LD Systems MAUI 44 – Ligne source – Un test publié de Production Partner

Les systèmes de type « ligne source » ne se sont pas imposés uniquement sous forme de line arrays et d’installations fixes : ils peuvent aussi être mobiles et se prêter à de nombreuses applications, là où les enceintes doivent être discrètes, pourvoir être montées rapidement et offrir une belle puissance acoustique. Le MAUI 44 de LD Systems correspond à cette définition.

Depuis quelques années, la vaste gamme de produits de LD Systems comprend la série MAUI, qui compte actuellement quatre modèles : outre le MAUI 44 présenté ici, qui représente le haut de gamme, il existe également le MAUI 28 et le MAUI 11. Deux variantes du MAUI 28 sont proposées, avec et sans mini-console de mixage intégrée.

Pour les profanes, la première question qui se pose est peut-être celle de la signification du terme MAUI. Il a suffi d’un petit mail à la maison mère de Neu Anspach pour obtenir la réponse : MAUI est l’abréviation de l’anglais Multiple Array User Intuitive. Cela répond d’emblée à deux autres questions sur le principe de fonctionnement et le domaine d’application : il s’agit d’un line array en plusieurs parties, qui doit pouvoir être utilisé de manière intuitive. Il peut servir de système de sonorisation classique (notamment dans les espaces difficiles à sonoriser), mais aussi d’installation pour DJ, pour les retours scéniques ou du DJ, ou encore de personalized PA system : chaque musicien sur scène dispose alors de son propre système de sonorisation, également utilisé pour les retours.

Du fait de sa conception en « ligne source », la directivité est très concentrée à la verticale, l’angle de dispersion étant plutôt large à l’horizontale. Cette caractéristique se révèle particulièrement utile pour la sonorisation d’un espace plan ou présentant un léger dénivelé. Cela permet de répondre à l’une des conditions essentielles pour une bonne sonorisation : un son dirigé le plus directement possible vers le public et des espaces connexes insonorisés au maximum. La ligne source est complétée par un caisson de basses, qui intègre tous les composants électroniques correspondants et sert aussi de socle robuste pour l’ensemble du système.

On retrouve la même configuration sur tous les systèmes MAUI. On relève toutefois des différences au niveau des composants proposés et de l’équipement. Le MAUI 11, qui est le modèle d’entrée de gamme, dispose de huit haut-parleurs 3″, d’un tweeter 1″ et de deux boomers 6,5″. Sur le modèle intermédiaire MAUI 28, la ligne source est doublée. Il est ainsi doté de 16 haut-parleurs 3″ et de deux boomers 8″ pour les graves. Le MAUI 44 présenté ici est le modèle haut de gamme. Il est équipé de 16 haut-parleurs full-range 3,5″, de deux tweeters 1″ chargés par un guide d’ondes spécial et de deux boomers 12″. Ces éléments sont alliés à une puissance d’amplification de 2 x 800 W, formant ainsi un système de sonorisation compact complet.

La ligne source
Les configurations d’enceinte en ligne poussent comme des champignons sur le marché depuis une dizaine d’années – cette comparaison n’étant pas totalement anodine. Comme sur la plupart de ces enceintes, le caisson de basses remplit également la fonction de socle, destiné à accueillir une colonne fine pouvant aller jusqu’à 2 m de haut. Pour faciliter le transport, la colonne est généralement scindée en deux parties. Voilà pour le principe. On relève des différences plus grandes au niveau des composants proposés, certains modèles misant uniquement sur des haut-parleurs full range, d’autres étant complétés par des tweeters constituant une voie distincte ou une deuxième ligne placée devant ou à côté des transducteurs. Quid de l’utilisation exclusive de haut-parleurs full range ?

Il y en a plus d’un qui ferait la grimace de peur que le son s’en ressente et ressemble à celui des anciennes configurations d’enceinte en ligne – il n’en est rien avec un châssis moderne. Même les haut-parleurs 4″ full range permettent aujourd’hui d’obtenir une bonne restitution sonore et n’ont plus rien à envier aux systèmes à deux voies.

Deuxième décision fondamentale : le choix entre un fonctionnement en un bloc ou le filtrage distinct des différents segments (qui agit sur l’angle de dispersion à la verticale). Quand tous les haut-parleurs fonctionnent en même temps, on obtient une ligne source puissante, caractérisée par un front d’onde cylindrique très limité à la hauteur de celle-ci, dont l’angle de départ est réduit et qui se diffuse plus largement à plus grande distance.

Globalement, au final, à mesure que la fréquence augmente, on obtient une directivité très concentrée à la verticale. Les adeptes de ce type de configuration, qui recherchent toutefois une directivité moins marquée et moins liée à la fréquence, ont la possibilité de réduire la longueur effective de la ligne à mesure que la fréquence augmente. Le MAUI 44 offre également cette possibilité.

Les 16 haut-parleurs full range sont subdivisés en quatre blocs : au départ, dans la plage de basses fréquences, toutes les enceintes fonctionnent. Des filtres passe-bas finement échelonnés permettent ensuite de couper un à un les différents blocs de façon à ce qu’il n’y ait plus qu’un bloc de quatre haut-parleurs qui fonctionne au-dessus de 2 kHz. La longueur de la ligne source et, ainsi, la directivité sont donc plus ou moins constantes sur de vastes plages de fréquence, en fonction de la longueur d’ondes. Le principe est bien connu des lignes sources commandées par un processeur DSP moderne et a déjà été réalisé avec succès avec des filtres passifs ou acoustiques.

Le MAUI 44 intègre en plus les deux tweeters, qui travaillent avec le bloc de quatre haut-parleurs supérieurs selon un système de séparation passive. Pour l’utilisateur, cela se traduit par un angle de dispersion plutôt large à l’horizontale et concentré à la verticale (et plus ou moins bien contrôlé). Autre différence importante par rapport à des enceintes « classiques » : une conception d’une grande finesse.

Bien utilisées, ces enceintes offrent de nombreux avantages, notamment dans les espaces difficiles à sonoriser. Les caractéristiques de dispersion spéciales permettent une sonorisation ciblée des espaces plans ou présentant un léger dénivelé. Pour autant, le reste de l’espace est préservé, ce qui permet d’éviter l’effet de réverbération. Un argument de poids en faveur de l’utilisation de ce type d’enceinte dans les églises.

MAUI 44 : Une combinaison de six voies
La colonne du MAUI 44 est scindée en deux parties mesurant chacune 1,2 m, insérées dans le caisson de basses de 60 cm de haut, qui sert de socle. La section des médiums et des aigus se situe donc toujours nettement au-dessus du niveau de la tête. Cela explique que le plus bas des deux tweeters soit légèrement incliné vers le bas (7°) afin de couvrir la zone de devant. Les deux parties de la colonne sont constituée d’un profilé extrudé en aluminium et dotées de deux poignées à l’arrière, qui facilitent les manipulations. Les deux parties sont assemblées l’une sur l’autre puis fixées au caisson de basses à l’aide de quatre broches pleines métalliques et d’un connecteur enfichable multipoints.

Les broches assurent un bon maintien et veillent à ce que le connecteur enfichable puisse être introduit correctement. Cela permet d’éviter avec certitude tout dommage susceptible d’être causé par une colonne non droite ou instable. Avant d’évaluer le système MAUI dans son ensemble, nous avons commencé par mesurer les valeurs de chaque voie sans filtrage. Ces mesures ont été réalisées à 6 m au niveau de l’axe médian de la colonne. La figure 1 montre les résultats obtenus : en dépit de composants identiques, les réponses en fréquence des trois voies inférieures présentent des différences plutôt nettes. Cela s’explique par l’importance de l’influence de l’angle par rapport à l’axe de référence, y compris à 6 m. Les courbes rouge et verte correspondent à la réponse des blocs de quatre haut-parleurs de 3,5″ situés en dessous et au-dessus de l’axe médian. La courbe orange représente le bloc inférieur. En bleu, on retrouve les quatre haut-parleurs full range supérieurs avec les tweeters couplés de façon passive. La forte baisse des aigus observée au niveau du bloc inférieur est due exclusivement à l’angle plus important par rapport à l’axe médian.

Ces premières mesures mettent en évidence une problématique fondamentale, qui concerne la pertinence des mesures effectuées sur ce type d’enceinte. Si le MAUI 44 est posé au sol, l’axe médian retenu ici pour les mesures se situe précisément à 1,6 m de haut, soit à hauteur d’oreille. Le résultat obtenu est visiblement satisfaisant au niveau des courbes verte et rouge. Cela s’explique par la qualité des haut-parleurs full range, qui feraient probablement bonne figure même sans les tweeters supplémentaires. La figure 2 indique la courbe d’impédance des quatre blocs. L’impédance minimale est de 4,2 ohms. Les fréquences de résonance des voies oscillent entre 140 et 180 Hz. Les différences résultent des variantes de montage et de la diversité des haut-parleurs. La courbe bleue tient compte des tweeters et des filtres passifs en plus du bloc supérieur. Le caisson de basses

Le caisson de basses est est aménagé dans un coffret unique de type passe-bande et équipé de deux haut-parleurs 12″. Les deux transducteurs s’appuient à l’arrière sur un volume fermé et se trouvent dans un coffret de type passe-bande à l’avant, qui diffuse le son via un résonateur.

Ce type de coffret permet une conception compacte avec une syntonisation relativement basse. Les haut-parleurs sont par ailleurs très bien protégés. Les figures 3 et 4 montre la réponse en fréquence et la courbe d’impédance du caisson de basses (mesurées sans filtre). Avec une sensibilité de 97 dB et une fréquence seuil de 45 Hz, on obtient ici d’excellentes valeurs pour un système compact. Composants électroniques des tweeters et du caisson de basses
Le caisson de basses du MAUI 44 sert également de socle de la colonne et intègre tous les composants électroniques. Ces derniers sont aménagés dans un caisson séparé de l’enceinte proprement dite afin qu’ils ne soient pas soumis à des vibrations excessives. Au dos, on trouve deux entrées symétriques sur XLR avec prises Link et une autre paire d’entrées dotées de connecteurs RCA.

Une autre sortie est disponible pour le raccordement d’un autre caisson de basses en mode esclave, par exemple le MAUI 44 SE (SE = Sub Extension). Le MAUI 44 SE est un caisson de basses indépendant avec un circuit électronique propre et un système DSP intégré. Il peut donc être utilisé en combinaison avec d’autres éléments supérieurs. Les composants électroniques comprennent, pour les haut-parleurs du caisson de basses, deux modules Hypex UcD400 avec blocs d’alimentation Hypex adaptés, d’une puissance de 400 W chacun, et quatre modules amplificateurs de 200 W pour les quatre voies de la colonne. Les modules amplificateurs moins puissants sont montés par deux sur une platine et sont également chargés par deux blocs d’alimentation. La chaleur est dissipée via des ailettes en aluminium robustes situées au dos. Les pertes étant minimes, l’utilisation d’un ventilateur est superflue. Toutes les fonctions de traitement des signaux sont exécutées par des périphériques analogiques via une carte DSP et un processeur ADAU1701. La figure 5 montre les valeurs de filtrage réglées pour les quatre voies de la colonne et du caisson de basses. La courbe bleue correspond à la voie des médiums et des aigus, qui est la seule à atteindre le bord supérieur du graphique sans filtre passe-bas à 20 kHz. Les trois voies inférieures de la colonne sont désactivées via un filtre passe-bas à 600, 850 et 1 500 Hz. Les deux tweeters sont coupés à environ 4 kHz par un filtre passif intégré dans la colonne. La colonne passe le relais au caisson de basses à environ 150 Hz. La coupure relativement élevée ne pose pas de problème, car les éléments hauts et le caisson de basses sont toujours à proximité directe les uns des autres. Le filtrage passe-haut de la colonne est en revanche un peu plus perceptible. La voie supérieure (courbe bleue) est coupée un peu plus tôt. Dans ce cas de figure, il est perceptible que les quatre haut-parleurs full range de la section des médiums et des aigus ne sont pas de même conception que les douze autres transducteurs. Sur la photo sans grille de la partie supérieure de la colonne, les différents types de membrane sont clairement identifiables.

Le fait que le système intègre des hauts-parleurs différents pourrait s’expliquer par le fait que les quatre transducteurs du haut sont optimisés pour la restitution des médiums et des aigus, les douze restants étant prévus pour le rendu des graves. L’évaluation du MAUI 44 dans son ensemble pose le même problème que celle de ses éléments individuels : il est difficile de trouver le juste emplacement de mesure. La figure 6 montre les réponses en fréquence, là encore mesurées à 6 m à hauteur d’oreille ou au niveau de l’axe médian entre les deux parties de la colonne. La petite baisse observée juste sous 4 kHz s’explique par les interférences avec et entre les deux tweeters. Elle est également liée à l’angle. La courbe de phase correspondante présentée à la figure 7 révèle en toute logique des rotations de phase marquées, qui sont liées au filtrage passe-bas sur plusieurs niveaux et générées pour l’adaptation aux filtres passe-tout (ou déphaseurs) requis. Le spectrogramme de la figure 8 illustre les qualités des haut-parleurs full range. Les résonances des membranes ne sont pour ainsi dire pas perceptibles, sauf à 500 Hz, où une oscillation un peu plus longue et plus nettement délimitée est à noter, ce qui est probablement dû à une résonance du coffret. Directivité

En ce qui concerne la directivité, les problèmes qui se posent sont désormais bien connus : il s’agit de la dispersion de la source et du choix de l’emplacement de mesure. Le montage horizontal est moins problématique en revanche, les caractéristiques de la ligne source étant alors comparables à celle d’un système individuel. Les isobares de la figure 9 révèlent un angle d’ouverture de 100 à 120 degrés dans la plage de moyennes à hautes fréquences (à partir de 1,6 kHz). En-dessous de 1,6 kHz, compte tenu de la largeur du panneau avant, l’angle de dispersion passe directement à 220°. À la verticale, compte tenu de la taille de cette colonne, un effet de concentration marqué est logiquement perceptible sur une large gamme de fréquences. Cependant, cet effet de concentration n’augmente pas en continu comme c’est habituellement le cas, car la longueur effective de la colonne se réduit à mesure que la fréquence augmente du fait du filtrage passe-bas échelonné. Lorsque les tweeters entrent en action, les isobares sont beaucoup moins régulières.

La cause réside dans les interférences entre les haut-parleurs full range et les deux tweeters, dont l’angle d’ouverture n’est pas le même. Sur la figure 10, ignorons dans un premier temps la partie supérieure à 10 kHz pour nous en tenir à l’essentiel : l’objectif d’une dispersion constante et ciblée sur une très vaste plage de fréquence est largement atteint.

Niveau de pression sonore maximal
Concernant le niveau de pression sonore maximal, il est généralement recommandé de procéder à une première estimation approximative. Les mesures effectuées sur les blocs de quatre haut-parleurs full range révèlent une sensibilité moyenne de 92 dB (pour 1 W à 1 m). Une puissance d’amplification de 200 W (+23 dB) est disponible pour chaque voie, d’où un niveau de pression sonore maximal de 115 dB. Lorsque quatre des unités fonctionnent en parallèle, le niveau de pression sonore maximal augmente de 6 à 12 dB en fonction de la fréquence et de la disposition de celles-ci les unes par rapport aux autres. Abstraction faite de la distorsion, de la compression de puissance, des restrictions liées aux composants électroniques, etc., on peut s’attendre à des valeurs comprises entre 121 dB et 127 dB.

Une augmentation de la sensibilité dans la plage de fréquence supérieure devrait permettre d’obtenir un niveau de pression sonore plus élevé, qui serait cependant compensé par le filtrage passe-bas. La figure 12 montre le résultat des mesures effectuées et indique les valeurs limites de distorsion (3 % et 10 %). On observe des valeurs d’une très belle constance, de l’ordre de 120 dB, sans dépasser 10 % de distorsion, et il n’y a pas de zones moins performantes. Au-dessus de 2 kHz, la courbe tombe à 110 dB en continu (10 kHz). Ce type de mesures, effectuées sur des bursts sinusoïdaux de 185 ms, permet de bien mettre en évidence les faiblesses dans certaines plages de fréquence.

Les signaux mesurés étant mono-fréquence et relativement longs (185 ms), les limiteurs entrent parfois en action. Une deuxième série de mesures réalisées sur des signaux multi-sinusoïdaux permet d’évaluer avec plus de précision qu’avec les valeurs de la figure 11 le niveau de pression sonore maximal et les distorsions potentielles des signaux musicaux. La répartition spectrale du signal-test correspond à celle d’un signal musical moyen et présente un facteur de crête réaliste de 12 dB. Il s’agit ici de mesurer la part des composantes non contenues dans le signal d’origine – donc la distorsion – reproduites par l’enceinte. Le signal d’origine se compose de 60 signaux sinusoïdaux, les autres lignes spectrales correspondant à des distorsions harmoniques ou produites par intermodulation. La figure 12 indique le spectre du signal d’origine (en vert), celui qui est reproduit par l’enceinte (en rouge) et la part de distorsion qui en résulte (en bleu). La mesure a été effectuée à un niveau sonore moyen LAeq de 99 dBA à 6 m de distance et en champ libre. Le niveau de pression sonore maximal mesuré est 113 dB, également à 6 m, soit 128,5 dB à 1 m. La distorsion mesurée est de -26 dB, ce qui correspond à 5 %. Les 128,5 dB correspondent très précisément à la valeur figurant dans les caractéristiques techniques du produit.
Conclusion
Avec ce modèle, LD Systems complète le haut de sa gamme MAUI avec un système puissant comprenant un ou deux caissons de basses de 12″ et une colonne en deux parties de 2,4 m de long. L’ensemble du circuit électronique est intégré dans le caisson de basses, avec six amplis et un système DSP. Le transport et le montage sont simples et souples, grâce à une conception robuste et bien pensée. Comme le montrent les valeurs mesurées, la configuration d’enceinte en quatre blocs filtrés donne de bons résultats : la directivité est constante et très concentrée à la verticale sur une vaste plage de fréquence. Les niveaux de pression sonore mesurés (120 dB avec burst sinusoïdal et 129 dB en crête) sont également convaincants et permettent d’envisager d’utiliser le MAUI 44 dans des espaces plus vastes et pour des distances plus importantes. Il peut également être mis en œuvre sur de grandes scènes pour les retours.

La recommandation formulée dans le catalogue de LD Systems pour des espaces d’un maximum de 400 personnes semble donc adaptée. Ceux qui recherchent des graves particulièrement puissants peuvent en outre raccorder un caisson de basses supplémentaire. Soumis à un test acoustique, le MAUI 44 séduit par un son puissant sans être exagérément saturé. Les graves et les aigus sont bien présents, sans être agressifs. Autre point positif : le niveau sonore ne baisse que très lentement lorsqu’on s’éloigne du système. Cette caractéristique s’explique par son principe de fonctionnement.

Globalement, on peut dire que le MAUI 44 est un système de sonorisation complet et réussi. Sa conception compacte et sa facilité de manipulation, alliées à d’excellentes caractéristiques acoustiques et de nombreuses spécificités avantageuses pour un fonctionnement quotidien devraient en séduire plus d’un.

Compte tenu des fonctionnalités, de la puissance et de la finition proposées, le prix catalogue de 2 399 € pour un système complet est plus que correct.

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Source : Production Partner 2/2015, Allemagne : http://www.production-partner.de/
Auteur : Anselm Goertz

Pour des informations détaillées sur le MAUI 44 :
http://www.ld-systems.com/fr/series/serie-maui/maui-44-systeme-sono-actif-en-colonne/