2-4-1-1 : Les haut-parleurs large bande

Mise à jour : 30 septembre 2023, Antimode 11.

 

Préambule :

Le but de ce chapitre est de défendre les haut-parleurs large bande, contre ce qui se vend dans le commerce, ce qui se réalise par bien des amateurs, contre des arguments pas toujours justes lus sur internet.
J'ai en horreur de voir un argument négatif monté en épingle sur internet, sans que les autres arguments positifs ne soient cités, et sans que l'argument en question ne soit quantifié à sa juste valeur par rapport aux autres.

 

Une étude qui semble sérieuse et qui est hautement critiquable :

Enceinte 3 voies ou large bande par Alexaudio.
En décembre 2022, le site alexaudio.fr n'existe plus.

Il y a une remontée du niveau moyen, du haut-parleur large bande seul, de 5 dB environ au-dessus de 4000 Hz.
Quel est le sens d'une écoute comparative qui ne le corrige pas ?
À cause du dogme idiot qui dit qu'un haut-parleur large bande s'utilise sans correction ?
Permettez-moi, malgré les apparences, de ne pas trouver cette étude sérieuse, laisser +5 dB entre 4000 et 16000 Hz est un non-sens.

Le passage de trois voies en large bande seul aurait du supprimer tous les composants du filtre du haut-parleur large bande.
Cela n'a pas été fait, pourquoi ?
Comment peut-on ne pas corriger la réponse du haut-parleur large bande au-dessus de 4000 Hz, et laisser des composants de filtrage dont l'importance à l'écoute n'a pas été évaluée ?

Concernant la directivité, l'atténuation n'est pas significative à ±10° de l'axe.
Pour une écoute à 4 m, cela fait ±4*sin(10) = ±0.7 m.
Il suffit donc de tourner les enceintes vers le point d'écoute pour que la directivité ne soit plus un problème, même si l'auditeur bouge un peu.
Cela n'a pas été fait dans l'étude, pourquoi ?

Lorsqu'on fait une étude, en apparence sérieuse, et qu'on s'y prend comme un pied, les conclusions ne peuvent pas être retenues.
Mon propos ne plaira pas, mais je n'ai jamais vu la moindre étude sur les haut-parleurs large bande réalisée correctement.
Il faut le faire savoir, il y a une désinformation délibérée, et/ou une incompétence grave.

Je n'ai rien de personnel contre l'auteur de l'étude, et je m'engage, si l'étude est corrigée, à en faire de même de cet avis.

 

Vers le 15 mars 2020, nous avons eu des échanges par mail avec Alexandre.
Je lui ai proposé de faire un essai sur le FE127E seul, avec un correcteur de courbe de réponse RLC passif, R = 10 Ohms, L = 2 mH et C = 1.8 uF, et avec R et C à mettre au point à l'écoute.
Alexandre avait essayé R = 5.6 Ohms, L = 1.5 mH et C = 1.5 uF, avec une courbe de réponse mesurée qui laisse +10 dB à 14000 Hz par rapport à un 0 dB à 4000 Hz.
Cela vous surprend-il que ce soit moins bon à l'écoute ?
Il aurait fallu ajouter un filtre passe-bas à 12 dB/octave à 5000 ou 6000 Hz pour raboter la bosse, sans tweeter...

Comment voulez-vous que je change mes conclusions avec une énormité lors des essais, laisser une pointe de 10 dB ?
Les mesures, les simulations informatiques avec LSPCAD, c'est très bien.
Mais le point le plus fondamental est d'écouter les réglages et de les valider à l'écoute, ce qui n'a pas été fait.
Étude incomplète, mauvaise validation à l'écoute, conclusions fausses...

Pourquoi ai-je le sentiment, après avoir échangé 18 mails avec Alexandre, que la conclusion était écrite avant même d'avoir commencé les essais ?

 

Un PDF controversé :

Je vous invite à lire un PDF, sur le site DCX2496, qui tente de démontrer que le haut-parleur large bande n'est pas capable de haute fidélité.
Le site DCX est supprimé, le lien ne marche plus.

• Il n'y a pas de faille dans la démonstration, simplement un "petit" oubli, la pièce d'écoute.
  J'aimerais bien voir, par le même auteur, la courbe de réponse du haut-parleur conventionnel et du haut-parleur large bande dans le salon de monsieur tout le monde.
  .
• Le 2^e reproche est de ne pas signaler qu'il existe des égaliseurs numériques qui corrigent très bien les irrégularités de la membrane et de la pièce.
  Là encore des courbes seraient bien venues.
  J'ai mesuré chez moi un B200 égalisé sur baffle plan, je ne retrouve pas les mesures de réponse et de phase minimum du PDF...

 

• Le 3^e reproche est d'oublier de parler des difficultés de filtrage et de mariage des haut-parleurs entre eux lorsqu'on ajoute un tweeter.
  S'il peut sembler évident en théorie que le filtrage et le mariage seront réussis, c'est loin d'être le cas en pratique.
  Il suffit de lire le nombre d'internautes qui changent de tweeter, ce n'est jamais parce qu'ils ont raté le filtrage, et je ne les crois pas...
  Ce sont souvent les mêmes qui vous parleront de la sonorité des tweeters, sans jamais citer le filtre qui leur est associé ni la fréquence de coupure.
  Écoutez-vous un tweeter sans filtre ?
  À quoi cela sert-il d'acheter un tweeter excellent au-dessus de 15000 Hz si vous en avez besoin au-dessus de 3000 Hz ?

Je ne dis pas que le PDF est faux, je dis simplement qu'il n'est pas du tout réaliste, qu'il est incomplet, et qu'il y a facilement moyen d'avoir beaucoup mieux à partir du même haut-parleur.
Une enceinte terminée c'est une somme de gains et de pertes.
Il y a des pertes dans un haut-parleur large bande, il y a aussi des gains dus à l'absence totale de filtrage.
Il y a des gains dans un système à 2 voies, il y a aussi des pertes, filtrage, mise en phase, directivité non homogène.
Avec la somme des gains et des pertes de chacune des solutions, vous êtes incapable de tirer la moindre conclusion objective.

Je reproche explicitement au PDF cité de ne parler que d'un aspect des choses, et de taire le reste.
C'est une vision par le petit bout de la lorgnette, cela s'appelle un parti pris délibéré.

 

Les avis sur internet :

Je lisais sur un forum l'avis d'un internaute qui disait avoir essayé 8 ou 10 haut-parleurs large bande différents, de les avoir essayés dans plusieurs enceintes différentes, et d'arriver toujours à la même conclusion : ça ne marche pas.
Qu'il est désolant de lire un avis pareil !!!

Il n'était pas précisé si les haut-parleurs large bande ont été écoutés avec une correction de la courbe de réponse.
Quand on connaît l'importance de ces corrections, c'est une information que l'on n'oublie pas de signaler.
Donc pour moi, ils ont été écoutés sans la moindre correction, et par conséquent les conclusions se comprennent.
Les conclusions auraient été tout autre avec une correction, et je considère que c'est une faute d'avoir laissé les avis tels quels.
Non seulement c'est une faute, mais c'est aussi une incompétence notoire de la part de l'internaute qui a fait les essais.

Concernant les enceintes, ce n'est pas vous qui choisissez l'enceinte pour monter votre haut-parleur large bande, mais c'est le Qts du haut-parleur large bande qui indique quelle enceinte va convenir.
C'est une approche qui est valable avec tous les haut-parleurs.
Si vous montez un haut-parleur avec un Qts faible sur un baffle plan, vous n'aurez pas de graves.
Si vous montez un haut-parleur avec un Qts élevé dans une enceinte à pavillon arrière, là encore ce n'est pas l'enceinte qui convient.
Dire avoir essayé les haut-parleurs large bande dans plusieurs enceintes différentes n'est pas le gage d'une bonne maîtrise de ce qu'il faut.
De là a indiquer des conclusions totalement erronées, il y a un pas que je vais franchir allègrement...

 

Bien des avis sont un grand n'importe quoi, ne les suivez pas au pied de la lettre, sauf si vous cherchez des arguments pour justifier que vous n'essayerez pas un haut-parleur large bande.
La compétence des internautes ne se voit pas dans la maîtrise du verbe dans un message, mais dans la qualité de la mise au point de leurs enceintes.
Allez écouter pour vous faire votre avis, et méfiez-vous s'il n'y a pas de correction :
Un haut-parleur large bande non corrigé, ça gueule dans le médium...
Un haut-parleur large bande sans correction, ça ne marche pas.

Dans cette rubrique, je tacle un peu (beaucoup) plus fort que d'habitude.
Je ne supporte pas de me faire critiquer sur des idées fausses, par des internautes incompétents qui ne se déplacent pas pour écouter.
Je sais de quoi je parle, une écoute vous le confirmera.

 

Réponse des haut-parleurs large bande et égaliseur ou convolution :

La courbe de réponse :

Beaucoup d'internautes qui vous parlent des haut-parleurs large bande ne connaissent pas leur sujet.
Si vous regardez les courbes de réponse fabricants des haut-parleurs large bande au bas de ce chapitre, il y a des accidents dans le médium aigu.
Il y a aussi une remontée du niveau sonore du médium de 5 à 10 dB.
Si vous regardez les courbes de réponse publiées par des Internautes, les accidents sont encore pires.
Et si vous mesurez vous-même votre haut-parleur large bande avec un lissage au 1/24e d'octave, les accidents sont encore plus important que ceux annoncés par le fabricant.

 

Le baffle step :

Une autre source de problème est le passage du mode de rayonnement dans 4 Pi au mode de rayonnement dans 2 Pi lorsque les enceintes ne sont pas encastrées dans le mur arrière, ce qui est le cas le plus courant.
Pour des enceintes "IN WALL", le rayonnement reste dans 2 Pi, le problème n'existe pas.
Le passage de l'un à l'autre dépend uniquement de la taille de la face avant, de la largeur et de la hauteur de l'enceinte.
Si vous ne corrigez pas la réponse avec deux ou trois composants, vous avez une remontée théorique du médium de 6 dB par rapport au grave.
6 dB pour le passage de 4 Pi en 2 Pi, plus 5 à 10 dB d'accidents, les 15 dB de problèmes de réponse sont vite atteints.

La plupart des Internautes qui démolissent les haut-parleurs large bande oublient le phénomène physique du passage du mode de rayonnement de 4 Pi en 2 Pi :
Quelle est la crédibilité de leurs avis avec +6 dB théoriques, +4 dB en pratique, dans le médium par rapport aux graves ?
Dans un système 3 ou 4 voies, une bonne conception est de choisir les fréquences de coupure en fonction de la largeur de l'enceinte, et de s'affranchir ainsi du problème en le reportant sur le filtre, au niveau des résistances qui règlent le niveau du médium ou du tweeter.

Par conséquent, si vous branchez un haut-parleur large bande en direct sur un ampli, et que vous comparez avec des enceintes plus conventionnelles, vous allez entendre les défauts.
Le manque de graves n'est pas souvent vrai, il est masqué par le médium en avant.
Idem pour le manque d'aigus, masqué par le médium en avant.
Mais pourquoi donc tout le monde parle de manque de grave et d'aigu quand il y a un excès de médium ?

 

La correction :

Il faut cesser de penser qu'un haut-parleur large bande branché en direct sur l'ampli est la meilleure solution du monde.
Le haut-parleur large bande doit être corrigé, un égaliseur numérique ou une correction par convolution y arrivent très bien.
Les égaliseurs analogiques sont dépassés, à oublier, sauf si vous en avez déjà un et que vous voulez faire un test rapide pour vérifier mes dires.

Vous allez me dire qu'un appareil de plus apporte des pertes.
Je vous réponds qu'un haut-parleur bien corrigé apporte des gains énormes, et que la somme des gains est supérieure à la somme des pertes.
En faisant cette correction, vous allez aussi intégrer aussi votre pièce d'écoute, dans une correction globale.
Restez bien en numérique entre le lecteur CD et l'égaliseur ou la correction par convolution.

Si vous ne voulez pas entendre parler égaliseur, ajoutez, au minimum, les trois composants passifs de correction du mode de rayonnement de 4 Pi en 2 Pi, et de creusement de la réponse dans le médium, c'est un correcteur de courbe de réponse RLC parallèle.
Cette correction est à réaliser avant même de penser ajouter un tweeter, même si le chapitre s'appelle filtres pour (ne pas) ajouter un tweeter à un haut-parleur large bande, il parle avant tout de comment se passer de tweeter...
Ne pas le faire, en ayant connaissance du phénomène, est une erreur grossière dans l'approche du haut-parleur large bande.
Donner un avis négatif sur les larges bandes en oubliant les corrections, c'est de l'incompétence, ou de la tromperie pure et simple, de la connerie tout simplement.

Maintenant si vous comparez des haut-parleurs large bande linéarisés, avec des enceintes conventionnelles non linéarisées, l'avantage est au haut-parleur large bande.
Il y aura sans doute une limitation de l'extrême grave.
Il n'y aura pas de limitation flagrante dans les aigus, et le tweeter n'est pas souvent nécessaire.

Enfin en termes de niveau sonore possible, ce n'est pas de la SONO, il y a une limitation à mon sens pas gênante pour la majeure partie d'entre nous.
Pour donner une valeur, une paire de haut-parleurs FOSTEX FE207E dans une enceinte de 20 L chacun sont capables ensemble de 98 dB à 3 m en descendant à 60 Hz à -3 dB et 50 Hz à -6 dB, malgré le Xmax limité à 1.5 mm.
La sensibilité est de 92.8 dB/2.83V/m, c'est du haut rendement.
98 dB à 3 m avec deux enceintes, c'est largement suffisant pour 95% d'entre vous...

 

Conclusions :

Entre la réponse chahutée d'un haut-parleur large bande mesurée sur un grand baffle plan, la réponse encore plus chahutée lorsque le même haut-parleur est monté dans une enceinte dont la face avant est plus étroite, et le phénomène de changement du mode de rayonnement de 4 Pi en 2 Pi, il y a tout ce qu'il faut pour avoir un médium qui gueule associé à un manque de grave et d'aigu.
Corrigez la réponse en atténuant le médium, et vous apprécierez le résultat à l'écoute.

Si vous pensiez faire une deux voies avec une coupure vers 3000 Hz, "parce qu'un haut-parleur large bande ça ne monte pas dans les aigus", ajoutez aussi les composants pour corriger le mode de rayonnement de 4 Pi en 2 Pi.
Le médium qui gueule existe aussi dans ce cas là, et ça, personne ne le dit...

Ajouter un SUB ou un tweeter ne réglera jamais le problème, un excès ne se corrige pas avec d'autres excès.
Le SUB ne peut en aucun cas marcher, le changement de mode de 4 Pi en 2 Pi se fait à des fréquences bien supérieures à la fréquence de coupure du SUB, tout ce que vous allez obtenir c'est un bas médium creusé.
Ce point est aussi bien valable pour un haut-parleur large bande que pour une enceinte à deux voies.

 

Exemple, mars 2012 :

Il s'agit d'un petit haut-parleur large bande FOSTEX, le FE103E, monté dans une petite enceinte bass-reflex de 5 L environ, et placé à hauteur d'oreille sur un pied.
Un FE103E branché en direct sur un ampli, voilà une réalisation Audiophile par excellence.
Heureusement que je ne suis pas cardiaque lors de la première mesure à 50 cm du haut-parleur :

 

Un petit coup d'égaliseur à la mesure et vous obtenez un système parfaitement Audiophile, mais limité dans le grave.
Vous noterez que les deux images ont la même échelle de 20 dB, alors que les revues (quand elles mesurent) utilisent 50 dB.
C'est une échelle de travail pour voir les choses, pas pour épater la galerie, quoiqu'après correction...
Des variations de +4 à -8 dB sans égaliseur, de +/-1 dB (et encore !) avec égaliseur.
J'en ai profité pour booster raisonnablement le grave jusqu'à 125 Hz.

 

Il est possible que les +4 dB au-dessus de 8000 Hz de la courbe sans correction soient dus à une mauvaise courbe de correction de mon micro de mesure.
Les -6 dB  à 200 Hz par contre sont la stricte vérité, comme la bosse à 1200 Hz et le creux à 2200 Hz.

Pour moi la seule écoute Audiophile, c'est celle avec égaliseur ou une correction par convolution.
En espérant que vous serez convaincu.
Je rappelle que lorsque vous utilisez un égaliseur numérique, le bon sens consiste à rester en numérique entre le CD et l'égaliseur.

 

Haut-parleur large bande et Qts :

Ce point est souvent débattu sur internet.
Quand une question revient souvent, elle se doit d'être traitée ici une bonne fois.

Un amateur veut choisir le meilleur haut-parleur possible dans son budget.
Un paramètre qui revient souvent est la taille de l'aimant qui est souvent synonyme de qualité.
Associé à une masse de la membrane faible, nous avons le fantasme de bien des amateurs, le BL/Mms.
Un BL/Mms élevé signifie une grande capacité d'accélération pour 1 ampère aux bornes de la bobine.
Jusque là, je n'ai rien à redire à ce choix, sauf à signaler que la membrane ne doit pas accélérer plus vite que la musique. Évident ?
Il y a une limite au-delà duquel un BL/Mms plus élevé ne sert à rien, sauf a enrichir le vendeur et le fabricant.
Je ne suis pas sûr que l'on ait absolument besoin d'avoir une sensibilité élevée.

En regardant les caractéristiques des haut-parleurs, le BL/Mms élevé est le plus souvent associé à un Qts faible.
Or le Qts est le principal paramètre pour faire le choix de l'enceinte qui sera associé au haut-parleur.

• Si vous voulez une enceinte bass-reflex, ne prenez pas un haut-parleur avec un Qts très faible.
• Si vous voulez absolument le BL/Mms le plus élevé possible, vous aurez un Qts faible, et par conséquent vous n'aurez plus le choix de l'enceinte.
  Ce sera un pavillon avant ou un pavillon arrière.
• Enfin si vous voulez faire un baffle plan, et descendre un tant soit peu dans le haut grave, il faudra faire une croix sur bien des références réputées, mais inadaptées à cette enceinte.

Le meilleur haut-parleur n'est pas celui qui est à la mode sur internet, c'est celui qui est adapté à l'usage que vous voulez en faire.
Un VISATON B200 est idéal en baffle plan ou dans une enceinte close avec une transformée de Linkwitz.
Un FOSTEX FE206E est idéal pour une charge à pavillon.
Aucun des deux ne convient pour un bass-reflex.

Vouloir choisir un haut-parleur, sans tenir compte de l'enceinte qui lui sera associée, est la garantie absolue d'aller à l'échec de la réalisation.
Vous aurez un son, cela ne fait aucun doute, mais il ne sera pas celui dont vous rêvez.

 

Le fractionnement de la membrane :

C'est un point qui revient souvent sur internet, le haut-parleur large bande ne peut pas être bon parce que pour monter dans les aigus la membrane se fractionne au-dessus de certaines fréquences, ce qui est une non-fidélité manifeste.
Ces mêmes internautes opposent les haut-parleurs de médium, dont la réponse est limitée au-dessus de 3000 ou 4000 Hz, donc qui ne fractionnent pas, et qui demandent un tweeter pour monter jusque 20000 Hz.

Arguments imparables ?

• Un fractionnement de membrane se traduit par de la distorsion.
  À quel niveau est cette distorsion ? Ce n'est pas précisé.
  Un peu plus de distorsion est-elle gênante si le niveau global de la distorsion reste faible ?
   
• Grave + médium + tweeter, ou grave-médium + tweeter, cela veut dire filtre passif et mise en phase acoustique sur les impulsions par recul du tweeter par rapport au médium ou au grave médium.
  Avez-vous vu beaucoup de réalisations commerciales ou DIY avec le tweeter reculé par rapport aux autres haut-parleurs ?
  Qu'en est-il de la qualité de restitution par rapport à un haut-parleur large bande irréprochable sur ce critère ?
   
• Qui dit filtre passif, dit possibilité qu'il ne soit pas optimal, sur la pente, la fréquence de coupure, les niveaux relatifs entre les haut-parleurs, ou simplement sur la correction de la réponse des haut-parleurs associés.
  Qu'en est-il de la cohérence de la restitution globale ?

Les choses ne sont pas si simples qu'un argument par ci et un autre par là.
La restitution d'une enceinte se juge sur la globalité de la restitution, pas sur un critère évoqué parce qu'il n'est pas facilement contestable, évoqué sans être quantifié.
À cet argument j'en ai opposé un autre, le filtrage, qui apporte 180° de rotation de phase pour un filtre à 12 dB de part et d'autre, paramètre objectif et mesurable.
La non-correction de la phase est une non-fidélité, un haut-parleur large bande est plus linéaire sur ce critère du haut grave au bas aigu.

J'ai été en trois voies en triamplification active.
Le médium était un haut-parleur large bande VISATON B200, et le tweeter était coupé aussi bas que 2600 Hz.
À partir du moment où j'ai eu une courbe cible correcte sur l'installation, j'ai pu remonter progressivement la fréquence de coupure du tweeter jusque vers 8500 Hz, avant de supprimer purement et simplement le tweeter.
Avec cette configuration, la cohérence de la restitution d'un haut-parleur large bande qui monte dans les aigus était supérieure à l'absence de fractionnement et aux défauts du filtrage réalisé avec un filtre actif.
Nous écoutons la somme des gains et des pertes, avantage au haut-parleur large bande seul...

Cet essai a été réalisé le plus sérieusement du monde :
Le délai du tweeter a toujours été correctement réglé, ce qui n'est pas le cas de beaucoup de réalisations avec un filtre passif pour le tweeter.
Les niveaux relatifs entre les haut-parleurs ont toujours été parfaitement réglés, là encore regardez vos filtres passifs.
La pente des filtres était plus raide que ce que font la plus grande majorité des filtres passifs, pente validée à l'écoute.
Pourtant c'est meilleur sans tweeter, la cohérence globale est le critère le plus important...

 

Un sujet impossible :

Sur les forums vous ne pouvez même pas décrire sereinement ce que vous avez fait comme corrections pour bien faire marcher un haut-parleur large bande.
Il y a toujours des internautes qui vous ressortent les arguments ci-dessus sans les quantifier.
Ceux qui disent qu'ils ont utilisé des corrections, ne disent pas lesquelles et comment, sans doute de peur que je leur démontre avec mon plan d'expérience qu'ils se sont lamentablement plantés.

Les systèmes multivoies qui sont opposés aux haut-parleurs large bande sont tous des systèmes parfaitement réussis !!!
Pas la moindre erreur, pas de mauvais choix, pas de filtres ratés.
J'ai suffisamment de recul pour savoir combien ce n'est pas vrai.
95% des réalisations n'ont pas de mise en phase acoustique par recul du médium et du tweeter, ils ne peuvent pas être meilleurs qu'un haut-parleur large bande...

 

 

2-4-1-2 : Utilisation des haut-parleurs large bande

Mise à jour : 30 septembre 2023, Antidote 11.

 

Courbe de réponse :

Le MONACOR SP-200X demande une correction dans le médium avec, en passif, un correcteur de courbe de réponse RLC.
Avec un égaliseur paramétrique dans le DCX 2496, c'est neuf corrections dans le médium que j'ai du utiliser, dont six pour tenir compte de la largeur du baffle.
Le haut-parleur ne serait-il pas aussi bon que cela ?
Toutes les enceintes ont l'accident dû à la largeur du baffle.

Sur les forums beaucoup d'internautes parlent de haut-parleurs large bande qui ne sont pas aussi linéaires que cela dans le médium.
Quand un FOSTEX FE207E demande 300 H de rodage pour être bon, n'est-ce pas le temps qu'il faut à son propriétaire pour s'habituer au défaut dans le médium ?
Deux phénomènes sont incontestables, le rodage améliore l'écoute, et l'auditeur s'habitue aux défauts.
Si je cite FOSTEX, tous les haut-parleurs large bande sont plus ou moins concernés.

J'ai une très haute estime pour les haut-parleurs FERTIN, mais même le 21 cm à excitation à une coquetterie dans le haut médium.
Une très bonne écoute demande obligatoirement la correction de cette coquetterie...
Dans le même ordre de prix, j'ai eu des DAVIS 20DE8 qui demandaient eux aussi une correction dans le médium.

J'ai eu un VISATON B200 qui demandait lui aussi une correction de la courbe de réponse dans le médium.
Cette correction se divise en deux, la largeur de l'enceinte, et l'excès dans le médium.
J'ai eu un DAVIS 20DE8, haut-parleur haut de gamme, qui demandait lui aussi les deux corrections.
J'ai mis rapidement au point une enceinte avec le DAVIS 13MP5G, qui demandait lui aussi les deux corrections, et qui aurait demandé un boost dans les aigus.
Aujourd'hui j'ai un ALTEC 420-8B BIFLEX qui lui aussi demande les deux corrections plus un boost dans les aigus.

Finalement la question à se poser est de savoir si "un haut-parleur large bande bien linéaire dans le médium, cela existe-t-il ?"
Pour moi la réponse est clairement non, tous les haut-parleurs large bande ont besoin d'une correction dans le médium, que l'enceinte soit un baffle plan, une enceinte close, une enceinte bass-reflex, ou un pavillon arrière.
Si deux causes de la correction sont identifiées, en pratique, la correction réelle se fait souvent en une fois.

 

Ajouter un tweeter et un grave :

Beaucoup d'internautes ressentent le besoin de rajouter un tweeter à leur haut-parleur large bande.
La bosse dans le médium n'est pas perçue, l'aigu est ressenti comme un manque.
C'est une erreur de vouloir corriger un excès dans le médium avec un excès dans les aigus, le bas-médium et le grave vont être absent, échec assuré.

Si vous ajoutez un SUB pour compenser le grave atténué, vous avez un creux dans le bas médium, le grand piano de concert manquera de corps.
Il n'y a pas de solution dans cette direction, quels que soient les avis lus sur les forums, quelles que soient les réalisations faites par beaucoup d'internautes.

En remplaçant le SUB par un grave coupé à la fréquence du baffle step, et en choisissant un grave avec une sensibilité de 4 à 5 dB supérieure à celle du haut-parleur large bande, vous pouvez arriver à faire une trois voies qui marche sans corriger la bosse dans le médium du haut-parleur large bande.
Pourquoi choisir un haut-parleur large bande dans ce cas ?
Laisser descendre le haut-parleur large bande sans le filtrer est la garantie d'avoir plus de distorsion, une voie de plus peut-être, mais avec un filtre complet.

Dans la même idée il y a la solution de rajouter un 2^e haut-parleur large bande, et de le filtrer à 6 dB à la fréquence du baffle step.
Dans le grave vous avez deux haut-parleurs, une sensibilité de +6 dB théorique, une surface de membranes "qui pousse l'air" qui est doublée, et un volume d'enceinte deux fois plus grand.
Un seul, des deux haut-parleurs, continue dans le médium aigu, le baffle step augmente la sensibilité de +6 dB.
Cette solution 1 voie et demie a son intérêt, avec un correcteur de courbe de réponse RLC sur le haut-parleur qui monte dans le médium, et une simple self sur celui qui a sa bande passante limitée.
Branchement des deux haut-parleurs en phase.

 

Corriger la courbe de réponse :

Je n'irai pas par quatre chemins, le haut-parleur large bande sans correction est une impasse totale.
Avec une correction, le tweeter ne sert à rien, le grave non plus, joker pour le SUB.
La première chose à faire est de corriger la réponse. Il y a deux cas :

• En passif, il faut ajouter un correcteur de courbe de réponse RLC, avec comme valeurs pour commencer 2 mH, 10 Ohms et 1.8 uF.
  À ajuster plus finement à l'écoute, R entre 1.8 et 15 Ohms, C entre 2.2 uF et rien, L je n'ai pas eu de cas avec des valeurs différentes entre 2.2 mH et 2 mH.
  Des explications plus détaillées sur le correcteur de courbe de réponse RLC pour le DAVIS 20DE8.
   
• Par convolution, vous commencer à linéariser la réponse à la mesure avec un micro, et vous ajoutez ma courbe cible dont vous réglerez la pente exacte à l'écoute.

Avec la linéarisation à la mesure et la courbe cible, vous n'aurez pas envie d'ajouter un tweeter et probablement pas un grave.
Avec juste le correcteur RLC, la correction est moins parfaite, la courbe cible est approchée, le gain à l'écoute est sensible par rapport à pas de correcteur.
Dans les deux cas, vous ne regretterez pas d'avoir fait l'évolution.
Vous pouvez commencer avec un correcteur passif RLC, et dans un 2^e temps passer aux corrections par convolution en retirant le RLC.

La première fois que j'ai réellement trouvé et réglé la courbe cible, et pas la courbe ISO 2969X, j'étais en trois voies.
Dans les deux mois qui suivaient, le haut-parleur large bande s'est retrouvé seul, avec une cohérence de la restitution que je n'avais pas en trois voies.
Le grave d'un haut-parleur large bande qui coupe à 62 Hz (VISATON B200 dans 30 L clos) est meilleurs que celui du même haut-parleur large bande coupé à 80 Hz et complété par un 38 cm en U-FRAME qui descend jusque 30 Hz.
L'aigu d'un haut-parleur large bande qui monte à 15000 Hz est largement suffisant, si la phase est corrigée, un tweeter n'ajoute qu'une perte à l'écoute, un manque de cohérence globale.
Si en plus vous choisissez un tweeter annulaire à haut rendement, vous êtes assuré de faire un mauvais mariage.

Le besoin de grave, ce n'est pas de descendre à 30 Hz.
Le besoin de grave, c'est d'avoir le 60 à 300 Hz au bon niveau par rapport au médium aigu, comme sur les systèmes de sonorisation qui, à ma connaissance, ne manquent pas de graves.
Cette façon de voir n'est pas ce que vous lirez sur les forums.
Essayez et vous serez convaincu.

 

Corriger la phase :

À partir du moment où vous corrigez votre haut-parleur large bande par convolution, vous pouvez corriger la phase acoustique.
Sauf que cela ne sert à rien de corriger la phase acoustique d'un haut-parleur large bande, puisqu'il doit rester à phase minimale.

La très grande majorité des internautes qui vous recommandent de rajouter un tweeter à votre haut-parleur large bande ne corrigent pas la phase.
Je corrige la phase, et n'ai pas besoin de tweeter.
Il faut quelques explications pour faire passer le message.

Ajouter un tweeter à un haut-parleur large bande augmente la bande passante, par exemple de 15000 Hz à 22000 Hz, et modifie la phase parce que la coupure naturelle dans les aigus est repoussée plus haut en fréquence.
Cette modification commence 5 à 10 fois en dessous de la fréquence de coupure en passe-bas, je retiens 5 fois c'est-à-dire 22000 / 5 = 4400 Hz pour un tweeter qui monte à 22000 Hz.
Une modification de la phase au-dessus de 4400 Hz est parfaitement audible en comparaison immédiate, même si vous n'entendez plus l'extrême aigu au-dessus de 12000 Hz.
Qu'entendez-vous le plus à l'écoute, la bande passante plus grande, ou la phase qui est meilleure ?
Si vous n'avez pas fait d'essais en corrigeant la phase acoustique, vous êtes totalement incapable de répondre de façon juste.

Entre fréquence et phase acoustique, je mets en avant la phase, et je n'ai pas ajouté de tweeter, quels que soient les avis et conseils donnés sur les forums.
Un forumeur est rassuré, et conforté dans ses certitudes, quand vous suivez ses conseils.
Quand vous passez outre, et que vous avez les arguments pour justifier vos choix, vous le dérangez, vous lui mettez un doute qu'il n'est pas prêt à accepter, la discussion devient houleuse.

Avant de rajouter un tweeter à votre haut-parleur large bande, commencez par bien corriger le haut-parleur large bande par convolution (sans vous planter), corrections en amplitude à phase minimale.
Si vous n'êtes pas satisfait, ce qui me surprendrait beaucoup, il sera toujours temps de rajouter un tweeter ensuite.
Le tweeter, sans correction du haut-parleur large bande, ne vous donnera jamais une bonne écoute, le bas médium et le grave seront en retrait.

 

Petit ou grand haut-parleur large bande ?

L'acoustique est faite de compromis plus ou moins facile à obtenir :
Un petit haut-parleur large bande, petit en diamètre, montera bien dans les aigus, mais il aura une bande passante plus limitée dans les graves, et/ou une sensibilité peu élevée.
Un haut-parleur large bande de plus grand diamètre aura plus de mal dans les aigus, sera plus à l'aise dans les graves, et aura une sensibilité plus élevée.
Enfin l'écoute à son mot à dire.

Mes DAVIS 20DE8 dans leur grande enceinte à triple résonateur de 136 L internes, et mes ALTEC 420-8B BIFLEX dans leur encore plus grande enceinte close de 236 L internes, descendaient presque à la même fréquence à -3 dB dans le grave, avec un petit avantage aux 20DE8.
À l'écoute, le grave du 420-8B est d'une qualité que je n'avais pas avec le 20DE8.
L'impression de puissance est plus grande, avec une sérénité dans la restitution dont n'est pas capable un haut-parleur de 21 cm, même de la qualité du DAVIS 20DE8.
À partir du moment ou la note mi de la contrebasse 4 cordes, le 49 Hz, passe avec très peu d'atténuation, il n'y a pas besoin, pour moi, de descendre plus bas en fréquence.
DAVIS 20DE8 et ALTEC 420-8B BIFLEX sont dans ce cas.
Le 420-8B fait 4.1 fois la surface du 20DE8, 41 cm de diamètre et 876 cm² de membrane pour l'un, 21 cm de diamètre et 213 cm² pour l'autre.

Si vous choisissez un haut-parleur large bande de plus grand diamètre, capable de descendre à 40 ou 45 Hz à -3 dB, associé à une grande enceinte comme cela se faisait dans les années 60, vous mettez toutes les chances de votre côté pour avoir d'excellents résultats à l'écoute.
La variante de doubler les haut-parleurs large bande dans le grave, la solution 1 voie et demie, trouve là aussi son intérêt.
Pour descendre bas en fréquence, avec une sensibilité élevée, la grande enceinte est obligatoire, aucun compromis n'est possible, les équations de calculs des enceintes ne le permettent pas.

Les graves demandent un haut-parleur de grand diamètre, les aigus demandent un haut-parleur de petit diamètre. Insoluble ?
J'ai boosté les aigus de mes 420-8B jusque 20000 Hz, et j'ai ajouté un filtre passe-bas à 11100 Hz pour ne pas lui laisser reproduire des fréquences qu'il ne savait pas passer avec la qualité requise.
La fréquence du filtre passe-bas est réglée à l'écoute.
Cette façon de faire démontre, avec un haut-parleur de qualité, qu'il est possible d'avoir un haut-parleur large bande de grand diamètre qui monte assez dans les aigus.
Un Boost et la limitation de la bande passante sont des excellentes solutions, que j'aurai aimé avoir l'occasion d'essayer avec mes 20DE8...

Avec la même méthode j'ai ajouté une transformée de Linkwitz à mes 420-8B, pour étendre un peu la réponse dans le grave, et surtout pour avoir un Qtc idéal.
À côté de ce boost, j'ai ajouté un filtre passe-haut.
Le haut-parleur voit sa bande passante limitée à ce qu'il sait bien reproduire, aussi bien dans les graves que dans les aigus.
Ce n'est possible qu'avec les corrections par convolution, pour un excellent résultat à l'écoute.

Pour les audiophiles puristes, sachez que même avec cet ensemble de corrections, le haut-parleur large bande reste branché en direct sur l'ampli sans le moindre filtre, gage de la meilleure qualité d'écoute possible.
Un correcteur de courbe de réponse RLC, ça bouffe des informations même avec des composants haut de gamme, il faut avoir comparé avec la convolution pour s'en rendre compte...
La difficulté est de bien réaliser ces corrections, le pragmatisme est de rigueur, le plan d'expérience sur les corrections par convolution générées avec rePhase vous explique comment bien faire.

 

L'avis de Olivier M :

Je vous fais part de quelques commentaires à ce sujet issus de 2 années d'expérimentations ( non exhaustives tant s'en faut!) basées sur divers modèles ( LOWTHER DX2, FERTIN 20cm ferrite, MONACOR SP200, SUPRAVOX 13 et 16, JORDAN JX92 (10cm) JORDAN JX6 ( 5 cm).

1º Le point fort de ces haut-parleurs est le médium et l'aigu.
Le défi du haut-parleur large bande c'est de parvenir à monter le plus haut possible de manière linéaire, et en général le contrat est plutôt bien rempli, d'autant mieux que le haut-parleur est de faible diamètre
Le JX6 de Jordan atteint les 30 kHz avec une linéarité remarquable partant d'une Fs = 80 Hz.
D'accord avec vous sur un point essentiel, le manque souvent ressenti dans l'aigu n'est que le résultat d'un défaut du baffle qui met en avant le médium et masque l'aigu ( cf Olson).

2º Le point faible, ou plutôt le problème, c'est pour moi le grave grave:

• À cause des 6 dB du "baffle step", encore qu'un simple réseau bobine//résistance suffit à régler la question.
   
• Plus on veut du grave, plus on a intérêt à utiliser des Haut-parleurs de diamètre élevé, et plus le diamètre est élevé, plus le cône aura du mal à monter sans les défauts liés aux modes de fractionnement du cône, de là les inévitables coquetteries dans le médium de tous les 20cm, sans conter les problèmes liés au Wizzer lorsqu'il se met au milieu...
   
• Demander du grave à un haut-parleur large bande est une erreur qui se traduit systématiquement par de la distorsion ( harmonique et d'intermodulation ) dans toute la bande audio ( haut-parleur large bande oblige ).
  Tout simplement parce que pour faire du grave il faut faire "bouger" le cône, et qu' une excursion de ±1 mm à 100 Hz pour 1 W est vite atteinte, et sur des pointes de seulement 10 W la valeur de Xmax est dépassée avec une facilité déconcertante.
  En particulier sur baffle plan, charges closes et BR, dans une moindre mesure sur double BR et TL/TQ, et sauf peut être avec des pavillons...

3º Le baffle crée davantage de problèmes que le haut-parleur en lui-même surtout si le haut-parleur est vraiment linéaire ( Jordan, SUPRAVOX 13, etc.) :
LE BAFFLE est un égaliseur acoustique qui réalise des interventions de ±3 dB dans des zones critiques pour l'oreille, en général entre 800 et 4000 Hz pour un baffle large de 20 à 30 cm.
La hauteur semble moins critique dès l'instant où elle est supérieure ou égale à 1,5 fois la largeur.
L'égalisation de la réponse dans le médium s'obtient en positionnant de manière judicieuse le haut-parleur par rapport aux extrémités du baffle.
Un logiciel de simulation tel que celui de SoundEasy, ou le tableur téléchargeable de FRD CONSORTIUM m'ont donné de bons résultats.

4º Le meilleur compromis est pour moi de limiter l'utilisation des haut-parleurs large bande à la bande où ils font le mieux leur travail :
Du médium / bas médium à l'aigu et en les épaulant par un haut-parleur de grave coupé dans le bas médium.
Mon système actuel est un 2 voies, basés sur un grave médium de 13 cm, montés dans une charge BR de 8 litres, accordés à 45 Hz, et un haut-parleur large bande Jordan JX6 dans une charge close de 1 litre pour le reste.
Le filtre "ZEN" est élémentaire : 6 dB Butterworth à 600 Hz, une bobine sur le grave + 1 condensateur sur le LB.
Le plus critique dans la mise au point a été le choix du bafflage adéquat pour le haut-parleur large bande de manière à ne pas avoir à égaliser électroniquement sa réponse, ni d'utiliser de réseau de compensation du "baffle step".

Dés l'instant où le Jordan ne travaille plus dans le grave, on gagne énormément en pureté dans le haut du spectre, et on profite réellement de la cohérence unique que permet un haut-parleur large bande, cohérence que la présence d'un tweeter même de haut de gamme soigneusement coupé fout systématiquement en l'air, et je pèse mes gros mots.
Quant au grave médium, il se contente de se bouger le cône pour faire correctement son boulot dans le grave, sans avoir à rougir de son médium mis en sourdine.

 

À propos du choix de la fréquence de coupure que j'ai finalement retenue, et qui est effectivement très haute compte tenu de la Fs = 80 Hz de mon Jordan, cela tient à deux raisons principales :

• LE FILTRE :
  Avec une Fb approximativement de 150 Hz pour l'unité de Médium aigu, et un grave médium dont la réponse est presque plate jusqu'à 5 kHz, 600 Hz c'est le milieu d'une plage libre d'obstacle de 6 octaves qui nous donne des conditions idéales, pour ne pas dire exceptionnelles, pour filtrer à 6 dB, avec tous les avantages de ce type de filtrage.
   
• LE BAFFLE :
  Il doit être suffisamment large pour soutenir la réponse du LB dans le bas médium afin que la pente acoustique du LB filtré soit 6 dB et pas davantage.
  Mais il doit être suffisamment étroit pour que les ondulations créées par les diffractions "tombent" exactement où on le veut :
  +1 Chouia à 1 kHz, -1 Chouia entre 2 et 3 kHz, aussi neutre que possible à 4 ou 5 kHz.
  Pardon pour utiliser les unités du système pifométrique international (PIF), mais l'égalisation recherchée est principalement une question de goûts et d'oreille ( Psycho acoustique pour les hellénistes...).
  Résultat, avec un baffle de 24 cm, on peut filtrer à 600 Hz / 6 dB.
  On pourrait filtrer une octave plus bas, mais à 12 dB acoustiques minimum, piste rouge !
  On pourrait aussi faire un baffle plus large pour rester à 6 dB, mais il faudrait alors compenser l'égalisation acoustique du baffle par une égalisation électronique du LB, ou encore utiliser un tweeter, piste noire !

 

 

Les haut-parleurs large bande

Mise à jour : 30 septembre 2023, Antimode 11.

 

Conclusions :

Je ne vais pas me faire des copains avec ce chapitre :

• Oser écrire qu'un haut-parleur large bande peut être meilleur sans tweeter :
  Septembre 2008, j'ai vendu mes FOSTEX FT66H. J'ai vendu 2 ou 3 ans plus tôt mes FOSTEX T925.
  Été 2019, j'utilise mes ALTEC 420-8B BIFLEX sans tweeter et avec une coupure en passe-bas à 11750 Hz.
• Oser écrire que les larges bandes ont besoin de corrections dans le médium.
• Oser écrire, sacrilège, qu'un égaliseur ou une correction par convolution sont ce qui peut arriver de mieux à un haut-parleur large bande.

Je vais me mettre à dos :

• Ceux qui ont un avis dogmatique sur les haut-parleurs large bande, et qui se sont lamentablement plantés en ne les essayant pas comme il faut, comme je le recommande.
• Ceux qui ont ajouté un coûteux tweeter à leur haut-parleur large bande.
• Ceux qui dépensent une fortune à chercher l'ampli dont les défauts compenseront ceux de leur haut-parleur large bande. (Peine perdue...)
• Ceux qui pinaillent les câbles de liaison pour compenser les défauts de leur haut-parleur large bande. (Totale utopie, les câbles n'en sont pas capables.)
• Les vendeurs qui ont intérêt à vendre deux haut-parleurs au lieu d'un. (Après tout si c'est le client qui le demande.)
• Les vendeurs qui ont intérêt à ce que leurs clients soient juste assez satisfaits pour revenir, et assez déçus pour réinvestir dans d'autres haut-parleurs plus chers.

Oui, je vais en prendre pour mon grade, c'est le privilège des amateurs qui n'ont aucun intérêt dans l'affaire, et qui peuvent dire les choses telles qu'elles sont.
Je me suis pris bien des coups sur internet, aujourd'hui face à des internautes dogmatiques je ne discute plus et je travaille les chapitres du site pour rendre les coups dans le temps...

Les haut-parleurs large bande sont mes chouchous, malgré leurs défauts, aucun haut-parleur n'est parfait.
Ils montent très bien dans l'aigu, à condition de les corriger comme il faut, avec un boost et un filtre passe-bas bien réglé pour l'Altec 420-8B.
La meilleure correction ne se fait pas en passif, mais par convolution sur la réponse avec une courbe cible adaptée à la pièce.
Je ne connais pas de meilleurs moyens d'avoir un haut-parleur branché en direct sur un ampli, que de mettre la correction par convolution avant l'ampli.

Les courbes de réponse que je montre ne sont pas des modèles de linéarité.
Retenez tout de même que c'est mesuré dans la pièce d'écoute, au point d'écoute.
Ce sont à la base des réglages à l'écoute, contrôlés à la mesure.
Bien sûr, j'essayerai d'améliorer les choses, et les mises à jour seront faites dans les chapitres.
Je vous assure que la musicalité est au rendez-vous, c'est tout ce qu'on demande.

 

Plusieurs internautes sont venus écouter mes DAVIS 20DE8 ou aujourd'hui mes ALTEC 420-8B BIFLEX corrigé par convolution sur la courbe de réponse, avec une courbe cible parfaitement adaptée à ma pièce.
Aucun n'est reparti déçu.
Aujourd'hui, en septembre 2023, je ne corrige plus la phase acoustique sur un haut-parleur large bande utilisé seul, les corrections par convolution sont toutes à phase minimum.
J'ai souvent des remarques sur d'autres systèmes prétentieux et onéreux qui ne marchent pas aussi bien...

 

Dôme Acoustique