Takao Kyotani et Yosuke Takubo, ingénieurs chez Audio-Technica, nous parlent du développement de l'A2DC.

Succès des écouteurs intra-auriculaires avec câbles détachables

Les écouteurs intra-auriculaires avec câbles détachables sont devenus extrêmement populaires, et cet engouement a donné naissance à une nouvelle vision du câble de remplacement. Un des standards de connecteurs les plus communément utilisés pour les câbles de casque est le connecteur MMCX (MicroMiniature CoaXial). Cependant, les connecteurs MMCX ne sont pas parfaits, et l'on a pu identifier plusieurs problèmes lors de leur utilisation depuis que les câbles détachables pour casque ont été commercialisés.

Audio-Technica a adopté au départ le connecteur MMCX, mais depuis la sortie du casque ATH-CKS1100iS en 2015, la compagnie utilise son connecteur propriétaire A2DC (Audio Designed Detachable Coaxial, coaxial détachable conçu pour l'audio) qui a été développé en interne pour tous ses écouteurs intra-auricaulaires (et une sélection de casques circum-auraux) avec câbles détachables. La compagnie a aussi produit des câbles de remplacement compatibles A2DC, et des sociétés tierces ont elles aussi récemment commercialisé des câbles compatibles A2DC.

Problèmes avec le connecteur MMCX

Le connecteur MMCX habituellement utilisé pour le marché des écouteurs intra-auriculaires n'a pas, à l'origine, été conçu en tant que connecteur audio, mais comme un standard pour les connecteurs d'appareils sans fil. Mais plusieurs fabricants d'écouteurs intra-auriculaires ont découvert qu'un câble avec connecteur MMCX pouvait fournir une solution simple de remplacement pour les câbles endommagés, et ont donc commencé à utiliser ces connecteurs pour leurs écouteurs. Plus tard, des marques tierces de câbles ont commencé à vendre des câbles de remplacement avec connecteurs MMCX, et le connecteur est rapidement devenu très répandu dans l'industrie.

Connecteur MMCX (côté mâle) généralement utilisé pour les câbles

Cependant, avec cet accroissement de sa popularité, des problèmes se sont révélés récurrents. Un des plus connus est que la connexion est trop lâche, le connecteur pouvant alors facilement se détacher. À l'inverse, certains câbles se fixent de façon trop serrée et sont difficiles à débrancher. Il existe aussi des problèmes dûs à la rotation, causant des interruptions audio et des bruits indésirables. Les câbles avec connecteurs MMCX peuvent aussi se tordre facilement.

"Le premier problème avec les connecteurs MMCX était que, structurellement, il existe une zone dans laquelle les côtés mâle et femelle ne sont plus jointifs quand le connecteur bouge. Cela peut causer des bruits et des interruptions audio", explique Tabuko.

"Comme la partie non-jointive est extrêmement petite, même si le connecteur bouge pendant que vous écoutez quelque chose, vous ne remarquerez généralement aucune différence. Cependant, nous voulions éliminer autant que possible toute probabilité de bruit ou d'interruption audio."

Le problème des connecteurs MMCX qui ne s'ajustent pas parfaitement l'un à l'autre est aussi dû à leur structure. Même si les connecteurs MMCX sont dans la fenêtre de tolérance (marge d'erreur en fonction des dimensions telle que définie par le standard), si cette valeur augmente, il y aura des cas où les connecteurs ne seront pas correctement jointifs. De plus, s'ils le sont, mais que la tolérance est trop large, le problème précédemment décrit de zones de déconnexion deviendra encore plus sévère, et il deviendra difficile de garantir une connexion stable.

En considérant le fait que ce n'était pas à l'origine un connecteur conçu pour l'audio, la conception du MMCX n'est pas fautive. Mais pour l'utilisateur, c'est un problème majeur. Takubo nous dit qu'à partir du moment où les connecteurs MMCX ont gagné en popularité il a "voulu développer un connecteur pour écouteurs intra-auriculaires avec des spécifications optimisées pour les besoins de l'audio."

Les raisons du développement du connecteur A2DC

Le premier modèle d'écouteurs intra-auriculaires avec câble détachable produit par Audio-Technica fut le ATH-CK100PRO, qui a été commercialisé en 2011. C'était un modèle haut de gamme doté de transducteurs à triple armature symétrique et il utilisait des connecteurs MMCX.

Nos premiers écouteurs intra-auriculaires avec câble détachable, l'ATH-CK100PRO, utilisaient des connecteurs MMCX.

Mais, à cette époque, l'équipe de recherche et développement de la compagnie a identifié les problèmes liés aux connecteurs MMCX et, afin de rendre l'ATH-CK100PRO aussi petit que possible tout en améliorant son port, elle a pris la direction opposée du standard de l'industrie en attachant un plus petit connecteur mâle aux écouteurs et un plus gros connecteur femelle au câble. Il est donc devenu impossible d'utiliser des câbles standards de remplacement produit par des compagnies tierces qui plaçaient le connecteur mâle sur leur câble. Du point de vue d'un fabricant, pour construire un produit qui soit aussi fiable que possible, il devenait raisonnable de développer un connecteur spécifique afin de garantir une connexion plus sûre.

La série IM d'écouteurs intra-auriculaires, commercialisée en 2013, n'utilisait plus le connecteur MMCX, mais un connecteur deux contacts propriétaire. Même si la stabilité de la connexion était supérieure à celle du MMCX, il y avait encore un problème qui le faisait se connecter de façon trop serrée ou trop lâche. De plus, Audio-Technica prévoyait de doter sa gamme de casques circum- et supra-auraux de câbles détachables, et a donc décidé de développer un autre connecteur propriétaire, l'A2DC.

La structure de l'A2DC résout les problèmes spécifiques du connecteur MMCX

L'ATH-E70 utilise le connecteur A2DC

Dans les connecteurs MMCX, il y a une broche au centre de la prise mâle, et un anneau externe. On trouve le réceptacle pour la broche au centre de la prise femelle. La conductivité s'opère quand la broche centrale (conducteur interne) et l'anneau externe (conducteur externe/masse) de la prise mâle sont reliés à leurs connecteurs correspondants dans la prise femelle.

Voici le connecteur générique MMCX (côté mâle)

La structure du connecteur A2DC, cependant, est telle que la section externe de la prise mâle (conducteur externe/masse) est divisée en languettes qui appuient et poussent vers l'extérieur comme un ressort. Ainsi, la section externe de la prise mâle peut être fixée de façon plus fiable à son récepteur dans la prise femelle. Cette structure résout le problème de connectivité aléatoire entre prises mâle et femelle.

Côté mâle du connecteur A2DC. Des fentes séparent l'anneau externe en languettes.

La prise mâle est équipée d'un récepteur pour broche entouré de plastique.

Ce type de structure reste solide même après des connexions/déconnexions répétées. Tabuko : "La forme du connecteur A2DC garantit qu'il se connecte toujours en toute sécurité. Le fait que l'anneau côté mâle s'ouvre vers l'extérieur implique qu'il agit comme un ressort. Il y a un autre avantage à cela car, même s'il y a beaucoup de connexions/déconnexions, il ne s'use pas facilement. Cela veut dire qu'il procurera une connexion stable sur une plus grande période, même s'il est branché/débranché sans arrêt.“

Kyotani : “Comme il y a de la flexibilité dans la section anneau par rapport au connecteur MMCX, cela a un avantage certain, car la connexion peut être maintenue, même avec une tolérance plus large."

Image en coupe d'une connexion A2DC

Un connecteur plus grand améliore la qualité sonore

La broche centrale du connecteur MMCX est dans la prise mâle, tandis que celle du connecteur A2DC est dans la prise femelle, avec le réceptacle pour la broche au centre de la partie mâle. De plus, la zone entourant le réceptable est renforcée de plastique, ce qui lui évite de se dilater et évite à la broche de se casser.

Le connecteur A2DC de l'ATH-CK2000Ti (côté femelle)

Le connecteur A2DC est plus grand que le connecteur MMCX, et la section en anneau est plus longue et d'un diamètre plus large. Cela permet une plus grande surface de connexion, une plus grande stabilité, une impédance plus basse et une qualité sonore améliorée par rapport au connecteur MMCX.

Côté femelle du connecteur A2DC

"La raison pour laquelle la taille de l'A2DC est supérieure à celle du connecteur MMCX tient dans le fait que nous savions qu'il serait aussi utilisé pour les casques circum- et supra-auraux", explique Tabuko. De fait, le connecteur A2DC a déjà été adopté sur l'ATH-ADX5000, le casque ouvert haut de gamme de la compagnie, ainsi que sur le casque fermé ATH-MSR7b, dont l'utilisation nomade est revendiquée.

Le connecteur MMCX de l'ATH-CK100PRO (côté femelle) est à droite de l'image. Le centre montre le connecteur A2DC (côté femelle). Notez la différence de taille entre les deux connecteurs.

Le connecteur A2DC ne tourne pas facilement sur lui-même

Une des forces du connecteur A2DC est que les prises ne tournent pas facilement sur elles-mêmes. Les connecteurs MMCX offrent peu de résistance à la rotation de leurs prises, et ont tendance à tourner si une pression rotative leur est appliquée. Cela résulte en une connexion moins stable et à l'usure du connecteur. Une telle usure peut provoquer une accumulation de poussière et engendrer du bruit. Avec le connecteur A2DC, la section en anneau s'écarte vers l'extérieur, augmentant la résistance à la rotation. Ainsi, il est plus difficile de provoquer une rotation non intentionnelle au connecteur et causer de l'usure.

Peu importe la qualité de la conductance du câble, elle n'aura pas d'impact si la connexion est instable. La connexion sécurisée de l'A2DC élimine les interruptions audio et aide à délivrer la meilleure qualité sonore possible.

Les câbles de remplacement utilisant le connecteur MMCX sont toujours produits par plusieurs compagnies, ce qui minore les problèmes spécifiques de la tolérance du connecteur, nous explique Kyotani.

Kyotani : "Même si les câbles de remplacement avec des connecteurs MMCX ont été produits en masse, il existe toujours une grande marge d'erreur dans la taille de ces connecteurs, même s'ils sont considérés comme étant dans la fenêtre de tolérance. Pour cette raison, et en fonction des câbles de remplacement utilisés, on a pu lire de nombreux articles sur des écouteurs intra-auriculaires pointant les interruptions audio. Nous espérions apporter des améliorations à ce niveau en utilisant les connecteurs A2DC."

Selon Kyotani, en utilisant le connecteur A2DC, Audio-Technica a vu une réduction significative du nombre de réclamations à propos de défauts ou de problèmes concernant les connecteurs de ses écouteurs intra-auriculaires.

Les câbles de remplacement HDC sont munis de connecteurs A2DC

En 2016, Audio-Technica a commercialisé la série HDC de câbles de remplacement qui utilisent des connecteurs A2DC. C'est une gamme riche de câbles conçus pour un grand nombre de casques et équipée de différentes prises de sorties, de connecteurs standards 3,5 mm aux connecteurs symétriques 2,5 et 4,4 mm.

Série HDC : les câbles de remplacement Audio-Technica utilisant des connecteurs A2DC

Kyotani :" Tous nos casques utilisant des câbles détachables dotés de connecteurs A2DC sont conçus pour offrir une grande qualité sonore en utilisant le câble inclus. Cependant, le nombre d'utilisateurs qui préfèrent utiliser d'autres câbles a augmenté, tout comme les demandes en câbles dotés d'une meilleure qualité sonore, ce qui nous a conduit à adopter le connecteur A2DC pour nos câbles de remplacement."

Les câbles Audio-Technica ont été conçus pour reproduire le haut niveau de performances qui était caractéristique des câbles inamovibles de la compagnie. Pour cette raison, la compagnie n'a pas voulu introduire une gamme qui aurait modifié le caractère du son.

Audio-Technica souhaite que ce connecteur devienne un standard largement utilisé

Pour revenir au connecteur A2DC proprement dit, le processus de développement d'un connecteur prioritaire implique de nombreux essais et erreurs. De la conception aux choix des matériaux, Audio-Technica a testé un grand nombre de formes et de types, nous explique Tabuko.

"Au stade du prototype du connecteur A2DC, une difficulté dans la sélection des matériaux était que la connexion via le principe de ressort était trop forte, et on ne pouvait plus le détacher (rires). Nous avons eu un problème similaire avec la forme. Nous avons réalisé un prototype de connecteur fileté, mais il était trop petit et difficile à enlever. Nous sommes finalement parvenus aux caractéristiques du connecteur A2DC en expérimentant sur un grand nombre de prototypes."

Kyotaini (à gauche) et Takubo (à droite) affirment vouloir étendre l'usage des connecteurs A2DC à un grand nombre de câbles et écouteurs intra-auriculaires.

Le connecteur A2DC a été conçu pour répondre aux problèmes générés par le connecteur MMCX, mais l'application de ce nouveau connecteur aux écouteurs intra-auriculaires est pour l'instant limitée aux produits Audio-Technica. La compagnie souhaite faire de ce nouveau connecteur une norme qui serait aussi disponible pour les autres fabricants, afin que sa supériorité puisse être expérimentée par un plus grand nombre d'utilisateurs. En termes de câbles, Audio-Technica a vu émerger des offres provenant de compagnies tierces qui utilisent des connecteurs A2DC.

Kyotani précise que "s'il existe des fabricants qui sont intéressés par le connecteur A2DC, nous serons ravis d'entendre leurs besoins afin de pouvoir y répondre." De fait, Audio-Technica a déjà reçu des demandes de compagnies qui veulent utiliser les connecteurs A2DC.