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Quand les filtres prennent du retard

Mise à jour : 10 décembre 2017.


Mise en phase sur une impulsion :

Les centres acoustique des haut-parleurs doivent être placé dans le même plan vertical, si le filtre de coupure n'ajoute pas son retard, pour avoir une bonne réponse sur les impulsions.
Avec une enceinte composée d'un HP de grave-médium à cône, et d'une compression + pavillon pour le médium aigu, cela oblige à avancer sensiblement le pavillon, si rien n'est fait au niveau du filtre de coupure.

Les deux exemples ci-dessous, issues d'un site quelque part en orient, le prouve aussi, sans pouvoir être affirmatif sur la localisation exacte, de toute façon proche du moteur de l'ensemble pavillon + compression. Le filtre a son retard propre.

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Cette solution est très peu utilisée en pratique.
Sans mise en phase sur les impulsions, l'écoute est moins bonne.
Avancer le pavillon, ou reculer le tweeter, crée une marche d'escalier qui ajoute des réflexions parasites qui ne sont pas une bonne chose.
Que ce soit pour le HP de grave-médium, ou pour le tweeter, le pavillon placé entre les deux est source de réflexions parasites néfastes.

 

La solution utilisée par TAD :

Il y a une alternative à l'avance du pavillon, un filtre passif à pente douce sur le pavillon, et très raide sur le grave pour qu'il ai un retard du au filtre.
306 mm dans l'exemple ci-dessous avec une coupure à 800 Hz.
L'exemple me semble réaliste tant sur la fréquence de coupure que sur le délai.

La solution utilisée par TAD sur ses grosses enceintes de studio EXCLUSIVE 2402, avec une fréquence de coupure vers 600 Hz, consiste en une pente de coupure à 12 dB/octave sur la compression et à 36 dB/octave sur le grave.
Le pavillon est plus reculé, pratiquement dans le plan du HP de 38 cm, parce que le filtre à pente raide sur le 38 cm fait un recul électrique du HP de 38 cm.
Cette analyse Filtrage Linkwitz-Riley 24 dB sur le site audiotechno le montre beaucoup mieux que moi.
36 dB/octave c'est 12 + 24 dB/octave, il était plus facile pour moi de simuler à 36 dB qu'a 12 + 24 dB...

Filtre avec retard sur le grave, réponse
Filtre avec retard sur le grave, délai de phase et de groupe
Filtre avec retard sur le grave, signal carré

 

La solution d'un filtre avec une pente plus forte sur un HP que sur l'autre est une solution très judicieuse qui évite le recul mécanique de l'un des HP.
La pente de coupure la plus forte doit être sur le HP qui doit être reculé.
L'utilisation du Simulateur de filtre passif JMLC permet de trouver la combinaison fréquence et pentes de coupure adaptée à votre cas, les images ci-dessus le montre bien.
Vous ne pourrez pas choisir la fréquence de coupure facilement, puisque un changement sur la fréquence change aussi le délai.

La suite de ce chapitre vous indique les résultats des solutions calculées avec le simulateur JMLC.
Son utilisation n'est pas très facile, sans être difficile non plus.
D'autre par j'ai besoin de savoir de façon précise ce qu'il est possible de faire en pratique.

 

Les retards possibles en 2 voies, grave-médium et compression + pavillon :

Filtre passe bas Butterworth à 36 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.39 dB.
Délai à la fréquence F = 198.3 / F * 1250 en mm.
Ce délai correspond à un recul du haut-parleur de grave-médium pour aligner son centre acoustique sur celui de la compression + pavillon.

Croisement Passe bas Passe haut Délai Ondulation
Fréquence Valeur Fréquence Type Pente Fréquence Type Pente Grave Compression Mini Maxi Totale
400 Hz -3.0 dB 400 Hz Butterworth 36 dB/octave 400 Hz Butterworth 12 dB/octave -620 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
500 Hz -3.0 dB 500 Hz Butterworth 36 dB/octave 500 Hz Butterworth 12 dB/octave -496 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
630 Hz -3.0 dB 630 Hz Butterworth 36 dB/octave 630 Hz Butterworth 12 dB/octave -393.5 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
800 Hz -3.0 dB 800 Hz Butterworth 36 dB/octave 800 Hz Butterworth 12 dB/octave -310 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
1000 Hz -3.0 dB 1000 Hz Butterworth 36 dB/octave 1000 Hz Butterworth 12 dB/octave -248 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
1250 Hz -3.0 dB 1250 Hz Butterworth 36 dB/octave 1250 Hz Butterworth 12 dB/octave -198.3 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
1600 Hz -3.0 dB 1600 Hz Butterworth 36 dB/octave 1600 Hz Butterworth 12 dB/octave -155 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
2000 Hz -3.0 dB 2000 Hz Butterworth 36 dB/octave 2000 Hz Butterworth 12 dB/octave -124 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
2500 Hz -3.0 dB 2500 Hz Butterworth 36 dB/octave 2500 Hz Butterworth 12 dB/octave -99.2 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
3200 Hz -3.0 dB 3200 Hz Butterworth 36 dB/octave 3200 Hz Butterworth 12 dB/octave -77.5 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB
4000 Hz -3.0 dB 4000 Hz Butterworth 36 dB/octave 4000 Hz Butterworth 12 dB/octave -62 mm 0 mm -1.39 dB +1.39 dB 2.78 dB

 

Filtre passe bas Butterworth à 30 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.54 dB.
Délai à la fréquence F = 164.8 / F * 1250 en mm.

Filtre passe bas Butterworth à 24 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.70 dB.
Délai à la fréquence F = 129.7 / F * 1250 en mm.

Filtre passe bas Butterworth à 18 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.82 dB.
Délai à la fréquence F = 92.6 / F * 1250 en mm.

Filtre passe bas Butterworth à 12 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.86 dB.
Délai à la fréquence F = 52.3 / F * 1250 en mm.

Filtre passe bas Butterworth à 6 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur la compression + pavillon.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 0.82 dB.
Délai à la fréquence F = 26.5 / F * 1250 en mm.

 

Les retards possibles en 2 voies, grave-médium et tweeter :

Filtre passe bas Butterworth à 12 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 6 dB/octave sur le tweeter.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 0.79 dB.
Délai à la fréquence F = 11.5 / F * 1250 en mm.
Ce délai correspond à un recul du tweeter pour aligner son centre acoustique sur celui du grave-médium.

Filtre passe bas Butterworth à 12 dB/octave sur le haut-parleur de grave-médium.
Filtre passe haut Butterwoth à 12 dB/octave sur le tweeter.
Le délai est choisi de façon à avoir l'ondulation mini = l'ondulation maxi = 1.86 dB.
Délai à la fréquence F = 52.3 / F * 1250 en mm.
Ce délai correspond à un recul du tweeter pour aligner son centre acoustique sur celui du grave-médium.


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Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


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