2-6-2-4 : Simulateur théorique de filtres JMLC à 2 voies

Mise à jour : 23 octobre 2024, Antimode 11.

 

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 où cela sera nécessaire dans le site, et pour tous 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 quittés brutalement fin décembre 2013. Je ne le connaissais que par les forums.
En hommage à sa mémoire, je maintiendrai en ligne son travail aussi longtemps que possible.

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

• L'affichage de la courbe de phase en vue 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 affichages 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 haut-parleur avec sa coupure électrique.

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

 

Les trois interfaces :

Quelle que soit l'interface, 2, 3 ou 4 voies, l'outil de calcul est rigoureusement le même.
En 2 ou 3 voies, les paramètres inutiles sont passés de façon cachés.
Le but des interfaces spécifiques est de simplifier l'utilisation des outils.

Les trois outils de simulation de filtres JMLC sont :

• Simulateur théorique de filtres JMLC à 2 voies.
• Simulateur théorique de filtres JMLC à 3 voies.
• Simulateur théorique de filtres JMLC à 4 voies.

 

Entrée des paramètres de la simulation :

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

Une voie tweeter, médium, grave ou SUB sur MUTE n'est pas calculée et disparaît des graphiques.
C'est ce qui est utilisé sur les interfaces 2 et 3 voies, voies qui utilisent l'outil de calcul à 4 voies.

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.

 

Simulation à 2 voies
ON / MUTE	Filtre	Pente	Fréquence de coupure (idem DCX) en Hz	Délais (idem DCX) en mm	Branchement	Gain en dB
TWEETER ON ON MUTE	Filtre passe haut	Butt 18 OFF Butt 6 Link 12 Bess 12 Butt 12 Bess 18 Butt 18 Q LinK 18 Link 24 Bess 24 Butt 24 Bess 30 Butt 30 Link 36 Bess 36 Butt 36 Bess 42 Link 48			En opposition En phase En opposition
GRAVE ON ON MUTE	Filtre passe bas	Butt 18 OFF Butt 6 Link 12 Bess 12 Butt 12 Bess 18 Butt 18 Q Link 18 Link 24 Bess 24 Butt 24 Bess 30 Butt 30 Link 36 Bess 36 Butt 36 Bess 42 Link 48			En phase En phase En opposition
ECHELLE		Délais		de +4800 mm à -9600 mm de +4800 mm à -9600 mm de +2400 mm à -4800 mm de +1200 mm à -2400 mm de +600 mm à -1200 mm de +300 mm à -600 mm de +150 mm à -300 mm de +75 mm à -150 mm

 

 

 

 

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 proches 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 haut-parleur 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 tous 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 nulle.
  (Pour les signaux carrés, 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 assimilables à une résistance pure, avec une phase électrique nulle, lorsqu'ils sont filtrés en passif.

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

 

Dôme Acoustique