LD Systems DDQ 15 et SUB 18 – Un test publié par Production Partner

LD Systems vient de compléter sa gamme d’enceintes actives DDQ avec un modèle 2 voies à boomer 15 pouces et un caisson de basses 18 pouces.  Voici déjà un an que LD Systems a présenté sa Série DDQ – qui se compose d’enceintes actives “Full Range” et de caissons de basses actifs. La Série DDQ est orientée haut de gamme ; lors du récent Pro Light + Sound, à Francfort, elle a accueilli un nouveau modèle, la DDQ 15. La référence le laisse entendre, cette enceinte est équipée d’un boomer de 15 pouces (38 cm) de diamètre ; le fabricant nous l’a fait parvenir pour test accompagnée d’un caisson de basses amplifié SUB 18. La DDQ 15 est donc, aux côtés de la DDQ 12 et de la DDQ 10, la troisième enceinte “satellite” de la Série DDQ. Les composants et les caractéristiques techniques de la DDQ 15 en font clairement une puissante enceinte “Full Range”, tout à fait à l’aise sur des scènes pas si petites, pour des sets de DJ ou encore en sidefill, ou comme retours pour batteur. Alliée à un caisson SUB 18 (ou plusieurs assemblés en configuration cardioïde), la DDQ 15 constitue déjà un système de sonorisation vaillant, adéquat pour de petites salles ou des chapiteaux.

Toute la gamme DDQ a été développée avec un but prioritaire : un niveau qualitatif élevé. Par exemple, les transducteurs sont de marque connue : Faital Pro pour les boomers, BMS pour les tweeters. Rien d’étonnant, quand on sait que ces marques de haut niveau sont distribuées dans le monde entier par Adam Hall, la maison mère de LD Systems. Les produits Faital Pro et BMS se retrouvent dans les produits de fabricants de renommée mondiale, et leur réputation est flatteuse. Côté électronique, le fournisseur a également été choisi avec soin. Les modules amplificateurs et les alimentations à découpage proviennent de chez Hypex, une marque néerlandaise dont les produits ont conquis une renommée exceptionnelle dans le secteur de la Hi-Fi haut de gamme. Pour les filtres actifs et les limiteurs, LD Systems a développé sa propre carte DSP, basée sur un processeur SHARC. Sans compter une gamme étendue d’accessoires : fixations orientables, support mural, housse de protection, plateau à roulettes… De quoi constituer des solutions complètes de niveau professionnel. Les prix public conseillés sont de 1599 € pour la DDQ 15 et de 1799 € pour le SUB 18 ; ils restent donc à la portée des musiciens, des clubs et des petits groupes. Les loueurs devraient eux aussi être intéressés, non seulement pour le rapport qualité/prix de la Série DDQ, mais aussi parce que ces enceintes sont d’une configuration et d’un câblage faciles, et qu’il semble difficile de les utiliser de façon inappropriée.

Les transducteurs sont protégés par des limiteurs internes, optimisés en fonction des caractéristiques de chaque module amplificateur et de chaque haut-parleur, ce qui assure une sécurité de fonctionnement optimale. Toutes ces particularités rendent la DDQ 15 intéressante sous bien des aspects. Examinons-la à présent de plus près, ainsi que le caisson de graves complémentaire SUB 18.

Transducteurs et électronique

Commençons par ses particularités. Le coffret est en contreplaqué de 15 mm (18 mm pour le caisson), avec une finition peinte structurée noire résistant aux rayures. La qualité de fabrication est conforme aux attentes, jusqu’aux moindres détails – y compris à l’intérieur du coffret. Ainsi, l’aimant du tweeter vient se loger dans un support assurant une bonne protection du pavillon en cas de sollicitation violente ou de chute de l’enceinte. L’électronique prend place dans un compartiment séparé, à l’arrière du coffret, sans communication avec le volume de charge du boomer. On épargne ainsi aux circuits toute vibration extrême, et on peut assurer une bien meilleure ventilation des composants. Le coffret de la DDQ 15 est doté de deux grandes poignées latérales, d’une embase pour trépied, et de 13 points d’accroche au format M10, permettant la fixation sur des supports muraux, des lyres, etc. La base de l’enceinte est dotée de pieds solides, et ses côtés non parallèles permettent une utilisation en retour de scène. Sur le côté du pavillon du tweeter prend place l’évent de la charge bass reflex du boomer. Le plus souvent, les concepteurs ont du mal à bien gérer cet évent, facteur de perturbations sonores. L’idéal serait de lui consacrer la plus grande surface possible, avec des bords les moins marqués possible. La DDQ 15 s’approche assez près de cet idéal. Du coup, les effets de bruits de turbulence et de compression sont réduits au minimum.

Les dimensions de la DDQ 15 sont de 42 x 76 x 49 cm (LxHxP). Ce n’est donc pas une petite enceinte, mais il est difficile de faire plus petit en intégrant un boomer de 38 cm de diamètre ; de toute façon, la réponse dans le grave ne peut qu’y gagner. Le poids n’est pas excessif : 32 kg. D’autant qu’il tient compte de toute l’électronique intégrée. C’est là qu’on se rend compte des énormes progrès accomplis ces dernières années dans le domaine des enceintes acoustiques actives… Voici vingt ans, une enceinte comparable, sans électronique, aurait facilement pesé le double, et il aurait encore fallu ajouter 20 kg pour l’amplification. Avec ses 32 kg et les deux poignées surdimensionnées, de formes ergonomiques et faciles d’accès, la DDQ se manipule sans problème par une seule personne.

Côté choix des composants, c’était relativement facile. Adam Hall étant le distributeur des marques Faital Pro et BMS, dont l’offre de produits s’accroît sans cesse et dont les ingénieurs utilisent les techniques les plus modernes tant lors du développement que de la fabrication, les développeurs de chez LD Systems avaient tout ce qu’ils souhaitaient sous la main ! Pour le boomer, leur choix s’est porté sur un modèle à aimant néodyme et bobine mobile de 3 pouces (76 mm) de diamètre. Ces bobines mobiles de 3 pouces s’utilisent souvent sur des HP de 30 ou 38 cm ; elles permettent de réduire la masse en mouvement, ce qui améliore les performances quand le boomer “monte” dans les fréquences médium. Les bobines de 4 pouces, plus lourdes, sont à réserver à des boomers vraiment utilisés uniquement pour les graves. Le puissant aimant néodyme et le saladier en aluminium moulé, aux lignes futuristes (réduisant les problèmes de turbulences) sont bien reconnaissables. Le tweeter est un modèle OEM de marque BMS, doté d’une bobine mobile de 1,4 pouce (36 mm) de diamètre. Il est équipé d’un aimant ferrite classique. Pourquoi ? Pour un tweeter, le gain de poids possible avec un aimant néodyme est bien moins important que pour un boomer. En revanche, un aimant ferrite dissipe mieux les calories. Du coup, la bobine mobile se débarrasse plus vite de la chaleur. Enfin, les aimants ferrite sont bien meilleur marché que ceux au néodyme, et ne sont pas concernés par les actuelles difficultés d’approvisionnement des terres rares. Figure 1 : Courbe d’impédance du boomer (en rouge) et du tweeter (en bleu) de la DDQ 15. Le boomer 15 pouces est considéré comme un modèle 4 Ohms pour l’ampli. Le coffret bass reflex est accordé à 41 Hz.

Figure 2 : Courbes de réponse du boomer (en rouge) et du tweeter (en bleu) de la DDQ 15, pour 2 Volts en entrée, micro de mesure à 1 mètre. La valeur de sensibilité pour 1 W à 1 m pour le tweeter, d’impédance nominale 8 Ohms, se trouve 3 dB au-dessus. La courbe en bleu foncé a été relevée en enlevant la grille de protection du tweeter. Celle en bleu clair a été établie avec la grille en place.

Notre première mesure, comme toujours : la courbe d’impédance, Figure 1. Il apparaît que le boomer possède une impédance nominale de 4 Ohms, et on voit très bien que la fréquence de résonance de la charge bass reflex se situe à 41 Hz. Il est plus facile d’alimenter en puissance un boomer d’impédance 4 Ohms qu’un boomer de 8 Ohms, valeur d’impédance plus répandue. C’est d’ailleurs, fort logiquement, celle du tweeter. Comme le module amplificateur possède une puissance plus que suffisante pour les aigus, il n’est pas souhaitable de passer à une impédance plus réduite.

La Figure 2 représente les courbes de réponse des deux haut-parleurs de la DDQ 15. Leur comportement ne révèle pas de mauvaise surprise. La fréquence de raccordement choisie, 1,3 kHz, assure une bonne collaboration entre les haut-parleurs. Le boomer “monte” donc pas mal dans le registre médium, sans résonance parasite marquée. Au-delà de 2 kHz, la chute de sa réponse est régulière et rapide. Ce comportement évoque les modèles classiques EV 15L et 15B : des légendes dans leur domaine… Malgré toutes les possibilités des électroniques modernes, un haut-parleur de qualité constitue, aujourd’hui encore, la meilleure base pour une bonne enceinte. Le tweeter n’est pas à la traîne ; il fait preuve de toutes ses qualités aux fréquences élevées. Grâce à sa membrane annulaire en polyester et une bobine mobile d’une grande légèreté à double enroulement sur un support spécifique, le tweeter monte au-delà de 20 kHz. La fiche technique mentionne une sensibilité de 113 dB. La courbe de la Figure 3 se situe environ 3 dB en dessous de cette valeur : c’est logique, puisque les deux courbes ont été relevées à 1 mètre de distance, en envoyant 2 Volts, compte tenu de l’impédance réduite du boomer, afin d’obtenir une puissance de 1 Watt sur celui-ci. Pour une tension de 2,83 V, on retrouve les 113 dB.

Figure 3 : Courbe d’impédance du boomer de 18 pouces, avec une valeur minimale de 5,9 Ohms et une fréquence de résonance de 35 Hz.

Figure 4 : Réponse en fréquence du caisson de graves, relevée à 1 mètre pour une tension de 2,83 V. Le caisson descend sans problème jusqu’à environ 30 Hz.

Les deux courbes bleues de la Figure 2 correspondent au tweeter avec et sans grille de protection. Sans grille de protection, les particularités du tweeter apparaissent encore plus clairement. Les accidents supplémentaires dans la courbe de réponse avec grille sont dus aux réflexions sur celle-ci ; l’énergie sonore revient alors sur le pavillon, ce qui provoque des interférences, donc des accidents supplémentaires. D’un point de vue acoustique, il serait donc préférable de démonter la grille de protection, ce qui n’est évidemment pas toujours souhaitable ni praticable dans le cadre d’une exploitation quotidienne. En examinant cette grille de plus près, on s’aperçoit qu’il est difficile d’aller plus loin en termes de passage de l’énergie sonore sans compromettre sa fonction de protection du transducteur. De toute façon, il ne faut pas accorder trop d’importance à ces ondulations de la courbe de réponse, assez inoffensives dans l’extrême-aigu. Fort heureusement, notre oreille est beaucoup moins exigeante, dans cette région du spectre, que l’œil lors de l’examen des courbes.

Examinons à présent le panneau arrière de la DDQ 15 ; il accueille toute l’électronique et les contrôles de l’enceinte. Le branchement secteur s’effectue par l’intermédiaire d’une embase verrouillable. Le signal audio arrive sur un connecteur XLR, avec renvoi (Link), et on dispose d’une sortie supplémentaire, destinée à un caisson de basses externe. Si le sélecteur “Subwoofer” est activé, un filtre passe-haut de type Butterworth (18 dB/octave, fréquence de coupure 110 Hz) est inséré dans le chemin de signal audio de la DDQ15 ; le filtre passe-bas correspondant est inséré sur la sortie repérée “Sub Out”. Cette sortie est prévue pour le branchement d’un caisson de graves dépourvu de filtre passe-bas intégré. Comme les caissons de la Série DDQ possèdent un tel filtre, il faut les alimenter avec le signal destiné aux satellites, et non par celui de la sortie Sub.

Un autre sélecteur, repéré “Ground 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. Les entrées analogiques de la DDQ 15 acceptent un niveau maximal de +23 dBu, ce qui assure une réserve dynamique suffisante, dans les applications quotidiennes, contre toute saturation. Un encodeur rotatif permet d’appliquer au signal d’entrée un gain numérique de -34 à +23 dB. Lorsque cet encodeur se trouve en position 0 dB, l’enceinte atteint sa puissance nominale pour un signal d’entrée de +23 dBu. Pour un gain numérique de 23 dB, par conséquent, l’enceinte atteint sa puissance nominale pour 0 dBu en entrée, ce qui permet de gérer des sources de signal de niveau un peu faible. 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…

L’utilisation de la DDQ 15 est vraiment facile. Autrement dit : pas de port pour PC, pas d’égaliseurs, pas de délais, etc. On aurait pourtant pu s’y attendre, compte tenu de l’intégration d’un DSP. Ceux qui connaissent le marché savent que la plupart des utilisateurs n’utilisent pas ces fonctions, qui débouchent, le plus souvent, sur des problèmes d’exploitation. À partir du moment où les filtres et les limiteurs internes sont correctement réglés, il n’y a pratiquement aucun intérêt, pour l’utilisateur final, à disposer d’autres filtres et correcteurs. On pourrait intégrer des courbes prédéfinies en fonction du style musical, ou pour la voix, ou encore les DJ, sous forme de presets mémorisés. Mais il est probable que les inconvénients dépasseraient alors les avantages. Si on désire un son spécial, mieux vaut l’obtenir sur la table de mixage. L’enceinte doit toujours rester un outil neutre et fidèle.

Nous avons démonté le boîtier amovible renfermant l’électronique, pour examen approfondi. Les cartes sont denses et assemblées très proprement. La plus grande place est occupée par les deux modules amplificateurs Hypex UcD 700 et par leur alimentation à découpage de 1,2 kW. La carte DSP est logée en dessous.

DDQ SUB 18

LD Systems nous a confié, en même temps que les DDQ 15, le SUB 18, présenté comme leur complément conseillé dans le grave. Le module d’amplification est identique à ceux des enceintes ; mais ici, les deux sont configurés en pont pour alimenter le boomer de 18 pouces (46 cm).

Les ingénieurs ont choisi d’utiliser un modèle Faital Pro, doté d’une bobine mobile de 4 pouces (100 mm). Son poids reste raisonnable, grâce à l’utilisation d’un aimant néodyme. Un caisson de graves doit évidemment posséder des dimensions respectables, c’est pourquoi le SUB 18 avoue 44,5 kg sur la balance. Il possède trois poignées, et on doit s’y mettre à deux pour le transporter et le mettre en place. Pour faciliter les choses, un plateau à roulettes est disponible en option.

La courbe d’impédance, reproduite en Figure 3, montre une fréquence de résonance de 35 Hz ; la courbe de réponse de la Figure 4 prouve que le caisson descend jusqu’à environ 30 Hz. La sensibilité à 100 Hz est de l’ordre de 95 dB.

Contrôleur

Le contrôleur numérique intégré aux enceintes de la Série DDQ est identique sur tous les modèles ; il est basé sur un DSP SHARC et des convertisseurs A/N-N/A Cirrus Logic 42526. Ce chip Cirrus regroupe en fait deux convertisseurs A/N et six convertisseurs N/A. Les deux convertisseurs A/N sont utilisés en cascade, ce qui permet d’obtenir une dynamique d’entrée de 127 dB. Côté sorties, chaque canal utilise deux convertisseurs N/A en parallèle, ce qui permet de gagner 3 dB en dynamique par rapport à un montage à un seul convertisseur N/A. On obtient donc, au final, une dynamique de sortie de 113 dB, que les modules amplificateurs Hypex ne trahissent pas.

À ce stade, on peut se poser la question suivante : à quoi sert d’avoir 127 dB de dynamique en entrée si en sortie du DSP, on n’a que 113 dB ? Tout simplement parce qu’on peut ainsi avoir un niveau maximal en entrée de +23 dBu, qu’on ramène en interne, via un réglage de gain numérique, dans des limites normales. Il est du coup quasi-impossible de saturer les entrées. Les signaux d’un niveau faible sont ainsi gérables sans concession de qualité, puisqu’on peut les amplifier, dans le domaine numérique, d’un maximum de 23 dB, ce qui devrait être largement suffisant dans le cadre des applications courantes.

Dans les enceintes, les trois sorties du système DSP alimentent l’ampli du boomer, du tweeter et la sortie Aux pour le caisson de basses. Cette dernière ne doit être utilisée que dans le cas où le caisson de basses connecté ne fait pas partie de la Série DDQ. Les caissons de la Série DDQ possèdent leur propre DSP, et dans leur mode de fonctionnement standard (Preset 1), sont déjà filtrés de façon optimale pour compléter les enceintes DDQ. Pour une utilisation en tant que caisson de basses mono, les subs DDQ offrent deux entrées, avec renvois du signal. Ces deux entrées sont sommées en interne. Pour utilisation en combinaison avec d’autres enceintes que les DDQ, les Presets 2 à 7 offrent des fréquences de filtre passe-bas s’échelonnant de 80 à 120 Hz. Une sortie Aux est disponible, avec filtrage passe-haut, pour alimenter d’autres enceintes.

Si on s’en tient à la Série DDQ, alors tout est très facile. Le ou les caissons de basses reçoivent le signal audio provenant de la source, renvoyé tel quel via les sorties Link vers les enceintes. On choisit le Preset 1 sur le caisson de graves, et sur les enceintes, il faut activer la touche LowCut. Outre les Presets déjà évoqués, le caisson de graves en propose d’autres, plus mystérieux : A1/2, B1/2, C1/2, D1/2. Ils permettent de constituer des configurations cardioïdes comportant deux ou trois caissons.

Figure 5 : Les réponses en fréquence des contrôleurs amplifiés intégrés. La courbe verte correspond au DDQ SUB 18 ; la rouge, au grave de la DDQ 15, et la bleue, à l’aigu. La courbe rouge en pointillé montre le résultat obtenu avec les enceintes (mode LowCut) et le caisson.

Figure 6 : Courbe de réponse de l’enceinte DDQ 15 en mode Fullrange et LowCut (en pointillé). Les courbes correspondant au boomer et au tweeter sont dessinées séparément, en rouge et en bleu.

La Figure 5 permet de visualiser l’action des filtres. La courbe verte correspond au filtre interne du caisson de graves, avec le Preset DDQ 1. Les courbes rouges correspondent au boomer de la DDQ 15, en mode Fullrange et LowCut ; la courbe bleue, au tweeter. Outre les filtres passe-haut et passe-bas, on remarque quelques filtres en cloche (Bell) pour corriger la réponse en fréquence, ainsi que des délais (non visibles ici) pour l’alignement temporel.

Mesures

Le comportement global de la DDQ 15 se reflète parfaitement dans la Figure 6. Il y a peu de choses à ajouter : c’est correct dans toutes les bandes de fréquences. Si on se fixe un couloir d’amplitude à -6 dB, la réponse en fréquence s’étend de 42 Hz à plus de 20 kHz, avec des irrégularités très peu marquées. Avec le filtre LowCut, la réponse s’arrête dans le grave à 90 Hz, ce qui permet de soulager le boomer de la DDQ 15.

Les courbes de phase reproduites Figure 7 montrent une collaboration harmonieuse entre le tweeter et le boomer de la DDQ 15. Les courbes (rouge pour le boomer, bleue pour le tweeter) se recoupent bien au point de raccordement, et se superposent presque parfaitement de part et d’autre de ce point, entre 800 Hz et 2 kHz. Lorsque c’est le cas, l’énergie acoustique générée par les deux transducteurs se somme de façon idéale, ce qui apparaît dans la Figure 6.

Le spectrogramme reproduit Figure 8 correspond à une enceinte très saine. On remarque bien quelques petites résonances autour de 1 kHz, sans doute dues aux modes de résonance du coffret de l’enceinte. Il est difficile de les éliminer totalement, d’autant qu’ici, le boomer “monte” assez haut dans le médium… Le tweeter ne présente pratiquement aucune résonance, ce qui est certainement dû au concept de membrane annulaire du fabricant BMS.

Figure 7 : Courbe de phase de la DDQ 15 en mode Fullrange En rouge et en bleu les courbes de phase respectives du boomer et du tweeter. Dans la zone de recouvrement autour de 1,2 kHz, les deux courbes se superposent parfaitement.

Figure 8 : Le spectrogramme de la DDQ 15. On remarque quelques résonances, notamment dans la gamme de fréquences du boomer, mais aucune n’est critique.

Avec le SUB 18, on ajoute en fait une troisième voie au système. La Figure 9 illustre la collaboration de l’enceinte et du caisson de graves par rapport à l’enceinte seule, en mode Fullrange. L’extension vers les fréquences les plus basses n’est peut-être pas aussi spectaculaire qu’on aurait pu s’y attendre, puisqu’on ne passe “que” de 42 à 32 Hz. Autrement dit, même sans caisson, la DDQ 15 descend déjà très bas. Mais sur certains styles musicaux, comme la musique électronique ou les sets de DJ, ces 10 Hz gagnés dans le grave sont tout à fait perceptibles.

L’intérêt de recourir à un caisson de graves dédié se situe ailleurs. Son utilisation permet au boomer de la DDQ 15 de ne plus descendre aussi bas, donc de réduire les sollicitations physiques, en termes d’excursion de la membrane notamment. C’est en effet le caisson qui se charge de restituer toute l’énergie dans le grave, avec un niveau de pression sonore maximal bien supérieur en dessous de 100 Hz.

Figure 9 : La courbe de réponse de la DDQ 15 en mode LowCut (en bleu) et avec extension via le SUB 18 (en rouge) En vert pointillé, à titre de comparaison, la DDQ15 en mode Fullrange.

Figure 10 : Lignes isobares horizontales de la DDQ 15, avec une dispersion sur 80° x 50°. Les 80° sont atteints à partir de 1 kHz. Vers les fréquences plus élevées, on remarque une forme de plus en plus effilée.

Directivité

La fiche technique de la DDQ 15 mentionne une dispersion de 80° x 50°. Comme la forme du pavillon d’aigus le laisse supposer, la directivité est 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. Dans la pratique, l’angle de dispersion est plus large en bas afin de mieux sonoriser le public situé près de la scène ; il est plus étroit en haut afin de mieux projeter le son vers les rangs du fond. Si on pose l’enceinte sur son grand côté, pour l’utiliser comme retour de scène, on peut faire pivoter le pavillon de 90°, afin de retrouver, dans cette utilisation, le comportement asymétrique.

Les isobares relevées dans l’axe médian de l’enceinte sont représentées dans les Figures 10 et 11. En horizontal, les 80° sont atteints à partir d’environ 1000 Hz, et sont “tenus” valides jusqu’à 10 kHz. Au-delà, la situation se dégrade progressivement. Dans le plan vertical, le comportement des isobares est un peu plus tourmenté. La valeur nominale de 50° n’est atteinte que partiellement. Les interférences dans la zone de recouvrement, aux alentours de 1,3 kHz, restent assez peu marquées, et symétriques par rapport à l’axe médian.

Figure 11 : Les isobares verticales de la DDQ 15. Le tweeter fait preuve d’un comportement un peu irrégulier.

Figure 12 : Courbes isobares simulées d’un seul caisson de graves SUB 18.

Configuration de subs cardioïdes

Le contrôleur numérique intégré permet de constituer des configurations cardioïdes comportant deux ou trois caissons de graves. Dans des conditions normales, l’énergie émise dans le grave par un caisson se propage également dans toutes les directions , puisque les longueurs d’ondes en jeu sont grandes par rapport aux dimensions de la source. Dans la plupart des applications, toutefois, il est souhaitable, voire nécessaire, de contrôler davantage cette propagation omnidirectionnelle. On peut y parvenir en utilisant de très grosses enceintes, des pavillons énormes, ou piloter intelligemment plusieurs “petites” sources.

Le Manuel du SUB 18 présente quatre configurations différentes. La configuration A superpose deux caissons de graves, celui du haut étant dirigé vers l’arrière. Les variantes B et C utilisent trois caissons, celui du milieu rayonnant son énergie vers l’arrière. Dans la B, les trois caissons sont superposés ; dans la C, ils sont juxtaposés. La variante D n’utilise que deux caissons, séparés par une distance d’1 mètre, rayonnant tous deux vers l’avant. Pour choisir les setups, il faut savoir que les subs rayonnant vers l’avant doivent être réglés sur le Setup 1 et les subs rayonnant vers l’arrière doivent être réglés sur le Setup 2. Dans ces configurations, les filtres et les délais sont réglés de telle façon que le niveau global émis est plus faible vers l’arrière. L’énergie sonore émise vers l’avant n’est que très peu affaiblie.

Les courbes isobares reproduites dans les Figures 12 à 14 permettent de comparer les résultats obtenus avec des systèmes à un, deux ou trois caissons. Avec un seul caisson de graves de 18 pouces (Figure 12), l’énergie sonore est émise de façon omnidirectionnelle en dessous de 100 Hz. Si on passe à une configuration cardioïde à deux ou trois caissons, comme dans les Figures 13 et 14, on s’aperçoit que le niveau de pression sonore émis vers l’arrière est réduit de 15 dB, voire davantage. Des valeurs de cet ordre apportent un avantage considérable : lorsqu’il y a beaucoup de micros sur scène, on évite ainsi les problèmes de Larsen, et en plein air, on rayonne moins d’énergie vers l’arrière de la scène, ce qui réduit les nuisances sonores pour les voisins. Il ne faut pas non plus sous-estimer les avantages des subs cardioïdes dans des salles réverbérées, ou dans des cadres de scène très hauts. Moins on excite la salle, plus précise est la restitution des graves. L’efficacité d’une configuration de subs cardioïde dépend aussi de l’environnement, dont il faut affranchir, autant que faire se peut, les enceintes. Pour en revenir à notre notion de grande longueur d’onde, les petits obstacles tels que les structures métalliques ou autres ne “masquent” pas les graves. En revanche, mieux vaut éviter le voisinage de grandes parois, ou d’autres grandes enceintes ou empilages d’enceintes.

Figures 13 et 14 : Isobares simulées de deux caissons SUB 18 en mode cardioïde.

Niveau maximal de pression sonore et taux de distorsion : Jusqu’où peut-on “pousser” une enceinte ?

Jusqu’où peut-on “pousser” une enceinte ? Voilà une question souvent posée. Corollaire : comment comparer une valeur de niveau maximal de pression sonore d’un modèle A à un modèle B ? La réponse à la deuxième question est facile : On ne peut pas ! Chaque fabricant possède sa propre procédure pour établir cette valeur. Et sans les détails techniques relatifs à cette procédure, toute comparaison est impossible.

Il existe un grand nombre de facteurs déterminant le niveau maximal de pression sonore. Tout d’abord, bien sûr, la sensibilité de l’enceinte, la puissance d’amplification disponible par rapport à la puissance admissible de l’enceinte, le taux de distorsion accepté et aussi l’éventuelle présence d’un limiteur dans le chemin du signal. Intervient aussi la durée de la sollicitation de l’enceinte lors de la mesure : quelques millisecondes ou quelques minutes ? Ou encore, dans le cas des enceintes intégrant leur amplification, la température interne ou la surcharge de l’alimentation secteur.

À ce niveau, les développeurs de chez LD Systems ont joué la sécurité. L’alimentation secteur intégrée à la DDQ 15 permet de bénéficier d’une puissance de 1,2 kW sur des sollicitations courtes : elle semble donc judicieusement dimensionnée. Le limiteur assuré par DSP travaille en détection de valeurs crête lorsque l’amplificateur est proche de l’écrêtage et lorsque le tweeter approche de ses limites, ce qui est approprié. Même principe pour le limiteur RMS, qui connaît la valeur maximale de puissance RMS tolérable pour les amplificateurs et les alimentations secteur, ainsi naturellement que les limites thermiques à long terme des transducteurs. Là aussi, c’est le tweeter qui constitue l’élément le plus sensible. Dans le cas du boomer de 15 pouces de l’enceinte ou 18 pouces du caisson de graves, la limite se situe davantage côté électronique que côté transducteur.

Et il ne faut pas oublier que les amplificateurs travaillant en Classe D dégagent de la chaleur, même si c’est en quantité bien inférieure à celle des modèles traditionnels travaillant en classe A/B. Le montage de l’électronique à l’arrière de l’enceinte (et non dedans) ne suffirait pas à dissiper cette chaleur. Implanter des radiateurs à ailettes aurait été efficace, mais inesthétique. On les a donc placés dedans. Du coup, l’efficacité en pâtit. Une vraie solution sûre reste la ventilation forcée.

Le radiateur pour les étages amplificateurs a ses ailettes fixées à l’intérieur de la paroi arrière, avec des ouïes d’aération vers l’extérieur. Un petit ventilateur, de fonctionnement silencieux, aspire l’air extérieur, créant ainsi une surpression dans le coffret de l’enceinte ; l’air chaud est alors expulsé à l’extérieur. De cette façon, l’électronique est toujours refroidie, sur la durée, sans interruption. Le ventilateur n’est pas asservi en température, il tourne toujours à vitesse maximale. Le bruit qu’il produit est à peine perceptible, et l’électronique est toujours refroidie le mieux possible, ce qui contribue à une plus grande longévité. Si on avait soumis l’activation du ventilateur à un seuil de température, la valeur moyenne aurait été supérieure sur une plus longue durée à l’intérieur de l’enceinte. Quand on connaît l’influence de la température interne sur la longévité des circuits électroniques, on sait ce que cela signifie.

Revenons à nos mesures de distorsion. Dans un premier temps, nous avons établi le niveau maximal de pression sonore obtenu, sur des bursts de sinus, pour 3% et 10% de distorsion. Nous avons pris en compte les composantes de rang 2 à 9. L’algorithme de mesure augmente le niveau de l’enceinte, jusqu’à atteindre le seuil correspondant de 3 ou 10% de distorsion. Comme troisième critère de destruction, on peut aussi fixer une limite de puissance pour le haut-parleur ou la détection de l’entrée en fonction d’un limiteur dans le système. La Figure 15 visualise le résultat, la courbe bleue correspondant à un taux de distorsion maximal de 3% et la courbe rouge, à une limite de 10%. Là où les deux courbes chutent ensemble, les valeurs limite de distorsion n’ont pu être atteintes avant activation du limiteur interne, qui empêche la mesure. Les courbes pointillées correspondent à la combinaison DDQ 15 / SUB 18. Le boomer de la DDQ 15 travaille alors à environ 122 dB, ce qui est 1 à 2 dB inférieur à la valeur calculée possible, déduite de la sensibilité et de la puissance maximale d’amplification, soit 700 W (+28,45 dB). La puissance du tweeter est limitée en interne à 40 Watts en puissance continue, 160 Watts en crête. Comme souvent avec les moteurs d’aigus à compression, la limitation intervient avant la moitié de la valeur calculée possible pour une limite de distorsion de 10%. La différence de 10 dB entre la courbe à 3% et celle à 10% est un indice laissant supposer que l’harmonique de rang 2 prédomine dans le spectre de distorsion. Revenons encore à notre boomer : Le transducteur Faital Pro montre ici ses grandes possibilités dans le grave. Même à 60 Hz, il atteint encore 120 dB SPL. Si on utilise le SUB 18, on peut encore compter sur un niveau important à partir de 100 Hz, et la valeur grimpe à 128 dB.

Figure 15 : Niveau maximal pour une distorsion maximale de 3% (courbe bleue) et 10% (courbe rouge). Courbe pointillée rouge : en combinaison avec le SUB 18.

Figure 16 : Distorsion d’intermodulation mesurée pour un Leq de 99 dB (A) à une distance de 4 m. Notre mesure a été effectuée avec un signal multisinus de spectre conforme à la spécification EIA-426B (vert) et un facteur de crête de 12 dB. En rouge, les composantes de cette distorsion, représentant un taux global de seulement 2,8 %. Le niveau de pression crête ramené à une distance de 1 m se montait à 127 dB (la mesure s’est effectuée à une distance de 4 m, dans un demi-espace). Le spectre bleu a été obtenu pour un niveau de pression sonore total de 105 dB (A).

La seconde mesure dans le domaine des distorsions non linéaires utilisait un signal multisinus pour l’analyse. Ce signal est composé de 60 signaux sinusoïdaux décorrélés en phase, et il correspond à un spectre musical moyen, selon la spécification EIA-426B. Le facteur de crête du signal est de 12 dB, ce qui est également très proche d’un signal musical normal.

La courbe verte de la Figure 16 représente le spectre de fréquences du signal de mesure. Les courbes bleues et la courbe somme par bande d’1/6è d’octave correspondent au signal reproduit par l’enceinte. Les courbes rouges et la courbe somme prennent en compte uniquement les composantes de distorsion harmoniques et d’intermodulation.

La mesure a été effectuée à un niveau sonore “normal”, pour se rapprocher de situations d’utilisation réelles. Pour la DDQ 15, nous avons travaillé à un niveau de 99 dB (A) à 4 mètres, en champ libre. Ce niveau correspond ici en fait à un LAeq (équivalence en énergie, sur une longue durée). La valeur linéaire de niveau est supérieure d’environ 3 dB. Pour la valeur crête, ajouter encore 12 dB. Ce qui signifiait, pour la DDQ 15, un niveau crête de 115 dB SPL à une distance de 4 mètres, équivalent à 127 dB SPL à 1 m. La valeur de distorsion totale mesurée était alors de -31 dB (soit 2,8%), ce qui très faible. À ce stade, la DDQ 15 a encore de la réserve. Si on augmente le niveau du signal d’entrée jusqu’à l’activation du limiteur, on relève un Leq de 105 dBA à 4 m, autrement dit 120 dB crête. Ramenée à une distance de 1 m, cette valeur équivaut à 132 dB SPL. À ce niveau, le taux de distorsion atteint 11,2%.

En tant qu’utilisateur, on peut évaluer, d’après cette valeur, que dans des conditions extrêmes, autrement dit en champ libre sans champ réverbéré, on peut atteindre 99 dB (A) à 8 m avec une seule enceinte. Avec les deux enceintes (+3 dB) d’une configuration stéréo, cela donne 11,3 m ; et en tenant compte du champ réverbéré d’une salle (+2 à 3 dB), on passe à 16 mètres. Ceux qui connaissent un peu les mesures de niveau sonore savent qu’un Leq de 99 dB (A) correspond à un son déjà bien fort. En Allemagne, c’est même la valeur limite légale pour protéger le public. On peut donc avancer que la DDQ 15 conviendra parfaitement à la sonorisation de petits clubs et lieux similaires. Si les styles musicaux ou les exigences de niveau dans les graves l’exigent, on les complètera avec un caisson de basses.

Test d’écoute

Le test d’écoute de la DDQ 15 a été effectué selon nos conditions habituelles, dans un local faiblement réverbéré. Nous avons écouté les configurations avec et sans caisson de graves SUB 18. Au niveau de l’équilibre tonal, le verdict est rapide : la DDQ 15 est d’une merveilleuse neutralité, exactement comme on souhaite. Les graves descendent si bas qu’au début, nous nous sommes demandé si nous n’avions pas laissé le caisson branché par erreur. Les aigus du tweeter BMS sont à la fois détaillés et agréables. La localisation des sources sonores est très réaliste. Les médiums sont restitués avec précision, et les graves de nos enregistrements restaient vraisemblables. Avec le caisson de graves, les différentes semblaient, au début, assez faibles. Ce n’est que sur des morceaux où les graves descendent vraiment très bas (par exemple, “Tour de France” de Kraftwerk) que cette “rallonge” de 10 Hz était vraiment remarquable. Les différences deviennent plus prononcées à niveau sonore élevé. Dans ce cas, le SUB 18 laisse parler sa force, ce qui soulage les satellites. En franglais actuel, c’est une “win-win situation”…

Conclusion

Avec la nouvelle enceinte DDQ 15, LD Systems complète sa gamme d’enceintes actives DDQ, mises sur le marché voici un an. Nous avons testé ce puissant modèle Fullrange avec le SUB 18, et l’ensemble nous a laissé, sous tous les aspects, des impressions exceptionnelles. Grâce aux excellents transducteurs de marque Faital Pro et BMS, aux amplificateurs Hypex et aux traitements numériques élaborés assurée par un DSP SHARC, on peut véritablement qualifier ces enceintes LD Systems de modèle “haut de gamme”. Tout est de haut niveau : les mesures, la facilité d’utilisation, la qualité de fabrication. L’utilisation et la combinaison des différents systèmes s’effectue de façon élégante et facile, ce qui est précieux en exploitation quotidienne : la meilleure enceinte du monde est inutile si, avant le concert, on la règle sur une mauvaise configuration ou si on la câble mal. Même sans caisson de graves complémentaire, la DDQ 15 est déjà puissante et généreuse dans les graves. Sur des petites scènes, on pourra l’utiliser toute seule sans problème. Si on lui ajoute un caisson de graves, on obtient un système de sonorisation tout à fait respectable, parfaitement adapté aux chapiteaux par exemple. Atout supplémentaire : la possibilité de constituer des configurations de subs cardioïdes. Avec deux enceintes et trois caissons de graves constituant un sub mono cardioïde, par exemple dissimulés sous la scène ou posés devant, on peut déjà aller très loin.

Dans ce tableau favorable, on se réjouit aussi d’aspects “périphériques”, tels que la facilité de transport, les accessoires bien pensés, et, bien sûr, les prix extraordinairement abordables. Une DDQ coûte environ 1600 euros TTC (prix public), un SUB 18 environ 1800 euros. Pour un peu plus de 10000 euros TTC, on peut donc s’offrir un set complet, composé de deux enceintes DDQ 15 et de quatre caissons SUB 18, dont la bande passante et les possibilités de configuration cardioïde satisferont tous les besoins.

Pour plus d’informations sur ces produits : 
http://www.ld-systems.com/fr/series/serie-ddq/

Source : Production Partner, Allemagne, avril 2014

Texte et Mesures : Anselm Goertz

Photos : Dieter Stork, Anselm Goertz