Jipihorn's Blog

juillet 19, 2010

l’ET-703 et son pavillon.

Filed under: Acoustique, Pavillons — jipihorn @ 11:46

Le tweeter  TAD ET-703 fait partie de ces composants mythiques que le monde audiophile affectionne. Certains le détestent, d’autres l’adorent. Techniquement, c’est le seul moteur réel dédié à cette fonction; les autres haut-parleurs genre JBL ou Fostex sont des tweeter annulaires, sauf le 045Be JBL – Le seul qui rivaliserait – mais je ne suis pas convaincu par son pavillon. Les arnaques type Goto Unit  ou YL sont des espèce d’hybrides avec une membrane en dôme et une sortie quasi annulaire. Aucun de ces modèles n’ont de pièce de phase digne de ce nom à ma connaissance. Les TAD sont comme des moteurs de médium mais en miniature, ici une sortie d’un demi-pouce. Technologiquement, il sont assez classique, mais la qualité industrielle reste insurpassable, surtout comparée aux modèles artisanaux dont on a aucune garantie de tolérance de caractéristiques entre unités.

Le problème actuel de ces transducteurs est leur prix qui a explosé ces dernières années. De exorbitants, ils sont passés à inabordables. Il ne vaut mieux pas casser un diaphragme…

Maintenant, ce sont des objets plutôt étranges au niveau du pavillon. Si leur conception avait probablement des contraintes très particulières à l’origine au niveau directivité, elle semble plutôt décalée pour une utilisation hifi « standard ». Beaucoup de gens pensent que ce sont des pavillons à diffraction, ce qui est faux, tout comme les anciens Fostex T825. Ce sont des vrais pavillons avec deux angles d’ouverture bien définis et, malheureusement, une sortie abrupte qui va inévitablement diffracter. Contrairement à ce que l’on croit, ils sont plus directifs dans leur dimension la plus faible, même si la rupture tend à lisser l’effet. Il suffit simplement de mesurer  (fente tweeter horizontale) :

Bleu : Axe - Rouge 30° axe gauche-Droite - Vert 30° haut-bas.

Ce qui fait que je les monte avec la fente à l’horizontale, pour avoir une directivité similaire à celle des pavillons de médium. Si ils sont montés à la verticale sur les enceintes Exclusive, c’est certainement pour des raisons bien particulières pour une utilisation particulière. Remarquez que en dessous de 8kHz, la diffraction lisse la directivité, mais elle devient inopérante aux fréquences supérieures, faisant chuter le niveau rapidement (courbe verte). Le problème, c’est que ces haut-parleurs sont utilisés à partir de 8kHz : ne pas compter sur la diffraction pour contrer la forte directivité du pavillon due à son  angle d’ouverture faible.

J’ai toujours trouvé les TAD un peu plus « ternes » que les tweeters que j’ai eu jusque la (attention à bien prendre le terme au niveau ou il doit être pris) . La raison peut se voir sur la courbe de réponse où un creux vers les 8-10kHz est présent, probablement pour des raisons d’interférence entre l’onde incidente et les ondes diffractées (courbe des deux tweeters) :

Cela semblerait être le point faible de ce transducteur dans une  utilisation généraliste. Remarquez à quel point les deux transducteurs sont similaires – n’imaginez même pas avoir une telle homogénéité avec d’autres marques artisanales japonaises…

Après avoir usiné des petits pavillons standard, genre tractrix, je peux l’affirmer maintenant : le pavillon d’origine du TAD est LE point faible de ce haut-parleur dans une utilisation HiFi standard. Le passage aux nouveaux pavillons a immédiatement enlevé cet aspect « terne », probablement à cause de la disparition de ce creux que je devrai confirmer à la mesure sous peu. Une écoute un peu attentive sur quelques morceaux sélectionnés montre immédiatement l’impact du pavillon sur les résultats. Ils sont très nets, mettant en avant les défauts intrinsèques du pavillon d’origine.

En gros, vous voulez le top du tweeter ?

ET-703 avec un autre pavillon.

Oubliez Onken, Goto et autres ALE : y a aucune technologie réelle et la qualité de fabrication est indigne – la qualité d’un tweeter ne se mesure pas à la masse  des aimants.

Une petite note à propos des pavillons usinés. Ce sont des tractrix parce qu’il fallait qu’ils se terminent à 90° car ils sont montés sur un baffle. Si il étaient utilisés en l’air, un Le Cléac’h aurait pu être utilisé jusque 180° mais sur baffle plan, ça n’a pas d’intérêt. D’un autre coté, quand on est limité à 8cm de diamètre, il n’y a pas beaucoup de solutions si l’on veut un minimum de surface pour le pavillon. Contrairement à des versions en aluminium dévoilées il y a quelques temps (très jolis), ces petits pavillons conservent la compatibilité de montage dans toutes circonstances. J’aurais construit un guide d’onde si j’avais pu le faire, avec juste un arrondi extérieur. Mais ca passait pas, géométriquement parlant.

Jipi.

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juillet 18, 2010

Faites du copeau !

Filed under: Bricolage, Pavillons — jipihorn @ 2:33

Y a quelques mois, nous avions investi dans une petite fraiseuse à commande numérique (CNC), une Sieg KX3 avec le logiciel Sieg (une autre version existe avec le soft Match plus complet) que Sidermo (ou Siderméca) (1) proposait comme une promotion avec des options sympa (4ème axe et manivelle). C’est une petite machine, d’une course de 280x140x250, de  300 kg quand même, ce qui pose quelques problèmes de manutention à la livraison : les livreurs laissent ça sur le trottoir. Il a fallu les services d’une entreprise de déménagement car on ne s’improvise pas manutentionnaire comme ça, surtout avec des escaliers.

Ce qu’on oublie avec l’usinage, ce sont tous les accessoires qu’il faut avoir pour commencer à travailler dans des bonnes conditions : fraises, étau, pinules de centrage et autres matériels de métrologie, pinces et porte pinces (ici des pinces ER40), accessoires de bridage, mandrin de tour et … matières premières (essentiellement du laiton, du bronze ou de l’alu). Sans tous ces trucs, qu’il faut choisir d’une qualité suffisante, c’est même pas la peine de compter faire quelque chose. Un groupe d’arrosage pour est aussi la pour le jour où on devra usiner de l’aluminium qui colle (le cauchemar à usiner).

La CNC ne peut pas vraiment  être utilisée comme ça, comme une machine conventionnelle. Il faut un logiciel de CAO/FAO pour générer les  parcours d’outil dans le langage approprié, ici une variété de langage ISO proche de NUM ou FANUC. Dont acte.

Une fois le tout réuni, y a plus qu’à :  commençons par une paire de petits pavillons pour des TAD ET-703. Ce sont des petites pièces pour un diamètre de 8cm. La choix ici est un simple tractrix d’une coupure de l’ordre de 1500Hz. Au départ, il était prévu une forme guide d’onde à la Geddes, mais le problème avec la TAD est qu’il y a une semelle qui impose une ouverture trop étroite pour ce type de pavillons. La structure interne de l’ET-703, avec cette semelle, complique la fixation d’autant plus qu’il y a volonté de ne pas avoir de vis apparente en face, comme le pavillon d’origine. Contrairement à ce que l’on penserait, la partie pavillon est la plus facile. Le reste (fixation, pièce intermédiaire) est beaucoup plus contraignant, et c’est cela qui prend l’essentiel du temps. La précision est indispensable pour un bon centrage, une absence de jeu et une finition de qualité.

Et donc, à partir d’un rondin de 8cm en laiton, creusé d’un coté et de l’autre puis d’un rondin de bronze de 7cm pour la pièce de fixation interne, la conception et l’usinage peuvent commencer, histoire de voir jusqu’où une telle machine peut aller. Dans l’ordre, ça donne ceci :

Découpe des rondins (scie à ruban horizontale quasi-indispensable).

Les blocs bruts prêts pour l'usinage.

Ébauche arrière : pour alléger le pavillon et permettre le passage de la pièce de fixation, le pavillon est évidé dans une forme en gros parallèle au pavillon lui-même. Le bloc est pré-percé en son centre en diamètre 10 pour mieux évacuer le copeau quand l'avant sera usiné, surtout au fond. L'ébauche se fait à la fraise deux tailles de 10.

Semi-finition arrière pour enlever le gros des escaliers de l'ébauche et laisser une sur-épaisseur de 0.5 pour la finition. Fraise hémisphérique de 10.

Vue de la semi-finition : l'usinage se fait à Z constant.

Finition radiale, pas de 0.5 mm, fraise hémisphérique de 10. Le cylindre a une dépouille de 2°, il est risqué d'usiner des parois verticales. Pour l'arrière, l'état de surface n'est pas critique. Le laiton est probablement le matériau le plus facile à usiner et l'état de surface est très bon. La machine ne vibre pas et n'a pas de jeu.

Vue de la finition arrière.

Ébauche-vidage à z constant avant à la fraise de 10.

Semi-finition à z constant, fraise hémisphérique carbure de 6.

Finition radiale, pas de 0.1 à la fraise carbure de 6, 6 dents à 4500 tours/minute. Ici, à la moitié du parcours. L'état de surface est proche d'un matériau presque brossé. Les conditions sont pratiquement les plus extrêmes disponibles pour essayer d'avoir le fini d'une qualité maximale. En fait, c'est le type d'usinage qui limite plus qu'autre chose, l'idéal serait d'avoir un usinage hélicoïdal en Z à crête constante, ce qui serait beaucoup plus rapide. Malheureusement, je ne l'ai pas sous la main...

Vue une fois sorti de la machine. Remarquer le trait du au premier passage pleine matière qui a laissé une rayure visible (facilement effaçable) car les conditions de coupe sont très différentes des passages suivants qui prennent très peu de matière. Un usinage hélicoïdal n'aurait laissé aucune marque. Ce type de défaut de surface existe aussi durant les changements brutaux de direction. L'importance du type d'usinage est fondamental quand on recherche une perfection de surface, quelque soit la machine utilisée.

Usinage de la pièce de fixation dans un bloc de bronze.

Les pièces une fois usinées.

Deux pièces assemblées avec un léger jeu au cas où des ajustements seraient nécessaires au montage final.

Étape de polissage. Fait à la Dremel avec des feutres, il nécessite une étape légèrement abrasive pour les rayures et 3 étapes de polissages pour atteindre un poli quasi-miroir.

Vues des deux pièces polies (au niveau du pavillon). L'extérieur est laissé brossé. Le flash fait ressortir considérablement les rayures résiduelles qui sont quasi invisibles. Ça permet de voir si on est parfait ou pas : on y est presque, mais ça ira comme ça. Le polissage, ça me gave au bout de deux heures. Il y a eu une deuxième session de polissage par rapport à la photo précédente.

Montage des pièces pour les perçages sur le coté. Les deux pièces sont fixées avec 3 vis à 120°. Ça permet de régler le centrage final grâce au léger jeu résiduel entre les deux pièces (quelques dixièmes de mm). Le 4ème axe, c'est vraiment pratique pour ça...

Un tweeter TAD démonté avec une pièce de fixation vissée. Ces pavillons sont un peu plus hauts que celui d'origine qui est moulé.

Vue sur le coté du TAD avec sa pièce de fixation. On peut voir la semelle qui limite la forme du début du pavillon sur laquelle est vissée la pièce de fixation.

Un tweeter assemblé : ça en jette ! Si j'avais été équipé pour faire des pas de vis , j'aurais évité les vis sur les coté (le seul défaut visuel) en vissant le pavillon sur la pièce de fixation qui serait, en quelque sorte, une gosse vis. C'est possible avec le 4ème axe,mais il faut des outils particuliers. Si je devais faire d'autres montages de ce genre, je pourrais investir, mais c'était un peu trop pour une seule paire de pavillons.

Les deux pavillons assemblés. J'avoue que c'est super joli. Et ça marche !

Voila en gros le travail que ça représente, hors toutes les étapes de perçage, bridage, ajustage qui prennent un temps fou. L’usinage en lui-même, c’est le plus facile : ça se fait tout seul. Le reste, brider, régler, ajuster, ébavurer, polir … représente 95 % du boulot (soit en gros trois  jours à plein temps, sachant qu’il n’y a pas de volonté particulière de gagner du temps à tout prix). Mais le résultat est la : avec ces « petites » machines CNC, l’amateur peut se fabriquer en gros n’importe quoi pour un investissement impensable il y a encore 5 ans !

Jipi.

(1) : Même si cette société n’est pas la moins chère, nous la conseillons sans réserve sur le service, le sérieux et la rapidité. Ce sont des gens qui connaissent parfaitement leur matériel et qui suivent leurs clients sur la durée. Ils n’hésitent pas à envoyer en DHL une clé qui manque pour l’avoir le lendemain !

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