Enceinte acoustique Audio Référence 126 DC II

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16 septembre 2005

Enceintes acoustique Audio Référence 126DC

Les spécifications font état d'un système à directivité contrôlée dans le sens ou le centre émissif virtuel est dans l'axe du haut-parleur d'aigu.

Il s'agit d'un système Bass reflex à 3 voies et 5 haut-parleurs de chez Audax:

  • 1 haut-parleur d'aigu à chambre de compression équipé d'une membrane en titane (Réf : PR12011 - Spécifs)

  • 2 haut-parleurs de medium de 170 mm à membrane composite de type "aérogel". Ces HP sont équipés d'une ogive anti-tourbillonnaire et de saladier moulé en aluminium. (Réf : HM170Z0 - Spécifs)

  • 2 haut-parleurs de grave de 250 mm à membrane aérogel également. Le saladier est aussi moulé en aluminium (Réf : PR240Z0).

La sensibilité donnée par le constructeur est de 97 dB/W/m ce qui semble un peu optimiste puisque les caractéristiques du HP le moins performant en terme de rendement, le HP de grave, est annoncé à 90 dB/W/m. Comme il y en a 2, nous arrivons à 93 dB, ce qui n'est tout de même pas si mal.

Cette enceinte est loin de ce qui se fait maintenant dans le domaine du haut de gamme (quoique !), mais elle est sérieusement construite : (H)1300 x (L)370 x (P)420 en aggloméré de haute densité de 30 mm amenant le poids à 60 kgs tout de même.
Le filtre a été retiré de l'enceinte et le bornier totalement refait pour accepter la tri-amplification.

L'enceinte centrale de mon installation reprend les mêmes HP tweeter et medium.
 

Enceinte centrale

De nouvelles enceintes

6 mars 2006

Pas totalement satisfait des résultats obtenus avec ces enceintes en termes de dynamique et de transparence (toujours la recherche du Grall sonore !), j'ai décidé de ressortir du placard 2 HP acquis il y a quelques années. Il s'agit des AMT (Air Motion Transformer) du Dr Oscar HEIL. Je ne vais pas reprendre ici toutes les qualités de ces fabuleux haut-parleurs largement décrites dans la presse et sur le WEB.

Quelques caractéristiques :
Rendement : 98 dB, Fr : 550 Hz, Réponse : 15 μS à 5 Khz, Bande passante étendue jusqu'à 30 khz.

Le but recherché est donc orienté vers 2 critères essentiels, à savoir, transparence et dynamique. Mais voilà, le premier problème est de trouver à quel HP l'associer car son temps de réponse est extrêmement faible. La masse de l'équipage mobile est de 1,5 g et si l'on regarde ce critère sur quelques HP (j'ai choisi de le comparer à des HP Supravox, voir ci-dessous) on peut imaginer qu'il va falloir trouver un (premier) compromis.

Comparatif de hauts-parleurs Supravox

Ce tableau met en évidence que la masse de l'équipage mobile croit énormément avec la taille du HP considéré, jusqu'à 70 g pour le HP de 40 cm de diamètre !

 

La fréquence de coupure

Sur l'AMT1 (première version commercialisée), le HP est coupé à 600 Hz à 18 dB/oct. Sur le modèle Tower la fréquence de coupure est de 800 Hz.
Coupé plus haut, nous arrivons dans la zone de sensibilité maximale de l'oreille ce qui n'est évidemment pas souhaitable. Pourtant, la lecture attentive du dernier comparatif d'enceintes 2 voies publié par la Revue du Son & du Home Cinéma de mars 2006 montre qu'en moyenne les constructeurs ont choisi une fréquence de coupure de l'ordre de 2500 Hz (avec des HP de 16 cm de diamètre en moyenne) et obtiennent des résultats auditifs très corrects.

Comparatif des fréquences de coupure d'enecintes 2 voies d'après la NRDS&HC de mars 2006

Le kit ALBÉDO disponible à la Maison du Haut-parleur coupe à 1,2 kHz (avec une nouvelle version de l'AMT il est vrai) et un HP de basse de 31 cm de diamètre.

 

Configuration possible

Comme le but est la recherche de la transparence et le respect de la dynamique, je m'oriente vers un montage en baffle plan pour m'affranchir du problème de la caisse bien connu des audiophiles. Mais ceci amène à un nouveau compromis, celui de la taille du baffle. Viser une fréquence de coupure de l'ordre de 100 Hz entraîne une dimension de l'ordre de 1,70 m.

Comment descendre dans le grave et ne pas occulter les premières octaves ?
L'écoute critique des enceintes 2 voies présentées ci-dessus par les fines lames de la RDS & HC fait apparaître que la première octave est très atténuée. Il va donc falloir trouver une solution pour pallier à cette absence. En partant de l'une des configurations présentées ci-dessus, je pense à :

Dans tous les cas, la fréquence de coupure basse de la solution medium retenue aura un impact sur la taille du baffle plan.

19 mars 2006

Etude d'un baffle-plan et du caisson de grave associé

Une petite simulation de ce que pourraient être ces futurs baffles !

Rien n'est encore figé : choix des HP, dimension du baffle sans parler des fréquences de coupures.

J'abandonne toutefois l'option du caisson de grave unique car le relais avec le ou les HP en charge de reproduire le medium entraînerait une taille du baffle plan considérable. J'abandonne également l'idée d'utiliser un HP de grave du type Monacor Raptor 12 à cause de son rendement de l'ordre de 89 dB. Je ne sais pas si le mariage de HP de rendement très différents soit souhaitable bien que ce problème puisse être compensé par une amplification adéquate et musclée.
J'opte donc pour l'utilisation d'un boomer à haut rendement de 30 à 38 cm, vraisemblablement en bass-reflex qui me permettra de couper le medium aux alentours de 200 à 300 Hz entraînant du même coup une réduction significative de la taille du baffle plan. Cette approche rend également possible l'utilisation de HP de faible diamètre (16-17 cm) plus rapide qu'un 21 cm et donc plus apte à suivre l'ESS Heil qui est un vrai phénomène sur ce paramètre.

En ce qui concerne le choix des HP, même si mon choix n'est pas arrêté à ce jour, j'avoue lorgner du coté des 16 cm Supravox (165 GMF) et du 21 cm de ce même constructeur (215 GMF).
Coté boomer, le choix est vaste et il existe de très bons HP dans différentes marques (JBL, Altec, Beyma, Monacor, et j'en oublie pas mal) mais il me faut un rendement élevé de l'ordre de 98 dB en espérant que la caisse ne vienne pas faire chuter ce beau rendement.
la prochaine étape consiste donc à trouver un ensemble boomer + caisse performant.

30 août 2006

Le choix du Hp qui assure le medium s'est finalement arrêté sur le Supravox 215RTF64.
La réalisation se fait en 2 temps : le baffle plan qui supporte le Supravox et l'ESS, le caisson de grave ensuite. Là le choix n'est pas encore tout à fait déterminé, mais je m'oriente vers un HP Beyma.

L'étude concernant le baffle plan a pris en compte la fréquence de coupure souhaitée de l'ordre de 250 à 300 Hz.
Les cotés sont de tailles différentes pour ne pas positionner les HP au centre du baffle plan afin de répartir les fréquences de coupure.
Ca donne ceci :

Etude du baffle-plan équipé du HP ESS AMT et du Supravox 215RTF64

La réalisation est faite avec du Medium ou MDF de 22 mm.

Réalisation du baffle-plan ess AMT + Supravox 215RTF64

L'état de surface du MDF n'est pas se qui se fait de mieux ! J'ai donc recouvert toute les parties visibles avec du contre-plaqué d'Okoumé de 5 mm, qui, une fois vernis et poncé, présente pas mal :

Réalisation du baffle-plan ess AMT + Supravox 215RTF64 vernissage

 


Doucement les basses !

5 octobre 2006

Je suis assez satisfait de baffles plans ainsi réalisés, mais il leur faut une assise sonore. Pas encore fixé sur le choix du HP, mais impatient d'écouter un peu de musique dans des conditions raisonnables, je ressorts une paire de caissons de basses de la cave dans laquelle ils ont passé presque une dizaine d'années !

Ces caissons clos équipés de HP Siare 31SPCT ont servis à de nombreux essais : 2 HP en façade, 2 HP en symétrique débouchant par un évent en façade, 1 HP actif + 1 HP passif. Mais la dernière version fonctionnait en push c'est-à-dire un HP monté derrière l'autre. C'est dans cette version qu'ils ont vieilli dans la cave. Les membranes des HP montés en façade n'ont pas supporté le poids des ans et celle des HP frontaux sont partis en poussière dès que je les ai touchés ! Par chance, les HP internes sont encore dans un état correct.
Je dois avoir des photos quelque part dans un tiroir qui montrait la construction de ces baffles. Hélas, les appareils photo numériques n'existaient pas encore et je les scannerai quand j'aurais remis la main dessus !
J'ai donc remonté ces HP et rebranché le tout.
Mes baffles plans manquaient cruellement de grave, malgré des mesures montrant que je peux les faire fonctionner jusqu'aux environs de 100 Hz. J'avoue avoir été très surpris du fonctionnement de l'ensemble car ces caissons, en l'état, apporte ce qu'il manquait et l'ensemble sonne pas mal du tout.

Mais je n'en resterai pas là


Quelques essais

Vue d'ensemble des baffles-plans sur caissons de basses

Pas commode de déplacer et de positionner environ 75 kg de bois et de HP !

On retrouve en haut le 21 cm Supravox 215RTF64. En dessous, le Tweeter ESS AMT V1. Ces 2 HP sont montés en baffle plan et posé sur le caisson de basse (clos) équipé d'un 31 cm Siare (31SPCT).

Le caisson de basse mesure 90 (H) * 60 (L) * 45 (P) cm. Le baffle plan posé dessus porte l'ensemble à 1,57 m. Autant dire qu'il ne passe pas inaperçu et comme je les ai décalés du mur d'un bon mètre... J'arrive au maximum du coefficient WAF !
Le décalage a changé l'esthétique sonore globale. J'ai gagné en précision et en ampleur. En précision car les baffles sont maintenant plus près de la zone d'écoute. Le son direct prédomine nettement sur ce qui est renvoyé par le mur situé derrière les baffles. Je n'ai pas pour le moment poussé les essais de positionnement plus loin, mais il est certain qu'une distance baffle plan - mur arrière optimale reste à trouver.
Autre changement, j'ai du remonter le niveau du grave de 1 dB ce qui semble normal puisque le caisson n'est plus collé contre le mur. Le grave semble plus propre ainsi.

Lorsque j'expérimente de nouveaux réglages, je laisse passer quelques jours avant de les retoucher et j'écoute plusieurs disques que j'ai bien dans l'oreille pour savoir si oui ou non il y a eu amélioration.
C'est ainsi que j'ai du retoucher un léger déséquilibre entre la voie droite et la voie gauche (je parle du niveau sonore, pas de politique !). J'ai donc ajouté (à l'oreille) 0,5 dB sur l'ESS de droite. Intrigué j'ai mesuré la résistance électrique des membranes ESS. A gauche : 3.3 Ohms, à droite : 3.2 Ohms. L'explication doit se trouver là.

Les mêmes sans les caches.

Vue d'ensemble des baffles-plans sur caissons de basses sans les caches

Le caisson de basse à été utilisé pour de nombreux essais. c'est pour cela que de nombreuses vis sont apparentes. Au bas du caisson une plaque bouche l'ouverture pour un deuxième HP identique. Le rendement de ce HP est catastrophique et je suis obligé de pousser énormément le niveau de sortie du DCX. Il y a 12 dB d'écart entre le 31 cm Siare et le Supravox. Heureusement les amplis qui alimente le grave sont ceux du Harman-Kardon et leurs 110 W font bien l'affaire.

Ecoute
Je suis bien conscient que la marge de progrès est encore importante, mais j'estime que les résultats sont déjà très corrects car l'image sonore est globalement équilibrée. Il y a encore du travail du coté de l'électronique, c'est en cours et j'en reparlerai. Concernant ces baffles, le changement du HP de basses s'impose, ne serait-ce que pour l'amener au niveau des autres HP en terme de rendement.


Un nouveau caisson de basses

            5 juillet 2007

Caisson Bass-Reflex équipé d'un 38MSPA

Ce caisson est équipé d'un 38 cm de chez Haut-parleurs système: le 38 MSPA. Il s'agit d'une variante de haut-parleurs Beyma réalisée spécialement pour Haut-parleurs système. Le baffle est en contre-plaqué de bouleau de 30 mm d'épaisseur. Une cire, genre Bru de noix a été appliqué sur toutes les surfaces avec plus ou moins de bonheur, ce qui explique les zones blanches, de chaque coté du HP. L'ensemble est assez lourd (40 à 50 kg).
Les dimensions sont les suivantes :

Dimensions du caisson

Le volume extérieur est de 190 litres. Celui du volume intérieur est de 136 litres.
Compte-tenu du volume occupé par l'évent (4 litres) et celui du HP, il reste environ 130 litres utiles.

            Les spécifications du Haut-parleur

Principaux paramètres du HP 38MSPA de HPS

Le volume me semble un peu faible. Je recalcule donc le volume brut pour un alignement "classique" de 5,7.
Vb = n.VAS.QTS² ==> 169 L
On est loin des 130 L !!!
Je calcule donc l'alignement correspondant :
n = Vb / (VAS.Qts²) ==> 4,6

L'allure de la courbe de réponse simulée est donc légèrement plongeante (-3 dB à la fréquence d'accord) ce qui pourra se corriger aisément.
Dès le début de ma réflexion, j'avais décidé de faire appel à un HP de 38 cm de sensibilité élevée. Mais je n'avais pas envisagé de pouvoir le faire descendre à 20 Hz. Un 40 Hz "punchy" et propre me satisferait amplement. Dans un premier temps, j'essaierai de "taquiner" la première octave (de 20 à 40 Hz) avec mon caisson "Home-cinéma" prévu pour cela.

Je vais avoir besoin de m'équiper en matériel de mesure pour vérifier tout ça sans faire appel aux copains !!!

En attendant, je vais passer une bonne partie de cet été 2007 à améliorer la présentation du caisson (WAF oblige !!!) et là, il y a du boulot car le contre-plaqué de bouleau de 30 mm est dur et dense comme du métal !

Comme je compte le recouvrir de contre-plaqué d'Okoumé pour l'assortir à mes baffles-plans, il va falloir "raboter" les têtes de vis qui ont servi au collage. Puis raboter également les cotés pour qu'ils ne forment pas un angle avec la façade (voir photo ci-dessous)

CBOH3.JPG

Une vue arrière du caisson

Vue arrière du caisson

Je sens que je vais m'amuser à raboter tout ce qui dépasse !!!
A noter les roues pour bouger le monstre. Bien entendu, en position d'écoute, le caisson repose sur trois cales en bois pour empêcher tout déplacement intempestif.

Ecoute

J'ai bien sûr branché ces caissons à la place des anciens qui ont retrouvés leur lieu de retraite : la cave !
Trop tôt encore pour parler de résultats. Le filtre Butterwoth à 18 dB/octave est réglé sur 200 Hz. En appliquant les coefficients de JM. Le Cléach j'obtiens : 176 Hz et 228 pour le passe-haut du medium. Comme j'ai remis en fonction le caisson "Home-cinéma" (coupé à 40 Hz), j'ai également coupé le 38 MSPA à 40 Hz, 18 dB/octave.
Premières impressions, le résultat est correct. le grave est léger, nuancé et dynamique et l'ensemble est bien soutenu par le caisson "Home-cinéma".

2 mars 2008

La modification du caisson

Après avoir mis en stand-by mes actions visant à l'esthétique du caisson, et après avoir mené une réflexion assez longue au sujet des baffles plans (j'y reviendrai), je me décide à revoir le volume du caisson car je trouve que finalement le HP se sent un peu à l'étroit, le grave est certes percutant, mais, impression subjective, il me semble qu'il manque un peu d'air, qu'il lui manque un peu de liberté, comme si il était "retenu"...

Le calcul mentionné plus haut donnait un volume utile de 130 litres alors que pour respecter un volume "standard", je veux dire pour un alignement de 5,7 , il est nécessaire d'avoir un volume de 169 litres.
Me vient alors l'idée de faire une ouverture sur la face arrière du caisson et de lui adjoindre une boite (!) afin d'augmenter son volume.
Je détermine une ouverture de 0,5 x 0,5 m.

Ouverture de la face arrière du caisson

L'examen interne montre quelques morceaux de moquette collés sur l'un des cotés et sur le fond. Des plaques de blakson sont collées et agrafées sous le HP et sur l'un des cotés. Non visible sur la photo, une plaque de mousse alvéolée est collée sur la face supérieur. Pour finir, l'évent bien visible sous le HP.

En regardant de prêt, je m'aperçois qu'un fente béante existe entre le plateau supérieur et les montants verticaux constitués par les façades avant et arrière et par les cotés également. Pas de problèmes par contre pour le plateau inférieur. Je devine qu'il y a eu précipitation lors de la réalisation de ce caisson qui a vraisemblablement été monté depuis le bas et dont l'ajustage des montants verticaux a été abandonné...

Une sacré fuite tout de même car je mesure de 1.5 à 2 mm ! Afin d'en avoir le coeur net, je glisse un réglet, et fichtre, le réglet traverse de part en part ! Il y a donc bien une sacré fuite !

Une fuite liée à l'assemblage des panneaux

Je construis le caisson rapporté et je colmate la fuite à l'arrière. Les fuites sur les cotés et la façade seront colmatées lorsque j'effectuerai le placage.

Adjonction d'un caisson au caisson pour en augmenter le volume

Le caisson ajouté est réalisé en Medium de 22 mm dont les différentes parties sont vissées et collées, y compris à l'intérieur du caisson (heureusement que le HP est un 38 cm, ce qui permet de rentrer dans celui-ci !).

Détermination du volume à ajouter :
Le simple découpage de la face arrière libère un volume de 7,5 litres (0,5 x 0,5 x 0,03).
Je fixe donc la profondeur du caisson additionnel à 13 cm, ce qui donne : 0,5 x 0,5 x 0,13 = 32,5 litres.
Le volume additionnel sera de 40 litres, le calcul donnait 39 litres. Un litre d'erreur sur les 169 calculés ne doivent pas avoir un impact considérable !!!

Les traces blanches en haut du baffle sont celles de la pâte rebouche bois (Sintobois) qui une fois séchée est aussi dur que le bois et donc facile à poncer.

Ecoute

J'étais évidemment très impatient de savoir ce qu'allait donner cette augmentation de volume !
Sans avoir touché aux réglages précédents, la constatation immédiate (et objective !) est une augmentation significative du rendement et un niveau de grave, voir d'extrême grave, trop important, du moins par rapport à ce que j'obtenais auparavant.
Après de nombreuses heures d'écoute, je réduis le gain des voies graves de 2,5 dB. La fréquence de coupure ne change pas : 300 Hz à 18 dB/octave Butterworth. L'application de la méthode de Jean-Michel le Cléac'h donne une fréquence de coupure effective de 260 Hz.
Je modifie également le boost de l'extrême grave à 35 Hz (si l'on peut parler d'extrême grave à cette fréquence, vaste débat !), je ramène le gain de +9dB à +3dB (ce qui confirme bien le gain apparent en terme de rendement) et son action intervient à partir de 70-80 Hz pour arriver à +3dB à 35 Hz.

Je considère que le jeu en valait la chandelle ! Ça me semble beaucoup mieux mais j'ai appris à me méfier des modifications qui ont un impact sur le rendu sonore et qui semble formidables sur le coup !
Je vais donc écouter, faire écouter et obtenir des avis de ceux qui comme moi, bricolent, et d'autres qui écoutent de la musique sans critères "audiophiles"...

9 mars 2008

La chasse aux fuites

Après avoir colmaté la fuite observée sur la face arrière du caisson, il fallait que je rabote les têtes de vis fixant le panneau supérieur sur le caisson. En fait de rabotage, je me suis livré à un dévissage en règle qui m'a valu quelques ampoules... Les vis d'une longueur de 60 mm pour un diamètre de 5 mm ne se dévissent pas facilement.
A ma grande surprise, le panneau n'est pas collé mais simplement vissé !

Caisson de basses : Vue de dessus, caisson ouvert

La fuite observée précédemment n'en n'est pas une car un joint de quelques mm de large a été appliqué sur le pourtour du baffle. Il est écrasé lors du serrage du panneau supérieur. Plus de peur que de mal donc, mais je ne suis pas habitué à ce genre de réalisation et je préfère le collage bois sur bois de l'ensemble des éléments ce que j'ai fait.
Sur la photo, on voit la fenêtre découpée sur la face arrière et le coffret rapporté.

1 mars 2010

Il y a quelques temps déjà que le caisson est terminé, mais je n'avais pas pris le temps de faire des photos et les mettre en ligne. Le voici poncé, prêt à vernir. Le câble relié au HP sort encore par l'évent car entre deux étapes de travail, j'écoute de la musique.

Avant de tout plaquer avec du contre-plaqué d'Okoumé de 5 mm, j'ai rajouté (collé et vissé) une plaque de medium de 12 mm pour que le HP apparaisse encastré. L'ensemble de ces ajouts porte l'épaisseur de la façade à 45 mm. Ca commence à être raisonnable ! Le dessus et les cotés sont également recouvert de contre-plaqué d'Okoumé de 5 mm.

Après 3 couches de vernis et de ponçage entre chaque couche, je suis arrivé à ce qui suit. Ce n'est pas parfait et il faudra qu'un de ces jours je revoie légèrement ma copie... Il faudra également que je m'attarde un peu sur l'évent qui n'a pas été vernis correctement. Mais ça n'a pas d'influence sur le son !!!

27 avril 2011

Les premières mesures

J'ai fini par me mettre à faire des mesures ! Les premières ont été pour ce caisson.

Courbe d'impédance du caisson
Courbe d'impédance du caisson

La première courbe (jaune) Montre une fréquence d'accord à 34 Hz. A cette fréquence l'impédance vaut 7,2 Ω.
Les deux pics caractéristiques d'une enceinte Bass-Reflex sont à 18 Hz/72 Ω et 58,5 Hz/127 Ω. Ceci montre que l'accord n'est pas parfait car dans ce cas les deux pics devraient être égaux. Ce sont les dimensions de l'évent qui sont en cause (L= 34 cm, H=5 cm, P=13 cm).
Un essai rapide m'a permis de savoir si ces dimensions étaient trop faibles ou trop grandes : J'ai inséré 2 livres dans l'évent afin de réduire environ la moitié du volume de l'évent. Puis, j'ai refait les mesures.
La fonction "Overlay" du logiciel Limp de la suite Arta permet de tracer une nouvelle courbe en conservant l'ancienne. Pratique pour faire des comparaisons. J'ai alors obtenu la courbe verte.
La fréquence d'accord est passée à 25 Hz pour une impédance de 7,9 Ω, elle s'est abaissée de 9 Hz.
Le plus grand pic est passé à 56,5 Hz/130 Ω. Aux erreurs de mesures près, c'est quasi stable.
Par contre, le pic le plus à gauche a singulièrement changé : 14,5 Hz/48 Ω.
J'en conclus donc que l'évent est trop petit. Il faudrait l'agrandir, mais dans ce cas, la fréquence d'accord va remonter vers 40/45 Hz (à la louche!)
Est-ce grave, gênant ? A voir...
Les simulations effectuées via le site de Dominique Petoin, montrent que les dimensions de l'évent tel qu'il a été réalisé sont à peu près bonnes, le calcul donne 13,64 cm pour une réalisation de 13 cm de profondeur. Pour le calcul j'ai pris un volume de 169 L, mais la forme de mon caisson est tellement compliquée que ce n'est peut-être pas la bonne valeur à retenir. J'ai donc fait des simulations avec plusieurs valeurs de volumes :
Avec 150 L, le calcul donne 15,73 cm, 160 L = 14,4 cm, 170 L = 13,23 cm. Ce paramètre influe donc un peu le résultat.
Par contre, la prise en compte de la fréquence d'accord de l'enceinte perturbe beaucoup le résultat, pour un volume constant de 170 L et pour une fréquence d'accord retenue de 30 Hz, la profondeur de l'évent est de 20 cm, avec 40 Hz  elle vaut 8,8 cm. La fréquence d'accord est difficile à lire sur le graphique et un Hertz de plus ou de moins change considérablement la taille de l'évent.
Affaire à suivre ? Peut-être. Certains me diront que ce caisson ne fonctionne pas bien ou ne peut fonctionner comme cela. Certes, j'entends bien le discours, mais de l'avis de nombreux amateurs qui ont eu l'occasion de l'écouter, il se défend plutôt bien, alors...

L'enceinte complète.

A suivre... Certainement...