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La correction de courbe de réponse RLC parallèle

Mise à jour : 2011-08-05.

Remerciements :

Ce chapitre n'aurait jamais vu le jour sans l'aide d'un tableur d'un Internaute, qui m'a explicitement demandé à ne pas être cité.
Je n'ai fait que transposer les formules en PHP (ce qui n'est pas aussi simple que cela), et assurer l'ergonomie habituelle de ce site.
Tout le savoir revient à l'Internaute qui m'a aidé...

Remarque :

Sous le terme RLC, il y a deux corrections complètement différentes :

• Il y a une correction "RLC série", qui se branche en parallèle aux bornes d'un haut-parleur dans le but de linéariser la courbe d'impédance.
  Cette correction n'est pas traitée dans ce chapitre.
   

• Il y a une correction "RLC parallèle", qui se branche en série avec un haut-parleur dans le but de linéariser la courbe de réponse.
  Cette correction est traitée ci-dessous.

Correction de courbe de réponse RLC parallèle :

La correction de courbe de réponse RLC parallèle a pour but de corriger les accidents dans la courbe de réponse dans le médium, quand ces accidents se traduisent par une remontée de niveau en plateau sur une bande de fréquence assez large.
L'application typique est la correction de la courbe de réponse des haut-parleurs large bande.
Ce n'est pas la seule, les haut-parleurs qui montent dans le médium peuvent aussi en avoir besoin.

En pratique, ce n'est sans doute pas la correction RLC la plus efficace, une simple correction RL donne souvent de meilleurs résultats.
Comparez les courbes de correction d'un correcteur RLC et RL, avec vos valeurs, vous serez certainement convaincu.
Les explications de cette correction RL sont au chapitre Correction de la taille de la face avant de l'enceinte.

Schéma du circuit de cette correction :

• La self se comporte comme un filtre passe bas, et atténue les fréquences au dessus de sa fréquence de coupure.
  Aux basses fréquences, la résistance de la self est très faible, il n'y a pratiquement pas d'atténuation.
   

• La capa se comporte comme un filtre passe haut, et atténue les fréquences au dessous de sa fréquence de coupure.
  Aux fréquences élevées, la résistance de la capa est très faible, il n'y a pratiquement pas d'atténuation.
   

• Si les deux coupures sont très éloignées l'une de l'autre, il y aura un grand trou dans la courbe de réponse situé exactement entre les deux coupures.
  La résistance à pour but de limiter l'atténuation a cette fréquence centrale.
  C'est également a cette fréquence centrale que sera calculée l'atténuation globale.

Regardons une courbe de réponse qui a besoin d'une correction RLC :

Le but est de trouver la correction qui va linéariser cette courbe de réponse avec un plateau dans le médium.
Une courbe de réponse localement en cloche est plus facile à corriger qu'un plateau...

Il est possible de calculer une fréquence centrale FC située exactement entre F1 et F2, et de relever la valeur d'atténuation qui sera nécessaire, +2.0 dB dans l'exemple ci-dessus.
Vous pouvez enfin essayer à la simulation plusieurs valeurs de R, L et C, pour déterminer ce qui est susceptible de marcher le mieux dans votre cas, et de finir la mise au point à l'écoute car il n'y a que ça de vrai.

Formulaire pour le calcul de votre correcteur :

Le correcteur calculé est un correcteur RLC, avec le coefficient Q de la correction.
Le correcteur affiché est celui que vous avez choisi, RLC, RC ou RL.

Pour élargir la zone de correction, choisissez un Q plus faible.
Pour une action très ciblée sur la courbe de correction, choisissez un Q plus élevé.

Correcteur à calculer :	RLC RL RC
Fréquence centrale de la correction en Hz :
Atténuation à la fréquence centrale en dB :
Impédance linéarisé du HP en Hz :
Coefficient Q de la correction :

Formulaire inversé pour vérifier votre correcteur :

Pour la vérification d'un correcteur RL, vous n'avez pas à spécifier C.
Pour la vérification d'un correcteur RC, vous n'avez pas à spécifier L.
Dans les deux cas, le programme de calcul mettra tout seul la valeur qui convient : (C=0 pour correcteur RL, L=99*10⁹⁹ pour correcteur RC).

Correcteur à calculer :	RLC RL RC
R en Ohms :
L en mH (Inutile pour correcteur RC) :
C en uF (Inutile pour correcteur RL) :
Impédance linéarisé du HP en Hz :

Liens :

• http://perso.orange.fr/f5zv/RADIO/RM/RM23/RM23I/RM23i05.html

• http://pagesperso-orange.fr/f5zv/RADIO/RM/RM23/RM23I/RM23i10.html : Coefficient de surtension d'un circuit bouchon.

• http://rouxphi3.perso.cegetel.net/Resources/RLC.pdf

• http://www.epsic.ch/branches/electrotechnique/theorie/rlcparallele/300.html

• http://licencer.free.fr/RLC.html#parallele

• http://sitelec.free.fr/cours/rlrcparalleles.pdf

• http://www.lalena.com/Audio/Calculator/Contour/

Correcteur RLC ou RL parallèle et Qts du haut-parleur

Mise à jour : 2008-12-30.

Ce correcteur est un filtre passif avec deux composants, une self et une résistance.
Il existe une solution avec trois composants, avec un condensateur en parallèle.
Ces deux ou trois composants sont branchés en parallèle entre eux, le tout en série avec le haut-parleur.

Aux très basses fréquences, l'impédance du condensateur est infinie, celle de la self est nulle.
Il ne reste que la résistance de la self au courant continu, et la résistance en parallèle.
Dans notre exemple ci-dessus, la résistance de la self est de 0.6 ohms, avec 24.7 Ohms en parallèle.
La résistance équivalente est R_eq = 24.7 x 0.6 / ( 24.7 + 0.6 ) = 0.586 Ohms.

La formule de calcul des résistances en parallèle est :
1/R_eq = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/R_n
Dans notre cas nous avons :
1/R_eq = 1/24.7 + 1/ 0.6 + 1/Infini.
Mathématiquement 1/Infini = 0. La formule devient :
1/R_eq = 1/24.7 + 1/ 0.6 <==> R_eq = 24.7 x 0.6 / ( 24.7 + 0.6 ).

Cette résistance modifie les paramètres T&S du haut-parleur :
Qes = Qes x ( Re + R_eq ) / Re
Qts = Qms x Qes / ( Qms + Qes )
Comme expliqué dans le chapitre Des données haut-parleur justes.

Si vous utilisez un correcteur RL ou RLC parallèle, n'oubliez pas d'en tenir compte dans les calculs de volume et d'évent de votre enceinte.
Si vous rajoutez un correcteur RL ou RLC parallèle après coup, refaites donc le réglage avec un évent plus long...

Annexe :

Correction de la taille de la face avant des enceintes

Mise à jour : 2010-02-21.

Correction en passif :

J'ai fait un test sur les enceintes de ma fille, équipée d'un FOSTEX FE164 dans une enceinte de 37.5 cm de haut et 22.5 cm de large, montée sur un pied tubulaire...
L'évent est placé en face arrière, tenez en compte quand vous regarderez la courbe de réponse mesurée.

Cette solution a été élaborée à la mesure et finie à l'écoute.
Le réglage final à l'écoute s'est fait entre 4.7, 4.2, 3.9 et 3.3 Ohms. C'est 3.9 Ohms qui sont retenus.
Le filtre de correction est donc très simple, une self de valeur assez élevée, et une résistance.

Ce filtre convient pour mes enceintes, dans leur position d'écoute.
Relisez la rubrique "La pratique" pour savoir exactement le pourquoi de cette réserve.
Dans votre cas d'enceinte, et compte tenu de leur emplacement, les valeurs peuvent être un peu différentes.

Une correction de ce type est aussi proposé par Martin KING, (le site de référence sur les enceintes 1/4 d'onde et autre TQWT), avec un correcteur RC de linéarisation d'impédance dans le médium aigu.
Un autre lien dans le même site vers un fichier EXCEL.

Les accidents à 150 et 280Hz sont dus à a pièce.
La courbe tient entre +/- 2 dB entre 80 et 15000 Hz. Sans une égalisation active, difficile de faire mieux.
La courbe de phase minimum est bonne de 100 à 10000 Hz.
En dessous de 100 Hz, c'est le bass-reflex qui se voit. Ce qui est gagné sur la courbe de réponse est perdu sur la phase minimum.
Avec une égalisation active de la courbe de réponse, la courbe de phase minimum serait bien meilleure.

Cette courbe sur impulsion n'est là que pour me permettre d'étalonner mon système sur baffle plan.

Conclusion :

A quoi bon ajouter un tweeter à ces enceintes ?
Un tweeter FOSTEX FT17H est toujours monté dans l'enceinte, mais il est débranché car le large bande est bien meilleurs seul quand il est bien corrigé.
Faites des économies, les deux composants de correction sont moins coûteux qu'un tweeter et ses composants de filtrage...
Seul un amateur vous tiendra un tel propos, les vendeurs pensent avant tout à leur chiffre d'affaire...
Donnez moi un égaliseur, le résultat sera parfait, sans le moindre composant de correction.

Certain trouve l'écoute des larges bandes agressive dans le médium.
Avec la correction, il n'y a plus la moindre trace d'agressivité à ce niveau.

Merci pour votre visite.

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La structure et ce site ont été analysés par Thomas NADAUD en mars 2007, en vu d'une meilleure lisibilité pour le lecteur et d'un meilleur référencement dans Google.
Le site a été analysé en mai 2008 par Jérôme CATTIAUX pour rechercher et résoudre tous les ralentissements possibles dans les menus, le html, PHP et MySQL.
Philippe (Phil) m'a fait ajouter en mars et avril 2010 quelques balises Title aux endroits qui convenaient pour que Google s'y retrouve beaucoup mieux dans le site.
Cette action était assortie des liens pour constater les gains dans le référencement.