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Simulateur théorique de filtres JMLC

Mise à jour : 2017-02-23


Jean Michel LE CLEAC'H a réalisé, il y a quelques années, un simulateur de filtres en utilisant un tableur.
Le simulateur que je vous propose ici est une transposition en PHP du tableur JMLC, pour une utilisation partout ou cela sera nécessaire dans le site, et pour tout les utilisateurs qui n'ont pas un tableur sur leur PC, ou qui sont sous MAC ou LINUX.
Que le simulateur soit au format tableur, ou transposé en PHP comme ici, il reste le simulateur de Jean MIchel LE CLEAC'H.
Mon travail n'est qu'une conversion de format et d'aspect. Sans la base du tableur de Jean Michel, j'aurai été incapable de faire cette application.
Merci de ne pas m'attribuer des mérites qui ne me reviennent pas.

Jean-Michel nous a malheureusement quitté brutalement fin décembre 2013. Je ne le connaissais que par les forums.
En hommage a sa mémoire, je maintiendrai en ligne son travail aussi longtemps que possible.

Sur cette base qui ne m'appartient pas, j'ai fait des évolution qui ne dénature en rien le travail de Jean Michel :

  • Le passage de trois à quatre voies, pour vous permettre de calculer vos enceintes avec le SUB.
  • L'affichage de la courbe de phase en vu d'une utilisation dans RepHase pour la correction de la phase acoustique.
  • L'affichage de la réponse sur un signal carré à 5 fréquences différentes. Avec le recul, ce n'est pas le plus utile...
  • Les afichages en clair des valeurs caractéristiques, ondulation des courbes de réponse, maximums des courbes de délais, croisement des courbes de réponse.
  • Prise en compte de plusieurs autres filtres avec des pentes différentes, pour pouvoir simuler la combinaison de la coupure acoustique d'un HP avec sa coupure électrique.
  • Prise en compte des coupures acoustiques (actuellement en développement, terminé pour le SUB).

D'autre part, le fait d'avoir le simulateur en PHP permet de l'utiliser partout ou celà est nécessaire dans le site. L'exemple le plus parlant est dans le calcul des filtres passifs. Certain filtres demandent des corrections des fréquences de coupure qui sont vu immédiatement avec le simulateur. D'autres combinaisons de filtres sont sans intérêt, là aussi vous le voyez.


Entrée des paramètres de la simulation :

Calcul en 2 voies : Faites un MUTE sur le grave et un MUTE sur le médium.

Calcul en 3 voies, 2 solutions rigoureusement équivalente :

  • Faites un MUTE sur le grave et un ON sur le médium.
  • Faites un ON sur le grave et un MUTE sur le médium.

Calcul en 4 voies : Faites un ON sur le grave et un ON sur le médium.

Un filtre sur OFF ne filtre pas. La courbe de réponse reste linéaire, sans atténuation.


Pour une bonne utilisation de cet outil de simulation, vous devez chercher un filtre qui correspond à la courbe de réponse de votre HP filtré : Si votre tweeter à une atténuation naturelle à 18 dB/octave en dessous de 2000 Hz, et que vous le filtrez à 18 dB/octave électriquement à 2500 Hz, vous devez faire la simulation avec un filtre qui sera certainement à 36 dB/octave.
Une coupure acoustique se comporte aussi comme un filtre, ce point est trop souvent oublié.


ON / MUTE Filtre Pente Fréquence de coupure
(idem DCX) en Hz
Délais
(idem DCX) en mm
Branchement Gain
en dB
TWEETER
Filtre passe haut
MEDIUM
Filtre passe bas
Filtre passe haut
GRAVE
Filtre passe bas
Filtre passe haut
Filtre acoustique
passe haut
En test

SUB
Filtre passe bas
Filtre acoustique
passe haut

Echelle Délais .

Courbe de réponse théorique des filtres, réalisé à partirdu tableur EXCEL de Jean Michel Le Cleac'H
Courbe de réponse théorique sur un signal carre, réalisé à partirdu tableur EXCEL de Jean Michel Le Cleac'H


Interprétation de la simulation :

  • La courbe rose, la réponse totale dans l'axe, doit rester aussi proche que possible du 0 dB.
  • La courbe jaune, la réponse en coïncidence, doit rester aussi proche que possible de la réponse totale dans l'axe pour éviter une signature sonore.
    Les explications sur la réponse en coïncidence.
  • Les courbes de délais de phase et de groupe doivent rester aussi proche que possible du 0 mm. Plus vous vous éloignez du 0 mm, moins l'écoute est bonne.
  • La réponse sur un signal carré sera ce qu'elle sera si vous respectez les trois premiers points.

La seule courbe rose, la réponse totale dans l'axe, bien linéaire à 0 dB ne suffit pas pour faire un bon filtre.

Il n'y a pas de secret, pour garder les délais à 0 mm, et avoir une réponse sur un signal carré pratiquement idéale, il faut filtrer à 6 dB/octave, ou utiliser un HP relais. La réponse en coïncidence, la courbe jaune, ne sera pas bonne.
Si vous privilégiez la réponse en coïncidence, en limitant les variations sur les deux courbes de délais, alors la réponse sur un signal carré ne sera pas bonne.
La perfection n'est pas de ce monde, il n'y a pas de solution idéale sur tout les critères.


Hypothèses de la simulation :

Ce simulateur fonctionne sur deux hypothèses qu'il n'est pas inutile de rappeler :

  • La bande passante des haut-parleurs est infinie, avec une phase acoustique nule.
    (Pour les signaux carré, l'infini est limité à 198450 Hz, avec pas moins de 2835 valeurs calculées à 70 Hz, et seulement 18 à 5670 Hz.)
  • Les haut-parleurs sont assimilable à une résistance pure, avec une phase électrique nule, lorsqu'ils sont filtrés en passif.

Si les hypothèses ne sont pas vérifiées, la simulation est "plus ou moins" fausse.


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