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2-6-3-2 : Le filtre à 24 dB Bessel sur le grave et à 12 dB Butterwoth sur la compression, 4/5
Mise à jour : 15 mai 2024
Les outils de calculs des filtres fonctionnent beaucoup mieux si vous avez choisis les HP dans les tables.
Pour les filtres avec HP relais, le choix préalable des HP est une nécessitée absolue.
Si vous arrivez sur cette page sans avoir choisi les HP, je vous invite à Aller faire votre choix des HP à filtrer, vous arriverez au chapitre "Impédance à la fréquence de coupure" ou vous aurez à choisir le HP de graves, puis le filtre et le tweeter deux chapitres après.Avant d'utiliser les formules ou les résultats de calculs de ce chapitre, je considère que vous avez pris connaissance du chapitre "Les limites du calcul des filtres passifs", et que vous avez compris la confiance relative qu'il faut avoir dans les résultats.
Les calculs effectués sont justes en faisant l'hypothèse que les HP sont assimilables à des résistances pures, ce qui est loin d'être le cas en pratique.L'idée que le même filtre passif peut convenir à plusieurs haut-parleurs est totalement fausse : Entre l'impédance à la fréquence de coupure qui varie avec l'inductance de la bobine mobile, les corrections de courbe de réponse intégrée au filtre (et non calculable ici), les atténuations différentes d'un HP à l'autre, les filtres sont toujours différents lorsqu'ils sont bien au point.
Les outils de ce site sont des calculateurs, les simulateurs sont beaucoup plus précis mais demandent d'avoir mesurer la courbe de réponse et de phase acoustique d'un coté, la courbe d'impédance et de phase électrique de l'autre, les HP montés dans leur enceinte définitive, pour pouvoir travailler.
J'insiste "lourdement", avec un calculateur vous devez finir la mise au point à l'écoute.Le chapitre "Mise au point des filtres" vous aidera à passer de la théorie à la pratique.
Les filtres à 2 voies à 24 dB/octave Bessel sur le grave et 12 dB Butterworth sur la compression.
Le but de ce filtre est de créer un retard avec le filtre sur le haut-parleur de graves, pour rattraper le recul de recul de la compression placée au bout du pavillon de médium-aigu.
C'est une solution utilisée par TAD sur ses Monitors de studio, mais avec un filtre à 36 dB/octave, ou avec trois filtres à 12 dB/octave, sur le graves.
Je n'exclus pas de calculer cette 2eme solution si je trouve les équations de calcul d'un filtre passif Bessel à 36 dB/octave.
La mise en série des filtres du 1ere et 2eme ordre est une piste que je n'ai pas regardé en passif.Vous devez passer par le Simulateur théorique de filtre JMLC pour trouver les bonnes fréquences de coupure et le retard apporté par le filtre.
Je vous invite à commencer avec les valeurs proposées ci-dessous.
Le décalage des fréquences de coupure permet d'avoir un raccord à -6 dB, signe d'une réponse en coincidence pratiquement plate.
Ce filtre crée un retard de 86 mm sur le grave, équivalent à une avancée de la compression + pavillon de 86 mm par rapport au grave. C'est le but recherché.
Un peu de calcul à partir de cet exemple, pour lequel j'estime la fréquence de coupure à -6 dB à 920 Hz.
Fréquence de coupure du grave : 1025 / 920 = 1.114 * fréquence_de_coupure.
Fréquence de coupure de la compression : 1200 / 920 = 1.304 * fréquence_de_coupure.
Délai du grave = 86 * ( 343707 / 920 ) = 0.230 * 343707 / fréquence_de_coupure.
Une vérification avec une coupure à 300 Hz confirme ces valeurs, qui sont une très bonne base de départ.Avec cette solution, plus la fréquence de coupure sera basse, plus le retard sera grand.
N'en demandez pas trop à votre compression, une coupure à -6 dB à la fréquence de coupure minimum autorisé par le fabricant, c'est bien !!!
En théorie vous pouvez mettre la fréquence de coupure minimum indiquée par le fabricant à -3 dB. En théorie seulement.
2-6-7-4 : Choix des selfs :
Mise à jour : 7 novembre 2023, Antimode 11.
Selfs à air ou selfs sur noyau métallique ?
Cette copie d'un courriel de Jean-Claude TORNIOR illustre parfaitement l'intérêt d'utiliser des selfs sur noyau métallique.
Outre l'aspect faible résistance interne, l'aspect prix est lui aussi plus que très intéressant.
Ce courriel est recopié ici avec l'accord écrit de son auteur, dans le plus strict respect des Règles déontologiques du site.Bonjour Dominique,
Je me suis permis de me balader un peu sur votre site et j'ai constaté à la vision de votre "caisse de selfs" qu'il n'y avait que des selfs à air.
Je me permets, à ce sujet, de vous apporter quelques réflexions personnelles.Il est en effet d'usage dans le "Monde Audiophile" de considérer que les selfs à air sont la panacée, au même titre que le fil de LITZ ( qui n'a pas été créé par le compositeur !... Hum...), les conducteurs monobrin, le fil d'argent et bien d'autres fantômes qui trouvent leurs sources dans une certaine logique de bazar dont on ne connaît pas précisément les sources.
En ce qui concerne les selfs, cette réputation découle d'une époque ou les matériaux ferreux utilisés avaient des propriétés médiocres qui faisaient que l'on pouvait les saturer lors de fortes puissances avec l'incidence d'une dérive des valeurs de l'inductance à ces fortes puissances.
Ce n'est plus le cas aujourd'hui avec l'utilisation de plaques de noyaux en mumétal ou en ferrite.
Depuis de nombreuses années, de très sérieux constructeurs utilisent exclusivement des selfs à noyaux (CABASSE, KLIPSCH, KEF, etc.).
Ces selfs à noyaux permettent surtout d'obtenir une valeur d'inductance plus pure, car non pervertis par la résistance du conducteur, en nécessitant moins de longueurs de câble.
- La première conséquence est la possibilité de filtrages plus efficaces.
- La deuxième conséquence est la possibilité d'utiliser des conducteurs de moindre section, ce dont nous connaissons l'influence bénéfique, de par notre métier, tout en conservant une résistance moindre.
Cette faible résistance en série d'une self de grave procurera un parfait amortissement du haut-parleur et par conséquent de magnifiques graves biens définis.
Le rendement sera aussi amélioréPour ma part, sur la "JCT Héritage", je n'utilise que des selfs à noyaux en ferrite avec du fil de 1,4mm en dessous de 150 Hz, pour une résistance totale de 0,2 ohms.
Pour les selfs de moyenne fréquence, le diamètre est de 0,8mm (maxi) pour une résistance inférieure à 0,5 ohms.
Ces selfs à Q élevé, utilisées en conjonction avec des condensateurs de haute qualité, peuvent créer des surtensions qu'il est toutefois facile d'amortir par une résistance ajustée, placée en série sur le composant relié à la masse.
Cette configuration vous permet de conserver le minimum de résistance en série avec le transducteur.
Pour exemple, si vous réalisez une cellule de grave pour le haut-parleur basse, vous placerez la self en série sur le haut-parleur et vous amortirez le condensateur à la masse (si c'est nécessaire) par une faible résistance en série ajustée pour amortir la surtension.Encore bravo pour l'intérêt de votre site.
Jean-Claude TORNIOR
À gauche, sans la résistance d'amortissement, à droite avec la résistance Ra (sous C3) d'amortissement de la surtension de la self.
Visualiser, et calculer le filtre passif à 24-12 dB :
Certain filtres demandent une correction des fréquences de coupure et un délais.
Les corrections, si elles sont nécessaires, vous seront proposées chapitre suivant.
Les valeurs proposées dans ce chapitre participent aux calculs des valeurs corrigées.
Un exemple :
Si un filtre demande un délais de 96 mm, et que vous entrez un délais de 2 mm dans ce chapitre, le calcul sera fait avec un délais de 96 + 2 = 98 mm.
Si vous entrez -2 mm dans ce chapitre, le calcul sera fait avec 96 - 2 = 94 mm.
La méthode est rigoureusement la même pour les fréquences de coupure, l'outil de calcul est fait pour vous simplifier le plus possible les choses.Les meilleurs résultats à l'écoute sont obtenus avec une mise en phase par recul du tweeter.
Le délais, s'il est nécessaire, vous sera proposé page suivante.
Si vous choisissez "Sans recul du tweeter", le calcul page suivante ajoutera un délais de mm sur le grave, et mettra le délais du tweeter à 0 mm.
Le délais du grave est modifiable ci-dessous dans le champs "Délais ou recul théorique du grave".
Vous verrez le résultat de ce choix sur la courbe de réponse.
Certain filtres sont très sensible, d'autres moins.Fréquence de coupure minimale de la compression supérieure à 21.5 * Fs.
Ce sera la valeur proposée par défaut, si vous pensiez couper plus bas.
Si vous n'êtes pas un expert ne coupez pas plus bas, choisissez plutôt une autre compression.
Le filtre à 24 dB Bessel sur le grave et à 12 dB Butterworth sur la compression :
Le besoin d'un délai sur le haut-parleur grave, pour essayer d'aligner son centre acoustique sur celui de la compression au bout de son pavillon sans trop avancer le pavillon, est pour moi le seul cas qui justifie un filtre à 24 dB/octave.
La combinaison Bessel à 24 dB/octave sur le grave et Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression est celle qui minimise les ondulations dans la courbe de réponse.
Un haut-parleur coaxial, avec la compression à l'arrière de l'aimant du haut-parleur de graves, appréciera aussi ce type de filtre.Pour avoir un délai plus grand, il faut passer au filtre à 36 dB/octave sur le grave, comme le fait TAD sur ses gros monitors de studio.
Si je trouve les équations de calculs d'un filtre Bessel à 36 dB/octave, j'ajouterai le cas.Utilisez des très grosses selfs à air Mundorff, L200, L250 ou L300, pour limiter la résistance en série avec le haut-parleur de graves.
Des selfs sur noyau metallique sont aussi une excellente alternative, beaucoup moins chère.
Un grand merci pour votre visite. --- Retour direct en haut de la page ---
Un grand-père facétieux disait à ses petits enfants que le grand truc blanc tout en haut du Puy-de-Dôme était un thermomètre géant : Quand il deviendra tout rouge il faudra vite se sauver, parce que le volcan va se réveiller !!!
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