Crossovers de premier ordre: panacée ou problème?

Crossovers de premier ordre: panacée ou problème?

Thiel-CS17-thumb.pngJ'ai toujours encouragé les e-mails critiques des lecteurs car il est bon d'avoir des commentaires. Mais quelques e-mails en réponse à mon avis sur le THIEL TT1 est devenu carrément méchant. «Vous n'êtes pas un audiophile! on a fait rage en réponse à mon commentaire selon lequel le TT1 est '... un haut-parleur plus polyvalent que n'importe quel Jim Thiel [le cofondateur de la société] conçu et probablement un meilleur rapport qualité-prix que tout ce que Jim a conçu ...'





Cela m'est rappelé lorsque j'ai récemment recherché sur Google des informations pour mon prochain examen du nouveau subwoofer SmartSub 1.12 de THIEL. J'ai rencontré des plaintes passionnées concernant la décision de l'entreprise de s'éloigner des conceptions cohérentes en phase et des croisements de premier ordre qui caractérisaient le travail de Jim Thiel. Dans un Vidéo Youtube , un passionné d'audio a salué les créations de Jim Thiel comme `` des années-lumière d'avance sur ce que tout le monde avait à offrir '' et a pris l'entreprise à la tâche pour offrir un nouveau produit qui `` semble être la même vieille merde que nous avons vu dans le monde des haut-parleurs depuis les 30, 40 ou 50 dernières années.





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D'un point de vue commercial, la question de savoir s'il était sage ou non pour THIEL Audio d'abandonner les concepts de conception de base de Jim Thiel est discutable, mais je pense que la plupart des concepteurs d'enceintes auraient pris la même décision que les nouvelles personnes de THIEL. Ce n'est pas parce qu'ils sont stupides. Ce n'est pas parce que ce qu'ils font est de la `` merde '' (je ne donne pas de notes de performance cinq étoiles aux haut-parleurs de merde). Ce n'est pas parce qu'ils «ne sont pas des audiophiles». C'est parce qu'ils comprennent que les croisements de premier ordre introduisent un nombre surprenant de compromis, un point qu'aucun des commentateurs que j'ai vu fustiger THIEL Audio ne semble avoir pris la peine d'enquêter.





J'ai la chance d'avoir passé de nombreuses heures à discuter de ces problèmes avec Jim Thiel lui-même. Je lui ai rendu visite deux fois dans son laboratoire de développement de produits et son usine, et il est passé plusieurs fois sur mon lieu de travail pour m'aider à installer des haut-parleurs ou à discuter de ce qu'il avait dans les travaux. Il peut être surprenant pour certains que son approche ait été profondément enracinée dans la science et l'ingénierie sans fioritures. À ma connaissance, il ne s'est jamais livré au verbiage mystique et aux revendications de performances difficiles à soutenir qui sont courantes dans l'audio haut de gamme, et dans nos discussions, il a souvent rejeté les pratiques audio à la mode qui n'étaient pas fermement étayées par des preuves scientifiques.

Tout d'abord, quelques notions de base pour ceux qui en ont besoin. Le crossover est un réseau électrique qui divise le son en graves pour le woofer et en aigus pour le tweeter (et souvent médium pour un haut-parleur de médium). Un crossover bidirectionnel a deux filtres: l'un qui filtre les aigus hors du woofer et l'autre qui filtre les basses hors du tweeter. (Un haut-parleur à trois voies ajoute des filtres qui suppriment les signaux des graves profonds et des aigus supérieurs du haut-parleur de médium.) Ces filtres sont caractérisés par la fréquence à laquelle ils commencent à atténuer un signal et par la pente de cette atténuation. Un filtre du premier ordre atténue à -6 dB par octave, un filtre du second ordre à -12 dB par octave, et ainsi de suite. Ces filtres affectent la phase d'un signal audio, retardant légèrement certaines fréquences par rapport à d'autres.



L'avantage d'un filtre de premier ordre est qu'il maintient la phase du signal d'origine, tant que le haut-parleur dans lequel il est utilisé a les centres acoustiques des haut-parleurs alignés dans le plan vertical, souvent grâce à l'utilisation d'un déflecteur avant incliné. . Tant que votre tête est positionnée de manière à ce que vos oreilles soient à égale distance de tous les haut-parleurs, la phase du son direct qui atteint d'abord vos oreilles ne doit pas varier de plus de quelques degrés. C'est pourquoi THIEL et d'autres fabricants appellent cela une conception cohérente en phase.

Comment cela affecte-t-il le son que vous entendez? J'ai passé en revue peut-être 10 enceintes THIEL depuis le début des années 1990, ainsi que plusieurs autres conceptions cohérentes en phase. À mes oreilles, l'avantage d'une conception cohérente en phase est que vous obtenez une scène sonore plus enveloppante, plus proche de ce que vous vous attendez à entendre d'un haut-parleur comme un MartinLogan ou un Magnepan - mais avec une imagerie plus précise qu'un panneau dipolaire le haut-parleur peut produire. C'est un son génial, je recommande fortement à tous les amateurs d'audio de vérifier par eux-mêmes dans une salle d'exposition de concessionnaire bien conçue ou lors d'un spectacle audio.





Aussi agréable que puisse être le son à cohérence de phase, il n'est pas à des années-lumière de tout le reste. Si les avantages de la conception à cohérence de phase étaient si grands, davantage d'entreprises de haut-parleurs l'utilisent, car dans sa forme de base, c'est également le crossover le moins cher que vous puissiez construire. Pour un haut-parleur bidirectionnel, un crossover de premier ordre ne nécessite qu'un seul condensateur, un inducteur et une résistance. Pour chaque commande supplémentaire dans un filtre passif, vous avez besoin d'un condensateur ou d'une inductance supplémentaire. C'est pourquoi l'utilisation la plus courante des croisements de premier ordre n'est pas dans les haut-parleurs audiophiles, mais dans les barres de son, les haut-parleurs sans fil et les systèmes de cinéma maison dans une boîte. (Pour mémoire, les croisements de Jim Thiel étaient incroyablement complexes, avec de nombreux réseaux ajoutés pour corriger les anomalies d'impédance et de réponse en fréquence, mais la fonctionnalité de base était toujours fournie par ces trois composants de base.)

Alors, quel est l'inconvénient des croisements de premier ordre? Il y en a trois: la distorsion, la longévité du pilote et la dispersion.





Comme Jim Thiel me l'a dit, comme un filtre de premier ordre n'atténue pas aussi brusquement que les filtres d'ordre élevé, un pilote utilisé avec un filtre de premier ordre doit présenter de bonnes performances deux octaves au-delà du point de croisement spécifié - c'est-à-dire en un haut-parleur bidirectionnel avec un point de croisement de 2,3 kHz, un tweeter doit être capable de gérer des signaux aussi bas que 575 Hz, et un woofer doit être capable de gérer des signaux aussi hauts que 9,2 kHz. Ceci est particulièrement difficile sur un tweeter, produisant une distorsion à volume élevé et entraînant parfois une défaillance du pilote (les premiers haut-parleurs Thiel étaient connus pour souffler dans les tweeters). Il peut également exciter les `` modes de rupture '' du woofer ou les résonances haute fréquence produisant une distorsion.

Jim Thiel a pleinement reconnu ces problèmes et les a largement résolus en développant des tweeters avec une excursion inhabituellement longue d'environ un quart de pouce et en utilisant un pilote concentrique à diaphragme ondulé unique qui gérait les médiums et les aigus dans ses modèles plus récents. Ces problèmes peuvent également être atténués en passant à des conceptions à trois ou quatre voies.

L'autre problème avec les croisements de premier ordre est la dispersion. Parce que les filtres sont relativement peu profonds, les deux haut-parleurs sont audibles simultanément lorsque les sons sont à environ une octave de la fréquence de croisement. Ce n'est pas un problème si vos oreilles sont à la même distance des conducteurs. Cependant, si vos oreilles sont plus proches d'un haut-parleur - si vous vous levez, ce qui rapproche vos oreilles du tweeter, ou si vous vous affalez, rapprochez vos oreilles du woofer - les sons des deux pilotes ne seront plus phase à toutes les fréquences. Ils seront en phase à certaines fréquences et déphasés à d'autres, ce qui signifie que certaines fréquences seront amplifiées et d'autres atténuées, et vous n'obtiendrez plus une réponse en fréquence uniforme. (Les haut-parleurs avec des croisements d'ordre supérieur peuvent également avoir ce problème, mais dans une bien moindre mesure.)

Encore une fois, Jim Thiel s'est donné beaucoup de mal pour résoudre ce problème, c'est pourquoi tant de ses conceptions ont utilisé un arrangement coaxial, avec le tweeter à l'intérieur d'un haut-parleur de médium ou d'un woofer. Mais les conceptions de pilotes exotiques sur lesquelles il s'appuyait prenaient des années à se développer, coûtaient cher à fabriquer et l'empêchaient parfois de sortir de nouveaux modèles aussi rapidement que ses partenaires commerciaux et concessionnaires l'auraient souhaité.

Thiel-TT1-thumb.jpgJ'ai eu la chance de revoir à la fois le tout dernier haut-parleur conçu par Jim Thiel (le CS1.7, illustré ci-dessus) et le tout premier haut-parleur conçu par la société après le décès de Jim (le TT1, illustré à droite). La différence était dramatique. Le CS1.7, comme les anciennes enceintes de tour THIEL que j'avais examinées, était un peu difficile à positionner et ne pouvait pas toucher la réponse des graves et la dynamique que de nombreux haut-parleurs de prix similaire offrent, il était spectaculairement idéal pour les enregistrements audiophiles puristes d'instruments acoustiques, mais un choix discutable pour la musique rock et pop plus lourde ou pour le cinéma maison. Pendant ce temps, le TT1 offrait beaucoup de dynamique, n'était pas difficile à placer et délivrait finalement un son plus neutre qui fonctionnait avec tout type de musique.

Bien sûr, les fans des anciens haut-parleurs THIEL peuvent insister sur le fait que les nouveaux haut-parleurs n'ont rien de spécial, qu'ils ne sont pas trop différents de ce que produisent B&W, PSB et Revel. C'est vrai. Et bien sûr, de nombreux audiophiles préfèrent un produit avec des particularités charmantes à un produit qui offre des performances objectivement supérieures. C'est très bien. Et bien sûr, certains peuvent maintenant s'éloigner de THIEL et se diriger vers Vandersteen, une autre société connue pour ses conceptions cohérentes en phase. C'est bien aussi.

Ce qui ne va pas, c'est de prétendre que le haut-parleur à cohérence de phase (ou, d'ailleurs, presque toute autre technologie audio) est «à des années-lumière de ce que tout le monde a à offrir». Comme tous les autres produits audio jamais fabriqués, les haut-parleurs à cohérence de phase représentent une série de compromis. En comprenant ces compromis, nous pouvons prendre des décisions d'achat intelligentes. Nous ne pouvons pas prendre de décisions d'achat intelligentes si nous basons ces décisions sur une vénération quasi religieuse pour des technologies, des marques ou des personnalités spécifiques.

Ressources additionnelles
Les avantages et les inconvénients de plusieurs subwoofers sur HomeTheaterReview.com.
Comment choisir un subwoofer pour son surround ou stéréo sur HomeTheaterReview.com.
Haut-parleur tour THIEL TT1 examiné sur HomeTheaterReview.com.

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