Large-bande Fostex

[Phifou]

Bonjour à tous,

Dans ce post, je me propose de vous présenter ma dernière réalisation DIY, qui consiste à charger une paire de large-bande Fostex FE206, simplement, proprement, sans encombrement excessif, et pour le meilleur résultat possible en terme de qualité d'écoute.

Ma petite présentation rapide:

J'ai 62 ans, suis en pré-retraite, donc avec pas mal de temps pour me consacrer à mon hobby préféré :
L'audio bricolo d'enceintes acoustiques.
Ma première réalisation date de 1987.
En 39 ans de pratique, à la louche, j'ai fabriqué une dizaine de paires d'enceintes bass-reflex, 6 paires de Back Loaded Horns (pavillons arrière) et autant de TQWT (enceintes quart d'onde).
Sans compter les protos, utiles pour valider 2 ou 3 points techniques.
Aucun baffle plan à mon actif, ni de pavillon avant, ni d'enceinte close.

De quoi déjà me faire un bon petit REX (retour d'expérience).

Bien sûr, j'ai fabriqué pas mal de trucs pas terribles, et quelques ratés retentissants.
Mais bon, ne dit-on pas que c'est en forgeant que l'on devient forgeron (amateur) ?

Dans les grandes lignes, mes différents kiffs sont les suivants:

1 - Les large-bande:

Mais uniquement les modèles 20 cm avec le bi-cône.
Pour moi, ça représente l'optimisation ultime du haut-parleur, et une conception parfaitement aboutie, et ce, depuis le début de l'histoire de la haute fidélité. Ca marche, ça sonne rigoureusement bien dans le registre medium, et même si on est bloqué à 18000 hz , et que ça peut manquer de finesse dans les deux octaves situées en dessous, je trouve que le registre aigu sonne bien.
Bref, si bien chargés, on peut sans problème faire sa vie d'audiophile avec.
Je n'ai jamais touché aux petits LBs. Ils sont notoirement souffreteux dans le registre grave. Donc pas intéressants.
Mon premier était le Fostex FP203, acheté en 1987 chez MHP Paris, au prix de 1000 francs l'unité. Superbe qualité de fabrication, et qualités sonores au top. Ils sont toujours en ma possession, et en état de fonctionnement, mais la membrane est devenue bien jaune cracra, et avec de multiples tâches + un cache noyau cabossé. Ils dorment sur étagère.
Ensuite, le FE207 (2 paires) et une paire de chez Davis, et 2 paires de Monacor SP-200x.
Ces derniers HPs  sont "cheaps", mais intéressants tout de même, car une membrane papier, légère, et collée à une suspension petits plis, ça chante toujours bien.
Et enfin, une paire de Fostex FE206.
Avec ces HPs, il y a l'inconvénient de la directivité du bi-cône. Je ne parle pas d'un problème ou d'un défaut, car ça, on est obligé de subir. Un inconvénient, ça se gère ou ça ce contourne. J'y reviendrai plus tard.
Je n'ai jamais cassé ma tirelire pour des large-bande de compétition (Supravox, Davis Acoustics, Lowther et compagnie). Ma passion a tout de même des limites, et mes moyens financiers également.
Celui qui m'a le plus impressionné, à l'écoute, reste le Phy-HP. Pas de bi-cône, mais avec un tweeter.
A l'époque, il était un peu trop cher pour moi. Dommage, mais pas de regrets.


2 - Les boomers de 30 cm, flanqués de compressions 1 pouce, pavillonnées:

Selon moi, un très bon ticket d'entrée dans le monde du haut rendement.
Ca m'a permis de mettre en oeuvre quelques pavillons en vrai bois d'arbre, de fabrication Alg-audio, dont une paire du modèle Arai A-480.
Boomer-medium PHL et Celestion, pour mettre dessous, chargés en bass-reflex, ou en TQWT.

Je travaille actuellement sur une charge pour Supravox 285 gmf, mais pas terminée.


Commençons a entrer dans le vif du sujet.

Bass-reflex versus Back Loaded Horn versus TQWT. Quelle est la meilleure charge ?

Selon moi, sans hésiter, et après toutes ces années à écouter et comparer les registres grave de chaque type de charge, je dois dire que le Back Loaded Horn sonne mieux.
C'est plus précis, plus rapide et exempt de tout trainage. 
Bref, la réponse impulsionnelle est au top, et pas de coloration à déplorer.
Gros impact, en prime.
Même en chargeant un boomer avec le meilleur compromis d'alignement bass-reflex connu et éprouvé, c'est à dire le "pseudo Bessel", et même si c'est agréable et non fatiguant à écouter, on n'y est pas encore.
Cet alignement correspond grosso modo à retenir un coefficient de surtension d'une valeur de 4 dans la formule de calcul du volume BR.
Pour autant, le Back Loaded Horn est tout de même limité dans l'extension du registre grave et il ne faut pas espérer reproduire des infras avec. 
En dessous des 200 hz, ce n' est pas non plus un modèle de linéarité.
Mais en étant rigoureux sur la conception et la fabrication, on arrive à faire tenir la courbe de réponse dans les +/-3 dBs qui sont requis en hi-fi.

Cependant, comme mon avis personnel ne vaut pas "vérité absolue", je pense que c'est une question de choix:
En l'occurrence, avec la charge Back Loaded Horn, j'accepte de m'asseoir sur les fréquences inférieures à 45 hz, pour bénéficier de toutes ses qualités entre 45 hz et 200hz.
Au dessus, on peut considérer que ce sont les HPs, le filtrage, et l'égalisation qui déterminent la qualité du son.

Le hic, avec cette charge, c'est le WAF.
Il faut compter un volume brut de 250 litres pour charger un HP de 30 cm, et 350 litres brut, pour un 38 cm.
Donc, pas évident à caser, ni à manipuler.
De ce fait, j'en ai fabriqué plusieurs paires, mais uniquement pour mes HPs large-bande de 20 cm, et j'ai abouti à des volumes de caisse compris entre 135 litres et 165 litres brut, et à des poids d'environ 45 kg.
Mes lombaires, et mes petits bras n'apprécient guère de manipuler plus lourd.
A noter que ces enceintes, c'est aussi du haut rendement, avec 95 dBs de base, mais on peut obtenir encore plus, en s'encombrant d'avantage.

Concernant, le bass-reflex, désormais , je n'envisage plus de nouveau projet.
J'écoute ce que j'ai sous la main, mais je l'admets, de moins en moins, même avec des pavillons Alg-audio posés dessus.

La charge TQWT peut représenter un bon compromis entre les deux
Elle a l'avantage de pouvoir descendre dans le grave, avec un bon rendement, et est moins encombrante que le Back Loaded Horn. Donc, très intéressante pour les HPs de 30cm.

Bien sûr, tout cela doit pouvoir s'adapter aux paramètres T&S du HP à charger.


Bref, concernant ma paire de FE206, il paraît évident que devais retenir la charge Back Loaded Horn.
Non seulement, elle lui va comme un gant, mais en plus c'est la seule à pouvoir soutenir son rendement élevé, avec un registre grave au bon niveau.

J'ai cru comprendre que le TQWT n'est pas adapté aux HPs affichant un Qts faible.

Concernant la charge bass-reflex, pour un pré-dimensionnement, j'utilise toujours la même méthode, résultant des courbes publiées dans mon manuel (papier) de l'audio-bricoleur (Optimisation des haut-parleurs et enceintes acoustiques, de Charles-Henry Delaleu. Editions Eyrolles -1988).
Pour sortir un registre grave au bon niveau de 95 dBs (ça équivaut à 2% de rendement), avec une coupure à 50hz, on a besoin d'un volume Vb de 40 litres, au minimum.

Concernant le Fostex, et pour une réponse impulsionnelle optimum, j'applique la formule Vb = Vas x 4 x Qts x Qts.
Soit: 50.2 x 4 x 0.26 x 0.26 = 13,6 litres.
On est bien loin du compte.
Il faudrait couper au dessus de 100 hz, ou bien remplacer le coef de 4 par la valeur 8, ce qui aurait pour conséquence de complètement détruire la qualité de la réponse impulsionnelle.
On peut aussi raboter massivement le rendement et tricher sur le Qts en jouant sur la résistivité du filtre passif, mais bon, ça n'est pas sérieux.


Sur internet, de quelles ressources dispose-je pour trouver un plan de Back Loaded Horn qui va bien ?





Le kit Fostex BK20:
La forme de pavillon la plus classique, et la plus répandue.
J'en ai fabriqué 2 paires, des comme ça. Pas de doute, c'est éprouvé et ça marche, mais celui-ci, je le trouve un peu petiot. C'est la promesse d'un registre grave un peu court et avec un niveau un peu faiblard. Une sorte de minimum syndical.







Le kit Fostex BK 206,
ou bien le suivant, sous la forme du BK 208.




Mouais....Des Back Loaded Horns découpés à la serpe et assemblés à l' équerre, et qui se tortillent dans tous les sens.
Le premier présente une expansion qui n'est certainement pas hyperbolique. Tout juste un ersatz d'expansion exponentielle, ce qui n'est pas la meilleure pour produire du grave.
L'autre est à peine mieux, et même pas de tasseaux obliques inclinés à 45 degrés dans les coudes, avec, en prime, un gros accident au milieu de la ligne acoustique.

Bon, comme je n'ai jamais eu l'occasion de les écouter, j'arrête là mes critiques, mais l'un comme l'autre ne m'inspire aucune confiance.





Le très connu Hedlund Horn.
On en trouve pas mal de versions sur internet, mais c'est surtout la déco qui varie, pas le dimensionnement.
J'aime bien la simplicité de la ligne acoustique qui se déploie en hauteur pour minimiser le nombre de replis.
Je n'aime pas trop son côté design notoirement bling-bling, mais ça le fait !

Un petit panorama non exhaustif.
Il est évident que je préfère les 2 designs que sont le premier et le dernier présentés.

Finalement, j'ai eu envie de tenter le Hedlund Horn, car jamais fait.
Mais une version simplifiée façon Phifou, avec des dimensions modifiées qui me conviennent, en remplaçant le cintrage du haut par 2 coudes à 90 degrés agrémentés des tasseaux inclinés à 45 degrés, dans les angles.
La manière de procéder qui est typique des enceintes Lowther et qui est celle que j'ai toujours pratiqué.
En outre, cette forme de développé permet de réaliser une enceinte très peu profonde, ce qui pour moi, est un critère dimensionnel important car dans ma petite pièce d'écoute, je ne dispose que de peu d'espace en profondeur.
Et une bonne distance de recul, par rapport aux enceintes est nécessaire pour gérer la directivité des bi-cônes de mes large-bande.


Au final, je suis arrivé à cette enceinte:





Comme il s'agit d'une paire d'enceintes et que je ne suis pas peu fier de mon travail, je vous ai mis deux photos.



Et comme, après 15 jours d'écoute, sur divers programme musicaux, je trouve la qualité de restitution sonore d'un très bon niveau, et avec un registre grave "qui envoie du pâté", je me permets également d'en publier le plan.
Soyons modeste !!


Car croyez bien que si j'avais trouvé les prestations sonores seulement moyennes, je ne prendrais pas le risque de vous présenter cette réalisation.

Voici quelques photos de la boîte avant fermeture définitive.





Là, je vais me mettre "en mode pause", mais je vais poursuivre avec les calculs, le dimensionnement, quelques détails de fabrication, le filtrage (car il y en a un ), la courbe de réponse et tout le toutim.
D'ici là, vous pouvez réagir, bien sûr !
Si vous voyez des trucs "qui craignent" dans la réalisation, n'hésitez pas à me le faire savoir. Idem si vous trouvez des approximations ou des inepties dans ce que j'ai pu écrire.
C'est le jeu, ma pauvre Lucette !

A bientôt

[Ragnarsson]

Bonjour

Appliques tu une correction de la réponse du haut parleur, en ayant fait des mesures? En général’les haut parleurs large bande en ont besoin.

PS: cela existe encore la pré-retraite? C’est plutôt la post-retraite qui est à la mode.

[F1HIK]

bonjour , 

voila ce j'obtenez avec des 206ESR avec une charge d'aprés calcul JML'Cléach avec un T90 en TW en remplacement de la daube présent sur la photo. pas de filtre hormis sur le TW pas de correction . Comme cela prenez trop de place je les ai vendu et je suis passer au 817 et W66 (:
       

[F1HIK]

nota bene: l'inclinaison est importante a ajuster , la mesure na pas étais effectuer dans la piéce de la photo

[F1HIK]

ils étais alimenter par un Spud de 6C45 en push    

[Phifou]

Bonjour Ragnarsson,

Disons que je n'ai pas encore l'âge de toucher ma retraite, mais je ne suis plus dans le monde du travail !

Oui, j'ai procédé à une égalisation. Ce n'est pas exactement un filtrage, mais presque.
Pour l'instant, je n'ai pas fait de mesures. Mon sonomètre a cramé, et je n'ai pas réinvesti pour l'instant.
Je fais des calculs, et pour le reste, je laisse mes cages à miel me guider.

L'égalisation est effectuée par un circuit RL classique et éprouvé, qui marche toujours bien avec les LBs avec bi-cônes.
Le gros avantage avec ces HPs, c'est que l'on n'est pas obligé de rajouter le condensateur (filtre RLC).
Après divers essais de composants, j'ai retenu une self de 1.5 mH, en série avec le HP.
En parallèle de la self, j'ai retenu une valeur de résistance de 12 ohms.

En fonction de la courbe d'impédance du LB, qui va de 8 ohms dans le registre haut-grave, jusqu'à 15 ohms, dans l'extrême-aigu, j'obtiens les attenuations suivantes:
-3.3 dBs à 1000 hz.
-4.7 dBs à 5000 hz.
-4.8 dBs à 10000 hz.

Étant donné que la courbe générale du FE 206 est montante vers l'aigu, j'obtiens le profil de courbe de réponse qui va bien pour un medium doux et aigu audible mais non criard.
Bref, un bon creusement de la courbe de réponse de l'enceinte, entre 1000 hz et 5000 hz.
Mais comme ça le fait en pente douce, le creusement démarre aux environs de 500 hz, à -1 dBs.

Les solos de trompette ne sont pas agressifs, et les crashs de cymbales ne déchirent pas les tympans. C'est ce que je demandais.

Voici la courbe de réponse constructeur du FE 206 en baffle plan standard.



Cdlt

[Phifou]

Bonjour F1HIK,

Superbe réalisation que tes enceintes ! et HPs classieux.

Effectivement, la profondeur des Back Loaded Horn pose souvent problème.
Les tiennes devaient bien faire un bon mètre, à vue de nez.
Les miennes font 34 cm. Beaucoup plus facile à caser. C'était le but.
Mes pièces d'écoute font 10 m2 et 12,5 m2 !

Ta courbe de réponse est bien régulière et étendue.

Le creusement du medium, c'est un peu au choix de chacun.
Moi, je ne peux pas m'en passer, j'en ai trop pris l'habitude, car le SPL du medium aligné sur le reste, ça me fracasse les tympans.
Mais je n'ai pas un registre grave généreux, comme sur tes enceintes, et qui nécessite forcément moins d'égalisation.
Le mien présente bien quelques bosses et creux, mais globalement, il est aligné sur le 95 dBs du large-bande.
La surface de bouche de mes enceinte fait 1140 cm2, ce qui n'est pas énorme, mais suffisant.

Cdlt

[Phifou]

Une idée Fostex, ou de Nagaoka Tetsuo, que je trouve excellente, et que j'ai volontiers reprise à mon compte sur tous mes Back Loaded Horns, consiste à réaliser le toboggan terminal en marches d'escalier.
Certes, c'est plus compliqué que de réaliser un panneau oblique, mais moins que de réaliser un cintrage de contreplaqué.




J'ai fais des marches de 1 cm pour suivre au plus près la courbe theorique du toboggan.

Tout comme les panneaux en bois que l'on utilise en traitement acoustique, et qui présentent de multiples surfaces avec des décalages, ça sert à casser les ondes stationnaires qui seraient susceptibles de se créer dans le grand tronçon vertical du pavillon et pourraient possiblement générer quelques toniques désagréables.


Une autre technique qui me plait bien, et que, pour ma part, je n'ai vu mise en pratique sur aucun diy de Back Loaded Horn, consiste à passer le câble de modulation HP dans l'épaisseur d'une des deux parois latérales.
Pour cela, il faut pratiquer un perçage oblique à 30 degrés environ, dans la cavité qui reçoit le HP, puis réaliser une saignée à l'extérieur.
Avant de coller le panneau de doublage extérieur, ça va de soi.



Ici, vous voyez la sortie du câble de modulation, au dos de l'enceinte.

Et ça évite d'avoir le câble qui se balade dans la ligne acoustique, sur une distance plus ou moins longue.
Ca représente 10 minutes de taf supplémentaires par enceinte.

Voilà, j'en ai fini avec les petits détails d'ébénisterie.
Sauf si vous avez des questions, bien sûr.

A plus...

[Phifou]

Un autre modèle d'enceinte que j'ai finalisé récemment.

Le pavillon arrière se développe de la même manière que précédemment (principe Hedlund Horn), mais avec une petite cavité au dessus du large-bande, pour y loger un tweeter à amorce de pavillon.
Comme le LB est utilisé comme un boomer-medium jusqu'à 6000 hz, je me suis autorisé à le rapprocher du sol.
Ceci a été possible en déplaçant la bouche du pavillon sur le côté.
Pour le reste, c'est idem.
La longueur développée fait 1.68 mètres, depuis la gorge du pavillon, pour une fréquence de coupure basse aux environs de 50 hz.

J'arrive à des dimensions un peu plus consensuelles, pour une enceinte colonne pas encombrante.
Soit, L x P x H = 31,5 x 40,5 x 110 cm.







Le large-bande Fostex est la référence FE 207.

Le petit inconvénient, avec ce genre de conception, est que les enceintes ne sont pas identiques, mais symétriques.
Un détail, car le travail est le même.








Au choix, je peux positionner la bouche du pavillon vers l'intérieur ou l'extérieur.

Filtrage passif, à 6 dBs/oct sur le Fostex, et 12 dBs/oct sur le tweeter (Monacor ref. HT 958 PA).

La finition n'est pas du placage, mais du contre-plaqué de 5 mm collé, et avec quelques clous en plus.
Le produit de base que l'on trouve chez Casto Merlin.
Avec 3 couches de vernis, ça le fait, et ça présente pas mal, je trouve.

Fabrication en medium de 18 mm.
Au dos de l'enceinte, j'ai rajouté un bon paquet de renforts horizontaux, d'épaisseur 10 mm, et en multiplis.
Le filtre passif a trouvé sa place, dans une cavité créée derrière le toboggan (en marches d'escalier, toujours).

[audiotechno]

Bravo PhiFou,
Etude et réalisation très intéressante.
Je mène aussi une étude de ce genre, mais pour le moment il fait beaucoup trop chaud pour agir !!!
https://www.audiotechno.fr/php/enceinte-large-bande.php
Alain (audiotechno.fr)