LD Systems DDQ12 – Un test publié sur PRODUCTION PARTNER

Des transducteurs de qualité et un traitement de signal complexe ne sont plus l’apanage des modèles d’enceintes les plus coûteux… La DDQ12 est une enceinte active 2 voies munie de haut-parleurs haut de gamme et d’un DSP intégré, dont nous avons testé les possibilités et la puissance.

LD Systems, une marque commerciale d’Adam Hall, propose une gamme étendue d’appareils audio. Citons notamment des enceintes acoustiques, des amplificateurs, des consoles de mixage et divers périphériques. En février 2013, LD Systems a présenté la nouvelle gamme d’enceintes actives DDQ. Nous avons choisi d’essayer le modèle 2 voies 12 pouces : la DDQ12. De façon générale, les produits LD Systems sont très appréciés des musiciens, des petits loueurs, des clubs, des bars musicaux… Grâce à la série DDQ, d’une conception entièrement nouvelle, LD Systems tente de faire évoluer son image de fabricant de produits “bon marché” vers celle d’une marque maîtrisant les techniques haut de gamme. Les DDQ utilisent en effet des transducteurs de haute qualité, des amplificateurs numériques puissants et modernes, ainsi qu’un contrôleur DSP. Tout cela dans un coffret élégant, d’une excellente qualité de fabrication ; autrement dit, tous les atouts qu’on attendrait d’un modèle d’une grande marque. Commençons par les transducteurs. Adam Hall distribue commercialement les marques BMS et Faital Pro : rien d’étonnant à les retrouver utilisées dans les DDQ. Côté amplification et alimentation, on retrouve la marque néerlandaise Hypex, spécialiste du domaine, dans lequel elle s’est forgé une réputation flatteuse. Et côté filtrage et limiteurs, où la tendance actuelle est au numérique, LD systems n’est pas en reste non plus : dès le développement de la Série DDQ, la décision a été prise d’intégrer une carte motorisée par un processeur SHARC. Électronique, châssis ou même toute l’enceinte auraient pu être fabriqués à moindre coût du côté de l’Extrême-Orient. Mais quand on veut se démarquer du marché de masse, il faut viser le long terme, la qualité à tous les niveaux. Et si on arrive à proposer tout cela à un prix restant abordable, alors les perspectives sont favorables… LD Systems a-t-il gagné son pari ? Dans quelle mesure ? Lisez ce qui suit…

Coffret et transducteurs

L’enceinte DDQ12 est équipée d’un boomer 12″ de marque Faital Pro et d’un tweeter de 1″ signé BMS. Le boomer est équipé d’un aimant néodyme, le tweeter d’un aimant néodyme. Une telle combinaison apparaît sensée sous au moins deux aspects : L’utilisation d’un aimant néodyme sur le boomer se traduit par un gain de poids important, justifiant l’emploi de ce matériau utilisé sur les aimants modernes. Sur le tweeter, le gain aurait été beaucoup plus réduit par rapport à un aimant ferrite. La ferrite résiste par ailleurs mieux à la chaleur, ce qui améliore la robustesse du tweeter. Le tweeter 1″ de la DDQ12 est chargé par un pavillon asymétrique pivotant, assurant un angle de dispersion de 80° x 50°. En position normale (verticale), le pavillon diffuse le son selon un angle plus large vers le bas. La zone située près des enceintes est donc couverte de façon plus large que les zones plus éloignées : tout à fait adapté aux situations habituelles en concert public. Si on couche l’enceinte sur le côté, pour une utilisation en retour de scène, on peut faire pivoter le pavillon de 90°, de façon à orienter le côte “diffusion large” vers le haut et le côté “diffusion étroite” vers le bas. Le pavillon est fixé par quatre vis, faciles à manipuler.

Figure 1: Courbe d’impédance des deux voies Le boomer (courbe rouge) possède une impédance nominale de 4 Ω, afin de mieux exploiter l’amplificateur de puissance. Le coffret bass reflex est accordé à 66 Hz.

Figure 2 : Courbe de réponse et sensibilité des deux voies, sans contrôleur Les deux voies ont été mesurées sous une tension de 2,83 Volts. La sensibilité du boomer pour 1 W à 1 m est par conséquent inférieure de 3 dB à celle indiquée ici.

Le coffret de la DDQ est d’une grande solidité ; il est fabriqué en multiplis et équipé d’une robuste grille de protection frontale, vissée sur les côtés. La poignée latérale encastrée est généreusement dimensionnée, et permet de manipuler facilement l’enceinte, qui, avec 17 kg, reste relativement légère. Sur le fond de la DDQ12, une embase pour pied d’enceinte est équipée d’un réglage d’inclinaison sur ±13,5°, par pas de 4,5° ce qui permet d’orienter verticalement l’enceinte facilement et en toute sécurité. Des pieds caoutchouc sont intégrés au coffret et sur un des côtés, pour une utilisation facile comme retour de scène. De nombreux accessoires sont disponibles : housse de protection, fixation murale, berceau orientable. La dotation est donc complète. Le boomer de la DDQ12 travaille en charge bass reflex, accordé à 66 Hz. Autrement dit, l’enceinte peut parfaitement s’utiliser en modèle “Full Range”, sans complément. Les courbes d’impédance de la Figure 1 (en rouge) montrent que l’impédance nominale du boomer est de 4 Ω et celle du tweeter, de 8 Ω. Le boomer a été choisi avec cette impédance pour obtenir une plus grande puissance de l’amplificateur.

Figure 3 : Synoptique de l’électronique interne

Lors de la mesure de la courbe de réponse, on s’aperçoit que les deux haut-parleurs possèdent une sensibilité élevée. Même si dans le cas du boomer d’impédance nominale 4 Ω, il faut retirer 3 dB à la valeur mesurée avec une tension de 2,83 Volts, la sensibilité entre 100 Hz et 10 kHz atteint presque 99 dB SPL / 1 W / 1 m. Le tweeter atteint pour sa part, entre 1 et 10 kHz, 109 dB SPL en moyenne. Les courbes de réponse du boomer et du tweeter ne montrent aucun accident prononcé. La base est donc bonne : le filtre de l’enceinte ne doit pas apporter de compensation marquée pour linéariser la réponse en fréquence globale.

Figure 4 : Les fonctions de transfert du filtrage par DSP Pour le boomer, un filtre passe-haut du deuxième ordre est utilisé pour protéger le transducteur des fréquences graves inférieures à la valeur de la fréquence d’accord.

Électronique

L’électronique de la DDQ12 est regroupée sur le panneau arrière du coffret. En cas de besoin (maintenance ou réparation), elle s’extrait sous la forme d’un unique module. Le volume situé derrière l’électronique est un compartiment spécifique, complètement séparé du volume de charge du boomer. On évite ainsi toute usure prématurée des composants suite aux vibrations, ainsi que d’éventuels effets microphoniques. Le branchement secteur s’effectue par l’intermédiaire d’une embase verrouillable. Le signal audio arrive sur un connecteur XLR, avec renvoi (Link) et encore une sortie supplémentaire, pour un caisson de basses externe. Si le sélecteur “Low Cut / Sub Out” est activé, un filtre passe-haut de type Butterworth (18 dB/octave, fréquence de coupure 100 Hz) est inséré dans le chemin de signal audio de la DDQ12 ; le filtre passe-bas correspondant est inséré sur la sortie repérée “Sub Out”. Un autre sélecteur, repéré “Groudn Lift”, assure un levage de masse sur l’entrée du signal audio. Quatre LED indiquent la présence de signal, l’activation du limiteur de crête, l’activation du mode Low Cut / Sub Out et la mise sous tension.

L’entrée analogique de la DDQ12 est prévue pour un niveau maximal de +23 dBu : une valeur offrant, en utilisation quotidienne, une grande marge de sécurité. Un encodeur cranté permet de régler le gain, dans le domaine numérique, de -34 à +23 dB. Si cet encodeur se trouve en position 0 dB, il faut un niveau d’entrée analogique de +23 dBu pour obtenir la puissance maximale de l’enceinte. En position +23 dB, il suffit d’un signal de niveau 0 dBu., ce qui permet d’utiliser des sources de signal un peu “faibles”. Cette grande amplitude de gain, compte tenu d’une limite d’écrêtage analogique de +23 dBu, est rendue possible grâce à un convertisseur A/N possédant une marge dynamique de 127 dB. On se serait sinon retrouvé confronté à un problème de bruit de fond… Après conversion A/N, le signal audio passe par le filtre actif (X-Over) et par les égaliseurs, tous implémentés à base de filtres à réponse impulsionnelle infinie (IIR), puis par un délai et un réglage de phase d’alignement pour le tweeter et le boomer. Les fonctions de filtrage du boomer et du tweeter sont représentées dans la Figure 4. On remarque, côté boomer, une bosse assez marquée à 70 Hz, juste au-dessus de la fréquence d’accord bass reflex donc. En dessous, un filtre passe-haut du deuxième ordre. La transition entre le boomer et le tweeter s’effectue aux environs de 1500 Hz.

Figure 5 : L’encodeur rotatif permet d’appliquer un gain numérique compris entre -34 et +23 dB.

Après les filtres, on trouve un limiteur de crête, de type prédictif (Lookahead) sur chaque sortie ; un limiteur RMS pour les amplificateurs, et un limiteur thermique pour les haut-parleurs. Le limiteur prédictif travaille en appliquant au signal un délai de 1 ms, ce qui lui permet, en cas de dépassement brutal de niveau, d’identifier cette attaque et de l’adoucir. L’action de ce limiteur est tout à fait imperceptible à l’oreille. LD Systems vante les enceintes DDQ avec le slogan : “Qualité… avec 1 milliseconde d’avance”. C’est exactement ça !

La différence est importante : un limiteur normal, confronté à une crête soudaine, commence à agir alors que le dépassement de niveau a déjà eu lieu. Il ne reste alors qu’à atténuer le signal de façon marquée, ce qui s’entend, ou de le laisser passer en écrêtage par dépassement de niveau (Overshoot). Avec l’algorithme prédictif et le délai de 1 ms, on évite les deux. Les étages amplificateurs et l’alimentation de la DDQ12 sont fabriquées par la marque néerlandaise Hypex. Les amplificateurs délivrent respectivement 420 Watts sur 4 Ω et 225 Watts sur 8 Ω : des puissances bien adaptées aux transducteurs. Les amplificateurs Hypex possèdent un rapport S/B de 110 dB, un facteur d’amortissement de 100 (sur 4 Ω) et un taux de distorsion extrêmement faible. Ce n’est pas pour rien qu’on retrouve également ces modules dans des appareils Hi-Fi de prix élevé. Atout important : un dégagement de chaleur très faible, ce qui permet à la DDQ12 de se passer de radiateur visible. Pour éviter toute accumulation de calories à l’intérieur du coffret, le module électronique est équipé d’un ventilateur à vitesse lente, assurant la circulation nécessaire de l’air.

Figure 6 : Courbe de réponse de la DDQ12 (en vert) et des transducteurs séparés, boomer (rouge) et tweeter (bleu)

Figure 7 : Courbe de phase de la DDQ12. Le recouvrement résulte de la somme des filtres électrique et acoustique du quatrième ordre. Dans le bas du spectre, la phase tourne de 360° (coffret bass reflex) puis de 180° (filtre passe-haut électrique)

Figure 8 : Spectrogramme de la DDQ12. Dans le médium, on identifie quelques petites résonances. Et à 300 Hz, on reconnaît un mode propre du coffret.

Mesures

Passons à présent aux valeurs mesurées pour la DDQ12 dans sa globalité. La Figure 5 représente la courbe de réponse globale et les contributions individuelles du tweeter et du boomer, qui se somment bien dans la zone de recouvrement. La courbe de réponse globale est d’une belle régularité ; elle s’étend de 60 Hz à 20 kHz si on se fixe à une tolérance à -6 dB. Une ondulation globale de ±2 dB sur une courbe non lissée se passe de toute explication ! Ce n’est pas tous les jours qu’on voit de telles réponses en fréquence… La courbe de phase correspondant à cette courbe sommée, dans la Figure 6, montre la contribution de phase minimale de la fonction de filtrage actif (360°), celle du coffret bass reflex en tant que filtre acoustique passe-haut du 4è ordre (360°) et celle du filtre électrique passe-haut du 2è ordre (180°). Le spectrogramme établi à partir de la réponse en fréquence globale de la DDQ12, dans la Figure 7, met en évidence quelques petites résonances dans le médium et un mode de coffret vers 300 Hz. Ces résonances sont toutefois, dans l’absolu, d’un ordre de grandeur tout à fait anodin. Le tweeter, avec sa membrane annulaire typiquement BMS, fait son travail de façon absolument irréprochable, jusqu’à 20 kHz.

Figure 9 : La DDQ12 annonce un angle de dispersion de 80° x 50°. La valeur horizontale est obtenue à partir d’environ 800 Hz . Au-delà de 8 kHz, les courbes isobares se resserrent légèrement.

Figure 10 : Isobares verticales de la DDQ12. La valeur nominale de 50° est atteinte à partir d’environ 4 kHz et au-delà. Les interférences dans la zone de recouvrement restent modérées.

Directivité

L’angle de dispersion de la DDQ12 est donné, dans sa fiche technique, pour 80° x 50° (asymétrique). Si on se déplace dans le plan vertical devant l’enceinte, de bas en haut, on s’aperçoit que l’angle de dispersion horizontal devient plus étroit à mesure qu’on s’élève. Les isobares relevées dans l’axe médian de l’enceinte sont représentées dans les Figures 8 et 9. En horizontal, les 80° sont atteints à partir d’environ 800 Hz, et restent valides jusqu’à 8 kHz. Au-delà, la situation se dégrade progressivement. En vertical, les 50° nominaux sont relevés à partir d’environ 4 kHz. Les interférences dans la zone de recouvrement sont assez peu marquées. Outre l’angle d’ouverture à -6 dB, pour une impression d’homogénéité sonore, il est important que la chute de niveau soir régulière à mesure qu’on s’éloigne de l’axe médian. Côté isobares, cela signifie que les lignes doivent être les plus régulières possibles sur une gamme de fréquences étendue, ce qui, pour un coffret de dimensions aussi réduites, est exemplaire.

Figure 11 : Niveau maximal de pression sonore, pour un taux maximal de distorsion de 3% (bleu) et 10% (rouge) Pour le boomer, le limiteur entre en fonction au-delà de 200 Hz.

Figure 12 : Distorsion par intermodulation pour un LAeq de 99 dB à 4 m (en bleu), et à l’entrée en fonction du limiteur (en rouge), correspondant à un LAeq mesure de 102 dB à 4 mètres. Le niveau maximal crête LZpk relevé à une distance de 1 mètre est de 129 dB.

Niveau maximal de pression sonore

Pour la mesure de niveau maximal de pression sonore, nous avons utilisé un burst sinus d’une durée de 185 ms. Nous avons augmenté le niveau jusqu’à atteindre le taux de distorsion désiré. Les valeurs “cibles” étaient ici de 3% et 10% de THD. La DDQ12 montre à ce propos, dans la Figure 10, un comportement digne des manuels : Dans les graves, le boomer doit atteindre des débattements de plus en plus importants : les courbes de taux de distorsion à 3% et 10% sont donc clairement séparées. Au-delà de 200 Hz, commence une région où le débattement n’est plus critique, et où le transducteur ne génère que peu de distorsion. C’est le limiteur qui intervient, ce qui explique que les courbes pour 3% et 10% de distorsion coïncident à peu près. On n’arrive d’ailleurs même pas à atteindre les 10% de distorsion dans cette gamme de fréquences.

Au-delà de 1 kHz, le tweeter entre en jeu ; les courbes à 3% et à 10% sont alors écartées de 10 dB. Les tweeters à compression génèrent une distorsion par harmoniques pairs, peu gênants pour l’oreille donc, augmentant comme le carré du niveau. Autrement dit, si le niveau augmente de 10 dB, par exemple de 110 à 120 dB SPL, et que la distorsion à 110 dB SPL représentait une composante de 80 dB (soit -30 dB, ou encore 3,16%), alors la distorsion à 120 dB SPL atteindra 100 dB SPL (soit 10%, ou le carré de 3,16%).

 Figure 13 : Embase pour pied inclinable, angle d’inclinaison réglable sur +/- 13,5° .

Nous avons pratiqué une deuxième mesure de distorsion, cette fois par intermodulation (IMD). Cette méthode de mesure, introduite voici peu dans les tests de PRODUCTION PARTNER, permet de pratiquer, sur le nombre toujours croissant d’enceintes que nous avons mesurées, des interprétations et des des jugements comparatifs intéressants. L’idée est d’envoyer à l’enceinte un signal composé de plusieurs fréquences sinusoïdales, par exemple 60 signaux espacés chacun d’1/6è d’octave. La composition spectrale de ce signal est très proche de celle d’un signal musical moyen, selon EIA-426B, et le facteur de crête correspond dans la pratique à 12 dB. On mesure le niveau des composantes non contenues dans le signal original – donc de la distorsion – reproduites par l’enceinte. Ces composantes correspondent à des distorsions harmoniques des signaux sinusoïdaux d’origine et à tous les produits d’intermodulation. Pour la DDQ12, la mesure a été effectuée à un niveau sonore moyen LAEq de 99 dBA à 4 mètres de distance. Cette valeur correspond à un niveau de 111 dBA à 1 mètre. Le niveau sonore crête mesuré dans ces conditions était de 126 dB. Si on pousse l’enceinte jusqu’à la limite d’écrêtage des amplificateurs, on atteint la valeur crête de 129 dB à 1 m, pour un niveau moyen de 102 dBA.

Les deux courbes montrent bien que c’est le boomer qui arrive le premier à ses limites de fonctionnement. Rien d’étonnant : souvenons-nous que le tweeter possède, à la base, une sensibilité supérieure de 10 dB ! Si la courbe d’IMD atteint les -30 dB ou moins, c’est une excellente valeur pour une enceinte acoustique ; souvent, seuls les moniteurs de studio y parviennent. Des valeurs comprises entre -20 et -30 dB correspondent déjà à une sonorisation de haute qualité. Si les valeurs se situent entre -15 et -10 dB, c’est que l’enceinte est à ses limites ; c’est ici d’autant plus le cas qu’elle était utilisée à pleine puissance, juste avant activation du limiteur.

Résumé

La nouvelle gamme d’enceintes LD Systems DDQ, lancée au printemps 2013, se compose de deux enceintes actives, la DDQ10 (boomer 10″ + tweeter 1″) et la DDQ12, présentée dans cet article (boomer 12″, tweeter1″). Lors du Prolight + Sound, deux caissons de basses complémentaires ont été présentés. La qualité de fabrication et l’équipement de la DDQ12 remplissent les attentes les plus élevées, et sont à la hauteur des applications les plus difficiles et les plus exigeantes. Les composants ont été sélectionnés avec soin : transducteurs Faital Pro et BMS, 2 modules amplificateurs Hypex de 400 Watts et un processeur DSP intégré de haut de gamme. La preuve que les développeurs ont visé haut avec cette enceinte. Le résultat est à la hauteur des moyens employés : Les valeurs que nous avons mesurées vont du bon au très bon, et au niveau de la qualité sonore, la DDQ12 se classe parmi les meilleures – même si on la pousse près de ses limites. Voici donc une enceinte 2 voies 12 pouces vraiment haut de gamme, de conception moderne. Et le tableau devient encore plus favorable quand on évoque le prix : à 1049 euros TTC, prix public conseillé, le mot “sensationnel” n’est pas trop fort.

Plus d’infos:
http://www.ld-systems.com/fr/series/serie-ddq

Source: Magazine Production Partner, Allemagne, Avril 2013

Auteur: Anselm Goertz