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Nouvelle enceinte bibliothèque Lisa

Ce nouveau projet est né suite à la conjonction de deux facteurs, d'une part le souhait de tester un couple de haut-parleurs Scanspeak avec un tweeter à ruban, et d'autre part, la possibilité d'acheter l'ensemble des composants d'occasion (haut-parleurs et composants du filtre).

L'enceinte Lisa a été conçue par des membres du forum HCFR, le fil de discussions vous permettra de voir tout l'historique du projet et ses évolutions. Vous ne trouverez ici que des explications sur la construction de l'enceinte.

J'ai beaucoup utilisé le site de Dominique Pétoin dans la conception des caisses. Son site est passionnant pour quiconque s'intéresse de près ou de loin à la conception d'enceintes, qu'il en soit remercié. Dans cette page, vous trouverez des liens vers ses pages à chaque fois que je m'en suis servi.

Les haut-parleurs utilisés

La Lisa est une enceinte bibliothèque deux voies conçue avec un tweeter Fountek JP3 et un midwoofer Scanspeak Revelator 15W/4531G00.

           
Une des particularités étonnantes de ce tweeter est, en cas d'endommagement du ruban, la possibilité de la remplacer facilement avec de l'aluminium de cuisine. La procédure est décrite en détail dans ce document de Troels Gravesen.

Le filtre de l'enceinte

Voici la dernière version du filtre mis au point par le forumeur Maousse. Je le cite "La coupure est à 3kHz, le ruban est coupé à 18dB/octave et le boomer à 12dB/octave" :


Les filtres sont construits sur des planches de medium de 5mm de 17.5 x 11 cm. Les câbles qui partent vers le haut seront connectés aux borniers, ceux qui partent vers le bas aux haut-parleurs.



Les condensateurs de 15 µF et 2.7 µF sont des Obbligato Gold Premium achetés chez DIY Hifi Supply, les 10 µF sont des Audyn Cap QS400V, les résistances de 10 Ohms sont des MOX10 et les selfs de 0.33 mH sont des Intertechnik de 0.79mm². Je ne connais pas l'origine des selfs à ruban de 0.82 mH.

Le câblage interne est réalisé avec du câble Ecosse CS2.2 sorti de sa gaine. Il est soudé avec de la soudure à l'argent sans plomb. Le câblage externe sera réalisé en Ecosse CS2.3.

Petit essai de montage pour vérifier que tout fonctionne correctement :



Les plans de l'enceinte

Le volume interne utile est de 8.5 litres. A ce volume, il faut ajouter celui de l'évent, des haut-parleurs et du filtre. Les formules de calcul à utiliser peuvent être trouvées sur cette page. Mon calcul de volume pour le Scanspeak donne un résultat différent de celui effectué sur le site, l'écart s'explique par le fait que mes côtes sont plus précises que celles, génériques, utilisées pour les calculs. Par exemple, le diamètre réel de l'aimant est de 11 cm, celui pris sur le site est de 8 cm, la longueur de membrane est mesurée à 4.5 cm au lieu de 2.5 cm...

Voici le résultat de mes calculs :
- évent (en partant sur une longueur de 16.5 cm) : 0.25 l
- Scanspeak : 0.45 l
- Fountek : 0.17 l
- Filtre (support et composants) : 0.12 l

Soit un total de quasiment 1 litre, qu'il faut ajouter au volume utile de 8.5 litres. Après étude de cette page indiquant les dimensions idéales d'une enceinte afin d'éviter les résonances internes, j'ai opté pour cette solution me donnant un volume de 9.4 litres :


L'enceinte fera donc, en interne, 27.9 x 15.5 x 21.7 cm, soit, en externe, 31.5 x 19.1 x 25.3 cm. Elle respecte ainsi le ratio idéal de 1 x 1.4 x 1.8.

En terme de bois, il faut deux planches de 200 x 31.5 cm. Les découpes se feront dans cet ordre :



Le calcul de l'évent

L'accord de l'enceinte est compris entre 50 et 55 Hz. J'utilise comme évent des tuyaux PVC de 5 cm de diamètre externe, soit 4.4 cm en diamètre interne. En utilisant cette page pour faire le calcul, on trouve une longueur d'évent de :
- 26.9 cm pour un accord à 40 Hz
- 20.6 cm pour un accord à 45 Hz
- 16.0 cm pour un accord à 50 Hz
- 14.6 cm pour un accord à 52 Hz
- 12.7 cm pour un accord à 55 Hz
- 10.1 cm pour un accord à 60 Hz

La mise au point finale de l'évent se fera à l'écoute (j'en parlerai plus tard), je vais commencer avec une longueur d'évent de 14.6 cm, soit un accord à 52 Hz. Pour un évent plus long, il faudrait utiliser un embout coudé femelle-femelle (dans la même page, plus bas on peut lire qu'il faut laisser 8 cm entre le bout de l'évent et la paroi de l'enceinte) :


Le calcul de la longueur du coude est expliqué toujours sur la même page. Avec ceux que j'ai acheté (en cas où), j'ai :
- longueur à l'intérieur = 4 cm
- longueur à l'extérieur = 10 cm
Soit une longueur théorique de 7 cm (sans compter 3.3 cm à chaque bout pour le raccord).

La construction des caisses

Comme pour mes monitor à base de Jordan, j'ai fait le choix d'utiliser du bois massif, ici du bouleau (que j'ai trouvé en planches de 150 x 30 cm) :

Lisa - Bouleau   Lisa - Bouleau

Après découpes, premier essai de montage :

Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Facades

Les façades avant sont préparées. Avec une newbinette, les trous des haut-parleurs sont réalisées en trois étapes :
- feuillures pour les deux bas medium,
- feuillures pour le tweeter
- découpes des trous avec un frais hélicoïdale

Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau

Découpes pour l'évent arrière. Je vous conseille de vérifier le diamètre du trou petit à petit au fur et à mesure avant de le percer définitivement.

Voici une des plus importantes étapes de la construction : l'équerrage parfait de toutes les planches. Avec les côtes indiquées plus haut, les planches du haut, du bas et de l'arrière font la même largeur. Je prépare donc un sandwich avec les six planches (photo de gauche), l'objectif est de faire disparaître complètement le petit jour qu'on peut voir entre l'équerre et les planches (photo de droite).

Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau

Une fois toutes les planches mises d'équerre, il est temps de répartir les planches entre l'enceinte gauche et celle de droite en fonction de leur couleur afin d'avoir un rendu final sympathique. Un positionnement rapide permet de valider le choix.

Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau

Dans un premier temps les cotés sont collés avec les hauts et bas, ensuite vient le tour de la façade.


La façade arrière est démontable et fixé sur tasseaux de 20 x 20 mm.

Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Après collage, ponçage et vernissage à l'huile de teck :
Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau Lisa - Bouleau
Lisa - Bouleau

Ci-dessus à gauche, mise en place de l'amortissant et des filtres. Ci-dessus à droite après la fixation des haut-parleurs.
A gauche, l'évent collé fait 10 cm, une feuille de papier épais (du papier photo) permet de le régler à la longueur souhaitée (ici 14.6 cm).

Lisa Lisa
Lisa

Première écoute, déception (c'est souvent le cas), un résultat très boomy, trop de grave mal maitrisé. J'ai retiré un peu d'amortissant (sur la façade arrière) et c'est beaucoup mieux. La fusion entre le woofer et le tweeter est parfaite, les aigus filent haut sans aucune sifflante, le medium est superbe. J'ai quelques problèmes avec le bas medium et le grave, très bien par moment et un peu gras à d'autres. Je vois deux explications possibles, le manque de rodage (fort probable) et/ou l'ampli, un Cambridge 340A, qui manque un peu de puissance pour tenir correctement le medium Scanspeak qui a une impédance de 4 ohms seulement.

Mise à jour du 18/04/09 : le petit problème dans le bas du spectre vient de l'ampli. J'ai fait un test en utilisant mon Rotel RSX1065 en mode stéréo, et là, tout devient parfait, les graves sont tendus, bien en place, même étonnamment présentes (j'ai vérifié deux fois que mon caisson de basses était bien éteint), et la scène sonore se pose comme il se doit. 

Mise à jour du 03/10/09 : j'ai revendu le Cambridge 340, décidément trop léger pour ces Lisa et j'utilise maintenant en permanence le Rotel RSX1065 en mode stéréo pour les alimenter. Un switch Qed ss21 me permet de passer des Lisa en hifi aux Alpha 40 en home cinéma. A l'écoute, le résultat est très impressionnant.

Mise à jour du 14/06/15 : une petite mise à jour pour préciser que depuis quelque temps j'utilise un évent de 10 cm de long, ce qui fait un accord à 60hz. Je trouve les rendu des basses plus délié qu'avec un évent à 14.6 cm.

En conclusion, ces petites enceintes sont de haute volée mais nécessite un ampli bien musclé pour les faire chanter.