Utopia III
Enceintes et sculptures acoustiques haut de gamme
L’histoire de la Grande Utopia débute en 1995 avec une innovation majeure : le cône composite sandwich W. Elle se poursuit en 2002 avec la Grande Utopia Be et le tweeter à dôme inversé en Béryllium pur. D’autres inventions importantes ont marqué ses deux enceintes haut de gamme de références, lesquelles sont toujours de mise sur la Grande Utopia EM de 2008. Mais rien de comparable avec le sandwich W ou le Béryllium, vitrine du savoir-faire de Focal, concepteur et fabriquant des meilleurs haut-parleurs hifi au Monde. La rupture technologique de 2008 touche une fois de plus le haut-parleur, coeur du savoir-faire Focal, avec la technologie du woofer EM à électro-aimant, une étape si décisive qu’elle donne son nom à cette troisième génération de la Grande Utopia. C’est un nouveau jalon qui s’ajoute à la longue liste des innovations issues des précédentes générations de Grande Utopia : cône W, Focus Time, Multiferrite, Béryllium, Power Flower, OPC, Gamma Structure, tout le patrimoine Utopia est intégralement repris, largement optimisé et enrichit de nouvelles technologies. Pour préserver cet héritage, la Grande Utopia de 2008 se devait d’être immédiatement identifiable, conserver son aspect imposant d’enceinte haut de gamme de référence, sans être massive. Pour parvenir au premier objectif, nous avons conservé la structure Focus Time et les blocs séparés pour chaque haut-parleur, la vraie signature esthétique de la Grande Utopia, tout en allégeant la forme avec une séparation des blocs plus marquée. Une forme simplifiée au maximum pour éliminer tout superflus qui pourrait alourdir son allure. Confié à l’agence Pineau & Le Porcher avec laquelle Focal-JMlab collabore depuis 2003, le design de la Grande Utopia EM est tout en pureté et en limpidité, évident. Un véritable tour de force, pour une enceinte acoustique culminant désormais à plus de 2 m et pesant 260 kg… Elle est aujourd'hui considérée comme l'une des meilleures enceintes haute-fidélité au monde.
Le haut-parleur et l'électro aimant Utopia
La force d’un haut-parleur, c’est son moteur et l’énergie magnétique transmise par l’aimant. Un sujet que Focal connaît bien pour avoir inventé des solutions originales et techniquement avancées comme l’aimant Multiferrite qui reste encore une des signatures technologiques de la marque. Mais l’aimant permanent est limité en puissance et dans le cadre d’un woofer de référence, c’est un vrai problème. Car un woofer devrait marier au moins deux performances essentielles : un rendement élevé et la faculté de descendre bas en fréquence. Pour descendre en fréquence, on peut jouer sur la souplesse de la suspension et du spider, mais on doit surtout augmenter la masse du cône. Si on augmente la masse, le rendement chute. Et pour compenser cette chute il faut augmenter la puissance du moteur. C’est là que les limites de l’aimant permanent interviennent, obligeant au compromis entre rendement et fréquence de résonance. Seule solution pour Focal, reconsidérer l’existence même de l’aimant permanent. Nous avons adopté un électroaimant pour notre nouveau woofer de 40 cm. Grâce aux logiciels de simulation et aux matériaux actuels, cette solution extrême qui remonte aux origines mêmes du haut-parleur a pu être optimisée pour fournir toute la force souhaitée et fait l’objet d’un brevet. Le champ magnétique dans l’entrefer atteint 1,75 Tesla (0,9 pour le woofer de la précédente grande Utopia Be pourtant doté d’un aimant Multiferrite) pour fournir un facteur de force (la vraie puissance du moteur) de 34 T.m. Objectif atteint : le rendement pour 1 W à 1 m atteint 97 dB, alors que la fréquence de résonance tombe à moins de 24 Hz. Là est la vraie performance.
L’électroaimant EM est constitué d’une bobine de cuivre de 7 kg. Le moteur incluant la bobine pèse 22 kg. Au total le poids du 16" est de 24 kg. Un “monstre” au sens littéral du terme dont les coûts de fabrication sans comparaison avec un aimant classique ne sont envisageables que sur des enceintes d’exception haut de gamme.
Grave sur mesure
Le haut-parleur EM nécessite une alimentation externe (avec reconnaissance automatique du signal) pour alimenter la bobine de cuivre de l’électroaimant, connectée en permanence à la Grande Utopia EM. Développée et construite en France, cette alimentation est réglable sur 6 paliers (soit une puissance variant de 9 à 90 W) dont une position nominale équivalente à un niveau de grave parfaitement aligné sur les autres registres pour des conditions de mesures en laboratoire. Ce qui correspond assez mal à la réalité d’une salle d’écoute, dont les dimensions, les proportions, la nature des murs (leur rigidité) ou encore l’ameublement, influent dans des proportions considérables sur le rendu du grave et de l’extrême grave. C’est pourquoi chaque palier de l’alimentation correspond à une
incrémentation du niveau de 2 dB sur le 16" EM. Grâce aux autres réglages du grave disponibles à l’arrière de la Grande Utopia EM, la
souplesse d’utilisation est totale et le couplage pièce d’écoute/grave est toujours obtenu quelles que soient les circonstances.
Rappel des fondamentaux :
l’accélération du cône répond à la formule a=BLi/m où B est le flux magnétique dans l’entrefer (en Tesla), L la longueur de la bobine, i l’intensité du courant délivré par l’amplificateur et m la masse de l’équipage mobile (cône, bobine, suspension). On peut toujours raconter de jolies histoires, mais pour faire accélérer le cône et obtenir un maximum de dynamique, il vaut mieux commencer par un BL élevé.
Béryllium génération IAL 2
Le tweeter à dôme inversé de la Grande Utopia Be avait déjà démontré la supériorité du Béryllium pur dans les fréquences élevées grâce à ses qualités mécaniques. Deux fois et demi plus léger que le titane, mais 7 fois plus rigide à masse égale (le béryllium est le seul métal capable de rayer le verre), ce matériau combine toutes les qualités pour offrir un rendement élevé et une bande passante très étendue vers le haut. Six ans après le premier tweeter à dôme inversé en béryllium couvert par un brevet, celui de la Grande Utopia Be, notre expertise n’a jamais cessé d’évoluer. Parallèlement, notre autre obsession, amorcée depuis Electra 1000 Be et sa technologie IAL (Infinite Acoustic Loading) est de faire descendre le tweeter le plus bas possible pour aboutir à un haut-parleur très large bande. L’association du dôme inversé et de sa suspension en Poron®‚ est décisive sur ce point. En ce sens cette démarche rejoint celle du woofer EM : comment monter haut, descendre bas, avec un rendement très élevé ? Comment faire coexister des principes si diamétralement opposés ? En reconsidérant encore une fois la conception du tweeter en revenant aux fondamentaux. Nous sommes donc partis du modèle IAL avec comme seul impératif d’aller encore plus loin dans tous les domaines. Le principe repose sur un tweeter pensé comme n’importe quel autre haut-parleur, l'arrière du dôme et de sa suspension étant totalement dégagés, pour être chargés par une cavité accordée. Double avantage : conserver une masse mobile très faible et limiter à l’extrême la compliance pour avoir une réponse étendue dans le bas et abaisser la f fréquence de résonance. Là est la clef : il est impératif de rejeter cette fréquence le plus bas possible, pour qu’elle n’interfère pas avec le rendu sonore. Surtension, distorsion, agressivité, sont les signes les plus évidents d’une fréquence de résonance insuffisamment basse. En passant de 1280 Hz sur la Grande Utopia Be à 528 Hz, le progrès accompli est net, avec une marge de sécurité considérable par rapport à la bande passante utile du tweeter, de 2,2 kHz à 40 kHz. Confier la bande médium très critique à l’oreille entre 2 et 5 kHz à un tweeter à dôme ultra-léger plutôt qu’au cône d’un médium, c’est une expérience unique en termes de précision, de définition et de spacialisation. Aucun autre transducteur d’aigu au monde n’est capable de telles performances.
Utopia 3° génération
La technologie du sandwich composite W est une des plus fameuses inventions de Focal, une innovation toujours d’actualité et à la pointe car elle n’a jamais cessé d’évoluer. Le W naît en même temps que la Grande Utopia de 1995. À l’époque, le but était de s’approcher de l’idéal théorique qui consistait à obtenir simultanément trois qualités essentielles que tout oppose : créer un matériau à la fois ultra-léger, mais plus rigide qu’aucun autre, et bénéficiant d’un amortissement interne élevé pour éviter toute coloration du son. De cette volonté, le sandwich W fut une réponse admirable, mais sa réalisation d’une incroyable complexité devait le cantonner au rayon d’expérience de laboratoire, réservée exclusivement à la Grande Utopia. Depuis nous n’avons jamais cessé de progresser, grâce à la proximité de notre centre de Recherche & Développement et nos ateliers de fabrication des cônes. Le W équipe aujourd’hui nombre d’enceintes Focal. Sept ans plus tard, le W connaît une première évolution majeure brevetée. En combinant, des voiles de verre de différentes densités et en différentes couches (de 1 à 3 sur les faces avants et arrières du cône), mais aussi des mousses internes de différentes épaisseurs, nous apprenons à sculpter la courbe de réponse des haut-parleurs et à maîtriser une à une toutes les caractéristiques du cône selon qu’il est utilisé pour un woofer ou un médium. La troisième génération de cônes W apparaît avec la ligne Utopia 3 avec la découpe laser qui nous permet une fois de plus de progresser. La précision du laser nous permet d’effectuer des découpes impossibles à réaliser auparavant, un point capital lorsque l’on connaît l’influence du profil du bord du cône sur les caractéristiques du haut-parleur hifi haut de gamme. Bord droit ou incliné, découpe ronde ou pas tout à fait ronde, cette nouvelle évolution du W nous a permis notamment de réaliser le woofer/médium de la Diablo, dont un des points clefs est le couplage suspension/cône. Ce qui était impossible avant devient un défi à chaque fois relevé par Utopia.
Le Filtre OPC +, un filtre parfait
Une autre innovation clef liée à la Grande Utopia de 1995, le filtrage OPC (Optimum Phase Crossover) provient d’une réflexion d’une troublante simplicité : un filtre est acoustiquement parfait, en phase comme en amplitude, lorsqu’il ne fait que filtrer et en aucun cas ne vient corriger un défaut d’un transducteur. Ce qui suppose que les haut-parleurs doivent avoir une bande passante linéaire et étendue bien au-delà de la fréquence de filtrage pour ne pas interférer. C’est une démarche permanente chez Focal : régler le problème à la source pour ne pas avoir à corriger électriquement des défauts mécaniques qui masquent un problème sans jamais le résoudre complètement. L’OPC+ s’inscrit dans cette démarche. Il propose pour la première fois la faculté d’adapter la courbe de réponse de l’enceinte à l’acoustique de la pièce, de personnaliser la balance tonale en fonction du temps de réverbération lié à la taille de la pièce, la nature des surfaces claires ou mates, l’ameublement, ou simplement les préférences sonores de chacun. Des réglages fins sont ainsi disponibles pour intervenir sur le grave, le bas-médium, le médium et le tweeter, sans altérer l’intégrité musicale. En effet, les composants additionnels nécessaires à ces corrections sont systématiquement placés en parallèle avec les résistances, selfs et condensateurs utilisés en configuration nominale d’origine. Des composants qui ont été systématiquement écoutés en aveugle pour ne pas se laisser influencer ni par les modes du moment, ni par des marques réputées. Au final, le filtre 4 voies de la Grande Utopia EM est réparti en trois blocs dans le corps de l’enceinte.
Adjustable Focus Time
La forme très structurée de la Grande Utopia EM suggère immédiatement une sorte de colonne vertébrale. Effet de style gratuit ? Non, puisque l’axe design retenu pour Utopia 3 écarte tout superflu. La fonction appelle la forme et si la Grande Utopia EM évoque bien une colonne vertébrale, c’est parce qu’elle est articulée. Véritable ADN d’Utopia depuis le commencement, le Focus Time consiste à placer les haut-parleurs sur un arc de cercle pour les orienter vers un point d’écoute. La Grande Utopia EM va jusqu’au bout de cette démarche car elle propose un réglage mécanique pour optimiser le “Sweet Spot” (point d’écoute idéal) selon la distance. Articuler une enceinte de 260 kg aurait dû être un argument irrecevable au moins, inconcevable sans doute. Mais trop irrésistible pour ne pas être tenté. Grâce à un système de vis sans fin actionnée par une manivelle (gainée de cuir Chapal sans couture, le top du luxe ”Made in France“) logée dans le corps arrière du compartiment tweeter, les 4 caissons supérieurs de la Grande Utopia EM se déploient. Au final, une utilisation simple, une manipulation tout en douceur, et la satisfaction indescriptible d’avoir tenté et réussi l’impossible. Un peu de folie fait avancer les Utopies.
Structure Gamma
Le rôle de la Gamma Structure est une fois de plus d’une évidente simplicité. Toute la force du moteur magnétique doit être transmise au cône du haut-parleur. Si l’enceinte bouge, même de manière imperceptible, si elle se déforme (vibrations), c’est qu’il y a déperdition d’énergie. L’enceinte doit donc opposer une inertie et une rigidité telle, qu’elle doit absolument résister à cette force : c’est le principe de la Gamma Structure. Pour faire face à la force de l’électroaimant EM du woofer notamment, la Grande Utopia EM s’alourdit de 50 kg par rapport à la version Be pour atteindre 260 kg. L’objet reste néanmoins maîtrisable, car la tête bas-médium est désormais amovible, la Grande Utopia étant livrée en deux parties. Pour lutter contre les vibrations, nous avons fait appel à un spécialiste français, leader européen de la question qui a mis tout son savoirfaire pour livrer une cartographie vibratoire de nos coffrets. Où l’on voit clairement que la masse ne résout pas tout, ni l’épaisseur des parois atteignant pourtant 6 cm de MDF, mais que l’adjonction de renforts idéalement placées grâce à l’analyse des données devient d’une redoutable efficacité. La nouvelle Grande Utopia EM, mais aussi tous les autres modèles de la gamme Utopia 3 offrent le référentiel mécanique parfait qui est la marque d’une enceinte de référence.
Finitions des enceintes Focal Utopia III
Utopia 3 est disponible en 3 versions standards, Carrara, Imperial Red et Black Lacquer.
Autres finitions disponibles « à la demande ».
Grande Utopia EM, la meilleure enceinte du monde ?
