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Filtres : Dlai et phase

Mise jour : 2011-05-16.

 

Prambule :

Ce chapitre n'est pas une certitude absolue, admise et accepte de tous.
Ce chapitre est le rsultat d'une recherche personnelle, et sa rdaction n'a qu'un seul but : Permettre une discussion facile sur les forums.
Vous pouvez l'essayer sans risque pour votre matriel. Je serai content d'avoir vos conclusions.

 

Simulation des filtres :

La simulation du filtre avec le tableur JLMC est, pour moi, le passage oblig pour connaitre le dlai thorique du filtre thorique que vous utilisez.
Et pour tre franc, si la simulation thorique donne un rsultat catastrophique, avant d'aller plus loin commencez a retenir une solution de filtrage qui tienne la route.

La solution de filtrage utilise sur mon systme est une solution connue mais peu utilise. C'est une solution avec un HP relais, qui donne de bons rsultats sur la courbe de rponse dans l'axe, les dlais de phase et de groupe, et la rponse sur signal carr.
Son inconvnient est une mauvaise rponse en coincidence et des pentes assez douces, il n'est pas possible de tout avoir la fois...

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

 

Nous voyons parfaitement les bons rsultats thoriques de ce filtre, avec des dlais 0 mm sur les 3 voies, et un branchement en phase de tout les haut-parleurs. C'est assez rare pour tre signal.

 

Positionnement des HP en profondeur :

uframe1.jpg

Une mesure au rglet de la position des caches noyaux par rapport la planche du haut-parleur de grave donne le grave 71 mm, le large bande 57 mm et le mdium tweeter 27 mm.
Il est facile de calculer que pour aligner le centre acoustique du large bande avec celui du grave, il faut un dlai sur le large bande de 71 - 57 = 14 mm. De la mme faon le dlai sur le mdium tweeter doit tre de 71 - 27 = 44 mm.

Ces valeurs sont des valeurs thorique, parce que rien ne prouve que les centres acoustiques des haut-parleurs sont bien l'extrmit des caches noyaux.
D'un autre cot, nous n'allons pas chipoter non plus pour 10 ou 20 mm, les dlais trouvs la mesure sont beaucoup plus important que cette incertitude.

 

Mesures pour dterminer les dlais :

grave11.jpg

csd-2.png

Ces mesures rcentes montrent la trs bonne mise en phase des haut-paleurs. la deuxime impulsion dans STEP rponse n'est pas un mauvais dlai de l'un des haut-parleurs, mais un cho sur le sol qui correspond assez bien aux conditions de mesure.
Les dlais trouvs la mesure sont de 0 mm sur le grave, 132 mm sur le large bande et de 144 mm sur le mdium tweeter.
Nous avons pas loin de 100 mm de diffrence entre les dlais thoriques et ceux mesurs.

Certain serait tent de laisser les choses en l'tat, je ne trouve pas normal de devoir utiliser des dlais de 0, 132 et 144 mm lorsque le montage mcanique des haut-parleurs en demande 0, 14 et 44 mm et que le filtre thorique n'en demande pas.

 

Dans le DCX 2496 :

Deux rglages sont disponibles, un de DELAI et un de PHASE.
Si j'ai bien compris les explications, le DELAI donne un retard constant quelque soit la frquence, la PHASE donne un retard variable avec la frquence.
Pour avoir essay les deux rglages l'coute, je sais qu'il est possible de remplacer un dlai par une phase, mais avec un rendu sonore lgrement diffrent.
C'est ce que nous allons faire dans le cas de cet exemple.

 

Convertir un dlai en phase :

Le mdium tweeter est coup dans le DCX 859 Hz. La longueur d'onde est de 343707 / 859 = 400 mm.
Le dlai mesur sur le mdium tweeter est de 144 mm. Le dlai gomtrique est de 44 mm. La diffrence est de 100 mm, nous voulons passer ces 100 mm en phase.
A 770 Hz, une longueur d'onde de 400 mm corrspond 360. Pour 100 mm nous aurons 360 / 400 * 100 = 90.

 

Ecoute :

Le calcul donne un ordre de grandeur a peu prs juste. A partir de ces valeurs, j'ai faits une mise au point l'coute avec la touche Compare du DCX. Une fois les bonnes valeurs trouve J'ai refaits un test de comparaison entre l'ancien rglage et le nouveau rglage. J'ai donc compar :

  • Un large bande avec d'un cot : le dlais 132 mm et la phase 0, avec de l'autre cot, le dlais 14 mm et la phase 70
  • Un mdium tweeter avec d'un cot : le dlais 144 mm et la phase 0, avec de l'autre cot, le dlais 44 mm et la phase 90

Puis suite une mise au point l'coute, j'ai retenu les valeurs 75 et 12 mm sur le large bande, 90 de 42 mm sur le mdium tweeter.
J'ai conserv les derniers rglages avec dlais et phase pour le gain en profondeur et la dfinition sur les precussions.


Il est possible d'aller encore plus loin :
Nous avons deux couples de valeurs pour le mdium tweeter, 144 mm et 0 d'un cot, 42 mm et 90 de l'autre. Pourquoi ne pas essayer l'coute les valeurs intermdiaires tel que 46 mm et 85, ou 54 mm et 80, ou encore 60 mm et 75 ?
Ces valeurs sont facile calculer, nous avons 102 mm de diffrence de dlais pour 90 de diffrence de phase. Pour 5 la variation de dlais est 102 / 90 * 5 = 5.67 mm arrondir 6 mm.
Pour le large bande, la variation est de 8 mm pour 5. (132 - 12 ) / 75 * 5 = 8.00 mm.
Je rappelle que nous ne savons pas avec prcision ou se trouve le centre acoustique des HP. C'est un moyen de mieux cerner les choses, avant de finir la mesure.

Trois jour de suite, j'ai faits des essais l'coute de diffrents couples phase, dlais. A chaque fois je suis revenu sur les mme valeur de rglage. Ce sont : 65 et 30 mm pour le large bande, 85 et 48 mm pour le mdium tweeter.
Il ne reste plus qu' mesurer pour valider ces valeurs.

C'est sur cette transformation que je souhaite avoir vos avis.
A l'coute le gain en profondeur, en dfinition sur les percussions graves est apprciable et audible en comparaison immdiate.

 

Vos avis :

Vous allez me dire qu'il aurait fallut mesurer. Oui, cela se fera. Mais il faut aussi couter, et j'ai prfrer commencer par l'coute. Sans gain l'coute, le chapitre n'existerai mme pas...
Vous allez me dire que le tableur JLMC ne calcule pas avec une phase. Je vous rponds que si les concepteurs du DCX 2496 ont mis la fois une phase et un dlai, c'est qu'ils avaient une bonne raison pour le faire, et que les deux rglages ne sont pas identiques. La question est de savoir si ma transposition dlai en phase est bien la bonne.

 

Liens :

 

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