Les faces avant doivent être renouvelées.
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Réalisation des nouvelles faces avant
et fraisage des panneaux latéraux...
Schémas et fichiers .stl fournis au menuisier...
Le matériel est actuellement chez Pierre-Henri Poncin, artisan menuisier à Malonne.
J'ai récupéré les caissons quelques jours plus tard...
Toutes les découpes ont été effectuées avec soin et précision.
Le travail est impeccable, merci Pierre-Henri.
Jeoffrey souhaite que les faces avant soient recouvertes d'une pellicule de similicuir noir...
C'est un travail à exécuter par étape compte tenu du temps de séchage de la colle de contact...
C'est fait, les faces avant sont terminées, les découpes et les bords sont ajustés.
La mise en place des HPs est aisée et précise.
Le cloisonnement des médiums est mené en parallèle...
C'est aussi à réaliser par étape seulement deux serre-joints peuvent être placés en même temps et le temps de prise de la colle D4 est long.
Le premier cloisonnement est quasiment achevé, il va permettre d'évaluer l'impact de de ce type de charge sur les caractéristiques du HP.
Pour effectuer ce test, les joints encore ouverts, sont couverts de tape... de quoi éviter les grosses fuites d'air.
Aucun matériau absorbant n'a été placé dans le volume de charge du HP.
Les mesures effectuées dans ces conditions figurent au chapitre "Analyse des HPs" mais en résumé, dans la zone d'exploitation du HP, le cloisonnement ne modifie pas les caractéristiques du HP.
Ce type de cloisonnement peut donc être consolidé et reproduit.
Tous les médiums seront cloisonnés de la même manière;
pose des supports latéraux, pose de la cloison, mise en place de la face avant de l'enceinte et colmatage des joints.
Après séchage une fine feuille de textile (absorbant acoustique) a été posée à l'intérieur des enceintes et seuls les endroits critiques ont reçu une couche épaisse du même matériau textile.
Pour commencer les tests techniques et ébaucher les filtres, le panneau arrière d'origine, débarrassé des filtres, sera remis en place.
L'accord des évents sera rapidement évalué voire ajusté.
Les panneaux arrière seront finalement renouvelés pour correspondre aux nouveaux évents et aux supports des filtres.
Cloisonnement et habillage interne...
INSTALLATION DES HPs
dans les enceintes...
L'installation des HPs est réalisée avec une visserie provisoire.
Les câbles de raccordement des médiums ont été mis en place lors du cloisonnement de manière à pouvoir être scellés.
Les HPs présents sur la face avant sont installés sans difficulté, la mise en place du woofer est plus délicate compte tenu de sa taille et de son poids. Plus tard, une grille de protection viendra garnir l'ouverture du woofer.
Lors de cette installation, j'ai ajouté une cloison en frigolite destinée à atténuer les vibrations sonores qui viendront frapper l'arrière du tweeter.
Curieux de constater les effets du cloisonnement peaufiné et l'impact du volume de charge sur le woofer, j'ai mesuré l'impédance des HPs concernés...
Et dans la foulée, l'accord de l'évent a été évalué...
Un seul évent suffit (un de ceux d'origine mais allongé, 17 cm) pour trouver l'accord en bosses de chameau.
Les mesures électroacoustiques seront refaites et compilées au chapitre suivant.
Dorénavant, à cause de leur poids et de leur encombrement, les enceintes ne quitteront plus leur établi respectif.
MISE EN PLACE DES HPs...
ANALYSE DES HPs installés...
L'analyse complète des HPs figure dans la rubrique "mes haut-parleurs" (compilation des mesures à vide).
Ici, il s'agit de rassembler les données qui permettront de calculer les filtres et de les optimiser via XSIM.
Pour les tweeters Satori, les mesures effectuées précédemment sont directement exploitables; leur installation reste inchangée.
TWEETER SB Acoustics Satori TW29BNWG-8
Ce qu'il faut retenir pour le calcul du filtre PH...
Z = 7 ohms
Fréquence de coupure > 2.000Hz
Evaluer l'intérêt d'adjoindre un filtre RLC destiné à linéariser l'impédance du tweeter.
Les fichier ZMA et FRD, enregistrés précédemment, peuvent être exploités par XSIM.
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Résumé des mesures effectuées sur les médiums...
Dayton RS180P-8
Pour une exploitation en MTM, les médiums doivent être isolés acoustiquement. Ils sont maintenant cloisonnés et leur volume de charge est de +/- 12L. Le cloisonnement triangulaire est dicté par la présence du woofer. Il présente l'avantage de ne pas multiplier les parois parallèles.
La simulation réalisée sur le site de Dominique Pétoin avec Vb=12L ne tape pas dans le vert... les mesures à venir sont donc essentielles pour valider le projet.
Résumé des mesures effectuées
sur les médiums réunis dans l'enceinte 1
(M1 et M4)
Les relevés sont identiques mais la fréquence de résonance est passée à 80 Hz.
Le filtrage est possible au-delà de 200 Hz mais l'impédance devra être linéarisée.
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Les courbes de réponse sont semblables.
La bosse autour de 1.000 Hz a disparu, aucun filtre de correction est requis.
Le spectre utile s'étend de 100 Hz à 3.500 Hz.
Par le biais du filtrage, la résonance présente à 5.000 Hz devra être atténuée de +/-25 dB.
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Les informations dérivées de la mesure impulsionnelle ne révèlent aucun défaut.
C'est parfait.
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CONCLUSIONS
Ce sont ces dernières mesures (fichiers .ZMA et .FRD) qui seront exploitées dans XSIM.
Il faudra évaluer l'intérêt d'un circuit Zobel.
Au niveau du filtrage, j'envisage un PH ayant une fréquence de coupure comprise entre 200Hz et 300Hz et un PB ayant une fréquence de coupure comprise entre 2.000Hz et 3.000Hz.
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Résumé des mesures effectuées
sur le woofer W1 (en clos)...
Faital Pro 10RS430
Le woofer monté en bass-reflex, même avec l'évent accordé, ne m'a pas donné satisfaction en terme de courbe de réponse. Un accident, sans doute lié au volume de charge trop important, apparaît dans l'extrême grave.
De plus, j'ai tendance à croire qu'ajouter un point émissif à l'arrière de l'enceinte alors que le woofer est placé latéralement ne pourrait que flouter l'image 3D et dégrader la qualité de la reproduction sonore.
J'ai finalement opté pour un montage en clos lequel me paraît plus apte à garantir une bonne cohérence en terme d'image 3D et une reproduction plus précise.
Et de plus...
Les mesures effectuées en clos sont plus intéressantes que celles effectuées en bass-reflex...
Les mesures suivantes ont été effectuées en clos...
Comparatif...
courbe de réponse mesurée à vide (jaune) et courbe de réponse mesurée en clos (vert).
Dans la zone utile du spectre, la courbe de réponse est bien plus linéaire en clos.
Comparatif...
courbe de réponse mesurée en bass-reflex (jaune) et courbe de réponse mesurée en clos (vert).
En clos, dans le bas du spectre, l'atténuation est moins chaotique.
La première bosse de résonance est due à des fuites d'air, le panneau arrière est provisoire et les passages des évents sont grossièrement bouchés.
La mise en place du panneau définitif ne fera qu'améliorer les choses.
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Les informations dérivées de la mesure impulsionnelle
ne révèlent aucun défaut...
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CONCLUSIONS
Ce sont ces dernières mesures (fichiers .ZMA et .FRD) qui seront exploitées dans XSIM.
Une coupure très basse, sous 200Hz, entraînerait l'usage d'un filtre "lourd", couteux et surtout peu enclin à reproduire de la hifi.
Une coupure autour de 250 Hz me semble être un bon compromis.
EN APPARTE
...
ANALYSE SUCCINCTE
DES FILTRES D'ORIGINE...
Dans la mesure du possible et pour réduire le coût des nouveaux filtres, Jeoffrey souhaite que les composants des filtres d'origine soient réutilisés.
Ceci m'a amené à démonter les filtres et à mesurer les composants.
La plupart des composants étaient copieusement enduits de colle et décoller les selfs sans la abimer n'a pas été une sinécure.
Tous les composants sont d'excellente qualité cependant les câbles sont de très faible section (< 1mm²).
Ces câbles comportent de très nombreux brins ce qui les destine au raccordement des tweeters.
Par curiosité j'ai relevé le schéma de câblage et procédé à une analyse sommaire via XSIM.
L'analyse est incomplète compte tenu du fait que les caractéristiques réelles des HPs "grave-médium" d'origine ne sont pas connues. Par contre, l'analyse faite sur le filtrage du tweeter Satori est tout à fait pertinente.
Filtrage du tweeter...
Il s'agit d'une cellule du troisième ordre et d'un atténuateur résistif série.
La courbe de réponse fournie par ce filtre montre une pente raide sous 1.500 Hz et un point de croisement à +/- 1.300 Hz.
La réponse reste légèrement descendante au-delà de 3.000 Hz.
J'aurais préféré une fréquence de croisement plus élevée et une réponse plus linéaire.
Filtrage des HPs "grave-médium"...
La cellule du deuxième ordre comporte une section selfique composée de deux éléments. La première self est fortement atténuée par un ensemble de 6 résistances (équivalentes à 1,25 ohms). La seconde self forme un circuit bouchon accordé sur 5.000 Hz (le pic de résonance théorique du Seas W18EX001).
L'ensemble est peu orthodoxe.
La courbe de réponse devait avoir +/- cette allure avec, je note, une atténuation limitée au-delà de 5.000 Hz.
L'accent est mis sur le bas du spectre.
Le filtre correcteur de bande passante formé par L5-C5 aurait dû être réglé finement.
En finalité, c'est le circuit bouchon L5-C5 qui participe le plus au filtrage des HPs. La grosse self L4 (très amortie) permet seulement d'accentuer le niveau du grave.
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Conclusion...
Ce constructeur réputé fait du mode de filtrage de ses enceintes un argument publicitaire de choc.
A vous de juger mais pour ma part je suis dubitatif. Trop de préceptes techniques sont bannis pour, me semble-t-il, mettre l'accent sur le grave... en négligeant tout le reste. La hifi ne repose pas sur du boum-boum à 20Hz.
ELABORATION DES FILTRES
et
PASSAGE PAR XSIM...
La première approche des filtres se fait toujours de manière traditionnelle en passant par les calculs basés sur l'impédance et la fréquence coupure et en évaluant l'intérêt des différents type de filtres. Mais c'est le passage par XSIM qui est le plus important et qui permet d'optimiser les valeurs des composants.
XSIM est un outil extrêmement performant et d'une aide appréciable pour la conception des filtres et leur mise au point.
Ce que montre XSIM, c'est ce qui sera mesuré.
La qualité des informations délivrées par XSIM repose sur la justesse des données qui lui sont fournies.
Ce sont les fichiers .ZMA et .FRD qui contiennent les données qui seront à la base de tous les calculs. Il est donc important que ces données soient exactes et précises.
Ces données de base doivent "sortir" des mesures effectuées en situation réelle, HPs mis en place dans l'enceinte "finie".
Visualisation XSIM des données enregistrées:
- les fichiers .ZMA:
- les fichiers .FRD:
Cette compilation des données permet de progresser dans l'ébauche des filtrages cependant il est nécessaire, pour une plus grande précision des calculs, de revoir les mesures d'impédance enregistrées via LIMP.
Tous les calculs sont effectués sur ce site:
https://www.diyaudioandvideo.com
L'objectif principal de la conception du filtrage est de confier aux médiums la reproduction du spectre "vocal" soit de +/- 300 Hz à +/- 3.000 Hz. Mais ici aussi tout est affaire de compromis.
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Première étape...
Calculer et tester les filtres correcteurs d'impédance susceptibles d'être employés.
Les valeurs RLC sont ajustées avec l'aide de XSIM et vérifiées via LIMP.
Avec un peu de pratique, le passage par le calcul peut être évité...
Pour la suite, c'est le filtrage du woofer qui est étudié en premier lieu. Ensuite, les enchaînements seront logiques et imposés.
FILTRAGE DU WOOFER..
L'idée est de le couper à +/- 250 Hz en veillant à garder une courbe de réponse linéaire, à rejeter le pic de 2.000 Hz à -20 > -30 dB, à ne pas alourdir exagérément le filtre et le budget.
Le tout en gardant un oeil sur les possibilités de croisement avec les médiums.
Après quelques tâtonnements sur la valeur de Fc de BT3 voici la version retenue. Celle qui me paraît être le meilleur compromis acceptable.
Dès les premiers essais, le filtre correcteur d'impédance a été abandonné... aucun intérêt.
Couper plus bas ce PB provoque une remontée du niveau SPL non linéaire.
Une attention toute particulière doit être portée sur le choix des selfs et leur résistance Rdc... La valeur totale doit rester nettement sous 1 ohm... (préférer +/- 0,2 ohm).
Avec ce filtre la fréquence de croisement sera de +/- 340 Hz.
Vous remarquerez que le filtrage a permis de gagner en niveau, il est maintenant de 91 > 92 dB.
Les mesures complémentaires réalisées avec ce filtre n'ont pas fait apparaître de défaut...
Mesures impulsionnelles sur W1 en clos et filtré
FILTRAGE DES MEDIUMS...
Le filtrage du woofer a déterminé la fréquence de croisement des médiums. Il faut donc trouver le filtre BT3 - PH qui permettra de croiser à +/- 340 Hz...
Le circuit Zobel linéarise l'impédance à 4 ohms, le calcul du filtre BT3 est simple et le passage par XSIM permet de l'optimiser sans grande difficulté, aucune contrainte particulière.
Comme d'habitude, il faut tâtonner et calculer le filtre avec différentes fréquences de coupure...
Remarques:
- XSIM permet d'évaluer l'effet d'une valeur différente de celle calculée. Le but est d'évaluer l'action d'une valeur modifiée pour rester dans la gamme des valeurs commercialisées.
- XSIM permet aussi de visualiser l'effet de la Rdc des selfs. C'est un paramètre important pour bien choisir sa self sans se ruiner tout en l'adaptant au projet.
En pratique, l'ajustement des selfs est simple, on débobine et on mesure, par contre l'ajustement des condensateurs est plus ennuyeux. Leur mise en parallèle peut devenir "lourde" et couteuse.
- Pour les tests de filtrage réalisés sur les médiums, les mesures sont réalisées sur le M4, le M1 est sorti de l'enceinte et placé loin du micro de mesure. Il n'est pas possible d'effectuer des mesures correctes avec le deux médiums dans l'enceinte, l'un perturbe l'autre et les mesures en champ proche sont fausses. Dans ces conditions, le niveau SPL de M4 est augmenté via le préamplificateur du micro de mesure. Ceci ne modifie pas le point de croisement et les niveaux des voies seront de toute manière ajustés lors des tests finaux.
Finalement j'ai retenu les valeurs indiquées pour C6, C7, L5, une combinaison facile et parfaite sur tous les plans.
La Rdc de L5 doit être extrêmement faible... +/- 0,2 ohm pour garder le niveau du grave intact.
Dans la foulée, le filtre passe-haut a été calculé et testé...
Pour ce filtre, la contrainte principale est de rejeter la résonance présente à 5.000 Hz à -20 > -30 dB. Il faut aussi tenter de couvrir un large spectre et envisager le raccord avec le tweeter.
Il n'y a pas d'autre manière que de tâtonner en calculant le BT3 avec différentes fréquences de coupure. Heureusement le passage par XSIM permet d'éviter de réaliser chaque filtre calculé, les simulations sont parfaitement réalistes.
Voici la version retenue...
Ce filtre permet un croisement avec le tweeter à +/- 2300 Hz, la résonance à 5.000 Hz est rejetée à - 25 dB par rapport au niveau optimal... c'est un bon compromis.
Le circuit Zobel permet de garder la linéarité initiale de la courbe de réponse. Il sera donc conservé.
Les mesures complémentaires réalisées avec les filtres PH et PB n'ont pas fait apparaître de défaut.
Lors de la réalisation des ces filtres, je prévoirai un emplacement pour une résistance d'atténuation, R2. C'est seulement lors de la mise au point finale des filtres que la valeur sera définie.
Mesures impulsionnelles sur M4 filtré
FILTRAGE DU TWEETER...
Pour le filtrage du tweeter on sait maintenant que la fréquence de croisement doit être de +/- 2.300 Hz.
La proximité de sa fréquence de résonance (1.800 Hz) risque de perturber l'action du filtre; la linéarisation de l'impédance devrait régler ce problème... A revoir.
D'autre part la courbe de réponse de ce tweeter mesurée à vide n'inspire pas confiance, l'objectif étant d'obtenir une courbe de réponse globale linéaire.
Comme d'habitude, il faut tâtonner et calculer le filtre BT3 - PH avec différentes fréquences de coupure.
Voici le filtre que j'ai retenu...
C'est avec étonnement que j'ai constaté que ce tweeter pouvait délivrer un spectre homogène et linéaire. Cependant son filtrage n'est pas souple et lorsque l'on s'écarte de cette fréquence de coupure, la courbe de réponse perd sa linéarité.
Lors des essais j'ai constaté que le circuit RLC avait un effet néfaste sur la linéarité de la courbe de réponse.
Je n'ai finalement pas conservé ce circuit.
La valeur de R3 sera ajustée lors de la mise au point finale.
Les mesures complémentaires réalisées avec ce filtre n'ont pas fait apparaître de défaut....
CONCLUSIONS...
Les premiers essais ont été réalisés avec des filtres du premier et du second ordre mais les simulations n'étaient pas satisfaisantes. Les risques d'intermodulation entre les voies étaient manifestes avec des HPs ayant des résonances parasites bien marquées.
Ce sont, comme très souvent, les BT3 qui donnent les meilleurs résultats tant lors des simulations que des essais.
SCHEMA COMPLET DES FILTRES optimisés...
Les simulations sont très proches de ce qui a été mesurés précédemment...
La courbe d'impédance du système complet montre une large plage à +/- 4 ohms avec deux pics à 29 et 22 ohms...
MISE AU POINT DES FILTRES...
Les filtres ayant été testés séparément, il s'agit à présent d'évaluer le rendu de l'ensemble du filtrage.
Ce test est réalisé en plaçant le micro de mesure à la hauteur du tweeter et à 2m de l'enceinte, au point d'écoute. Tous les filtres sont mis en service.
C'est l'impédance globale du système qui est d'abord mesurée...
La mesure correspond à la simulation, il n'y a ni parasite, ni défaut.
C'est ensuite la courbe de réponse de l'enceinte qui est mesurée...
Cette mesure a été effectuée après alignement des niveaux des voies. Des R (+/- 2 ohms) ont été ajoutées dans les chaînes "médium" et "tweeter". Le schéma des filtres final sera publié en fin de mise au point.
La courbe de réponse est bien linéaire malgré le côté "dents de scie" imputable au montage MTM.
La linéarité du tweeter est remarquable.
Les prochains tests seront destinés à tendre vers la norme ISO 2969.
La mesure impulsionnelle ne permet pas d'évaluer tous les indicateurs aux fréquences basses, le fenêtrage de l'impulsion étant rendu difficile à cause des réflexions dans le local (woofer latéral).
Fenêtrage incorrect...
MISE AU POINT DES FILTRES,
ajustement de la courbe de réponse
et test à l'écoute...
Il s'agit de tenter, sans tout bouleverser, de s'approcher de la courbe cible ISO2969 et surtout d'évaluer la qualité du rendu sonore sur base des plages musicales de test.
L'installation du matériel dans l'atelier n'a pas été modifiée depuis les tests précédents.
En finalité, ce sont surtout les niveaux des médiums et tweeters qui ont été ajustés.
Le schéma a été modifié...
- C1 est passé de 1,8 µF à 2,2 µF pour obtenir une meilleure linéarité de la courbe de réponse dans la zone de croisement avec les médiums,
-R3 a été augmentée pour un meilleur équilibre sonore entre les médiums et le tweeter,
- Attention, R2 est passée à 2 ohms et non à 0,68 ohms.
Voici la nouvelle courbe de réponse mesurée au point d'écoute. La différence n'est pas énorme mais à l'écoute des CDs de test c'est plus homogène.
Les autres mesures effectuées avec ce réglage des filtres ne révèlent rien de particulier, les valeurs précédentes ne sont pas modifiées.
Remarque:
Les taux de distorsion sont extrêmement réguliers et faibles...
La réponse impulsionnelle... le fenêtrage n'est pas idéal, trop de réflexion dans le local...
EN APPARTE
...
XSIM, un outil fabuleux...
A chaque utilisation de XSIM je suis étonné par l'exactitude de ses résultats et la concordance avec les mesures réalisées.
Mais ici, je suis sidéré...
Voyez la concordance qu'il a entre l'impulsion montrée par XSIM sur base du filtrage théorique (filtre 5.4) et l'impulsion mesurée sur l'enceinte équipée du même filtre. Ces deux graphiques sont parfaitement identiques...
C'est extraordinaire non!
Bravo aux concepteurs de cet outil informatique!
Mise au propre des filtres...
Pour rappel, Jeoffrey souhaite que les composants des filtres d'origine soient réutilisés... pour autant que ce soit possible.
Tous les composants seront réutilisés sauf l'impressionnante batterie de résistances.
Les selfs sont ajustées aux valeurs requises et les condensateurs seront mis en parallèle avec d'autres pour atteindre les valeurs souhaitées.
Les selfs récupérées sont ajustées à 3,9 mH, 0,62 mH et 1 mH...
et les autres composants sont commandés.
En attendant la livraison
des composants électroniques...
Cette période d'attente est propice à la réalisation des éléments complémentaires:
- les grilles de protection des woofers,
- les panneaux arrière,
- les supports des filtres.
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Les grilles de protection des woofers ont été réalisées sur base de supports imprimés en PLA.
C'est comme d'habitude Annie qui a réalisé les impressions 3D sur base du fichier .stl fourni.
A toute fin utile, vous trouverez Annie ici:
https://www.facebook.com/people/D%C3%A9cos-3D-Ath/100041438365852/
Ce sont des aimants qui vont assurer le maintien des grilles, ils sont incrustés dans le cerclage et l'ensemble est recouvert de tissu acoustique.
LES GRILLES DE PROTECTION... de la conception à la réalisation...
...
Les panneaux arrière sont réalisés en MDF et copiés des panneaux d'origine.
Les borniers ont été récupérés et mis en place.
Tous les points de fixation sont dupliqués.
Les panneaux sont recouverts de similicuir pour rester dans l'esthétique générale des enceintes.
Et pour assurer une bonne herméticité un joint en mousse est posé au niveau du cadre intérieur de l'enceinte.
LES PANNEAUX ARRIERE... confection...
...
Les supports des filtres sont taillés dans une plaque de multiplex bakélisé.
Ils sont découpés aux dimensions maximales pour pouvoir être fixés au dos des panneaux arrière sans entraver leur mise en place.
Il faut viser grand car tous les composants électroniques sont de grandes tailles et il faudra éloigner les selfs les unes des autres.
Après simulation... je constate qu'il est impossible de placer judicieusement tous les composants sur cette plaque. Un second support doit être confectionné.
C'est le filtre du woofer qui sera monté sur cette seconde carte.
LES SUPPORTS DES FILTRES... analyse et réalisation...
Mise au propre des filtres,
suite...
Tous les composants ont été livrés, ils ont été contrôlés et mesurés. Tout est en ordre et la précision des valeurs est respectée.
LES COMPOSANTS LIVRES...
Le schéma de câblage peut être ébauché...
Objectif... rester compact tout en veillant à ne pas croiser les conducteurs et à bien disposer les selfs pour éviter leur interaction.
DU SCHEMA ELECTRONIQUE AU PLAN DE CABLAGE...
Les composants sont disposés judicieusement, fixés et câblés.
La fixation des gros condensateurs doit être soignée. Il s'agit de ne pas blesser les couches intérieures car le conteneur des condensateurs Cross Cap Jantzen est assez fragile. Par précaution, un couche de mousse est placée entre l'attache et le condensateur.
LE FILTRAGE DU WOOFER...
LE FILTRAGE DU SYSTEME MTM...
Les filtres sont prêts à être installés à l'intérieur des enceintes...
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Un ami m'a demandé pourquoi je réalisais mes filtres de cette manière...
Il y a plusieurs raisons:
1- Le multiplex bakélisé (4mm d'épaisseur) présente l'avantage d'être solide, rigide et électriquement isolant. Les surfaces sont propres et lisses, c'est un matériau bon marché et facile à usiner.
Il m'est arrivé de monter les filtres sur des plaques en plexiglas. C'est plus joli et encore plus isolant mais c'est plus couteux et je suis contraint de demander une découpe en usine. Bien que mon fournisseur soit très efficace, le temps de réalisation est allongé.
2- Le câblage est réalisé en fil de cuivre de 2,5 mm² de section. La mise en place du fil est facile et le résultat est propre. Les soudures sont effectuées en étain-argent.
Pour obtenir une section équivalente en circuit imprimé classique (+/- 20 µM), il faudrait des bandes de cuivre d'une largeur supérieure à 100 mm... c'est irréalisable.
3- Ma manière de faire me permet de maîtriser toutes les étapes de la fabrication, c'est donc rapide et moins couteux.
Installation des filtres
et câblage final...
Les grandes cartes (filtrage MTM) sont fixées au dos des panneaux arrière et les petites cartes (filtrage woofer) sont fixées dans le bas des enceintes.
Le câblage des MTM est réalisé avec des conducteurs Jantzen de 2,5mm² et pour l'alimentation des tweeters ce sont les câbles d'origine (marque inconnue) qui sont réutilisés.
A ce stade, les enceintes sont intransportables... elles resteront sur leur établi respectif jusqu'à la venue de Jeoffrey...
Câblage final, le 14 juillet 2024
Mise au point finale...
- équilibrage des voies
- mesures sur les enceintes
- tests à l'écoute
Le remplacement des composants ayant servis pour les tests par des composants de grande qualité provoque une modification des niveaux des voies. Il est donc nécessaire de revoir l'équilibre général.
C'est le niveau du woofer qui est la référence et heureusement c'est le niveau le plus bas, c'était voulu ainsi dès le choix du woofer.
Ce réglage est effectué sur une enceinte, micro de mesure placé dans l'axe du tweeter et à 2m de celui-ci (point d'écoute supposé) et il sera reporté sur la seconde enceinte.
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... le fantôme des Ultimus rôde...
En finalité les réglages ont été très peu modifiés. Seul le niveau du tweeter a été corrigé et légèrement augmenté. La résistance R3 est passée de 3,9 ohms à 2,2 ohms.
Voici la courbe de courbe d'impédance mesurée sur l'enceinte R... (enceinte L... Z identique) avec un minimum à 3,2 ohms et un maximum à 21 ohms.
Voici la courbe de réponse relevée dans mon atelier ouvert vers l'extérieur, en stéréo, micro de mesure placé au point d'écoute. L'effet du local sur le bas du spectre est donc limité.
Et voici les mesures complémentaires effectuées dans la même configuration... Mesure impulsionnelle...
La présence de multiples réflexions limite le fenêtrage à 136 échantillons. Ce qui ne permet d'avoir une analyse complète de tous les paramètres dans le bas du spectre.
La position latérale des woofers multiplie les réflexions ce qui est visualisé ici...
L'analyse de l'impulsion étant limitée à 136 échantillons, les informations suivantes ne sont valables qu'au-delà de 350Hz...
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A la demande de Jeoffrey, j'ai mesuré la sensibilité des enceintes...
Mesure effectuée sur une enceinte, micro de mesure placé dans l'axe du tweeter et à 1m de celui-ci...
Pour information... ma chaîne de mesure a été étalonnée juste avant d'aborder ce projet.
Ce qui ne fait que confirmer la valeur calculée au départ via les paramètres T&S...
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Et à l'écoute des plages tests...
Ceci n'est que mon avis personnel et j'espère qu'il n'influencera pas le jugement de Jeoffrey.
Ce test a été réalisé dans mon atelier; un environnement peu propice à ce genre d'exercice.
Je commence par la lecture de mon CD dBA Production...
La plage 19 permet de mettre en évidence le respect de la phase du signal. Le signal "en phase" est extrêmement "pointu" et parfaitement centré. Le signal "hors phase" est réellement hors de l'angle formé par les enceintes.
Ce test est un bon indicateur pour évaluer le potentiel du système à reproduire une image stéréophonique large et détaillée.
Les plages musicales passent parfaitement y compris la plage 13, les cymbalettes, que le tweeter reproduit finement et sans excès.
Le saxophone et la flûte permettent d'apprécier le ciselé sans faille du médium.
La reproduction des percussions confirme le réalisme et l'absence de traînage dans le bas du spectre. L'image stéréo est très étendue.
Tout est très bien reproduit mais ce CD ne donne pas la possibilité d'évaluer la descente dans le grave. Pour ce test, c'est encore et toujours mon CD BACH/Isoir (vol 4/plage 6) que je vais rechercher. Dans cet extrait, le pédalier descend progressivement à 30 Hz. Là, c'est évident, ces enceintes font moins bien que mes Syldaves, Omega Thuya, Orion... La descende dans le bas du spectre s'accompagne d'un perte de niveau assez importante. Le signal reste lisible mais le niveau est bas. Heureusement l'extrême grave est très rarement exploité... même par les grands orgues.
Le tweeter est particulier... Son apport est juste comme il faut mais son filtrage est délicat. Pour passer de sa courbe de réponse à vide qui n'est qu'une terrible bosse à une courbe de réponse linéaire, il n'y a pas cinquante chemins. Le filtrage adopté ici est à mon sens la seule formule pour y arriver. S'écarter de cette fréquence de coupure (+/- 3.000 Hz) c'est retrouver une courbe de réponse irrégulière. Autant le savoir!
La reproduction des voix se fait avec réalisme et sans accroc.
Mon test ultime..., la plage 3 du volume 10 de la série RDS (n°215) est d'une limpidité exemplaire.
Les tests se sont prolongés pour le plaisir et sans détecter de défaut.
CONCLUSIONS...
Ce projet m'a permis de faire la connaissance de HPs que je n'aurais jamais achetés... La découverte est cependant intéressante.
Globalement le résultat est excellent et j'espère que Jeoffrey appréciera le rendu sonore de ces enceintes même si le 20Hz n'est pas à 0dB!
Pour moi, le bémol vient de la position latérale des woofers. Cette disposition provoque occasionnellement un manque d'intégration des sons, un manque d'homogénéité, et de la une dégradation de l'image 3D... mais mon local y est peut être pour quelque chose. Un atelier n'est pas un salon de musique.
J'espère que le local d'écoute de Jeoffrey et la disposition de ses enceintes aplaniront cette perception occasionnellement "brouillonne".
Hormis cela, le rendu sonore est plaisant, l'équilibre général est excellent, détaillé et très dynamique.
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Jeoffrey m'a demandé de ne pas publier son commentaire, je ne le publierai donc pas. Sachez cependant que son appréciation est mauvaise.
Pour moi, c'est le concept qui est en cause et je n'aurais pas dû l'accepter. Cette "bouche" latérale ne pouvait rien donner de bon.
Et dire que je lui ai proposé d'adjoindre mes SEAS Excel W21EX001 à son Satori... il a refusé!
Et dire que je l'ai invité à une écoute d'évaluation en cours de conception... il a refusé!
Ce projet raté lui coûte cher et me coûte cher... quel gâchis!
Cet encadré publié le 12 septembre 2024 fait suite à 2 messages cinglants et menaçants émanant de Jeoffrey, messages reçus le 11 septembre à 16h09 et 16h12.
J'ai opté pour une réaction purement constructive.
Ma suggestion... Revenir à un ensemble MTM pur et simple. Bien entendu le filtrage doit être adapté; filtre woofer et filtre passe-haut des médiums soustraits.
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A la demande de Jeoffrey, voici quelques photos GP des faces avant.
Photos prises le 11 juillet 2024 vers 19h. Le chantier est encore ouvert...
Le collage du similicuir ne lui semble pas parfait...