Les enceintes acoustiques de Déro

Je trippe sur les "boites de sons" depuis mon enfance. Mon père et moi en avons construite plusieurs, de tous les genres, de toutes les grosseurs et avec des sonorités assez variés, le plus souvent plutôt mauvaise! Il faut dire que les fameux lecteurs de cartouches 8 pistes de l'époque avaient déjà un son vaguement désagréable!

C'est depuis plus de 18 ans que j'ai creusé le sujet plus en profondeur avec ma découverte de l'équipement audio haut de gamme. J'ai lu énormément sur le sujet des haut-parleurs dans des livres, des magasines et sur internet. Je suis rendu à un point où je peux concevoir et construire une paire d'enceinte acoustiques surpassant des modèles de près de 2000$ pour une fraction du prix. Je crois que plusieurs concepteurs ont des réalisations qui ignorent certains principes pourtant bien connus...

Mon système de haut-parleur actuel dont vous aurez les détails plus bas, me proccure une qualité sonore inpeccable en plus de la fiereté et la satisfaction d'avoir construit moi-même. Mon but était de construire un système sans compromis rivalisant avec les meilleurs enceintes disponnible. Pour y arriver, je n'ai pas eu peur des solutions extravagantes et des moyens radicaux pour atteindre mes spécifications. Par exemple, mon cabinet est fabriqué en béton coulé! Ça parrait drôle comme ça mais pour le faire c'était moins évident... Mes exigences étaient que le système puisse jouer fort (facile!) sur une large gamme de fréquence (ça se complique!) avec une faible distortion (là ça frôle l'impossible!), le tout avec une dispersion large et une sonorité naturelle! Je crois que j'y suis arrivé et j'en suis fier! En tout cas, les commentaires sont plutôt encourageants et 12 ans plus tard, je les aimes toujours autant!

Cette page vous présente mon système, mais pour commencer, si vous vous interessez à la fabrication d'enceintes acoustiques, voici quelques ressources pour vous :

• Le magasine américain Speaker Builder regorge de nouveautés et d'articles pertinents. Malheureusement, il est maintenant discontinué et n'est plus publié;
• Le livre "The loudspeakers cookbook" de Vance Dickason est la référence incontestée sur le sujet;
• Le livre "Great sound stereo speaker manual" de David B. Weems est moins technique mais très recommandable;
• Le catalogue "speaker components" de chez Solen est indispensable pour du matériel de haute qualité;
• Internet regorge de renseignements à jour sur le WWW et dans les newsgroups;
• Finalement, si vous êtes le moindrement ambitieux dans vos projets, oubliez tout ce qui vient de chez La source!

Le design de ces enceintes s'est fait en 1996. Je voulais d'abord un très bon système deux voix avec la possibilité d'y ajouter un subwoofer par la suite. Je me suis d'ailleurs rendu compte que cet arrangement d'enceinte satellite / subwoofer séparé était le meilleur et en ce qui me concerne je ne ferais jamais les choses autrement. Voyez ma discussion sur le sujet en cliquant ici. Pour les enceintes principales, je me suis inspiré du Modèle 1 de la compagnie Totem Acoustique, une enceinte de très belle qualité. J'ai choisis les même haut-parleurs (Dynaudio et SEAS). Par contre, leur boitiers sont en bois, alors que les miens, comme vous le savez, sont en ciment!

Ma réussite n'a rien de miraculeuse. D'abord, il faut utiliser des composants de bonne qualité et bien assortis. Ensuite, il existe un certain nombre de critères biens établis qu'il suffit de respecter dans le conception de l'enceinte pour que le résultat soit satisfaisant. Ce n'est pas l'effet du hazard, de nombreux paramètres sont déterminés par de simples calculs mathématique. C'est une question de gros bon sens. Alors pourquoi toute les enceintes ne sont pas aussi parfaites? Pour diverses raisons. Les compagnies ne visent pas seulement la qualité sonore optimale, il visent principalement à créer un modèle qui peut être un bon succès commercial. Pour eux, les compromis sont un aspect omniprésents alors qu'ils n'existent pas pour moi. Par exemple, une paire d'enceinte en ciment qui pèse 125 livres leur couterait une fortune juste en frais d'expédition chez Federal Express!

L'enceinte principale est plutôt petite, elle fait 12 pouces de hauteur sur 8 pouces de largeur par 11 pouces de profondeur. Les côtés sont fait d'une seule pièce, soit un bout de conduit de cheminé en espèce de mortier rougeâtre. La facade et le dos sont en ciment coulé, moulé spécialement pour recevoir les haut-parleurs à l'avant et l'évent à l'arrière. Le volume interne doit faire environ 7 litres. L'enceinte est accordé à 55 Hz par un évent cylindrique. Le haut-parleur bas-médium de 5 pouces est un Dynaudio 15W75, probablement le meilleur au monde (à 265$ chacun on l'espère!). Le tweeter est un SEAS modèle 25TAFC/G, un dôme d'aluminium de 1 pouce. Le filtre séparateur (crossover) est fixé à 2.5 kHz avec une fonction de transfère du troisième ordre, 18 dB par octave (en réalité, le filtre est du deuxième ordre mais il s'additionne à la pente naturel des haut-parleurs pour donner un troisième ordre). Il est à noter qu'au début, le cabinet sonnait comme une cloche (mauvais!) mais avec l'amortissement et l'assemblage final, le boitier est devenus inerte comme un roc. Si vous cognez fort dessus avec vos jointures, vous n'entendez rien et vous avez l'impression de cogner sur une grosse roche, en plus de vous faire mal aux jointures!

Voici les critères de conceptions qui m'ont guidé dans mes choix lors du design :

• La source sonore idéale devrait être infiniment petite, alors j'ai choisis un cabinet très compact ayant une facade étroite. Ceci évite que le son ne soit projeté vers l'auditeur. À la place, il s'échappe librement, naturellement;
• Le cabinet de ciment est inerte et stable dû à sa grande masse;
• Les panneaux ne peuvent pas vibrer et fléchir sous la pression sonore;
• La résonnance d'un petit panneau rigide est à une plus haute fréquence, hors de la zone critique, et est plus facile à amortir;
• Les panneaux de côté sont unis par une "brace" qui est placée de façon assymétrique, ce qui disperse encore plus la résonnance;
• La résonnance résiduelle est amortie par une épaisse couche de sillicone sur l'intérieur du cabinet;
• Les dimensions internes sont inégales, ce qui réparti les "standing waves" sur des fréquences différentes;
• La facade a des arrètes arrondies ce qui réduit la diffraction sonore;
• Aucune grille n'est incluse, ce qui élimine les risque d'oscillation, de réflexion et d'anomalie dans la courbe de fréquence;
• Un haut parleur devient trop directif lorsque la longueur d'onde à reproduire est égale au diamètre du cône. Avec un diamètre effectif de 4 pouces, la fréquence maximale utilisable serait de 3.2 kHz. Comme le crossover est fixé à 2.5 kHz, le haut-parleur opère dans une zone idéale et le problème ne se présente pas;
• La résonnance naturelle du tweeter est de 1.2 kHz. Il ne doit donc pas être utilisé en deça de 2400 Hz, ce qui est le cas;
• Il est généralement admis que la distance centre-à-centre entre les deux haut-parleurs devrait être moindre que la longueur d'onde à la fréquence du crossover, ou 5 1/2 pouces pour 2.5 kHz. Ma distance est de 5 1/4 pouces;
• Mon crossover inclut un circuit de correction d'impédance sur le woofer pour que le filtre voit une charge résistive pure;
• Les bobines sont à coeur d'air. La saturation est virtuellement éliminée;
• Les bobines sont de fort calibre, ce qui réduit les pertes résistives et améliore l'amortissement;
• Les condensateurs sont en polypropylène, ils ont une très faible inductance parasite et une résistance interne faible;
• La zone critique du médium, entre 200 Hz et 2 kHz est reproduite par un seul haut-parleur, sans l'intervention d'un crossover, ce qui est souhaitable;
• Le crossover est situé à l'extérieur du cabinet, ce qui réduit les possibilités d'interférence avec le champ magnétique des haut-parleurs en plus de faciliter les ajustements et modifications. Le bi-amping actif est possible sans modification des bornes;
• Les borniers sont plaqués or et acceptent du cablage de fort calibre;
• L'évent est en tuyau ABS, meilleur que le carton;
• L'évent est à l'arrière du cabinet ce qui disperse mieux les ondes sonores parasites qui sortent du cabinet;
• À l'intérieur, l'évent se termine à plus de 3 pouces de la parroi opposée;
• Le volume interne est moyennement amorti par de la laine de verre acoustique, sans nuire au système reflex;

Le système se complète par une paire de support (pieds) métalliques de 32 pouces. Ils sont inspirés de n'importe quel autre support vendus sur le marché mais ils m'ont couté bien moins cher : J'ai acheté le matériel chez un vendeur de ferraille et mon cousin Pierre à soudé les pièces ensemble. Puis j'ai remplis les tubings carrés de sable fin afin de tuer toute vibration. Voilà!

La réponse en fréquence est très plate sur une gamme assez large, comme en témoigne la courbe de niveau ci-dessous, prise dans l'axe du tweeter à un mètre de distance en extérieur. Évidemment, la réponse dans les basses est renforcée lorsque le système est utilisé à l'intérieur. Dans une pièce d'écoute typique, la réponse utilisable descend jusqu'à 50 Hz! Notez que la coupure au delà de 8 kHz est due à l'imprécision du système de mesure, le typique décibelmètre Radio-shack. Je vais essayer de voir si je peux obtenir de meilleurs graphes...

Le graphe suivant présente la moyenne des mesures prises à 0 degré, 30 degrés, 60 degrés et 90 degrés. Cette courbe témoigne de la très large dispersion du système et représente effectivement la réponse dans toute l'hémisphère avant (180 degrés!). La régularité de la courbe est incroyable, variant seulement de plus ou moins 2 décibels de 100 Hz à 6300 Hz! Voilà un medium neutre!