Un baffle plan

Mise à jour : 6 mars 2006

Pas totalement satisfait des résultats obtenus avec les Audio Références en termes de dynamique et de transparence (toujours la recherche du Grall sonore et le désir toujours fort de bricoler), 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 HP Supravox

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

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'enceintes 2 voies

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 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 !

Simulation enceinte 2 voies

Simulation enceinte 2 voies

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

Etude baffle-plan ESS + Supravox

Etude baffle-plan ESS + Supravox

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

Réalisation du baffle-plan ESS AMT + Supravox 215RTF64

Réalisation baffle-plan brut

Réalisation baffle-plan brut

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

Réalisation baffle-plan terminée

Réalisation baffle-plan terminée

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 !

Le baffle-plan sur l'ancien caisson de basse

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 sans les caches

Vue complète de l'enceinte sans les caches

Vue complète de l'enceinte sans les caches

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.

Vue complète de l'enceinte avec les caches

Vue complète de l'enceinte avec les caches

Le caisson de basse a 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 alimentent 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.