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2-6-1-1 : Choix de la pente du filtre d'un tweeter

Mise à jour : 4 octobre 2023, Antidote 11.

Il n'est pas possible de dissocier le choix du tweeter de celui de son filtre.
Des études théoriques sur le filtre ont assimilé les haut-parleurs à des résistances pures.
En injectant mathématiquement un signal carré à l'entrée du filtre, l'étude regardait le signal recueilli aux bornes des deux résistances qui représentent les deux haut-parleurs.
Seul un filtre à 6 dB par octave donne un signal carré en sortie.
Plus la pente des filtres est élevée, plus le signal carré est dégradé en sortie.

Cette étude est contestable par le fait que les haut-parleurs ne sont pas des résistances pures, et de loin...
Le tweeter est coupé souvent trop près de sa fréquence de résonance, vers la coupure acoustique du tweeter, la phase acoustique est fortement perturbée dans cette zone.
L'impédance électrique et la phase électrique sont aussi chahutées dans cette zone, mais c'est corrigible.
Une théorie qui marche sur une résistance pure donne un résultat complètement aléatoire sur un haut-parleur réel.

Une autre analyse tout aussi contestable, voire beaucoup plus, consiste à dire que s'il y a des éléments de filtrage en parallèle avec un haut-parleur, le courant qui traverse ces éléments n'atteindra jamais le haut-parleur.
C'est autant d'informations de perdues.

De ces deux analyses contestables, mais qui donne à réfléchir, j'en tire une philosophie qui consiste à dire qu'en ne retenant que des filtres à 6 dB par octave pour le tweeter, nous mettons toutes les chances de notre côté pour avoir les meilleurs résultats d'écoute possible.
Les essais pratiques me donnent raison sur ce point, mais il y a des conditions draconiennes dans le choix des haut-parleurs qu'il faut impérativement respecter.
Ce point de vue n'est pas une vérité absolue, et si vous avez de meilleurs résultats avec un filtre à pente plus raide, conservez votre filtre...
Seule votre oreille à raison.

Tout le monde n'est pas de cet avis, j'ai relevé sur un forum HI-FI le point de vue du Bruno qui est intéressant :

La théorie selon laquelle la sommation de cellules passe-haut + passe-bas du premier ordre (6dB/octave) serait "idéale", fréquemment citée, ne serait vraie que si les haut-parleurs utilisés avaient eux même une réponse en amplitude droite a l'infinie, et un déphasage nul.
Ce qui d'ailleurs rendrait inutile dans un tel cas tout filtrage...
Dans ce cas effectivement, la résultante de la sommation des 2 cellules est une réponse linéaire en amplitude et sans déphasage, donc "parfaite" puisque la sortie est équivalente à l'entrée.
Dans le cas réel, chaque haut-parleur apporte son déphasage et a bien sûr une réponse limitée en hautes comme en basses fréquences, et la sommation de l'ensemble des cellules (passe-bas + haut-parleur de grave) et (passe-haut + tweeter) n'a plus rien a voir avec la sommation des réponses des filtres seuls.

Je retiens de ce point de vue qu'en corrigeant la courbe d'impédance pour qu'elle soit aussi linéaire que possible, donc que la courbe de phase électrique et le déphasage soient aussi limités que possible, le haut-parleur est beaucoup plus proche de l'idéal théorique.
Encore une fois les écoutes ont confirmé l'intérêt de ces corrections.
Vous serez plus proche de la théorie de la résistance pure si vous filtrez à 6 dB/octave à 16000 Hz un tweeter qui résonne à 500 Hz, que si vous filtrez toujours à 6 dB/octave et 4000 Hz un tweeter qui résonne à 1000 Hz.
Dans le premier cas, la coupure est à 5 octaves de la fréquence de résonance, dans le 2^e cas à seulement 2 octaves.

Avec un filtre actif, bien des conclusions tirées avec un filtre passif ne sont plus valables.
Un filtre actif avec une pente à 24 dB/octave marche beaucoup mieux qu'un filtre passif à 6 dB/octave.
Là où avec un filtre passif il faut laisser un grave médium sans filtre et raccorder le tweeter au-delà, il est possible de recouper plus bas en actif.

Un avis actualisé en 2023 :

L'utopie du filtre à 6 dB/octave.
Ce chapitre a été écrit au moins 10 ans après celui-ci, les avis évoluent...

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