Focal UTOPIA BERYLLIUM LINE Manuel utilisateur

Marque: Focal

Modèle: UTOPIA BERYLLIUM LINE

Catégorie: Haut-parleurs de la barre de son

Taper: Manuel utilisateur

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Caractéristiques techniques

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

GRANDE UTOPIA Be NOVA UTOPIA Be ALTO UTOPIA Be

Description Système colonne bass-reﬂ ex, 4 voies Système colonne bass-reﬂ ex, 3 voies Système colonne bass-reﬂ ex, 3 voies

• Haut-parleurs • Grave cône “W” 38 cm, multiferrites

• Bas médium cône “ W ” 27 cm, multiferrites

• Deux médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé en Béryllium

pur, aimant Focus Ring

• Grave cône “ W ” 33 cm, multiferrites

• Deux médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé en Béryllium

pur, aimant Focus Ring

• Grave cône “ W ” 28 cm

• Médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé en Béryllium

pur, aimant Focus Ring

• Réponse en fréquences (+/- 3 dB) 20 Hz - 40 kHz 25 Hz - 40 kHz 30 Hz - 40 kHz

• Sensibilité (2,83 V / 1 m) 92 dB 91,5 dB 90 dB

• Impédance nominale / mini 8 Ohms / 3 Ohms 8 Ohms / 3,6 Ohms 8 Ohms / 3,2 Ohms

• Fréquence de ﬁ ltrage 50 Hz / 250 Hz / 2500 Hz à 24 dB/octave 250 Hz / 2500 Hz à 24 dB/octave 250 Hz / 2500 Hz à 24 dB/octave

• Puissance admissible

sur programme musical

500 W 350 W 250 W

• Dimensions (H x L x P) 1740 x 500 x 780 mm 1337 x 440 x 621 mm 1208 x 370 x 530 mm

• Poids 210 kg 124,5 kg 75,5 kg

DIVA UTOPIA Be MICRO UTOPIA Be CENTER UTOPIA Be

L&R UTOPIA Be

Description Système colonne bass-reﬂ ex, 3 voies Compacte bass-reﬂ ex, 2 voies Centrale bass-reﬂ ex, 3 voies et multicanal

• Haut-parleurs • Deux grave cône “ W ” 21 cm,

• Médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé

en Béryllium pur, aimant Focus Ring

• Médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé en Béryllium

pur, aimant Focus Ring

• Grave 25 cm cône “ W ”

• Deux médium 16,5 cm cône “ W ”

Power Flower

• Tweeter TBU 25 mm à dôme inversé en Béryllium

pur, aimant Focus Ring

• Réponse en fréquences (+/- 3 dB) 35 Hz - 40 kHz 50 Hz - 40 kHz 45 Hz - 40 kHz

• Sensibilité (2,83 V / 1 m) 89 dB 89 dB 90 dB

• Impédance nominale / mini 8 Ohms / 3 Ohms 8 Ohms / 5 Ohms 8 Ohms / 3,4 Ohms

• Fréquence de ﬁ ltrage 100 Hz / 2500 Hz à 24 dB/octave 2500 Hz à 24 dB/octave 250 Hz / 2500 Hz à 24 dB/octave

• Puissance admissible

sur programme musical

200 W 100 W 250 W

• Dimensions (H x L x P) 1100 x 250 x 532 mm 425 x 250 x 380 mm Center Utopia Be : 300 x 700 x 443 mm

L&R Utopia Be : 700 x 300 x 443

• Poids 48 kg 17,5 kg 39 kg

notice utopia be 11 19/04/04, 15:32:45

Nous vous remercions d’avoir choisi les enceintes de la ligne Utopia Be et de partager avec nous notre philosophie

« the Spirit of Sound ». Ces enceintes de haute technicité intègrent les ultimes perfectionnements Focal-JMlab en

matière de conception de haut-parleurs pour la haute fidélité et le home cinéma. Afin d’exploiter toutes leurs

performances, nous vous conseillons de lire les instructions de ce livret, en particulier celles liées au tweeter en

Béryllium, puis de le conserver avec précaution pour vous y référer ultérieurement.

Période de rodage

Les haut-parleurs utilisés sur la ligne Utopia Be sont des éléments mécaniques complexes qui exigent une période d’adaptation pour

fonctionner au mieux de leurs possibilités et s’adapter aux conditions de température et d’humidité de votre environnement. Cette période

de rodage varie selon les conditions rencontrées et peut se prolonger sur quelques semaines. Pour accélérer cette opération, nous vous

conseillons de faire fonctionner vos enceintes une vingtaine d’heures à niveau moyen, sur des programmes musicaux standards mais

riches en grave. Une fois les caractéristiques de l’enceinte totalement stabilisées, vous pourrez profiter intégralement des performances de vos

enceintes Utopia Be.

Perturbations magnétiques

Les enceintes de la ligne Utopia Be génèrent un champ magnétique de fuite pouvant perturber le fonctionnement des appareils qui y sont

sensibles. Il est strictement déconseillé d’utiliser des enceintes frontales à moins de 50 cm d'un téléviseur, qui se révèle particulièrement

sensible à ce phénomène. La géométrie de l’image mais aussi les couleurs peuvent se trouver gravement déformées par le champ d’une

enceinte trop proche d’un tube cathodique. D’une manière générale, tous les éléments sensibles (cassettes audio et vidéo, stockage de

données magnétique, projecteur et rétroprojecteurs CRT…) ne doivent pas être placés à proximité immédiate des enceintes non blindées.

Précaution importantes

Les enceintes de la ligne Utopia Be sont vernies afin de présenter un état de surface très résistant et faciliter leur entretien. Celui-ci se limite

généralement à un simple dépoussiérage à l’aide d’un chiffon sec. Si l’enceinte est tâchée, nous vous recommandons simplement l’utilisation

d’un chiffon humide.

Ne jamais utiliser de solvants, détergents, alcools ou produits corrosifs, grattoirs abrasifs récurant pour nettoyer la surface de l’enceinte. Ne

jamais mettre en contact les haut-parleurs avec un liquide ou même un chiffon humide ou peluchant.

Eviter la proximité d’une source de chaleur.

En cas de rayure des flancs en bois, il existe un kit de réparation sous la forme d’un stylo de masquage spécial pour les trois finitions

Avant-Garde, Classic et Signature. La procédure de réparation exige un savoir-faire pour être efficace. Contactez votre revendeur pour

demander conseil.

Mise en garde

Les enceintes de la ligne Utopia Be utilisent un tweeter à dôme inversé en Béryllium pur, capable d’étendre la bande passante à plus de

40 kHz. Sous sa forme solide, ce matériaux est innofensif. Toutefois, de par sa nature, certaines précautions doivent être appliquées pour

ne pas s’exposer à des risques inutiles :

- Le dôme Béryllium ne doit jamais être au contact d’une matière abrasive. Pour éviter tout dommage accidentel, nous vous conseillons

de mettre en place la cache de protection lorsque l'enceinte n'est pas utilisée.

- Si le cône Béryllium est endommagé sous quelque forme que ce soit, le recouvrir dès que possible sur toute sa surface avec la bande

adhésive de protection fournie. Prendre contact avec le revendeur afin de démonter et de remplacer le tweeter auprès d’un service

compétent chez le distributeur.

- Si le dôme est brisé, les particules éventuelles de Béryllium doivent être récupérées avec soin au moyen d’un ruban adhésif, puis doi-

vent être

placées dans un sac plastique hermétiquement clos. Il sera renvoyé en même temps que l’enceinte chez le revendeur.

Pour plus d’informations complémentaires, veuillez nous contacter directement à l’adresse suivante : beryllium@focal-fr.com

Précautions d'utilisation

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

notice utopia be 12 19/04/04, 15:32:46

Ligne Utopia Béryllium

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

•

Tweeter Béryllium p. 14

•

“Focus Ring

™

” et “Power Flower

™

” p. 15

•

Cône “W

” p. 16

•

Focus Time p. 17

•

Face avant structure “ϒ” p. 18

•

Filtre OPC p. 19

•

Caractéristiques techniques p. 11

Woofer "W"

Médium "W"

Moteur "Power Flower"

Tweeter Béryllium

Moteur "Focus Ring"

Médium "W"

Moteur "Power Flower"

Woofer "W"

Ébénisterie structure "ϒ"

Focus Time

En 1993, 13 ans après sa création, Focal-JMlab a voulu

donner corps à un rêve : créer une enceinte de référence

absolue, sans limitations ni contraintes ou compromis.

Deux ans plus tard, la Grande Utopia était née et avec elle

des innovations technologiques majeures comme les

membranes composites W, le tweeter à dôme inversé

Tioxid ou le profil d’enceinte Focus Time et Gamma.

l s’agissait pour nous d’un outil de laboratoire de haute

précision, d’un repère cumulant les plus hauts standards de

qualité et les meilleures technologies du moment qui

servirait de point de référence absolu pour toutes les

productions Focal-JMlab.

La Grande Utopia fut présentée au public en tant que

telle au printemps 95. L’impact fut si considérable que la

Grande Utopia donna naissance par la suite à une véritable

ligne Utopia qui déclinait toutes ses technologies.

L’essence même de Focal-JMlab est de progresser.

La nouvelle ligne Utopia Béryllium en est la plus pure

expression. Reprenant les grands principes immuables

élaborés dès 1993, nous nous sommes imposés de

nouveaux défis : maîtrise de la technologie Béryllium

pour la première fois, appliqué à l’état pur sur un tweeter

à dôme, nouvelles structures de moteurs Focus Ring et

Power Flower.

Ce document contient une description détaillée de toutes

ces technologies brevetées ou en cours de brevet appliquées

sur la ligne Utopia Béryllium. Nous sommes fiers de vous

les présenter car elles sont l'essence même de notre

conception de la perfection sonore et de notre

philosophie : « the Spirit of Sound »

L’extrême précision dont sont capables toutes les enceintes

Utopia Béryllium suppose une mise en œuvre faite par un

spécialiste, votre revendeur qui a été soigneusement

sélectionné pour ses compétences. Le poids imposant de

ces enceintes implique également que le

déconditionnement soit une affaire de spécialiste.

POUR VALIDATION DE LA GARANTIE FOCAL-JMLAB,

MERCI DE NOUS RETOURNER LA GARANTIE JOINTE DANS

LES 10 JOURS.

notice utopia be 13 19/04/04, 15:32:46

Tweeter Béryllium

™

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

L’avantage décisif du dôme inversé ou le tweeter “large bande”...

L’expérience acquise au cours des vingt dernières années sur la technologie des tweeters à dôme

inversé nous a permis d’en repousser les limites. Travail sur la suspension, sur la forme, sur les

colles et sur les matériaux utilisés pour la réalisation du dôme, à chaque étape nous avons

progressé pour concilier linéarité et étendue de la réponse. Nous avons d’abord utilisé des dômes en

fibres, moins critiques à mettre en œuvre, pour valider les avantages du dôme inversé en matière de

réponse en énergie. Ensuite, nous avons introduit des dômes plus rigides en métal pour étendre la

réponse en hautes fréquences : le Titane constituant en cela un choix pertinent. Aujourd’hui, pour

dépasser ces limites et particulièrement pour étendre la réponse à près de 40 kHz, il fallait

s’orienter vers un matériau encore plus léger et plus rigide. Nos concurrents ont recours à l’utilisation

d’un super tweeter pour satisfaire aux exigences extrêmes des nouvelles sources numériques.

Pour nous, le recours à un super tweeter n’est pas satisfaisant. Tout d’abord, l’écartement des

sources, à des fréquences dont la longueur d’onde est de l’ordre du centimètre, pose de graves pro-

blèmes de cohérence. Ensuite, ce tweeter impose un filtrage qui anéantit, par les pertes et distorsions

de phase qu’il introduit, le gain en étendue de la réponse en fréquence.

Il convient de préciser que l’étendue de la réponse en hautes fréquences n’est pas une fin en soi,

l’oreille étant un capteur de transitoires. Seul est perceptible le gain apporté en matière de réponse

impulsionnelle par une réponse du tweeter s’étendant bien au-delà de 20 kHz, limite haute, rappelons-

le, de la perception de l’oreille. Il ne faut pas oublier notre objectif premier qui a toujours été de

concevoir des tweeters offrant un couplage optimum, pouvant se raccorder au médium à des

fréquences suffisamment basses. Ceci avant que l’émission du médium ne se resserre et se manifeste

à l’écoute par un phénomène de projection ou de “pincement” (détaillé dans la rubrique OPC).

En final, la seule solution réellement satisfaisante consiste a élaborer un tweeter dont la réponse

s’étend sur plus de cinq octaves de 1 000 Hz à 40 000 Hz.

Le matériau idéal pour un dôme, le Béryllium

Un dôme idéal doit concilier légèreté, rigidité et amortissement. À ce jour, un seul et unique

matériau permet de franchir un pas décisif, il s’agit du Béryllium. Sa densité est de 2,5 fois

inférieure au Titane et 1,5 fois inférieure à l’Aluminium. Sa rigidité est 3 fois supérieure au Titane

et 5 fois supérieure à l’Aluminium. Ce qui signifie que pour des dômes de masse identique celui qui

est en Béryllium est 7 fois plus rigide que celui qui est en Titane ou en Aluminium, matériaux qui

offrent à masse équivalente la même rigidité.

De plus, le son se propage 3 fois plus vite que dans le Titane et 2,5 plus vite que dans l’Aluminium.

Par contre, la métallurgie du Béryllium reste très délicate, sa production est limitée dans le monde

à trois pays, les Etats-unis, la France et l’ex-URSS. À ce jour, la Grande-Bretagne, l’Allemagne et le

Japon ne fabriquent pas le Béryllium pur, ils l’utilisent sous forme d’alliage. Hi-Tech par excellence,

seul à rayer le verre, il ne concerne que des domaines d’applications stratégiques comme l’aéronautique,

le militaire (les missiles) et le nucléaire. En conséquence, ses particularités uniques rendent son prix

extraordinairement élevé, supérieur à l’or et près de 100 fois à celui du Titane.

La seule solution pour Focal-JMlab, la maîtrise du process de fabrication

Si l’analyse des caractéristiques mécaniques conduit inévitablement au choix du Béryllium pour

réaliser le dôme du tweeter idéal, l’écueil majeur réside dans le fait qu’aucune société externe n’est

capable de fournir un tel dôme. Pour parvenir à nos fins la seule et unique solution consistait à

concevoir un process de formage de dôme en Béryllium pur*. Nous avons investi dans cette voie il

y a deux ans et aujourd'hui nous possédons en nos murs une machine capable de réaliser cette utopie.

C’est une première technologique mondiale qui dépasse très largement le domaine de l’audio....

Le résultat est à la hauteur de nos espérances avec un haut-parleur d’aigus dont la réponse s’étend

à près de 40 kHz et avec une réponse impulsionnelle parfaite.

Le tweeter à dôme inversé est une signature Focal-JMlab. Initiée il y a plus de vingt

ans pour concevoir un tweeter à haut rendement très peu directif et à haute énergie.

Aujourd’hui, l’introduction du tweeter à dôme inversé en Béryllium pur constitue une

avancée

déterminante.

* Par le passé, certains constructeurs ont tenté d'utiliser le Béryllium pour la réalisation de dôme à émission directe.

En réalité, il ne s’agissait que de métallisation de surface en Béryllium sur une structure de dôme dont les caractéristiques

n’avaient rien à voir avec celles du Béryllium pur.

Tweeter à dôme classique convexe : le couplage mécanique entre dôme

et bobine se fait sur le pourtour. La résultante des forces montre qu’une

part importante de l’énergie est transmise à la suspension où elle se

dissipe en chaleur.

Le tweeter à dôme inversé Focal-JMlab. Le couplage bobine/dôme est

optimal, la résultante des forces est tangente au dôme. L’énergie électrique

est transformée en onde acoustique avec un minimum de pertes.

Tableau comparatif entre le Béryllium, le Titane et l'Aluminium. Le Béryllium

plus léger surclasse en rigidité les deux autres métaux.

La réponse en fréquence du tweeter Béryllium s'étend sur plus de cinq

octaves de 1 000 Hz à 40 000 Hz. La réponse impulsionnelle qui en

découle est remarquable.

notice utopia be 14 19/04/04, 15:32:47

Focus Ring

™

et Power Flower

™

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

“Focus Ring

™

” un brevet pour le circuit magnétique du tweeter.

L’importance d’un champ magnétique intense est fondamental pour un tweeter : le TGU conçu

pour la Grande Utopia en 95 a été un point clef du développement de la ligne Utopia. L’utilisation

d’aimant surpuissant et de faible dimension conduit au choix d’aimants Néodyme. Pourtant, les

faibles dimensions de la bobine, qui doit être très légère, associée à un entrefer étroit, sans brassage

d’air comme dans le grave, conduisent à un échauffement intense. Or, le Néodyme souffre d’une

particularité : son faible “Point de Curie”. L’aimantation à saturation décroît régulièrement à mesure

que la température s’élève et s’annule à une certaine température, appelée “Point de Curie” (Tc).

Pour une ferrite, Tc est égal à 450 °C et pour le Néodyme Nd

B, à 319 °C. Cela signifie que la

structure magnétique va se désaimanter et apporter un préjudice irréversible en terme de

rendement, de dynamique et de définition.

Depuis la conception en 1995 du TGU, l’évolution du home cinéma impose désormais des

contraintes nouvelles en matière de tenue en puissance. En haute fidélité musicale il y a très peu

d’énergie dans l’aigu. Par contre en home cinéma, les effets, bruitages …imposent de nouvelles

règles en terme de tenue en puissance et donc de tenue en température.

Cette nouvelle donne a été intégrée dans le TBU, nouveau tweeter Beryllium Utopia, il s’agit

d’un nouveau concept dénommé

“Focus Ring

™

”, pour lequel Focal-JMlab a déposé un brevet.

Le matériau retenu pour l’aimant est le Samarium-Cobalt Sm

: onéreux et légèrement moins

puissant que le Néodyme, il offre l’avantage majeur de repousser le

“Point de Curie” Tc à 825 °C,

ce qui le rend totalement inaltérable. Cependant, pour obtenir un champ de 2 Tesla, comme dans

le TGU, il convenait de doper ce circuit magnétique. Pour cela un imposant anneau de Néodyme

entoure l’aimant Samarium et concentre le flux magnétique. Au final, cet anneau concentrateur

pousse le champ à 2 Tesla. Cet anneau étant éloigné de la bobine, il ne sera pas affecté par l’échauf-

fement et procure au tweeter une stabilité inconditionnelle dans le temps.

“Power Flower

™

” : un brevet pour un médium de haute précision.

Le nouveau médium de 165 mm bénéficie de l’expérience acquise depuis 1995 dans la réalisation

des cônes

“W. Une nouvelle membrane pour bobine de 40 mm a été développée. L’optimisation

de sa rigidité nous a conduit à utiliser un cône

“simple peau” pour contrôler parfaitement la forme

de sa réponse sur l’octave 1 500-3 000 Hz, préalable essentiel à la mise en œuvre du filtrage “OPC”.

L’ogive de correction n’ayant plus d’utilité, une parabole en aluminium massif la remplace. Tout

risque de coloration est éliminé et le diagramme de directivité est optimal. La liaison avec le tweeter

se fait sans rupture et la réponse impulsionnelle de l’ensemble est idéale.

Cette optimisation mécanique de l’équipage mobile, offre de surcroît la garantie d’une grande

constance de fabrication. Cela impose le recours à un circuit magnétique de précision à très faibles

pertes. L'utilisation de pièces polaires de dimensions conséquentes engendre des problèmes de planéité.

La liaison pièces polaires-aimant n’est pas parfaite et s’accompagne de pertes magnétiques.

La technique

“multiferrites”, initiée il y plus de vingt ans par Focal-JMlab pour les woofers apporte

une solution inattendue aux médiums de la ligne Utopia Béryllium.

Le moteur

“Power Flower

™

”, objet d’un brevet, utilise sept ferrites puissantes de petit diamètre disposées

concentriquement autour du noyau. Les liaisons ferrites-pièces polaires sont intimes éliminant les

variations inhérentes aux écarts de planéité. Usinées en forme de fleur, dont les pétales épousent

la forme des ferrites, pour s'affranchir des fuites magnétiques entre plaque de fond et plaque de

champ. Au final, ce moteur satisfait une double exigence : puissance élevée et réduction des fuites

magnétiques. Les dispersions en production sont ainsi très faibles. Associé à la maîtrise acquise sur

le process

“W”, le moteur “Power Flower

™

”* fait de ce 165 mm un médium de très haute précision.

Les très faibles tolérances assurent une reproductibilité parfaite des performances dans la zone très

sensible du registre médium, garantie du respect strict de l’équilibre tonal de l’enceinte.

Cachés, les circuits magnétiques sont rarement évoqués. Pourtant l’énergie qu’ils

procurent est essentielle dans la qualité de reproduction. Focal s’est toujours

démarqué en “investissant” dans de puissants moteurs. Avec la nouvelle ligne

Utopia, nous nous devions d’appliquer les dernières innovations.

Le nouveau moteur “Power Flower

™

”

procure une extrème précision à ce

165 mm garantissant l'équilibre tonal de l'enceinte.

L'optimisation de la forme et l'utilisation de multiferrites réduit

considérablement les pertes de champ magnétique.

"Points de Curie" des divers type d'aimants. Seuls le Samarium-Cobalt

et l'Alnico offrent une marge de sécurité satisfaisante vis à vis de la

température.

* Le concept “Power Flower

™

” offre, par ailleurs, deux autre avantages, un excellent refroidissement de la bobine

et une décompression arrière totale.

"Focus Ring

™

" : l'anneau de Néodyme concentre le champ magnétique à 2T,

l'aimant central en Samarium-Cobalt assure la stabilité dans le temps.

notice utopia be 15 19/04/04, 15:32:48

Propriétés de la membrane d’un haut-parleur

Elle doit concilier trois paramètres contradictoires : le poids, l’amortissement et la rigidité.

• La rigidité permet un fonctionnement en piston parfait sur une large bande de

fréquences, et donc une élimination de la distorsion dans le grave (pas de fractionnement).

• La légèreté autorise une accélération maximale, importante pour la reproduction

des transitoires dans le médium et pour l’absence de traînage dans le grave.

• L’amortissement caractérise la neutralité de la membrane. Elle ne doit pas avoir de

sonorité caractéristique.

Les matériaux habituellement utilisés

• Le papier ou pulpe de cellulose, matériau léger, assez rigide, apporte un bon amortissement

et a souvent une coloration dite “son de carton”.

• Le polypropylène et les membranes synthétiques, à l’inverse, sont des matériaux assez

lourds et amortis, mais qui manquent de rigidité et ont tendance à éliminer les détails.

• La membrane composite (fibres aramides) monocouche (pas de structure sandwich), tire sa

rigidité de la résine qui l’imprègne avec pour défaut une coloration de “plastique froissé ”.

La structure sandwich Focal-JMlab

Au milieu des années 80, la réponse apportée par Focal-JMlab pour allier légèreté, rigidité et

amortissement, a été “le sandwich Poly-K”. Il fait l’objet d’un brevet.

La rigidité est apportée par la structure sandwich de deux tissus de fibres aramides, placés de part et

d’autre d’une âme, constituée d’un mélange de résine et de microsphères creuses.

Par polymérisation, l’ensemble particulièrement léger est rigidifié, l’amortissement étant procuré par

les microsphères.

Depuis, une deuxième génération de structure sandwich a vu le jour.

Les principales évolutions que nous avons apportées concernent les microbilles de verre et la résine

que l’on a remplacées par des feuilles de mousse structurale. Cette mousse est utilisée principalement

en construction aéronautique ; aucune autre mousse n’atteint un rapport rigidité/masse aussi élevé.

Le sigle “W” signifie Verre-Verre, car il s’agit de deux feuilles de verre apposées de part et d’autre

du corps central en mousse. Le verre utilisé se présente sous forme d’un fin tissage de fibres

longues, qui offrent l’avantage sur les tissus en fibres aramides, d’une masse et d’une épaisseur

bien moindre.

De plus, la liaison moléculaire entre la résine et le verre est très supérieure à celle obtenue avec

les fibres aramides. La structure du cône est plus homogène et son comportement en flexion

très supérieur.

Ces caractéristiques uniques de légèreté alliées à la rigidité, permettent la maîtrise de la vitesse de

transmission du signal au sein du matériau.

L’intérêt du procédé est que l’on peut moduler l’épaisseur de la mousse pour contrôler très précisément

l’amortissement de la structure, plus l’épaisseur est élevée et plus grand est le facteur d’amortissement.

En jouant sur les épaisseurs des “peaux” de verre et de la couche de mousse structurale, une

multitude de solutions est offerte pour une optimisation du comportement de la membrane selon la

zone de fréquences à reproduire.

La membrane “W” procure une extrême transparence sonore due à une coloration inexistante,

un très faible taux de distorsion et une excellente réponse en phase.

Seule limitation, son coût, près de dix fois supérieur à celui d’une membrane papier.

La technologie des membranes composite sandwich est depuis plus de 15 ans une spé-

cificité Focal-JMlab. Le procédé “W” initié avec la Grande Utopia en 95,

autorise une véritable optimisation de la réponse à la conception.

L’analyse par interférométrie laser permet d’optimiser la mise au point des

cônes “W” en fonction des exigences de rigidité/amortissement/poids.

Index de rigidité

Comparaison de l’indice de rigidité en flexion (exprimée en N.mm)

Performances du “W” : il surclasse de très loin les autres matériaux en

rigidité à la flexion à poids équivalent. De plus, son amortissement est

très supérieur.

La structure “W”: le corps central en mousse structurale est recouvert sur

ses deux faces par une feuille de verre.

Fabrication manuelle d'un cône "W". Le process industriel a été développé

par nos soins et fait l’objet d’un brevet.

Le cône "W"

™

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

notice utopia be 16 19/04/04, 15:32:49

L'étendue du spectre sonore à restituer impose des contraintes physiques incontournables.

Pour s'en convaincre, il suffit de considérer les longueurs d'ondes à reproduire.

La longueur d'onde s'exprime par :

λ = v/f

v est la vitesse du son dans l'air soit 340 m/s

f est la fréquence du signal à reproduire

Ainsi à 100 Hz la longueur d'onde

λ = 3,4 m

à 1 000 Hz la longueur d'onde λ = 34 cm

et à 10 000 Hz la longueur d'onde

λ = 3,4 cm

La seule et unique solution pour reproduire fidèlement le message original est de fractionner la

reproduction en spécialisant des haut-parleurs dont le diamètre est en rapport avec les fréquences

qu'ils sont en charge de reproduire, afin d'obtenir une directivité constante en fonction de la fréquence.

Pour le grave, il serait illusoire, pour des raisons évidentes de dimensions, d'utiliser des diamètres de

l'ordre du mètre. La solution consiste à doubler la surface émissive en utilisant deux haut-parleurs de

grave. De plus, la directivité dans ce registre n'est pas critique compte-tenu des grandes longueurs

d'ondes des fréquences du registre de grave.

Cependant, cette multiplication des sources, si elle est légitime pour une reproduction fidèle de chacune

des zones de fréquence, pose un problème de cohérence : l’émission de chacun des haut-parleurs doit

parvenir à l'oreille de l'auditeur en même temps (simultanéité temporelle). Si le médium,

l'aigu ou le grave est capté en avance sur les autres registres, il y aura inévitablement une perception

déformée. Le respect du message original impose que chacune des fréquences parvienne à l'auditeur

dans le même temps, c'est-à-dire parfaitement en phase.

Le principe Focus Time

L'alignement sur une face avant plane de divers haut-parleurs va créer inévitablement une petite dis-

torsion temporelle. L'aigu sera perçu en premier, suivi du médium et du grave. Certes, il est

possible de jouer sur le positionnement respectif des transducteurs pour pallier à ce défaut.

Néanmoins, il est évident que le tweeter qui émet les fréquences les plus courtes et donc les plus

directives, doit être placé dans l'axe de l'oreille de l'auditeur (à la même hauteur). Ainsi, pour que

les fréquences médium et grave arrivent en simultanéité temporelle avec l'aigu, les haut-parleurs

chargés de reproduire ces fréquences devront être idéalement positionnés sur un arc de cercle dont

le centre est situé au niveau de l'oreille de l'auditeur. C'est le principe du Focus Time, l'ensemble

des fréquences est focalisé sur l'auditeur et met le même temps pour parcourir la distance séparant le

haut-parleur et l'auditeur, cela pour les registres grave, médium et aigu.

Vers l'idéal de la source ponctuelle unique

Comme évoquée précédemment, l'idéal théorique de la source ponctuelle se heurte à des contraintes

physiques. Cela est d'autant plus vrai lorsque l'on intègre la notion de directivité des transducteurs

(voir filtre OPC) et la notion de reproduction de l'énergie dans le grave qui impose un déplacement

de la membrane d'autant plus important que le diamètre est faible.

La solution Focus Time apporte une solution pertinente à l'ensemble de ces contraintes en conciliant

cohérence temporelle et dynamique élevée. L'image sonore en final reste d'une stabilité exemplaire

quelle que soit l'amplitude du signal.

Il s'agit là de la solution la plus appropriée pour concilier simultanément les critères de timbre, de

dynamique et d’image sonore.

Créer une source ponctuelle virtuelle capable de délivrer un son cohérent

sans altération spatiale de la scène sonore.

Sur une face avant classique, les divers haut-parleurs sont alignés verticalement.

La distance du centre émissif de chacun de ces haut-parleurs à l’oreille de

l’auditeur n’est pas identique.

Structure Focus Time : chacun des haut-parleurs est positionné sur un arc de

cercle ayant pour centre l’oreille de l’auditeur.

Vue en coupe de la Grande Utopia mettant clairement en évidence le

profil Focus Time.

Focus Time

™

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

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Les circuits magnétiques sont couplés mécaniquement avec les

tasseaux internes.

Le profil optimisé de la face avant offre un guidage parfait du cône,

il fonctionne en piston idéal. Il n’est pas affecté par les turbulences

de l’onde arrière.

Un haut-parleur est un transducteur. Son rôle consiste à mettre en vibrations les molécules d'air sous

l'impulsion d'une bobine couplée à une membrane. Les variations de courant électrique, réplique du

message musical, excitent la bobine qui, plongée dans le champ magnétique se déplace “en rythme” .

Il y a transformation de l'énergie électrique en énergie acoustique. Ceci est le principe. Dans la réalité,

pour que cette transformation soit la plus fidèle possible, il est fondamental que la membrane se déplace

par rapport à un châssis parfaitement immobile. Lorsque la membrane avance, le châssis ne doit pas

reculer, son accélération doit être nulle. Il doit constituer un référentiel mécanique totalement inerte.

L'inertie : une affaire de masse

Le châssis du haut-parleur est solidarisé solidement à la face avant de l'enceinte acoustique, le baffle.

Le rapport de masse entre l'équipage mobile (bobine plus membrane) et le bâti, (le châssis plus la face

avant) doit être le plus élevé possible.

C'est une application du principe fondamental de la dynamique : F = m ϒ.

L'accélération “ϒ” (gamma) prise par le châssis soumis à la force de recul “F” doit être nulle dans

l'idéal. En conséquence, la masse “m” doit être la plus élevée possible : elle doit tendre vers l'infini.

Il en ressort que, quelque soit le matériau choisi pour la réalisation de la face avant en terme de

rigidité, il serait illusoire de s'affranchir d'une masse élevée. En effet, on pourrait imaginer qu'une

face avant très amortie est la solution pour éliminer les vibrations parasites engendrées par “l'effet

de recul”. Ce serait négliger le rendu dynamique. Seule une masse élevée de support peut garantir le

respect des transitoires. L'amortissement ne peut se substituer à la masse.

Le couplage entre haut-parleurs

L'énergie la plus élevée se situe dans le registre grave. Les woofers induisent des vibrations dans la

face avant de l’enceinte qui vont interagir avec les haut-parleurs de médium et d’aigu et créer ainsi

des distorsions d’intermodulation, principalement dans l’aigu où l’amplitude de déplacement de

la membrane est particulièrement faible. Les micro-informations, gages d’une reproduction fidèle,

seront masquées.

La solution ultime retenue consiste à individualiser les coffrets de chacune des voies. La mise en

œuvre est complexe et coûteuse mais elle garantit un total découplage mécanique entre les voies.

La solution structure “ϒ”

La face avant “ϒ” mise en œuvre dans les Utopia Béryllium apporte une inertie très élevée pour

reproduire le rendu transitoire du grave avec tout son impact.

Réalisée dans une structure massive en MDF de 50 mm, la face avant participe à une masse très

élevée. Pour indication la masse de la Grande Utopia Béryllium atteint 210 kg alors que la version

95 pesait 186 kg. Celle-ci est donc intacte de toute vibration parasite. Le rapport de masse,

équipage mobile par rapport au châssis + coffret, dans une Utopia est plus de dix fois supérieur aux

solutions classiques habituellement mises en œuvre.

Un fonctionnement des woofers “en piston”

Le profil du dégagement arrière réalisé dans l'épaisseur de 50 mm apporte un autre avantage décisif.

Soigneusement calculé, il offre un véritable “guide d'onde” pour l’émission arrière des woofers.

Ainsi la membrane fonctionne en “piston” parfait, elle n'est pas contrainte par des ondes réfléchies

à l'intérieur du coffret qui viendraient l'impacter transversalement en créant des distorsions par effet

de torsion et/ou de roulis. Fonctionnant idéalement, la reproduction des woofers n'est pas affectée

par des distorsions issues de ces contraintes mécaniques.

Le gain à l'écoute

Tout l'intérêt de supprimer à la source l'émission des vibrations parasites est d’apporter un rendu

dynamique du grave exceptionnel. De plus, le coffret est moins sollicité et ainsi il est beaucoup

moins émissif. L'image sonore gagne en précision et les timbres sont plus différenciés du fait de

l'absence de coloration de coffret. Les registres médium et aigu sont, par conséquent, beaucoup plus

définis et transparents car les micro-informations sont restituées sans “effet de masque”.

La structure de la face avant, le “baffle”, doit concilier inertie et amortissement

pour garantir respect de la dynamique et absence de coloration dans le grave.

À la force d’action A animant le cône, la face avant vient opposer une force

de réaction R d’égale amplitude.

La face avant à structure gamma, réalisée en MDF massif de 50 mm

d’épaisseur, constitue un référentiel mécanique idéal.

L'individualisation des coffrets est la solution ultime pour éviter le couplage

entre haut-parleurs.

Face avant structure "γ"

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Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

➋

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Le rôle du filtre

Le filtre a pour fonction de répartir le signal en provenance de l'amplificateur entre les différentes

voies constituant l'enceinte acoustique : grave, médium et aigu.

La coupure la plus critique est sans aucun doute celle qui concerne le raccordement du médium

et de l’aigu. Un filtre passe-bas coupe la réponse dans les fréquences élevées du médium. Un filtre

passe-haut coupe la réponse dans les fréquences basses du tweeter. Dans la réalité le filtre est utilisé

également pour corriger les défauts de linéarité des haut-parleurs. Le raccordement (la coupure)

intervient généralement entre 2 000 Hz et 5 000 Hz. Un point fondamental est ici à prendre en

compte dans une reproduction de qualité : “la directivité”.

La maîtrise de la directivité

Le diamètre d'un haut-parleur de médium est généralement compris entre 130 et 170 mm. De telles

dimensions correspondent à des longueurs d'ondes de fréquences comprises entre 2000 Hz et

2600 Hz. La directivité, c'est-à-dire l'angle d’émission dans lequel le haut-parleur va rayonner son

énergie, va se resserrer avec l’augmentation de la fréquence. Pour des fréquences dont la longueur

d'onde devient inférieure au diamètre, le haut-parleur va devenir directif, c’est-à-dire que l’énergie

dans cette zone de fréquence sera distribuée dans un cône, un angle solide, de plus en plus serré.

La puissance acoustique rayonnée n'est alors plus homogène. Il y aura subjectivement mise en avant

d’une partie du spectre. Pour éviter cette distorsion spatiale, il convient de couper le tweeter

suffisamment bas, ce qui est rendu possible par notre technique unique du tweeter à dôme inversé.

La maîtrise de la phase

Autre aspect très critique : le comportement en phase de l'ensemble haut-parleur et filtre dans la

zone de raccordement médium-aigu particulièrement critique au plan auditif. L'oreille est d'une

sensibilité extrême dans la zone 2 000 - 2 500 Hz. Le haut-parleur en charge du médium avec son

filtre associé doit avoir une réponse en amplitude et en phase qui est la “réplique miroir”,

“l'exacte symétrie” de la réponse du tweeter associé à son filtre. À ce niveau intervient donc le

critère de phase pour garantir la simultanéité temporelle de l'émission sonore à la fréquence de

raccordement : le médium et le tweeter doivent être en coïncidence parfaite. Pour cela, la différence

de phase entre le médium et son filtre associé, et le tweeter et son filtre associé, doit être nulle.

Ainsi, il y a fusion totale entre les deux sources d’émission à la fréquence de raccordement.

L’inversion de la phase de l’une des voies se traduira par un accident très marqué et parfaitement

symétrique à la coupure, preuve d’un raccord parfaitement maîtrisé.

La technologie OPC

Ces démarches constituent le fondement de la technologie OPC. Il serait illusoire de parvenir à

cet idéal en ne travaillant que sur le filtrage. La maîtrise totale de la réponse des transducteurs n’est

possible que pour les fabricants développant eux-mêmes leurs haut-parleurs comme c’est le cas pour

Focal-JMlab. Des transducteurs spécifiques sont conçus pour chaque nouveau développement.

On ne corrige pas électriquement un défaut mécanique.

Avec la technologie OPC, nous conjuguons ainsi des réponses offrant une atténuation effective de

36 dB/oct. pour les pentes des sections passe-bas et passe-haut, ceci avec une différence de phase

nulle entre ces deux sections. À l’écoute, cela se traduit par une grande cohérence de timbre due au

fait que la zone d’émission simultanée des deux transducteurs est très étroite en fréquence.

D'autre part, nous offrons une image sonore tridimensionnelle d’une vérité saisissante, avec de

surcroît une faible directivité, la position du point d’écoute n’est ainsi pas critique.

Le filtrage est un élément clef dans la conception d'une enceinte acoustique.

Son rôle et sa mise au point sont complexes, la personnalité de l’enceinte en dépend.

Le filtre passe haut et le filtre passe bas “calibrent” le signal électrique pour

alimenter les haut-parleurs de manière optimale.

Le filtrage OPC permet d’obtenir une réponse impulsionnelle remarquable,

même sur une enceinte quatre voies comme la Grande Utopia Béryllium.

Réponses en phase et hors phase. La Grande Utopia montre une réponse hors

phase parfaitement symétrique témoin de l’optimisation de la phase.

Un woofer-médium rayonne l’onde sonore dans un cône d’émission de plus

en plus étroit lorsque la fréquence monte. il devient directif.

Aussi il doit être relayé par le tweeter avant que ce phénomène de

pincement n’apparaisse.

Filtre OPC

™

(filtre à phase optimisée)

Manuel d'utilisation ligne Utopia Be

5 000Hz

2 500Hz

notice utopia be 19 19/04/04, 15:32:50

Conseil du revendeur Réputation Conseil d’amis, relation Matériel Français

Visite d’exposition, salon Garantie Article de presse Rapport qualité / prix

Ecoute en auditorium Esthétique / Finition Possède déjà Focal-JMlab Autre

Fiabilité / Qualité Son Catalogues

Dealer’s advice Reputation Friend’s advice French produce

Visit to an exhibition, show Guarantee Press article Quality / Price ratio

Listening in auditorium Design / Finishes Already own Focal-JMlab Other

Reliability / Quality Sound Documentation

Cassette: CD-Recorder: Amp. - Preamp. - Receiver:

Tuner: CD: Other elements:

DVD: Satelitte / cable:

Model: Serial number:

Name of dealer: Town:

Date of purchase: Purchase price:

Your name: Occupation: Age:

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Focal-JMlab - BP 374 - 108, rue de l’Avenir - 42353 La Talaudière cedex - FRANCE

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Tuner : CD : Autres éléments :

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