CHOIX HAUT PARLEURSOn entend parfois dire que le choix d’un haut parleurs large bande est la solution ultime pour la HiFi.

Le haut parleur large bande est en effet conçu pour répondre à une bande de fréquence la plus large possible, certains hauts parleurs se prêtent bien à cette fonction et reproduisent des fréquences allant de 70Hz à 18000Hz.

Le premier avantage du choix d’un haut parleur à Large Bande de fréquence, c’est sa mise en phase avec les autres hauts parleurs, comme le large bande est seul, il n’y a pas de mise en phase avec les autres voies, donc pas de décalages de phases !

C’est la même chose pour les retards entre voies, il ne peut pas y avoir de retard entre voies quand l’enceinte n’en comporte qu’une…

Avec une phase parfaite et l’absence de gestion de délais, il est vrai que la solution large bande est la meilleure en terme d’image stéréo et de spatialisation sonore, c’est tellement important que lorsque l’on compare une enceinte 1 voie large bande à un système 3 voies avec des accidents de phase et des retards entre voies, on préfère le Large Bande grâce à la stabilité de l’image sonore qui est parfaite, c’est une bonne expérience à faire.

 

Maintenant, le large bande à 2 contraintes :

  • Un HP large bande ne peut pas reproduire des basses profondes car sa fréquence de résonance est généralement assez haute. On pourrait avec l’électronique, forcer le HP à descendre plus bas, mais en montant le volume sonore, la membrane fractionnerait, générant une forte distorsion dans les fréquences aigues.

 

  • On ne peut pas tellement augmenter le SPL si l’on veut conserver des basses fréquences car le Xmax de ce type de HP est limité. De plus, la taille de leur bobine ne permet pas de  mettre les Watts nécessaires à la reproduction de basses avec du niveau sonore.

 

Donc, il faut rajouter un HP de puissance pour le grave… sauf si 70Hz vous suffisent.

Pour 20m ou plus, voici une configuration économique et testée, très performante sur la base d’un Large Bande Beyma  :

classé en D/90.  Pas de filtrage sur le Large Bande Beyma, sortie LFE d’un ampli HC pour le grave

1 voie et 3 petits caissons de grave de 50 Litres. A cause de la localisation perturbante du caisson dans des fréquences plus élevées, le HP est à couper à la fréquence haute de 80Hz (passe haut) via la sortie LFE d’un amplificateur Home Cinéma.

Un Sweep test des fréquences permettrait de constater la qualité de la bande passante de ce large bande + sub. Ce genre de construction DIY est simple à réaliser et ça marche bien, même à fort SPL !

La gestion de la phase sur les 3 subs est simple, à basse fréquence, testez en inversant les polarités… les subs doivent être sur la même ligne que les 2 larges bandes pour ne pas occasionner de retard (arrivée des basses après le médium aigu dans la zone d’écoute). Voir la rubrique SUBWOOFER pour moins de 30m² afin de comprendre le pourquoi de la multiplication de petits caissons de basse en ligne.

 

Si vous voulez un aigu plus fin et détaillé, il faut un HP avec une fréquence de résonance très haute, un tweeter, ici nous pourrions rajouter une petite chambre de compression par exemple, un Beyma CP12N de 5000Hz à 20000Hz, le 12GA50 ne produirait plus les hautes fréquences par une coupure haute à 5000Hz.

Comme on le voit, on se retrouve vite avec une enceinte 3 voies, avec la gestion des phases et des délais à gérer… on ne peut pas tout avoir…ce serait trop simple…

En HiFi, tout n’est que question de compromis, placer le tweeter et avoir les problèmes de phases, c’est un risque.

Une enceinte 3 voies qui reproduit parfaitement un spectre de 20Hz à 20000Hz avec de la dynamique et du niveau sonore disponible, sans distorsions est la solution, mais à condition de gérer les phases et les délais!

HiFi-STereo dédie une page spéciale sur les phases et les délais.

 

L’avantage d’une enceinte 3 voies propose une certaine précision de réglages sur 2 critères :

  • Le rapprochement de la fréquence de résonance du haut parleur à la fréquence de reproduction sonore requise.
  • Le nombre de Watts réglables par voies, donc la possibilité de pré-regler la quantité de grave, de médium et d’aigus pour se rapprocher d’une courbe de fréquence plate sur l’ensemble du spectre (toujours nos 20Hz à 20000Hz…) N’oublions pas que les sensibilités des HP sont très différentes :

HP 38cm dédiés aux Infrabass entre 20 et 40Hz : 80 Db/1watt/1m

HP 38cm dédiés aux Bass entre 40 et 80Hz : 90 Db/1watt/1m

HP 30cm dédiés aux Low – Midbass entre 80Hz et 1000 Hz : 95 Db/1watt/1m

Compression 2 pouces : 110 Db/1watt/1m

Sur ce type de configuration, lorsque vous mettez 1 watt dans une chambre de compression 2 pouces, vous devez en mettre 500 dans celui des infrabass entre 20 et 40Hz pour obtenir 110Db à ces basses fréquences !!!

La reproduction des infragraves demande énormément de Watts et de surface de membrane pour déplacer de l’air. Il n’existe pas de haut parleur à rendement élevé dans des fréquences entre 20 et 40 Hz, le moteur doit être adapté, un gros aimant et une bobine de diamètre 3 pouces ou 4 pouces (ou plus), soit 10 cm de diamètre afin d’encaisser des puissances de l’ordre de 1500 Watts AES).

Pour garantir un grand débattement (un Xmax de 15 mm mini), l’aimant et la bobine doivent être longues. Souvent, les aimants sont empilés par 3 ou 4 pour atteindre 10 ou 15 cm de haut.

Afin de conserver de la surface de cuivre dans le champ magnétique de l’aimant et de ne pas avoir de distorsion à des niveaux de SPL élevés, 50 mm de longueur de bobine est le minimum.

Ces critères de surface de membrane, de puissances et de Xmax sont primordiaux pour reproduire ces infrabass qui différencient les anciens systèmes HiFi des nouveaux. Les paramètres Thiele and Small indiquent ces données sur la fiche constructeur des HP.

Le sujet Infrabass est traité plus en détail sur cette page dédié.

 

Au delà de 80Hz, les nombres de Hauts Parleurs candidats au poste s’élargit en terme de rendement.

Reste donc à trouver la bonne combinaison entre les choix de HP, les coupures de fréquences, et le niveau de Watts à leurs imputer… Le sujet est vaste et déchaîne les passions…

Vous trouverez toujours quelqu’un qui vous proposera mieux que votre choix initiale, il est vrai que tout les chemins mènent à Rome…

 

L’autre question concerne le rendement des hauts parleurs. Le haut rendement serait la seule solution pour un système HiFi ou Home Cinéma Performant.

C’est faux… Un système haut rendement, avec des pavillons n’a d’intérêt que s’il s’agit d’écouter à un niveau SPL élevé, à partir de 85 Db dans la zone d’écoute (installation domestique), ce qui est déjà élevé.

En dessous, des médiums et aigus avec des rendements plus faibles sont parfaits car les amplificateurs modernes proposent des puissances élevées sans distorsion. Il est donc inutile de penser, à volume réduit, qu’un amplificateur peu sollicité sur un HP Haut Rendement produira un son meilleur qu’un ampli plus sollicité avec un haut parleur bas rendement.

La page amplis traite le sujet plus en détail.

Le haut rendement, dans tous les cas, n’en est pas réellement un car il n’existe pas de HP basses fréquences avec des rendements élevés.

A moins de 50 Hz, 75Db/1w/1m est une belle performances que peu de HP revendiques. A 75dB, nous ne sommes plus dans le Haut Rendement, mais dans le Bas Rendement, avec ces écarts de rendement les HP d’infra et des graves devront être surdimensionnés et amplifiés pour tenir une courbe plate de fréquence (même niveau SPL de 20 à 20000Hz), avec déjà un rendement de seulement 90Db pour les médium et aigus.

La confrontation HR / BR sur le seul critère de qualité n’a donc pas lieu d’être, si le projet de votre installation n’a pas vocation à dépasser les 85Db SPL dans la zone d’écoute.

 

Au delà des 85dB en cible dans la zone d’écoute, il peut être utile d’avoir des HP avec un meilleur rendement, mais les tenues en puissances de modèles issus du monde pro (la sonorisation) proposent des tenues en puissance qui permettent des niveaux très élevés sans pavillon et/ou moteur de compression.

 

Pavillonner un haut parleur consiste à orienter le champ d’onde de fréquence vers la zone d’écoute. En plaçant vos mains autour de votre bouche, vous dirigez les ondes sonores et augmentez ainsi le nombre de décibels vers votre auditeur.

Plus la fréquence de résonance est basse, plus le pavillon doit être grand à la sortie (la bouche), exemple en diamètre de pavillons :

  • 15cm pour un accord à 3000Hz
  • 30cm pour un accord à 1200Hz
  • 70cm pour un accord à 500Hz
  • 100cm pour un accord à 350Hz

Certains systèmes professionnels utilisent des pavillons pour augmenter le niveau à basse fréquence, comme par exemple certains stacks de discothèque chez  Fonction One, c’est beau, mais ça prend de la place, presque 3 mètres (celle d’un deuxième sub… sans en avoir le rendement).

Dans le médium et l’aigu, on retrouve des chambres de compression qui offrent, une fois pavillonnées, des rendements élevées, plus de 110 dB/1w/1m et ça tient parfois 100 Watts AES sur des compressions 2 pouces (au delà de 800Hz).

Les compressions 2 pouces sont aujourd’hui moins utilisées dans le monde pro car elles sont fragiles, elles sont remplacées par des quadruplettes de HP médium à cône de 6 ou 8 pouces avec un rendement moyen de 95-98 dB, parfois légèrement pavillonné.

Les compressions de 1 pouce sont encore utilisées car il n’y rien de mieux en terme de poids et de rendement pour diffuser de l’aigu avec du SPL. De plus les pavillons d’aigus sont petits…

En Hifi, la compression de 2 pouces est appréciée sur les installations de puissance très haut de gamme. Une 2 pouces, généralement coupée à 700Hz en sonorisation sera parfois coupée à 350Hz pour certains modèles à suspension mylar..

A condition de ne pas monter le volume, pas de risques de casse. Couplés avec des pavillons géants de 1 mètre, la sonorité d’une compression 2″ haut de gamme n’a pas d’égal dans le médium et bas médium.

Avec des présets sur un filtre actif, il est possible de monter la fréquence de coupure de la 2 pouces afin la monter au SPL requis.  Avec ce preset, à bas niveau, vous avez une compression 2 pouces qui descend par exemple à 350Hz (le midbass descend avec) pour votre plus grand plaisir d’écoute. Plus vous montez le SPL, plus vous montez la fréquence de coupure entre la 2″ et le midbass pour ne pas risquer la casse de la compression.

 

Voici quelques choix de Haut Parleurs pour des configurations de puissance  (plus de 90dB en zone d’écoute) à base de hauts parleurs reconnus et appréciés pour leurs caractéristiques, leurs réponses plates ou leurs capacités à s’intégrer dans un système 2 voies. Nous les classons aussi par le rapport qualitatif SPL/Quality*

 

 

Pour plus de 30m, en 2 Voies, enceintes avec caisson de grave de 60 Litres en BR, filtrage passif ou actif possible.

  • 1000/20000Hz : chambre de compression B&C DE500 ou 250 ou équivalent ou Beyma TPL 150H (Air Motion Transformer, plus directif mais d’une définition spectaculaire), ampli 100W X2

 

plus de 30 m² la configuration de base ci-dessus est duplicable en filtrage actif avec le rajout de 2 caissons, un caisson sub par canal :

  • 18/70Hz : JBL GTi W15 MkII ou GTI 12 par exemple (Fz bas) ampli 1500W > X2
  • 1 000/20000Hz : chambre de compression BC DE 250 ou 500 ou équivalent (Tad 2001) ou encore Beyma TPL150H (Free Air Motion), ampli 100W > X2

 

Pour plus de 50m², classé en C/100 avec 4 caissons pour l’infra et le grave.  Si vous aimez les infrabass très spectaculaires avec beaucoup de SPL, vous pouvez pousser le niveau de la bande passante entre 20 et 45Hz avec un HP dédié « car audio » à grand Xmax, mais pas n’importe lequel…filtrage actif obligatoire, possible avec un simple filtre 3 voies.

  • 18/45Hz, JBL GTI 15, voie en mono > X2
  • 45/80Hz, RCF LF15X401-8, 38 cm, 1500 Watts AES, voie en mono > X2
  • 1200/20000Hz chambre de compression 1 pouce type BC DE 250 ou 500 ou équivalent ou Beyma TPL 150H (Free Air Motion), plus directif mais d’une définition spectaculaire

 

Toujours avec plus de 50m², classé en B/100,  la même installation version luxe, avec chambre de compression 2 pouces et grand pavillon (75 cm) :

  • 18/45Hz, JBL GTI 12 ou 15 > X2
  • 45/80Hz, RCF LF15X401-8, 38 cm, 1500 Watts AES, voie en mono > X2
  • 80Hz/550Hz, 18 sound 12 LW1400 (Eighteen sound) ou Beyma 12G40 (30cm), ampli 250W > X2
  • 550/ 6000Hz Radian 950PB-16 ou Tad 4001 > X2
  • 6000Hz/20000Hz super Twitter type Fostex, sur le même canal que la 2″.

Vous pouvez encore monter le SPL du 18/45Hz en mettant 3 subs d’infrabass, ou 4, ou 6… Nous serions classé en B/110… mais la maison risque de tomber… ou alors vous êtes dans le sous-sol avec 200m²… Précisons que nous sommes sur des configurations sans compromis ou presque sur le plan de la qualité sonore.

 

Le calcul des volumes de caisses et des longueurs d’évents à sa page dédiée.

 

 

Suite de la lecture : Système Type en DIY

Posted by Jean-Marc Siou

One Thought on “CHOIX HAUT PARLEURS DIY

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