The sound of our units

Buying a garment online is easy: you see the look, you know what material it's made of and you know your size. But buying an audio system? You can't know how it sounds. Even if we were to offer you sound samples to download, you wouldn't get any better listening than what your computer's speakers allow in terms of sound quality.

L’objet de ce court article est de vous donner visuellement une idée du son des appareils sortant de notre atelier.

• Courbe de réponse d’un système audio
• Two elements for comparison
• The quality of the speakers and their installation
• The digital filtering
• The High-Fidelity line
• Other factors

Courbe de réponse d’un système audio

La courbe de réponse d’un système audio est un graphique représentant le niveau sonore obtenu en fonction de la fréquence du son à retranscrire. Il peut être obtenu en envoyant un signal de même énergie à toute les fréquences au haut-parleur et en analysant la restitution qu’il en fait.

For example, for the Monacor loudspeaker studied in this article :

On voit donc que la restitution n’est pas parfaite sur la gamme audible 20Hz-20kHz. Les basses fréquences sont coupées (ici autour de 100 Hz), les hautes fréquences aussi (ici autour de 8 kHz). La partie centrale est accidentée au lieu d’être rigoureusement plate (creux prononcé à 1kHz et oscillations après 3 kHz).

Lorsqu’un haut-parleur est monté dans un caisson pour former une enceinte close, d’autres phénomènes interviennent et modifient la courbe de réponse. Comme la modélisation de l’enceinte close détaillée dans this article shows, the bass is cut off at higher frequencies and the diffraction phenomenon causes new accidents:

On est donc bien loin d’une réponse plate sur l’ensemble de la gamme audible (20 Hz à presque 20 kHz) !

Two elements for comparison

Toutes les courbes de réponse publiées ci-dessous sont réalisées dans les mêmes conditions. Elles résultent de la combinaison de plusieurs mesures et d’un traitement mathématique visant à s’affranchir des effets de réverbération de l’environnement.

Let's take as a starting point a low-end loudspeaker mounted without any particular care on a radio from the 50s:

On note que la coupure basse arrive très tôt (autour de 200 Hz) et que les aigus sont accidentés et très atténués (-10 dB autour de 1500 Hz et encore pire au delà de 5 kHz). Le son n’est donc bien équilibré qu’entre 200 et 800 Hz ! Cette courbe est toutefois représentative des appareils vendus par certains de nos concurrents …

Considérons maintenant le son plus désirable d’une enceinte connectée de taille comparable à nos radios : la Harman Kardon Onyx Studio 8. Mesurée dans les mêmes conditions que ci-dessus, sa courbe de réponse a une bien meilleure allure :

Il est clairement visible sur ce graphe que les sensations sont meilleures à l’écoute : les graves sont coupées à une fréquence nettement plus basse (autour de 50 Hz), et les aigus autour de 8kHz, sans qu’ils s’écrasent totalement à haute fréquence. La partie intermédiaire est aussi nettement plus plate.

Toutefois, la bosse dans les graves est importante (+6 dB) et peut s’avérer dérangeante pour certains auditeurs ou certains styles musicaux, et la chute de niveau sonore aux hautes fréquences reste très précoce.

The quality of the speakers and their installation

Depuis 2016, nous cherchons constamment à améliorer les systèmes sortant de notre atelier. Une première étape consiste à sélectionner des haut-parleurs qui soient, d’une part, de bonne qualité et, d’autre part, adaptés aux caissons atypiques que nous utilisons. Puis il faut trouver le moyen de l’intégrer proprement au caisson pour éviter les vibrations parasites qui vont détériorer le son.

Here's what we come up with for a medium-sized radio set Ducretet-Thomson L325 :

The bass cutoff is a little high and the high frequencies are not yet top-notch, but we have a good base to work with.

The digital filtering

Connaissant la réponse du haut-parleur monté dans son caisson vintage, nous pouvons maintenant chercher à l’améliorer. Nous utilisons pour cela une carte électronique grâce à laquelle nous programmons une série de filtres pour corriger la réponse du système. Sur l’exemple ci-dessus, il faudra par exemple créer une combinaison de filtres pour relever le niveau sonore entre 2 et 7 kHz. Le signal envoyé à l’amplificateur sera ainsi augmenté dans cette gamme de fréquence pour pallier à la faiblesse du haut-parleur.

We finally get for the Ducretet-Thomson L325 :

This corrects the midrange dip and extends the bass and treble response. If you're thinking of turning to the competitors, ask them for the response curve of their products!

The High-Fidelity line

Les appareils de notre gamme « Haute-Fidélité » sont modernisés en enceinte deux voies (graves-mediums + aigus), ou équipées d’un large bande haut de gamme de grand diamètre. L’objectif est d’obtenir la réponse la plus large possible, des basses profondes aux extrêmes aigus. Ces haut-parleurs sont sélectionnés après une modélisation numérique du caisson pour en déduire leurs caractéristiques optimales.

We then measure the woofer and tweeter responses separately. Specific digital filters are optimized to blend the two signals harmoniously (frequency crossover).

This is followed by the digital filtering process described above, but with a larger number of filters. The result for cathedral radio Trialmo 520 HiFi :

La courbe de réponse après correction est très plate de 60Hz à 18 kHz, l’appareil n’a rien à envier à l’enceinte Harman-Kardon !

Parfois, on souhaite obtenir des basses ayant plus de corps. L’interrupteur sur le panneau arrière permet pour cela d’activer le mode Superbass :

Il est ainsi possible sur les systèmes qui disposent de la fonction d’obtenir des basses lourdes (elles descendent d’ailleurs dans ce cas jusqu’à 45 Hz). Mais contrairement à l’enceinte Harman-Kardon, ce n’est pas obligatoire !

Other factors

Cet article a pour but de donner une idée de la qualité sonore de nos appareils sans trop rentrer dans la technique. Il y a bien évidemment d’autres paramètres que nous prenons en compte pour optimiser le rendu sonore de nos appareils. Parmi eux, notons :

• La phase du son, qui ne doit pas trop varier sur l’ensemble des fréquences.
• Le choix de l’amplificateur, qui joue également un rôle important, en particulier en ce qui concerne la distorsion.
• Le temps d’amortissement du système aux différentes fréquences, qui ne doit pas être trop long pour obtenir un rendu clair de la piste sonore.
• Ou encore le niveau sonore maximal que l’enceinte puisse délivrer.