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Tweak DIY des enceintes du commerce

Mise à jour : 2014-03-11.


Je lis sur les forums les propos de certains internautes qui veulent modifier une enceinte achetée toute faite dans le commerce.
Mais ce chapitre concerne aussi l'amélioration des kits d'enceintes achetées chez les spécialistes.
Ce chapitre a pour but de vous sensibiliser à certains problèmes, et ainsi éviter qu'un tweak se transforme en un "massacre à la tronçonneuse".
Ne riez pas, le cas est plus fréquent qu'il n'y paraît.
Essayez simplement de ne pas acheter d'occasion une enceinte avec un tweak raté.


Les selfs :

Premier réflexe, remplacer les selfs du filtre par des selfs plus grosses.
Cela part de l'idée que le fabricant, pour tenir le prix de vente, a dû dimensionner les composants au plus juste.

Une self est caractérisée par son inductance, et sa résistance interne.
Je ne suis pas inquiet, pour le respect du choix de l'inductance, il suffit de lire ou mesurer la valeur et de reprendre la même.

Une self réalisée avec un fil plus gros aura une résistance interne plus faible.
La résistance interne de la self modifie le Qts du haut-parleur, dans le sens d'une augmentation.
Un Qts plus élevé entraîne le plus souvent un accord plus bas, dans le cas des enceintes bass-reflex.
Un changement de self, celle en série avec le haut-parleur de grave, doit s'accompagner de la modification de l'évent, dans le sens d'un évent plus court.
Y avez vous pensé ?
Etes vous prêt à le faire ?

Le changement de la self, par un modèle plus gros, a un 2ème effet.
S'il y a une self, c'est que nous sommes dans une enceinte avec au moins deux voies.
Les autres voies ont été réglées pour donner une courbe de réponse linéaire.
En remplaçant votre self en série avec le haut-parleur par un modèle plus gros de moindre résistance, vous allez augmenter légèrement le niveau sonore du haut-parleur de grave ou grave médium par rapport a celui du reste du spectre.
En toute logique, il faudrait retoucher la valeur d'une résistance sur le filtre de la partie haute du spectre sonore.
Là encore, y avez vous pensé ?
Etes-vous prêt à le faire ?
Comptez-vous faire l'impasse sur ce point, et ne pas avoir un résultat aussi bon que possible ?

Je vais être franc avec vous :
Si votre tweak c'est remplacer une ou plusieurs selfs, sans toucher à l'évent et au filtre, vous jetez votre argent par la fenêtre, vous enrichissez votre vendeur, et vous dégradez la qualité finale en pensant bien faire.
Dans ce cas ne rien faire est aussi bien, et même mieux.
Je vous conseille de vendre d'occasion vos enceintes sans y toucher, et de racheter un modèle qui vous convient mieux à l'écoute.
Ce langage là, pas grand monde s'y risque...

Si on considère qu'une self de qualité a une faible résistance interne, la meilleure self n'est pas une grosse self à air, mais plutôt une self sur fer adapté à la puissance de l'ampli.
Vous lirez souvent que les selfs sur fer saturent. C'est vrai au delà d'une certaine puissance.
Mais si elles sont convenablement choisies, où est le risque ?
En HI-FI la puissance moyenne est ridiculement faible, et la puissance crête n'est pas très élevée non plus.
Enfin au niveau de la facture c'est le jour et la nuit.
Meilleure, moins chère, et pas à la mode, c'est le seul problème.


Les condensateurs :

L'habitude est de changer les condensateurs de qualité courante par des condensateurs de très haute qualité, et très cher.
Je n'ai rien contre, après tout c'est votre argent.
Mais êtes-vous certain que la valeur actuelle du ou des condensateurs est parfaitement optimisée ?

Sur une enceinte du commerce, les constructeurs font des compromis pour tenir le prix de vente et leur marge.
Par exemple, si la valeur qui convient le mieux demande trois condensateurs en parallèle pour arriver à faire la bonne valeur, ils n'en mettent qu'un seul de la valeur standardisée la plus proche.

Si vous remplacez ce condensateur par un condensateur de haute qualité de même valeur vous aurez un gain à l'écoute.
Si vous prenez la peine de rechercher la valeur exacte qui convient le mieux, avec plusieurs condensateurs de bonne qualité courante en parallèle pour arriver à la valeur exacte, vous aurez un autre gain à l'écoute, et une économie dans votre budget.
La très bonne solution est la combinaison des deux, la valeur exacte avec plusieurs condensateurs en parallèle, condensateurs de très haute qualité.
La bonne solution économique est la valeur exacte avec plusieurs condensateurs en parallèle de bonne qualité courante.


Les résistances :

Ce n'est pas un sujet qui est souvent traité dans les tweaks.
Comme les condensateurs, c'est la précision de mise au point qu'il faut rechercher.
Cela passe par la mise en parallèle de plusieurs résistances pour y arriver.

L'ajustement fin des niveaux relatifs entre les haut-parleurs est un réglage particulièrement important.
S'il n'y a pas de résistance sur votre médium, je vous suggère d'en essayer une de faible valeur pour "voir".
Si l'écoute est mieux sans,  vous savez que la résistance n'est pas nécessaire.
Si vous ne faites pas l'essais, vous ne le savez pas.
Et si l'écoute est meilleure sans résistance sur le médium, il faut sans doute l'essayer sur le grave, pour être sur du bon réglage.

Vous pouvez tomber sur un joli gag :
Vous remplacez une petite self par une autre plus grosse avec une résistance plus faible, et vous êtes obligé de rajouter une résistance en série avec la self et le haut-parleur pour équilibrer les niveaux relatifs.
Il y a des cas où une petite self n'est pas un inconvénient.


Retour aux selfs :

Comme les condensateurs et les résistances, les selfs doivent aussi avoir la valeur exacte.
Pour trouver cette valeur, il faut partir d'une self de valeur un peu plus élevé et débobiner progressivement.

Il y a un gros piège avec les selfs, dans le cas des correcteurs RLC, ou dans le cas des filtres à 12 ou 18 dB où la self et parfois amortie par une résistance.
Une petite self n'est pas un défaut car elle intègre en totalité ou en partie une résistance qui est nécessaire.
Explications au chapitre Correcteurs RC et RLC série


Structure du filtre :

Nous allons plus loin dans le tweak qu'un simple changement des composants avec ajustage fin de la valeur.
Imaginez un tweeter avec un filtre à 12 dB/octave.
Pourquoi ne pas essayer de passer à un filtre à 18 dB/octave avec un condensateur de plus ?
Cette méthode peut s'appliquer au filtre complet.

Il faut bien réfléchir à ce que vous faites :
Si votre grave a un filtre à 12 dB/octave, passer à un filtre à 18 dB/octave c'est ajouter une 2eme self en série, avec la résistance interne de la self qui va avec.
Il est possible que la résistance interne de deux grosses selfs soit égale à celle d'une seule self plus petite, mais c'est à vérifier au cas par cas.

Attention aux filtres qui font en même temps la correction de la courbe de réponse dans le médium.
Augmenter la pente de coupure dans ce cas n'est pas forcément un bon choix.
Jouer sur la structure du filtre peut apporter un gain encore plus important qu'un simple remplacement des composants avec un ajustage fin de la valeur, mais avec une part de risques d'échec plus grand.


Mise en phase acoustique :

Nous parlons alignement en profondeur des haut-parleurs entre eux, pour avoir une réponse aussi parfaite que possible sur une impulsion.
Ce n'est pas facile à faire sans faire de la menuiserie.

L'idée de sortir le tweeter pour le poser sur l'enceinte et ainsi pouvoir le régler en profondeur semble séduisante.
Augmenter la distance entre le tweeter et le médium n'est pas une bonne chose.
Il faut comparer cette distance avec la longueur d'onde à la fréquence de coupure.
Si la distance est plus faible, pas de soucis.
Si la distance est plus forte, il est préférable de ne pas le faire, ou alors de juger le résultat sur un essai avant de l'appliquer définitivement.


Philosophie et filtre actif :

Quelle doit être la limite au tweak ?
La première question à ce poser est : Faut-il mettre une limite ? Je pense que oui question gros sous.
Si on résonne en terme de gros sous, je situe la limite à l'achat de composants de qualité quand le prix des composants dépasse le prix du passage en multi amplification active.
C'est une limite comme une autre. Mais pour avoir bien évalué les gains apportés par un filtre actif, c'est une bonne limite.

Combien coûte le passage en multi amplification ?
Si vous visez un super ampli à tubes comme 2ème ampli, c'est cher. Mais est-ce réaliste ?

  • Avec un filtre passif, vous êtes vite limité au niveau des pentes de coupure.

  • Vous êtes limité une 2ème fois au niveau des fréquences de coupures, et même si vous n'avez à priori pas de raison de changer celles qui existent, en pratique seul un essais peut le dire

  • Vous êtes limité une 3ème fois au niveau de la mise en phase acoustique des haut-parleurs entre eux, impossible à réaliser en passif sauf sur les rares systèmes réalisés avec des coffrets séparés, et tellement facile à faire sur un filtre actif.

Si vous faites sauter ces trois limites avec un filtre actif, vous allez avoir un gain important à l'écoute.
Et si vous associez un 2ème ampli courant à la place d'un super ampli à tubes, vous aurez au final un gain plus important que si vous étiez resté en passif.
La HI-FI c'est une somme de gains et de pertes.
Un filtrage actif apporte des possibilités de gains très important par rapport au filtrage passif.
Si on retranche des petites pertes avec un ampli courant, le bilan global reste positif.
Or lorsqu'on se lance dans un tweak, c'est pour avoir un bilan global positif : Autant choisir la solution la plus efficace pour cela et ce n'est pas un filtre passif qui le permet.

Plus la fréquence de coupure entre le grave et le médium est basse, plus vous avez intérêt à passer au filtrage actif au niveau du gain en qualité d'écoute.
Comme c'est le filtrage basse fréquence qui demande les composants les plus gros et les plus coûteux, vous aurez vite atteint le seuil de rentabilité du passage au filtrage actif.
Par contre pour le filtrage d'un tweeter avec un médium, le filtre actif n'est pas obligatoirement la meilleure solution.

Je suis passé il y a quelques années à la bi-amplification active (voir en annexe) pour 274 €, avec l'achat d'un modeste BEHRINGER 2310, un intégré LUXMANN LV103 en occasion et la connectique XLR.
Le prétexte de l'intégré actuel sans séparation entre préampli et ampli n'en n'est pas un, les entrées et sorties enregistrement permettent d'intercaler le bouton de volume externe, et le filtre actif :

image212.jpg

Avec un ampli de graves en stéréo, le terme Caisson de grave peut être remplacé par HP de graves. (Et je n'ai pas a faire un autre schéma, admirez la pirouette...)

Un bouton de volume, c'est un potentiomètre de 22 K log environ. L'interrupteur "touche mono" vous facilitera la mise au point.

image213.jpg

Enfin, les boutons de volumes des intégrés doivent être positionné une bonne fois pour avoir le gain voulu, et un repère au scotch permet d'être sur du bon réglage au fil des jours.
Une fois réglés, on n'y touche plus, seul le nouveau bouton de volume sera utilisé.

image211.jpg

 

Enfin, cela sera l'occasion de vous poser la question : "Le préampli de l'intégré améliore t'il le son, ou le dégrade t'il ?"
Pour faire le test, vous branchez votre lecteur CD directement sur l'entré du nouveau potentiomètre de volume.
Si c'est meilleur, vous passez au préampli passif DIY en gardant le potentiomètre :

image48.gif

Un tweak se fait jusqu'au bout, et même si la philosophie de ce tweak a complètement changé, l'idée de base d'améliorer le rendu sonore final reste conservé.
Lorsque l'on voit le prix des composants de très haute qualité, regardez les selfs page 3 colonne centrale par exemple, il est bon de savoir qu'il existe des solutions au moins aussi efficace, et certainement beaucoup plus, pour un prix bien moindre.





Annexe :



Filtre actif, bi-amplification active

Mise à jour : 2012-05-12.


Une petite annonce proposait un filtre actif BEHRINGER 2300 à 100 €. C'était l'occasion rêvée de passer en bi-amplification.
Il me fallait un 2ème ampli. Un LUXMAN LV-113 d'occasion à 120 € fera l'affaire.
Bon achat, il est meilleurs que le DENON POA 2200. Mais il n'y a pas d'entrée directe au niveau de l'ampli de puissance seul.

La connectique du filtre actif était en XLR. Les 6 adaptateurs XLR/RCA coûtent 54 €. C'est la mauvaise surprise, tenez en compte... Dans ces conditions, le passage à la bi-amplification ne coûte que 274 €, ce qui n'est pas excessif.
Un filtre passif à 180 Hz revient à 150 € environ.

La bi-amplification passive marche mieux que la mono amplification. Le correcteur RLC du grave n'est plus nécessaire.
Le filtrage actif du grave, avec le large bande et tweeter en passif sur le 2ème ampli marche encore mieux. Mais c'est le filtrage actif intégral qui est de loin le meilleur.
Les pentes de coupure plus raide, à 24 dB/octave de type Linkwitz Riley au lieu de 6 dB/octave en passif, autorisent une coupure plus basse à 130 Hz au lieu de 190 Hz.

Enfin, sur baffle plan, les deux haut-parleurs de grave et large bande sont sur le même panneau. Le réglage "DELAY" du filtre actif autorise la mise en phase par simple rotation d'un potentiomètre. Le gain est là aussi important. Ce réglage est indispensable si vous n'avez pas la possibilité de déplacer en profondeur un haut-parleur par rapport à l'autre.
(J'ai découvert plus tard que la mise en phase acoustique, par alignement dans le même plan vertical des centres acoustique des HP était tout de même nécessaire).

Le bilan est un énorme gain de qualité globale. Le haut grave / bas médium est beaucoup plus propre qu'en filtrage passif. La quantité d'informations qui passe est encore plus grande. La tenue en puissance a encore fait un bon. Par contre, il y a un léger buzz de fond que je n'avais pas en passif mono ou bi-amplification. Je cherche des solutions. Ces gains sont obtenus avec une connectique bas de gamme entre les électroniques. Il y a encore des améliorations possibles.

A la prochaine occasion je passe en tri amplification.
Si vous avez un système à réaliser, Préférez la bi ou tri-amplification avec des électroniques moyennes plutôt que la mono amplification avec un super ampli...

Filtre actif ou pas, il faut penser à corriger le Qts du haut-parleur de grave pour l'amener à 0.80 ou plus. Une résistance de 6.7 Ohms (12 et 15 Ohms en parallèle) le fait très bien et apporte un gain de 3 dB à 63 Hz.
Une valeur un peu plus faible (6 Ohms pour un Qts de 0.74), ou un peu plus forte (7.5 Ohms pour un Qts de 0.83), est moins bonne à l'écoute.


Ce qui n'a pas marché :

Rédigé en 2012.

Rien...
Si vous pouvez éviter l'étape filtre passif pour passer directement au filtre actif, vous gagnerez du temps et de l'argent.


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