enceinte DIY 3 voies frenchie - Audax-Davis-Focal

[dede38]

J'ai entrepris de réaliser une nouvelle paire d'enceintes à partir de vieux coffrets d'enceintes dont les haut-parleurs ont vécu des destins différents !

J'ai un peu rafraichi ces coffrets et sont totalement compatibles WAF chez moi !

photo:


A l'origine conçu pour le kit 300-DB Focal mais avec un compartiment supplémentaire de quelques litres pour un médium.

Donc l'évent du bass-réflex était conçu pour le haut-parleur Focal 8N401-DBE.

voici le scan du coffret grave-aigu :


Dès lors il fallait trouver un boomer 21cm compatible avec l'évent existant ou le boucher ou créer un évent arrière par exemple calculé pour le nouveau boomer qui équipera l'enceinte.

CHOIX DU BOOMER

les caractéristiques du Focal 8N401-DBE étaient :
Qes=0.37  Qms=2.97  Qts=0.33 Vas=84 l Fs=30.9 Hz

Le challenge fut alors de trouver un boomer ayant les caractéristiques les plus proches, à un prix raisonnable et disponible, pas simple.
J'ai trouvé et choisis le Audax HT 210 G2

dont les paramètres sont étonnamment proches du Focal :
Qes=0.38  Qms=3.07  Qts=0.34 Vas=88 l Fs=31 Hz   rendement 90 dB (correct sans plus!)

L'étape suivante est bien sur les simulations avec le logiciel  WinlSD.  Le filtrage sera passif avec une fréquence de coupure vers 500 Hz.  Donc il faut tenir compte des modifications des Qes et Qts  dues à la résistance série de la self.
Soit une self de 3.3 mH, une self à air fait 1.1 Ohm et une self avec noyau 0.2 ou 0.5 Ohm suivant diamètre du fil l'impact sur la réponse du bass-reflex n'est négligeable.

valeurs des paramètres suivant selfs :
avec hp seul  : Qes=0.38  Qms=3.07  Qts=0.34
self 0.2 Ohms: Qes=0.39  Qms=3.07  Qts=0.345
self 0.5 Ohms: Qes=0.41  Qms=3.07  Qts=0.36
self 1.1 Ohms: Qes=0.44  Qms=3.07  Qts=0.385

visualisation de l'impact avec WinlSD :


Je dispose des 2 types de self à air et à noyau, j'ai choisi la self à noyau pour la courbe de réponse et mais surtout à cause de la perte de rendement moindre.


CHOIX DU MEDIUM

Par le passé j'ai utilisé des médium à membranes papier, bextrène, fibre de verre, kevlar.  Ma préférence revient toujours aux haut-parleurs à membrane papier pour leur clarté et impact dans le médium.

La contrainte est la dimension du compartiment médium en haut de l'enceinte qui impose un diamètre maximum de 13cm.

Mon choix s'est porté vers le DAVIS 13 MRP qui est disponible facilement :

Le rendement annoncé est de 92 dB

Les coupures du filtre 3 voies seront vers 550 Hz et 4500 Hz.


CHOIX DU TWEETER

J'envisageais l'acquisition d'un scanspeak par exemple, chez Audax peu de choix, mais le coffret avait la découpe de l'illustre Focal T120FC.
Comme il existe disponible le FOCAL TC120-TD5 à dome titane qui a bonne réputation avec un rendement de 93.5 dB.
J'ai pu le monter sur l'enceinte directement sans aucune modification :


A SUIVRE LE FILTRE PASSIF

[protocol]

Bonjour,

Ouais, on n'est pas mauvais en France pour les hps.
Merci pour ce petit compte rendu.
Ça se présente bien, mais le plus dur reste à venir. Un filtre 3 voies, c'est tout de même pas coton, avec l'égalisation de niveau des hps et le reste.

Cordialement

[jtwildduck]

Bonjour,
Curieux de lire la suite... 

[dede38]

(01-25-2017, 02:06 PM)jtwildduck a écrit : Bonjour,
Curieux de lire la suite... 

LE FILTRE PASSIF 3 VOIES


A priori, choix de fréquence de coupures "classiques", genre 500 et 5000 Hz à 12 dB/oct vu que le hp médium est à la base un large bande d'après Davis.

Pour les formules de calculs j'emploie celles connues depuis les années 60 :
Passe-bas : L1= 300*R/Fc   C1= 150000/(Fc*R)
Pass-haut : L2= 170*R/Fc   C2= 85300/(Fc*R)
qui sont utilisées par la très grande majorité des constructeurs. La coupure se fait à -6dB

Pour calculer facilement j'utilise ce site : http://www.claredot.net/en/sec-Sound/ban...r-12dB.php

Après recherche des valeurs de résistance et self des bobines des hp grave et médium et calcul des valeurs de résistances et capas à associer je suis passé à l'étape simulation avec LTSpice :



l'atténuateur sur le tweeter conserve l'imédance de 8 Ohms, par contre pour le médium la résistance d'atténuation se trouve placée en tête du passe-bande, ce qui en principe n'est pas conseillé car joue sur la surtension (et donc pente) du filtre.
mais dans mon cas ça m'arrange la pente est plus douce.

Pour le pass-bas boomer j'ai choisi une self à noyau (Rsérie=0.5) plutôt qu'une self à air (Rsérie=1.1) pour de ne pas trop amortir le haut-parleur et un meilleur accord du bass-réflex.

courbes de réponse théoriques :


J'ai réalisé le filtre dans la "porte" arrière du coffret du médium, calbé moitié en l'air moitié sur circuit imprimé - les composants critiques (capacités des passe-haut et passe-bas et résistance d'atténuation) sont soudées sur des fiches bananes de diam 2mm de telle sorte que, en cours d'écoute, je peux changer une valeur de comoposant en moins d'une minute et sans fer à souder !

Après simulation, écoute et mesures au voltmètre la capa du PB boomer est passée à 40 µF, celle du PH tweeter à 3 µF - les fréquences de coupures électriques (je prévois de faire des mesures au micro) se situent à 550 et 4500 Hz à -5 dB.

les haut-parleurs montés :



pour les cables enceintes j'ai choisi celui que j'ai trouvé  "le plus beau" et pas trop cher (13 €/m),
le OEHLBACH Twin mix one :


Photo de la chaine complète :


quasi* compatible WAF et sans pot de fleur !!

* quasi: parce que éléments chaine en noir et non alu.....

[jtwildduck]

Beau travail  ! 
Alors ces marques de HPs se marient bien  ?
Le resultats est à la hauteur des attentes ?

[gils]

Jolie travail, que de souvenir cette TD 145

[dede38]

(01-25-2017, 08:52 PM)gils a écrit : Jolie travail, que de souvenir cette TD 145

Oui, je l'ai  depuis le 25/09/76, achetée 1250 F chez Cibot Radio à Paris (nostalgie...)
Je l'avais mise au garage, puis ressortie depuis peu et nettoyé, changé courroie et tout le cablage et installé une Shure M97XE.
Acheté un préamp Rega Fono Mini A2D.

Je viens de récupérer dans ma famille une ERA 444 en piteux état mais complète, j'ai du travail......

---

L'ÉCOUTE

Le plus délicat, ce n'est pas une surprise, est l'égalisation des niveaux respectifs des 3 haut-parleurs.

Pour commencer je me suis basé sur les rendements annoncés des hp, changé souvent la valeur de la capa du PH tweeter pour toujours retomber sur la valeur calculée au départ.
Le plus dur est le réglage du niveau du médium, je me suis aperçu que je suis sensible à des différences d'atténuation du filtre de 0.3 dB, je n'aurais pas cru !

Mais j'ai peu de "référence" pour comparer : mes petites biblio Denon 2 voies (pas comparable), visite de temps en temps chez mon frère qui a des belles colonnes Triangle 3 voies 4 hp.

Elles donc réglées à mon gout, pour moi c'est bien quand à l'écoute on aurait envie d'en manger !!!!

Les 3 haut-parleurs français (dont la conception n'est pas récente) sont bien accordés, le grave est présent et ferme, j'adore mon médium et le tweeter est très rarement désagréable.

[FeuilledeFou]

Sympas, en plus  si on peut poser un mug dessus... c est encore mieux  , le coin café/bar se trouve donc sur la gauche  

[Tonipe]

Bonjour

Je suis surpris par vos formules de calcul des filtres passifs.
Le livre de Vance Dickason : Enceintes acoustique & haut-parleurs indique des formules identiques :
- Pour le passe bas du grave
- Pour le passe haut du tweeter
Des formules différentes pour le médium.

Enfin suivant que vous avez un rapport entre les deux fréquences de coupure de 8 ou de 10, il ne faut pas utiliser les même équations.
Cela ne change presque rien pour le grave et le tweeter, les modifications sont plus importantes pour le médium.

Peut être va t'il être temps d'actualiser vos formules ?

Comme votre simulation ne montre pas la somme de la réponse des trois HP, il n'est pas possible de se faire une idée théorique du résultat.

Cordialement, Dominique

[dede38]

Bonsoir Tonipe,

Je ne connais l'ouvrage de Vance Dickason. (je viens de le télécharger, il y a 307 pages à lire !)
Mais je suis d'accord qu'avec un rapport de fréquences de coupure du médium de 8 on ne peut pas combiner directement un passe-haut et un passe-bas calculés séparément.

C'est pour cela que j'ai affiné avec le simulateur Spice, j'ai ensuite réalisé des mesures directement sur le filtre avec générateur et voltmètre.
il y a un décalage du passe-haut médium de 500 à 450 Hz env. avec une pente plus faible de 8 dB/oct. (la résistance série devant le PH y est pour quelque chose je pense).   Côté passe-bas médium léger décalage de  50Hz vers le bas aussi.

Au niveau de la somme des réponses, si les coupures se font à - 6dB on ne doit pas être loin de l'optimum.

Pour me conforter dans mon choix de formules de calculs j'ai rassemblé un maximum de valeurs de filtres 3 voies de constructeurs connus depuis 30 ans.

Au plaisir de vous lire.
André

PS: mon ouvrage de référence (pour le calcul des filtres) est plus modestement le livre de R. BRAULT de 1972 !