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image121-4.jpg


Le filtrage avec un HP relais

Mise à jour : 2012-07-30.


Scan d'un article paru dans la Nouvelle Revue du SON, numéro 13 de décembre 1977, pages 127 à 130, sur le filtrage.
Si les formules de calculs des filtres de bases se trouvent dans tous les livres, les deux derniers filtres page 3 avec un haut-parleur relais ont un intérêt, c'est pourquoi vous trouvez ce scan.

Il faut noter que cette étude est basée sur des haut-parleurs parfaits, donc théoriquement purement résistif avec une bande passante infinie, ce qui n'est jamais le cas en pratique.
C'est à ce niveau que se trouve l'explication du peu de succès pratique de cette solution de filtrage.

Les pages de l'articles ont été annotées à la main. J'ai essayé de faire disparaître le plus possible de ces annotations.


Page 1/4 :

nrds1.jpg


Page 2/4 :

nrds2.jpg


Page 3/4 :

Les formules des filtres à 18 dB avaient un problème. Utilisez celles du site.

nrds3.jpg

 

Page 4/4 :

nrds4.jpg


HP relais à 12 dB/octave calculé avec les outils d'aujourd'hui, le tableur JMLC.

Courbe de réponse dans l'axe, délai, réponse sur signal carré sont rigoureusement conforme aux attentes.
Le troisième HP permet de ne pas inverser la phase du tweeter par rapport à celle du grave, tout est branché en phase sans le moindre délai.

J'ai du prendre un filtre Linkwitz Riley avec raccordement à -6 dB pour y arriver, la réponse en coïncidence n'est pas bonne, j'ai du ajouter 6 dB de gain sur le HP relais pour avoir une courbe qui tangente le 0 dB.

nrds-relai-121.jpg
nrds-relai-122.jpg

Télécharger le tableur JMLC (JMLC pour Jean Michel Le Cleac'h).
Les simulations ci-dessus sont obtenus avec une version modifiée de ce tableur, pour correspondre exactement au filtre actif DCX 2496.
Ces modifications ne concernent que l'ergonomie et la présentation, la base du calcul est à 100% celle du tableur JMLC, sans modification.
Les modifications apportées au tableur en téléchargement sont décrites dans le détail au bas du chapitre : Filtres 2 et 3 voies et tableurs JMLC.

Lorsque l'on compare d'un cote le filtre Butterworth à 12 dB/octave proposé par La Revue Du Son, de l'autre le filtre Linkwitz Riley à 12 dB/octave trouvé à la simulation, il est légitime de se poser la question de savoir lequel est juste, lequel est faut.
JMB apporte la réponse suivante :

Le problème en actif est très différent comparé au passif où se produit un effet de surtension avec L et C série sur le médium en bande étroite, d'où des formules différentes.
Il n'y a pas de transposition possible actif / passif.
Les deux solutions "parfaites" du Baekgaard diffèrent.
Les feuilles JMLC simulent de l'actif. Il faut donc un Linkwitz Riley en actif mais un Butterworth en passif.

La solution marche aussi parfaitement avec un petit écart entre les fréquences de coupure.
J'utilise la solution ci-dessous :

nrds-relai-126.jpg
nrds-relai-126.jpg

Il existe une autre solution de ce filtre, calculée par JMB, avec des coupures à 500 et 2000 Hz au lieu de 1000 Hz pour notre exemple, et avec une performance pratiquement égale à celle du filtre avec des fréquences de coupure identiques.
0.3 dB d'ondulation dans la courbe de réponse, pour 2 octaves entre la coupure du grave et celle du tweeter, c'est particulièrement intéressant.

nrds-relai-123.jpg
nrds-relai-124.jpg


Explications par JMLC sur la réponse dans l'axe et en coïncidence :
Image du lien ci-dessus de la partie que je souhaite expliquer.

coincidence.jpg


HP relais à 18 dB/octave .

Solution en filtrage passif :

Cette solution est réalisable facilement avec un filtre passif, en utilisant les formules du schéma ci-dessous qui correspondent exactement au schéma numéro 10 de la Revue Du Son, sans erreur.

nrds-relai-181.jpg


Solution en filtrage actif :

Cette deuxième solution ci-dessous est une variante, expliquée par JMB :
C'est un Baekgaard "élargi" ou les voies hautes et basses, en 18 dB, résultent de la mise en série de deux fonctions LR 12 + Butt1 à 1 kHz... (d'où le -9 dB au raccord) et bande au médium plus large.

  • Avec un filtre actif tel que le DCX qui ne dispose que du filtre Butterworth à 18 dB/octave, il faut mesurer les HP filtrés, et égaliser dans la pente pour obtenir la courbe d'atténuation voulue, avec - 9 dB à la fréquence de coupure.
    Avec cette méthode, vous êtes dans l'utopie la plus totale, je défie quiconque d'y arriver. (J'ai essayé...)
  • Cela peut être obtenu avec le filtre à 12 dB de type Linkwitz Riley dans le DCX, et un filtre à 6 dB entre le filtre actif et l'ampli, tel celui décrit au chapitre "Filtre actif passif KANEDA".
    Cette méthode à toutes les chances de fonctionner, mais je ne l'ai pas essayée.

Suite à la mise au point de mon système avec un HP relais à 12 dB/octave, je considère qu'il est tout à fait illusoire de vouloir essayer de linéariser un HP "dans la pente" en suivant une courbe d'atténuation.
Vous linéarisez le HP non filtré dans un premiers temps, vous le filtrez dans un 2eme temps.


Simulation du filtre par Georges :

Je tiens à préciser, au cas où celà soit nécessaire, que le signal du "HPrelais" doit être du double de celui qui est représenté sur le diagramme que je vous ai envoyé , pour avoir une réponse globale plate. En effet, pour cette simul et pour des raisons pratiques, les signaux des trois HP sont prélevés avant les résistances sommatrices de l'ampli op. Celle du HPR est deux fois plus faible que les deux autres, son signal compte pour double dans le signal sommé.

relai18-1.png
relai18-2.png


La courbe ci-dessous est une courbe théorique qui correspond à la solution filtre actif décrite ci-dessus, 12 dB/octave Linkwitz Riley + 6 dB/octave Butterworth.
Le but est d'avoir des courbes aussi précises que possible, pour pouvoir relever les valeurs directement sur les courbes, et comparer avec la mesure.

Filtre de coupure du filtre actif à 18 dB/octave avec HP relais : 640.0 Hz.

courbe de réponse filtre à 18 dB avec HP relais

Les courbes de réponse des HP filtrés doivent suivre parfaitement les courbes d'atténuation théoriques,
jusqu'à -10 ou -15 dB, si vous voulez que le HP relais ait un intérêt.

Fréquence de coupure du filtre en Hz :


retour_menu.jpg precedant.jpg navigation_filtre.jpg suite.jpg 05_v.jpg


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