[RESOLU] Magnepan 1.6QR : remplacement de tweeter

[chakiwi]

(12-15-2021, 08:14 PM)laurent martiarena a écrit : Superbe ce post ! bravo aux aventuriers de magnepan !

Oui c'est gratifiant pour les possesseurs de ces panneaux, j'attends le retour sur l'upgrade filtres.

[tubelectron]

Bon. Allons-y ... 

Le filtre original du MAGNEPAN SMGb, tel que relevé sur les miens :



On y reconnaît une self a air ultra-plate de 2.35mH 0R7 mesurés, 1 C de 25µF 100V chimique bipolaire, 1 C de 25µF 100V plastique (probablement de type MKT). Ces composants ont été certifiés d'origine par mon collègue as des Magnéplanars.

Le schéma correspondant est le suivant :



On y retrouve les composants susdits, ainsi que le fusible et le strap. Nous avons :

- un filtre passe-bas 12dB/oct. pour la section grave.
- un filtre passe-haut  6dB/oct. pour la section aigu.

Nous pouvons calculer approximativement FCB et FCH. Cela donne :

FCB = 1/(2.Pi.racine(L.C)) = 1/(2.Pi.racine(2,35.10E-3.25.10E-6) = 656Hz à 12dB/oct.

FCH = 1/(2.Pi.C.Z) = 1/(2.Pi.25.10E-6.4) = 1591Hz à 6dB/oct.

Voici maintenant le schéma MAGNEPAN MG1.6. Comme on peut le voir, sa structure est identique à celle du SMGb



Nous pouvons de même calculer approximativement FCB et FCH. Cela donne :

FCB = 1/(2.Pi.racine(L.C)) = 1/(2.Pi.racine(3,75.10E-3.10.10E-6) = 820Hz à 12dB/oct.

FCH = 1/(2.Pi.C.Z) = 1/(2.Pi.22.10E-6.4,5) = 1600Hz à 6dB/oct.

Dans les deux cas, on observe qu'il y a un trou non négligeable entre FCB et FCH, ce qui peut paraître surprenant de prime abord. 

J'ai imaginé que c'était pour "alléger" (ou plutôt sacrifier un peu) le bas-médium afin de mieux faire ressortir le grave par rapport au reste du spectre, notamment sur les SMG qui sont de petit format.

Un article extrait de la revue Enjoy The Music.com magazine, Nov. 1999 va dans ce sens à propos du modèle MMG, successeur de la série SMG :



J'en déduis que mon hypothèse peut donc se tenir...

--- Arrivé là, j'ai procédé à un premier essai : le simple upgrade des composants.

* self : 2.35mH 0R7 air -> 2.2mH 0R13 fer LSI-T Monacor.
* caps : 25µF 100V plastique et chimique -> 22µF 250V MKP Mundorf M-Cap.

Résultat :

- fort relèvement des basses dû à la plus faible perte d'insertion du filtre passe-bas, d'où nette atténuation du bas-médium.
- fort relèvement du bas-aigu du à la meilleur qualité du condensateur passe-haut, l'original s'avérant fuyard à la mesure.
- augmentation sensible de l'efficacité (plus de niveau sonore pour le même réglage de volume).
- meilleure dynamique, ce qui n'est pas surprenant.

Le son n'est pas très beau, plutôt creux, et assez fatigant à l'écoute... Le filtre original avec ses défauts était finalement mieux équilibré.

--- Second essai : filtre supprimé, fonctionnement en direct, large bande, les deux sections sont en //.

Résultat :

- timbre est bien meilleur, plus complet, plus fin, avec un médium un peu en avant tout de même, ce qui était à prévoir.
- la synchronisation* entre les deux sections est saisissante, ce qui n'existait pas auparavant.
- efficacité encore accrue, ce qui est dû au léger surcroît de médium.
- dynamique conservée.

La balance tonale est plus vivante, bien que restant à parfaire : on doit pouvoir réduire un peu le médium proéminent pour améliorer l'équilibre. La synchronisation* due à une mise en phase parfaite (transducteurs coplanaires, pas de filtre) est le point positif le plus marquant par rapport à l'original ou la version upgraded.

*(terme employé par ma fille, non audiophile, ayant participé aux écoutes)

--- troisième essai : filtre série 6dB/oct. en cherchant FCB et FCH pour réduire juste ce qu'il faut le médium.

On sait que les filtres du 1er ordre n'introduisent pas de décalage de phase, sont à variation minimale de phase, et qu'ils sont en principe les seuls filtres (passifs simples) apte à restituer une onde rectangulaire - pour autant que les conditions théoriques draconiennes qu'ils imposent soient respectées, à savoir :

- transducteurs alignés
- transducteurs rapprochés
- transucteurs présentant une bande passante linéaire se recouvrant largement (2 octaves ou plus).

Ce qui est idéalement le cas sur les MAGNEPAN, où les transducteurs sont large bande, côte à côte et coplanaires. 

De même, les transducteurs sont connectés en polarité, ce qui veut dire que les impulsions données par l'un et l'autre seront de même lancée (même sens), ce qui contribue certainement à cette fameuse synchronisation*.

Je pars du principe que la section grave doit ici inclure la parole, soit des fréquences allant jusque vers 1500Hz. Le transducteur de grave monte bien en fréquence (suite à l'essai large bande) et le permet.

En effet, j'ai plusieurs fois constaté qu'une coupure entre 500 et 1500Hz pouvait parfois "couper" , dénaturer le timbre des voix. Soit il faut être au dessus, soit au dessous. 

Ici, je choisis donc FCB = 1500Hz environ (calculés), ce qui me donne la valeur de ma self, soit 0.4 à 0.45mH environ, choix qui s'est avéré satisfaisant sur les voix d'hommes, de femmes, sur les percussions, etc... Après essais de valeurs de selfs plus fortes ou moins fortes.

Partant de là, j'ai cherché à l'écoute la valeur de FCH, en allant de 1500Hz jusqu'à 7500Hz, pas à pas, avec différentes valeurs de capacités.

Je me suis arrêté dans la zone des 3500-3800Hz, avec pour critère la plétitude des cymbales crash et ride, des caisses claires, du bruit de la pluie...

J'ai fait écouter les différents filtres (original / upgraded / série 6dB/oct.) en aveugle A/B à trois collègues musiciens et/ou audiophiles pour avoir leur avis. Je faisais l'opérateur.

Résultat : 

- exit le filtre original et sa version upgradée, jugés "morts, sombres et mous" en comparaison de la version 6dB/oct. série.
- essai de modification des FCB et FCH : on retombe sur les valeurs que j'ai déterminé dans mes essais préliminaires.

Voici donc le filtre obtenu en définitive pour mes SMGb :



Les prototypes des essais - en attente d'être reconstruits en version finale :



Seules les capas seront changées pour un mix neuf/stock à priori plus "performant" sur le papier du moins...



Bien entendu, toute forme de fusible ou de strap est supprimée, chaque filtre sera réalisé dans un coffret aluminum séparé, relié aux deux sections grave et aigu par des câbles de 15 à 20cm environ.

Cela dit, cette description vaut pour les SMGb et peut différer un peu pour des MG1.6QR, ceci compte tenu du fait que ce dernier est un peu plus haut, ou à cause du placement dans la pièce, ou bien tout simplement selon les goûts de l'auditeur... 

Mais je pense néanmoins que c'est là une base de départ valable, car SMGb et MG1.6QR sont finalement très proches dans leur construction, à la dimension près.

T

[chakiwi]

Super partage, merci de tous ces détails qui je l'espère vont en inspirer plus d'un.

[nico440s]

Salut,

C'est ... impressionant ! Merci pour toutes ces infos et photos.

Je comprends bien le schéma du filtre original de tes SMGb : 25µF en // du grave, en série avec 2,35mH etc... Plus de mal à comprendre correctement le schéma du filtre optimisé : 1,5 et 0,56 mH en // de l'aigue,  10,81 µF en // du grave... L'architecture est bien différente mais je pense avoir pigé la construction du filtre série 6dB/oct (reprise des bases ici et là)

Le décalage complet des fréquences est très séduisant, surtout choisi par rapport aux voix/instruments. Ca me donne vraiment envie d'essayer ! Je vais partir sur tes réglages, car oui SMGb/1.6 assez proches (1 seule "longueure" en plus sur ruban aigue 1.6)

Merci encore pour tous ces éléments, et bonnes fêtes à tous !

[tubelectron]

Oui, désolé @nico440s : le schéma est un peu compliqué du fait des groupements de capas et de self de récupération mis en //... En fait, cela correspond à ceci :



C'est bien un filtre 6dB/oct. série, mais simplement avec deux FC différentes : FCH=3680Hz et FCB=1560Hz.

Voici une page concernant les filtres série vs. les filtres parallèle - c'est en Anglais  - mais il y est fait mention de points intéressants notamment pour les MAGNEPAN et leur configuration "idéale" de leur transducteurs au regard du 6dB/oct (§1.21, 1.2, 1.3).

https://sound-au.com/parallel-series.htm

Dans notre cas, pour un essai afin de te rendre compte, tu pourrais utiliser C=10µF et L=0.39 à 0.47mH, qui sont des valeurs standard.

Je ne sais pas comment est fichu l'accès au filtre original sur les MG1.6QR, mais dans le cas du SMG, j'ai fini par découper la chaussette au bon endroit et j'ai installé une plaque d'accès :



A+!

[nico440s]

Salut T,

Ne t'excuse pas !!! C'est parce que je pars de très loin que je trouve ça compliqué ! Il a fallu que je retourne lire les fonctios respectives des bobines et des capa... c'est dire...

Je garde précisieusement le lien australien, et particulièrement ce schéma. Parallel = filtre actuel, Series = filtre à construire et donc bien mettre en série le grave et l'aigue. J'ai buté là-dessus au début.
Malgré lectures des § 1.1, 1.2 et 1.3, le caractère "idéal" des panneaux sur filtre 6dB/oct. série  dépasse mes compétences.

OK pour les valeurs de base, ta démo m'a convaincu. Pour l'accès aux filtres, config similaire aux SMGb. Super idée la plaque pour accéder au filtre d'origine et basculer pour test.




A++

[tubelectron]

(12-19-2021, 11:52 PM)nico440s a écrit : Salut T,

Ne t'excuse pas !!! C'est parce que je pars de très loin que je trouve ça compliqué ! Il a fallu que je retourne lire les fonctios respectives des bobines et des capa... c'est dire...

Je garde précisieusement le lien australien, et particulièrement ce schéma. Parallel = filtre actuel, Series = filtre à construire et donc bien mettre en série le grave et l'aigue. J'ai buté là-dessus au début.
Malgré lectures des § 1.1, 1.2 et 1.3, le caractère "idéal" des panneaux sur filtre 6dB/oct. série  dépasse mes compétences.

OK pour les valeurs de base, ta démo m'a convaincu. Pour l'accès aux filtres, config similaire aux SMGb. Super idée la plaque pour accéder au filtre d'origine et basculer pour test.




A++

Alors la qualité du filtre de tes MG1.6QR en l'état est déjà meilleure que celle de mes SMGb en version originale : tu as notamment une self à fer (donc faible RI) et ces capas MKP (polypropylène métallisé SCR).

Il faut que tu identifie les connexions des deux transducteurs. D'après le schéma du filtre du MG1.6QR issu de MAGNEPAN, tu dois normalement retrouver 4 fils :

BLU = -- TW
BRN = + TW

BLK = -- WF
WHT = + WF

En gros, le caractère "idéal" des panneaux est assez simple : les transducteurs sont au plus près l'un de l'autre; ils sont sur le même plan; et ils ont chacun une large bande passante. 

Ces trois critères sont idéaux pour qu'un filtre 6dB/oct. puisse fonctionner de manière optimale, c'est à dire offrir ses caractéristiques de réponse impulsionnelle remarquables sans les problèmes de lobes de directivité, de résonnances, de distorsions qui dénaturent assez notablement le timbre en fonction de la position de l'auditeur.

Ce cas de figure est rarement réuni sur une enceinte acoustique classique, et c'est une des raisons pour lesquelles on adopte bien souvent des filtre à plus forte pente (12dB, 18dB, 24dB/oct.) qui "répondent" mieux en fonction de la position de l'auditeur et sont beaucoup moins sensibles aux défauts des HP, mais apportent d'autres problèmes (déphasages, retards) qui nuisent à la réponse impulsionnelle, ce que ma fille, non-Audiophile, appelle assez justement "synchronisation".

Bon, il existe des exceptions à la règle, comme toujours, ainsi que le mentionnent Dickason, Colloms, d'Appolito dans leurs excellents ouvrages, qui traitent exhaustivement de la question et d'où je tire ce que j'ai écrit plus haut, du reste.  

Bons essais @nico440s, alors ! 

Tu nous diras ce que tu constates de ton côté. 

T

[nico440s]

Salut,

Je ne manquerai pas de revenir avec un CR ! Si je ne fais pas tout péter d'ici là...   Le temps de s'y mettre.

Mais déjà merci pour toutes ces infos !


A++

[tubelectron]

De mon côté, les filtres sont enfin terminés :



T

[chakiwi]

Bel ouvrage, plus qu'à écouter.