infraPLANA
R
Une nouvelle technologie de
haut-parleurs plans pour l’infra grave
A planar LOUDSPEAKER TECHNOLOGY FOR INFRA-BASS
Philosophie
de Conception
LE PROBLEME DU CHOIX
D’UN HAUT-PARLEUR DE GRAVE
Lorsque
l’on décide d’acquérir un haut-parleur à membrane circulaire conique (obligatoirement
monté dans un caisson) pour reproduire le bas du spectre, et que l’on recherche
le grave ET l'infra-grave, un compromis s'impose très vite. Il est dicté part
des contraintes à la fois mécaniques et électriques inhérentes à la technologie
même du haut-parleur à cône.
Ce
compromis est de choisir entre la présence de l'infra grave ou alors un grave
précis et propre ; la technologie du haut-parleur à cône ne permettant pas
les deux à la fois.
Ø
Les haut-parleurs spécialisés dans l'infra-grave ne permettent pas
suffisamment de détails et de précision dans le grave ; en effet la
conjugaison de leur grand débattement, de leur faible rendement et de leur
membrane lourde s'oppose à la diffusion d’un grave précis et détaillé, et avec
du ‘punch’.
Ø Les haut-parleurs de
grave à haut-rendement et à grand diamètre (38 cm) permettent un grave précis
et détaillé, ne peuvent générer un niveau suffisant d'infra-grave à cause des
contraintes mécaniques et électrique du haut rendement (excursion très limitée
entre autre).
Il faut donc choisir l’une ou l’autre solution en
fonction de ce que vous écoutez habituellement ; pour simplifier : la
profondeur du grave de l’orgue ou l’impact des percussions.
Bien sur il reste la solution de disposer d’un
caisson d’infra-grave et d’un caisson de grave, avec toutes les contraintes de
place et d’esthétique qui va avec.
Voici un aperçu d’une installation faisant appel à des caissons de grave
et d’infra-grave :
D’autres systèmes à base
de pavillons de plusieurs mètres de long (5 à
Ces systèmes nécessitent
une très grande pièce dédiée et sont intégrés à l’habitation.
Voici un aperçu de ce à quoi ressemblent de telles installations…
A noter que l’installation de gauche fait appel à 6
très gros haut-parleurs pour générer le sous-grave ne pouvant être généré par
des pavillons pourtant déjà imposants.
L’installation de droite est configurée en 5 voies
et elle manque certainement de sous grave, ses pavillons graves n’étant pas
assez long de toute évidence, il faudrait donc passer en 6 voies pour disposer
d’un sous grave correct…
NB : Ces installations sont intégrées à la
pièce et ne peuvent absolument pas être déplacées.
Autre exemple chez Mr Tamaru., célèbre audiophile
japonais. Les pavillons de grave débouchent au plafond !
MOTIVATION
Possédant des haut-parleurs Magnepan et constatant
leur neutralité de timbre extraordinaire sur toute la gamme reproduite, l’idée
m’est venue d’essayer de ‘prolonger’ la gamme de fréquences reproduite dans le
grave par ces panneaux, en conservant le même principe de diffusion
complètement ouvert (dipôle).
Il était hors de question pour moi de me lancer dans
des installations du type de celle montrées ci-dessus, ne voulant pas soit
démolir ma maison, soit la vider de ses meubles au profit de caissons / pavillons
encombrants.
C’est à partir de cette problématique originale et
pleine de défis que la conception des haut-parleurs plans pour grave Infraplanar
a commencé…
LA SOLUTION INFRAPLANAR
Les
haut-parleurs Infraplanar sont des haut-parleurs
plans à grande surface émissive capable de reproduire le grave et
l’infra-grave avec une grande propreté.
Ils
disposent d’une efficacité tout à fait suffisante et ne nécessitent que des
amplificateurs de puissance modeste (quelques dizaines de Watts).
Ils
remplacent aisément d’énormes caissons classiques constitués de plusieurs
§
En termes de fréquence de
coupure basse : on descend maintenant au moins aussi bas (pour le LS 50) et
même une octave plus bas (10 à 15 Hz pour le Grand Infraplanar et le LS150).
§
En termes de fréquence de
coupure haute : le HP Grand Infraplanar peut relayer un bas médium vers 400 Hz, alors qu’un 46cm demandera à
être relayé dès 100 Hz afin de ne pas trop alourdir le grave.
§
En terme de rapidité et de
propreté du grave : la différence saute aux oreilles. En effet le
principe de la très grande membrane ne nécessite que de très faibles
déplacements. Cette caractéristique se retrouve à l’écoute car contrairement à
un haut-parleur plus petit devant avoir de longues élongations qui aura du mal
à s’arrêter à l’extinction du signal électrique, le haut parleur à très faible
déplacement s’arrêtera bien plus rapidement, sans traînage audible. C’est là
l’explication d’un grave qualifié de ‘propre’ et tendu’.
§
En terme d’adaptation
d’impédance membrane / air qui est excellente due aux membranes de grande
surface. Cette adaptation favorise la bonne transmission d’énergie de la
membrane vers l’air, et donc demande peu d’énergie électrique à
l’amplificateur.
§
En terme d’esthétique,
l’élégance du panneau passe beaucoup mieux dans un intérieur que les imposants
caissons classiques.
§
En terme pratique :
il est déplaçable, contrairement aux énormes pavillons qui font intégralement
partie du lieu d’écoute.
Les
haut-parleurs plans pour grave Infraplanar sont naturellement le complément
idéal de tout système à base de panneaux isodynamiques ou électrostatiques dont
ils complètent admirablement le bas du spectre sans détimbrage, mais aussi
celui des systèmes à haut-parleurs classiques et Home cinéma car ils peuvent
très facilement prendre en charge les LFE (Low Frequency Effects = impacts infrasonores type
tremblement de terre) contenus dans les bandes son des films à grand spectacle.
Le LS 150 peut relayer sans soucis des systèmes à Haut-Rendement dans le sous
grave (Voix du Théatre, autre système ‘HR’…)
Les haut-parleurs plans pour grave Infraplanar allient donc les deux avantages
de la bande passante étendue dans le sous grave, et de la rapidité (très grande
propreté) du grave).
Ceci est un fait unique en
électroacoustique.
Pour arriver à cela, les concepts du fameux haut
parleur Blatthaller des années 1930,
qui pouvait soulever 20 kg ( !) avec sa membrane, et aussi ceux des
haut-parleurs Gamzon et Magneplanar ont servi de bases techniques de
conception…
Cependant
ces technologies ont été revues et optimisés spécifiquement pour la
reproduction du bas du spectre, les déplacements de la membrane devant être
potentiellement très important.
Une
technique très spécifique de moteur plan a demandé plusieurs années de
recherche et essais successifs a été mise au point pour obtenir les résultats
attendus.
Le
premier modèle (Le Grand Infraplanar) a nécessité plus de 7 ans de
recherches et d’essais de multiples solutions techniques avant sa mise au
point en 2007.
Aujourd’hui
le dernier né, le LS 150, possède un moteur pesant
Les
principes techniques adoptés pour la conception des haut-parleurs Infraplanar
ne relèvent d’aucune alchimie, mais de phénomènes physiques simples et que tout
acousticien et électromécanicien connaît depuis fort longtemps, à savoir :
§
Une adaptation d’impédance optimisée grâce à une grande surface
rayonnante,
§
Un grand volume d’air potentiellement déplacé pour obtenir du
niveau dans le sous grave,
§
Une très faible excursion de la membrane même à fort niveau, pour
éviter le traînage lors de la disparition du signal,
§
Une grande excursion potentielle en mode linéaire
pour une faible distorsion,
§
L’absence de caisson éliminant les résonances parasites internes,
§
Un circuit électrique permettant une excellente dissipation
thermique et repoussant très loin les problèmes de compression thermique,
§
Une courbe d’impédance quasiment droite et résistive, ne demandant
rien de compliqué à l’amplificateur en terme d’étage de sortie de puissance.
Pourquoi
ces principes n’ont jamais été adoptés jusque là ? Certainement pour des
raisons économiques, en effet le Grand Infraplanar totalise environ 3500 pièces
au lieu de la vingtaine d’un haut parleur classique.
Le
principe du haut-parleur plan pour grave fonctionnant en dipôle n’a jamais été
adopté par un constructeur, mais cet ‘oubli’ est maintenant réparé avec Infraplanar.
LOOK
Voici
à quoi ressemble un système à base de haut-parleurs plans pour graves
Infraplanar.
Notez
que ces systèmes sont d’une mise en œuvre extrêmement simple et sans commune
mesure avec les systèmes ci-dessus à base de caissons et de pavillons. Ici,
inutile de passer des années à rechercher des filtrages complexes, des
alignements au mm près comme avec des voies à compression. On branche et ça
marche !
Impossible
de se rendre compte de la transition (200 Hz) entre les Infraplanars et les
Magneplanars, le mode de diffusion est le même.
Chez Claude Lacroix, avec
des Magnepan
MG 2.7 :
Grand Infraplanar gauche Grand
Infraplanar droite
Chez
un preneur de son très exigeant, avec des studio monitors AdamAudio :
Avec
des Bose et
des Cabasse :
Avec
des HP Fostex à haut rendement en ligne acoustique et tweeter à
compression :
LE COURT CIRCUIT
ACOUSTIQUE
Si
on applique simplement la formule du court-circuit acoustique, celle-ci donne
une fréquence de coupure basse pour le grand Infraplanar de … 170 Hz ! .
La
théorie nous montre immédiatement qu’un tel haut-parleur ne peut fonctionner. Il
est très vraisemblable d’ailleurs que ce soit pour cette raison qu’aucun
laboratoire d’électro-acoustique n’a jamais tenté de mettre au point un tel
haut-parleur.
Ce résultat est pourtant totalement hors de propos
après avoir entendu les haut-parleurs plans Infraplanar.
Alors, pourquoi ces HP plans
Infraplanar fonctionnent-t-ils dans le grave ?
Bien
sûr ce haut parleur ne modifie pas les lois de l’acoustique, mais par contre il
tire partie de trois faits qui font que le court circuit acoustique n’est en
fin de compte plus vraiment gênant lors d’une écoute en salle.
Les murs
à gauche et à droite du HP Infraplanar vont faire en sorte de minimiser l’effet
de court-circuit acoustique, comme le plancher. Il ne restera donc plus que la
partie haute du HP qui sera en court-circuit acoustique, donc ¼ du HP
seulement.
Cela dit, Il fonctionne admirablement bien face
à l’auditeur, même si il n’est pas disposé en encoignure de la pièce.
Tout
ceci fait que le court circuit acoustique, bien qu’existant forcément pour tout
dipôle, n’est pas très gênant en fin de compte, et les avantages dépassent, et
de loin, l’inconvénient du court circuit acoustique.
Attention,
il faut tout de même veiller à ne pas le disposer dans un local trop absorbant,
comme un studio de mixage, car l’absorption est néfaste pour le rendu sonore et
il fait alors augmenter par 10 la puissance nécessaire pour un niveau d’écoute
comparable dans une pièce ‘normale’.
INFLUENCE DU SOUS GRAVE
LORS D’UNE ECOUTE
Un
haut-parleur plan pour grave Infraplanar va simplement ajouter à votre système
une ou deux octaves (15 à 30 Hz = 1 octave, et de 30 à 60 = 1 octave).
A
première vue cela semble dérisoire pour un système qui couvre à priori
déjà 8 à
9 octaves, comme tout système un peu sérieux…alors à quoi bon une ou deux
octaves de plus dans le grave … ?
C’est
pourtant cette partie du spectre qui donne toutes les sensations de réalisme et
de profondeur à un système de restitution sonore.
C’est
grâce à l’énergie contenue dans ces deux premières octaves que l’on a des
sensations physiques qui aident à croire à ce que l’on entend, et nous aide à
nous ‘plonger’ dans l’atmosphère du réel sonore.
Par
exemple les impacts d’une timbale d’orchestre, ou d’une pédale de piano
relâchée brutalement et faisant entrer en résonnance tout le corps du piano, les
infra-sons d’un tambour de 8m de diamètre, le
Dès
lors que le système peut reproduire le grave évoqué ci-dessus, on ne se pose
plus de question, car tout est là.
Un système pouvant
prendre en charge ces premières octaves est complètement transcendé par rapport
à un autre système de même qualité mais ne le pouvant pas.
Pour
exemple, voici le contenu spectral d’un grand orgue disposant de 3 jeux de
On
voit que le niveau est très élevé à 16Hz et même certainement en dessous
(l’analyseur utilisé s’arrête à 16 Hz).
L’organiste
respectant la partition (de Marcel Dupré) joue des quintes (do + sol par
exemple) et donc génère des fondamentales en dessous des fondamentales des plus
grands tuyaux. Lorsque l’on joue un do de
L’écoute
de ce morceau est très spectaculaire et impressionnante ! Très peu de
systèmes son capables de restituer ceci sans pertes dramatiques dans le grave.
A quoi sert de descendre à 10 ou 15 Hz ? A mieux entendre
tout ce qui est au dessus.
01/2013
Infraplanar production