2-6-4-3 : Filtres pour (ne pas) ajouter un tweeter à un haut-parleur large bande

Mise à jour : 1 juillet 2024, Antidote 11.

 

Vous arrivez dans ce chapitre en voulant ajouter un tweeter à votre haut-parleur large bande.
Je vais commencer par argumenter qu'ajouter un tweeter n'est pas une bonne solution, et qu'il faut en priorité corriger la réponse du haut-parleur large bande dans le médium.
Ce n'est pas votre demande initiale, mais si vous avez l'esprit assez ouvert vous apprécierez à l'écoute la solution proposée !!!
Si vous êtes un peu plus têtu, passé les 2/3 du chapitre, il y a la réponse à votre question...

 

Une question préalable :

Votre haut-parleur large bande a-t-il réellement besoin d'un tweeter ?

Si oui, la réponse qui arrivera immédiatement sera lequel ? )

Si vous écoutez votre haut-parleur large bande sans la moindre correction, la bosse dans le médium rend l'aigu atténué, ainsi que le grave.
Le réflexe est de rajouter un tweeter pour ajouter l'aigu qui manque. (Mauvais réflexe, le manque d'aigu a pour cause un excès de médium !!!)
Un autre réflexe est de vouloir ajouter un SUB. (Mauvais réflexe, il ne montera pas assez haut pour rejoindre la fréquence du baffle step.)
C'est une solution, une mauvaise solution, je vous en propose une autre.

Commençons à raboter la bosse dans le médium, une fois que ce sera fait, et si le besoin existe encore, alors nous ajouterons le tweeter et/ou un SUB.
Le gros avantage de la solution est son économie, un tweeter ou un SUB coûtent cher. Ce n'est pas la plus importante.
Le deuxième avantage est la cohérence de la restitution du médium aigu, avec l'absence de transition plus ou moins réussie (parfaitement ratée ?) entre deux haut-parleurs.
Essayez, vous serez convaincu.

Certains, sur les forums, disent qu'en rabotant la bosse du médium on baisse la sensibilité du haut-parleur.
Oui, mais quelle importance ?
Si en 1960 le watt était cher, en 2022, il ne coûte plus rien.
Oubliez l'ampli à tubes de 8 Watts, passez aux amplis de 50 ou 100 Watts, et rabotez la bosse du médium...

Cette correction du médium permet aussi de bien commencer une "Courbe cible" qui atténue globalement le médium aigu par rapport aux graves.
Ce ne sera pas aussi précis qu'une correction par convolution, mais ce sera mieux que rien.
Ce que vous propose ce début de chapitre est une correction "trois en un" qui évite le tweeter, le SUB, et qui corrige la conséquence de la réverbération de la pièce.
Je ne sais pas dire exactement l'importance relative des trois points, mais ils seront corrigés globalement pour votre plus grande satisfaction à l'écoute.

La bosse dans le médium a trois causes :

• La réponse du haut-parleur large bande bien sûr.
• Le montage du haut-parleur sur la face avant de l'enceinte.
• La réverbération dans le médium aigu de votre pièce d'écoute, pas, ou pas assez traitée.

Le deuxième point est bien expliqué dans le chapitre sur la correction de la taille de la face avant des enceintes.
Le troisième point est expliqué dans le chapitre sur la courbe cible avec une solution avec les corrections par convolution.
Les trois causes se corrigent de la même façon, un "RL ou RLC parallèle" en série avec le haut-parleur large bande.

 

Que se passe-t-il si vous restez sur votre idée d'ajouter un tweeter puis un SUB ?
Le haut-parleur large bande à une bosse dans le médium.
En ajoutant un tweeter, vous allez linéariser la réponse du médium à l'aigu, cela ne fait aucun doute.
En ajoutant un sub vous allez remonter le niveau de grave et d'extrême grave jusqu'à la fréquence de coupure de votre SUB. 100 Hz, 120 Hz ?
Vous allez vous retrouver avec un trou dans le bas médium, trou d'autant plus grand que la largeur de l'enceinte qui reçoit le haut-parleur large bande sera étroite...
Trou de 120 à 570 Hz pour une enceinte de 30 cm de large parce que 17200 / 30 = 570 Hz comme expliqués dans le chapitre sur le baffle step.
Pour une écoute hi-fi, vous êtes mal partis, sans compter l'aspect financier de l'affaire !!!

Maintenant si vous utilisez un haut-parleur large bande en médium, monté dans une enceinte de 50 cm de large, avec un grave qui monte à 340 Hz et un tweeter, la solution tient la route...
Même chose si vous faite une deux voies et demie, avec un grave en parallèle du haut-parleur large bande, grave filtré en passe bas à 6 dB/octave à la fréquence du baffle step.

 

Une crainte arrive souvent dans les discussions sur le manque d'extrême aigu entre 15000 et 20000 Hz.
C'est la génération CD qui veut ça !!!
Nous autres, les plus anciens, avons connu la FM, avec une bande passante limitée à 15000 Hz.
Jamais personne ne s'est plaint d'un manque d'extrême aigu !!!
Les audiophiles ont le don de couper les décibels en 4, d'avoir des exigences infondées.
Cela coûte cher pour rien.
Commencez sans tweeter, corrigez la bosse dans le médium du haut-parleur large bande, il sera toujours temps de rajouter un tweeter plus tard, et cela me surprendra beaucoup si vous en arrivez là.

Vous aurez compris dans ce qui précède que ce chapitre parle plus de comment se passer de tweeter, que d'en rajoutez un.
Tout le début du chapitre c'est comment s'en passer, avec des évolutions régulières.
Toute la fin du chapitre c'est comment ajouter un tweeter.

 

Correction RL ou RLC passive, sans tweeter :

RL parallèle :

 

RLC parallèle :

 

Dans les deux cas la self peut faire entre 0.5 et 2.5 mH, la résistance entre 3 et 30 Ohms, la capa entre rien et 5 ou 10 uF. (Rien = pas de condensateur = filtre RL).
Un essais début 2017 avec un haut-parleur large bande de 21 cm sur une face avant de 350 mm de large et 1300 mm de haut m'a fait retenir la valeur de 2 mH pour la self (après avoir comparé 2.2 et 1.8 mH), 10.5 Ohms et 1.8 uF.

Si vous réglez bien le correcteur RL ou RLC parallèle ci-dessus, vous n'aurez pas besoin de rajouter un tweeter, et vous aurez un aigu d'une très grande qualité, car parfaitement intégré au reste du spectre.
Il faut avoir conscience que le terme "aigu d'une très grande qualité" est a voir en fonction de votre degré d'exigence, et qu'un tweeter mal marié, ou mal filtré est dans tous les cas moins bons que pas de tweeter du tout.
Sur une enceinte centrale de home cinéma, un seul haut-parleur qui fait tout est la garantie d'une absence de distorsion géométrique.
Faut-il rappeler l'horreur et le non-sens acoustique total de deux haut-parleurs graves médiums de part et d'autre du tweeter ?

Sur ce correcteur RL ou RLC, je suis sûr de la valeur de la self à prendre, mais R et C sont à régler à l'écoute en fonction de votre haut-parleur large bande et de la réverbération de votre pièce d'écoute.
Commencez par R avec une précision de réglage idéale de 0.2 ou 0.3 Ohms.
Cela se fait avec deux ou trois résistances en parallèle : 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn.
Vous pouvez aussi ajouter un atténuateur à impédance constante, correctement câblé, en parallèle avec la résistance que vous mettrez à 15 Ohms dans ce cas.
Il y a des cas ou C n'est pas utile, ne le mettez pas si la mise au point à l'écoute vous dit que c'est meilleur sans.
Précision de réglage idéal 0.2 ou 0.3 uF par mise en parallèle de deux ou trois condensateurs. C = C1 + C2 + C3 + ... + Cn

Les valeurs standards des résistances 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, 10, 12 et 15 Ohms ne permettent pas un réglage assez précis.
Les valeurs standards des condensateurs 0.33, 0.47, 0.56, 0.68, 0.82, 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7 et 3.3 uF sont un poil trop grands pour les plus fortes valeurs.

 

Corrections numériques :

Cette correction peut être remplacée par un égaliseur numérique, avec l'avantage d'une très grande souplesse de réglage.
La courbe de réponse du traînage (suivant la terminologie de Joe d'Appolito) ci-dessous montre parfaitement la bonne intégration de l'aigu au reste du spectre sonore,avec une parfaite continuité de la décroissance spectrale dans le temps.
Se passer de tweeter n'est pas une utopie.
Ce n'est pas du tout dans l'air du temps sur la plupart des forums, mais est-ce un problème ?

 

Le choix des composants pour une correction passive :

Le choix des composants est un critère à ne pas prendre à la légère.
Il vous faut un jeu de composants de qualité standard pour déterminer à l'écoute la valeur des composants dont vous avez besoin, avant d'acheter sans vous tromper des composants plus qualitatifs qui resteront dans votre réalisation.
Un exemple avec les selfs :
J'ai essayé 1.8 mH, 2.0 mH, 2.2 mH avec des selfs avec du fil de 1.5 mm de diamètre, j'ai retenu 2.0 mH que j'ai acheté avec du fil de 2 mm de diamètre c'est-à-dire 3.14 mm².

 

Vous noterez en passant une certaine fantaisie dans l'affichage de la résistance des selfs : une self avec du fil de plus petite section ne peut pas être moins résistante qu'une self avec du fil de plus grosse section...

 

Le correcteur RLC n'utilise que des composants en parallèle.
10.8 Ohms se font avec deux résistances de 18 et 27 Ohms en parallèle.
10.3 Ohms se font avec deux résistances de 33 et 15 Ohms en parallèle.
Les valeurs intermédiaires entre 10.8 et 10.3 Ohms se font en ajoutant une 3^e résistance en parallèle, 220, 390, 470, 560 ou 680 Ohms.
1.7 uF se font avec 1.0 et 0.68 uF en parallèle.
Surtout pas de composants en série !!!

 

Plus haut de gamme :

Avec des composants plus haut de gamme, avec une self MUNDORF L200, une résistance "crayon", et un condensateur MUNDORF Suprème.
Le gain le plus significatif à l'écoute est obtenu avec une résistance "crayon" à mine graphique, c'est le domaine du DIY, avec un savoir-faire non négligeable que je n'ai pas.
Un internaute m'a fait un retour de service en me fournissant les crayons pile à la bonne valeur.

Attention au prix des composants haut de gamme et très haut de gamme pour une correction en pratique incomplète.
Le passage aux corrections par convolution devient vite moins cher, et beaucoup plus précis, donc meilleur à l'écoute.

 

Branchement avec le haut-parleur :

Il y a un fil direct du - du bornier au - du haut-parleur. Le - est la borne noire.
Il y a un fil du + du bornier à la self, puis un autre fil de la self au + du haut-parleur. Le + est la borne rouge.
La résistance et le condensateur sont branchés en parallèle avec la self.
Il n'y a pas besoin de fil, une soudure directement sur les fils de la self est idéale, ils sont assez longs pour cela, voyez mes photos un peu plus haut dans le chapitre.

Je remercie Mickaël pour sa photo, et pour la sagesse qu'il a eue de me faire valider son branchement avant soudure.
Les fils sont du 1.5 mm², je trouve ça un peu trop fin, j'utilise du 2.5 mm² (mesuré sur le cuivre).

 

Intéressons-nous à l'impédance haut-parleur avec et sans correcteur RLC :

Le haut-parleur dans son enceinte, sans le moindre correcteur.
C'est un haut-parleur bagué cuivre, la remonté d'impédance est très limité dans les aigus.

 

Le haut-parleur dans son enceinte, avec le correcteur de courbe de réponse RLC.
Il y a une bosse d'impédance de presque 18 Ohms à 3000 Hz, bosse qui ne sera pas appréciée par tous les amplis, surtout ceux à tubes avec un transformateur de sortie.

 

Le haut-parleur dans son enceinte, avec le correcteur de courbe de réponse RLC et d'impédance RC.
Deux composants de plus sont nécessaires pour atténuer presque totalement la bosse de 18 Ohms à 3000 Hz.
C'est un correcteur d'impédance RC, placé entre l'ampli et le correcteur de courbe de réponse RLC.
Si vous choisissez bien vos valeurs, 11 Ohms et 33 uF pour cette mesure, vous obtenez le résultat ci-dessous.

Le gain à l'écoute n'est pas négligeable avec ces deux composants de plus, en utilisant un ampli à tubes avec transformateur de sortie, un voile a été enlevé du bas médium à l'aigu.
Je n'ai pas retrouvé ce gain en refaisant un test sans le RC 6 mois après, avec une dynamique qui est supérieure sans le correcteur d'impédance RC.
L'ampli utilisé dans le 2^e test est un ampli FDA, FX-AUDIO D802.
En fonction de l'ampli utilisé, tubes, transistors ou FDA, il y a un gain ou une perte. Vous évaluerez vous-même à l'écoute si vous devez ou non le rajouter.

 

Une correction simulée pour le DAVIS 20DE8 :

Sur un forum, le sujet était le besoin de linéariser l'impédance de l'enceinte, pour que l'ampli à tubes conserve son point de fonctionnement.
Nous sommes partis de l'exemple du 20DE8, pour un résultat qui se complique sensiblement.
C'est une simulation, il faudrait écouter pour confirmer le bien-fondé de cette simulation.

Le RLC, 2 mH, 10.8 ohms et 1.8 uF, c'est le même, j'avais donné les valeurs.
Le RC coté ampli, 11 ohms et 33 uF passe à la simulation à 12 ohms et 30 uF, mais avec une self de 0.1 mH en plus pour éviter que l'impédance ne s'écroule dans les aigus, 5 ohms à 20000 Hz sur l'image ci-dessus.
Un autre RLC linéarise la grosse bosse d'impédance vers 55 Hz, il devrait être audible. La self de 39 mH ne sera pas facile à trouver en pratique.
Je n'avais pas jugé utile de mettre de correcteur d'impédance RC côté haut-parleur, là il y en a deux, il faudrait écouter s'ils sont vraiment utiles.

Même si les valeurs seront différentes pour un autre haut-parleur, le schéma du filtre peut vous donner des idées sur la façon de faire en pratique, si vous avez un ampli à tubes.

 

Des avis à l'écoute sur les haut-parleurs large bandes :

Vous pouvez lire des avis négatifs sur les haut-parleurs large bandes.
Ces avis sont écrits par des internautes qui utilisent les haut-parleurs large bande sans la moindre correction.
Je ne veux pas généraliser à outrance, mais je n'ai encore jamais rencontré de haut-parleur large bande qui ne demandait pas une correction, même lorsque la courbe de réponse mesurée par le constructeur sur un grand baffle plan était parfaite.
Une fois montés dans une enceinte fermée et moins large, les accidents apparaissent, ne serait-ce qu'à cause du baffle step...

Que faut-il penser des avis sur les haut-parleurs large bande effectués sans la moindre correction ?
Rien du tout, ils sont nuls et non avenus.
Je ne pense pas du bien de ceux qui se livrent à ce genre d'exercice, c'est de l'incompétence pure et simple.
Dans l'imaginaire collectif, vous prenez un LB et un ampli à tube et ça marche du feu de dieu. Dans la vraie vie, c'est simplement faux de A à Z...
Prenez ce même haut-parleur large bande et ce même ampli à tubes, prenez le temps de mettre au point un correcteur RLC qui convient parfaitement à votre haut-parleur monté dans son enceinte, et vous aurez une bonne écoute à vous faire douter de l'intérêt des enceintes multivoies.

Vous pouvez lire que le fractionnement de la membrane dans le médium aigu n'est pas bon.
Mais personne ne vous dira qu'un filtre de coupure pas suffisamment au point sur une enceinte deux voies est lui aussi pas bon.
Et quitte à ne pas être bon, je préfère l'être en restant homogène du grave à l'aigu : Parce que l'homogénéité d'une enceinte à deux voies avec un filtre pas assez au point, vous êtes absolument certain de ne jamais l'avoir.

Les internautes nous parlent aussi de finesse dans les aigus meilleurs avec un tweeter qu'avec un haut-parleur large bande seul.
Pouvez-vous nous montrer le step de vos réalisations à deux voies ?
Quel est l'intérêt d'avoir un surcroît de finesse dans l'aigu si le raccordement avec le médium est mauvais, ou simplement moins bon ?
Vous vous extasiez sur la finesse en oubliant la cohérence globale, ce n'est pas mon choix de conception, je suis peut-être un poil moins fin, et tellement plus cohérent...
Allez au concert acoustique, vous vous rendrez compte combien mes choix sont pertinents !!!

Vous trouvez des haut-parleurs large bande avec bicônes, et d'autres sans, même dans les diamètres de 21 cm.
Avec un haut-parleur bicône vous avez deux impulsions à la mesure, sans bicônes vous en avez qu'une.
Pour moi il n'y a pas à réfléchir longtemps, mes haut-parleurs large bande sont sans bicônes, c'est un critère de choix objectif et mesurable.

 

Impulsion Step avec un haut-parleur large bande DAVIS 20DE8, le triple résonateur, un correcteur de courbe de réponse RLC et d'impédance RC :

 

Correcteur RLC passif, ma recommandation :

Vous êtes un certain nombre à ne pas vouloir passer aux corrections par convolution.
Cette petite partie est pour vous, pour vous indiquer le correcteur RLC à utiliser en fonction de l'impédance de votre haut-parleur.
Les parties précédentes vous expliquent ce que j'ai fait pour un haut-parleur de 8 Ohms : L = 2.0 mH, C = 1.8 uF, R = 10.0 Ohms.
Ces correcteurs donnent tous une atténuation de 7 dB à F = 2650 Hz avec un Q = 0.30

Je ne peux pas vous garantir que les 10 Ohms et 1.8 uF (pour un haut-parleur de 8 Ohms) vous donneront les meilleurs résultats dans votre cas.
Cela dépend de votre haut-parleur large bande et de la réverbération de votre pièce d'écoute.
Ce dont je suis sûr, par contre, c'est que ce sont des valeurs qui vous donneront envie de continuer la mise au point.
Un internaute à préféré, dans son cas, 4.7 Ohms à 10 Ohms, et je lui ai recommandé d'affiner un peu plus...

• Pour un haut-parleur de 04 Ohms, L = 1.0 mH, C = 3.6 uF, R = 05.0 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 06 Ohms, L = 1.5 mH, C = 2.4 uF, R = 07.5 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 08 Ohms, L = 2.0 mH, C = 1.8 uF, R = 10.0 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 10 Ohms, L = 2.5 mH, C = 1.4 uF, R = 12.5 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 12 Ohms, L = 3.0 mH, C = 1.2 uF, R = 15.0 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 14 Ohms, L = 3.5 mH, C = 1.0 uF, R = 17.5 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.
• Pour un haut-parleur de 16 Ohms, L = 4.0 mH, C = 0.9 uF, R = 20.0 Ohms, R et C à affiner à l'écoute.

Autres impédances :
L = 2 * impédance / 8 en mH --- C = 1.8 * 8 / impédance en uF --- R = 10 * impédance / 8 en Ohms.

 

Un internaute m'a mis le doute :

Je fais les choses sérieusement, j'ai toujours validé à l'écoute une self de 2.0 mH dans deux ou trois pièces différentes, avec des haut-parleurs de 8 Ohms, et des enceintes de 25 à 35 cm de large.
Ma recommandation d'utiliser une self de 2.0 mH vient de là.
R et C sont à affiner à l'écoute, je l'ai clairement indiqué.

L'explication vient du baffle step de l'enceinte qui est peu différent pour des enceintes de 25 à 35 cm de large.

Sur un forum, un internaute laisse entendre que le dimensionnement de la self ne se fait pas avec le baffle step mais avec les caractéristiques de la pièce.
Si l'hypothèse est juste, alors il est normal qu'il y ait des cas ou une self de 1.0 ou 1.5 mH puisse donner de meilleurs résultats qu'une self de 2.0 mH.
Sauf que je n'ai jamais rencontré le cas, et que j'ai fait les essais à chaque fois.

J'indique l'hypothèse, avec réserve, je n'ai pas moyen de faire d'autres vérifications avant plusieurs mois.
Merci de nous faire part de vos avis si vous avez essayé.

 

Un autre exemple :

Vous êtes quelques-uns à avoir suivi mes recommandations, en ajoutant un correcteur RLC à votre haut-parleur large bande.
Ce n'est rien de dire que vous êtes extrêmement satisfait !!!

Dans l'exemple ci-dessous, le haut-parleur est un TANG-BAND W6-1916, trouvés début 2021 chez un marchant qui en avaient encore, choisi avec l'outil de recherche des haut-parleurs pour enceinte close, en indiquant simplement que l'on cherche un haut-parleur large bande de 17 cm qui marche dans une enceinte de 37 L close, avec une coupure à -3 dB en dessous de 80 Hz.
L'outil indique un W6-2144, parce que le W6-1916 est théoriquement indisponible. La vérification a validé le W6-1916.
Il y a un caisson de graves qui complète le spectre sonore en dessous de 100 Hz.

L'enceinte est un dodécaèdre régulier, 37 L internes clos, forme que l'on rencontre rarement, réalisée à base de 12 morceaux identiques à 5 côtés.
Un très beau travail de menuiserie !!!

Le correcteur RLC, mis au point à l'écoute sur le critère de la taille de l'image sonore, avec une comparaison en monophonie d'un réglage sur une enceinte et d'un autre réglage sur l'autre, utilise les 3 valeurs : 2 mH, 9.23 Ohms (10 et 120 Ohms en parallèle), et 2.2 uF.
Ces valeurs sont proches de mes recommandations pour commencer, 2 mH, 10 Ohms, 1.8 uF, c'est une vérification de plus du bien-fondé de ces conseils et de la recommandation de finir le réglage de R et C à l'écoute.

 

Un court avis à l'écoute :

Le voile sur les voix est enlevé, le son est équilibré c'est superbe !
L'enceinte à des graves et médiums graves absolument étonnants pour un novice comme moi, il n'y a plus ce voile sur les voix, donc je suis très content !

Ne croyez pas ceux qui, sur les forums, écrivent qu'un haut-parleur large bande ça ne marche pas à l'écoute.
Vous avez dix fois plus de chance de vous planter avec une deux voies et un filtre pas assez au point, qu'avec un haut-parleur large bande et son correcteur RLC...

 

Passer une correction RLC passive dans un égaliseur paramétrique :

Nous avons vu que le correcteur d'impédance RC pouvait être utile avec un ampli à tubes, et être une catastrophe à l'écoute avec un ampli à transistors ou un ampli FDA.
J'ai voulu tester si le correcteur de courbe de réponse RLC ne serait pas plus musical s'il était réalisé dans un égaliseur numérique au lieu des composants passifs mêmes de qualité supérieure à la moyenne.

La mise au point du RLC passif a retenu 3 valeurs, 2 mH, 1.8 uF et 10.4 Ohms.
En utilisant Le formulaire inversé pour vérifier votre correcteur, nous trouvons une fréquence centrale de correction de 2653 Hz, une atténuation de -7.2 dB et un Q de 0.24.
Ce sont les valeurs à utiliser dans l'égaliseur numérique, pour moi dans rePhase.

Les premiers tests à l'écoute, en monophonie, avec le correcteur passif sur l'une des enceintes et le correcteur numérique sur l'autre, donnent un avantage sensible au correcteur numérique.
Il y a une raison, le correcteur passif ajoute une self en série avec le haut-parleur, ce qui le ralentit, la partie du chapitre sur l'inductance de la bobine mobile Le l'explique parfaitement.
Les selfs en série ne sont pas neutres au niveau du rendu sonore, même une self Mundorff L200 avec du fil de 2 mm de diamètre.
D'autre part, la correction passive ne fait que 70% de ce qui est nécessaire, il faut finir en numérique. Je n'ai pas essayé deux correcteurs RLC l'un derrière l'autre.
Dans ces conditions, faisons tout en numérique, nous économiserons des composants coûteux et moins bons.

Les paramètres à rentrer dans un égaliseur paramétrique, tel que rePhase, sont :
Constant Q, F = 2650 Hz, Q = 0.24, Att = -7.3 dB.
Ces valeurs ont été vérifiées à l'écoute, à +/-25 Hz pour F, +/-0.01 pour Q, +/-0.1 Ohms pour Att.
Ce sont de bonnes valeurs de départ pour votre LB, vous affinerez ensuite.
Cette correction fait plusieurs choses, corriger le baffle step, corriger la réponse dans le médium, commencer la courbe cible.

 

Sur les courbes ci-dessus, nous voyons trois choses :

• La courbe rouge qui correspond à la correction passive.
• La courbe verte qui est la correction passive sans le condensateur C. Il n'y a pas assez d'aigus.
• En bleu la courbe que je préfère à l'écoute en ajoutant une égalisation de plus : Shelving high, F = 9700 Hz, Q = 0.62, Att = -1.4 dB.

Je ne sais pas comment obtenir la courbe bleue avec un filtre passif. En ajoutant un deuxième correcteur RLC après le premier ?

J'ai mis au point une nouvelle atténuation de la bande 10000 à 30000 Hz avec Shelving high, F = 18700 Hz, Q = 0.72, Att = -1.3 dB.
Il ne manque qu'un ajustage très fin à 50 Hz près sur F, 0.005 sur Q et 0.05 dB sur Att. (En court actuellement).
L'écoute s'améliore beaucoup lorsque les aigus sont parfaitement à leur place, et il faut bien ça pour aller taquiner les meilleurs tweeters du marché sans avoir les incohérences entre deux haut-parleurs et le filtrage de coupure.
Prenez le temps d'essayer, comparez en mono avec un réglage différent par enceinte, la qualité est dans ce genre de détails.
Il faut simplement avoir l'idée d'aller chercher à l'écoute dans cette direction, c'est le but de ce chapitre.

 

Cette dernière correction est aussi un joli pied de nez aux audiophiles amateurs de systèmes multivoies, et qui regardent avec dédain les haut-parleurs large bande en disant que ça manque d'aigu.
Non seulement un haut-parleur large bande DAVIS 20DE8 ne manque pas d'extrême aigu, mais en plus il faut l'atténuer un peu pour qu'il soit parfaitement à sa place.
Quand les avis sont donnés par des audiophiles dogmatiques, qui n'ont pas essayé les haut-parleurs large bande avec corrections, les avis ne sont pas crédibles et vous en avez la preuve.

 

Simulation inverse, RLC sur un haut-parleur corrigé par convolution :

Je suis parti de la réponse de mes ALTEC 420-8B, corrigés par convolution.
J'ai retiré toutes les corrections, et j'ai ajouté une seule correction type RLC réalisable avec 3 composants passifs.
Le but est de voir ce qui resterait à corriger.

Rouge : Avec la convolution, boost, courbe cible, filtres passe-haut et passe-bas, ce que j'écoute chez moi.
Bleu avec un correcteur RLC, atténuation -5.5 dB à 1500 Hz, Q = 0.25, ce qu'il serait possible de faire avec 3 composants passifs.

 

La correction qui va bien à l'œil, mais qui serait à vérifier à l'écoute, est une atténuation de -5.5 dB à 1500 Hz, Q = 0.25.
Avec cette correction, les deux courbes sont à peu près parallèles du grave jusque 4000 Hz.
Il y a une chute dans les aigus au-dessus de 8000 Hz.

Sur 8 Ohms cette correction se fait avec 2.1 mH, 7.1 Ohms et 5.4 uF.
Mes recommandations sont 2 mH, 10 Ohms et 1.8 uF avec 10 Ohms et 1.8 uF à ajuster à l'écoute.
Je n'ai pas à rougir de mes recommandations, la self ne change pas de valeur, les autres composants ne sont pas chers !!!

 

Application :

Si vous avez une famille qui veut écouter de la musique sans se prendre la tête, la correction passive est la bonne solution, rien ne change dans la chaîne hi-fi.
Cette solution passive peut-être complétée d'une correction par convolution "sur le reste", via un PC et JRiver, avec une utilisation uniquement pas vous.
La correction passive fait une grosse partie de travail, la solution par convolution sur le reste est la cerise sur le gâteau...

Cette idée de solution mixte ne me serait jamais venue à l'idée sans deux ou trois heures de discussions et d'écoutes chez moi avec l'un d'entre vous.
Le but est d'être extrêmement pragmatique pour trouver la solution qui convient à la fois à la famille qui ne veut pas de PC, et à l'audiophile qui cherche une meilleure écoute en acceptant le PC sur la musique dématérialisée.
Je parle de cette solution dans le chapitre correction par convolution multisources, dans la partie "ma famille ne veut pas de PC !!!".

Avec et sans corrections, rouge sans aucune correction, bleu avec le correcteur RLC 2.1 mH, 7.1 Ohms et 5.4 uF, pour comparer avec l'image ci-dessus.
Le correcteur RLC passif fait son boulot, il linéarise la réponse, baffle step compris, et commence la courbe cible.
S'il est visible avec l'image ci-dessus que la convolution va plus loin, un correcteur RLC bien réglé c'est déjà bien mieux que rien.

 

Autres filtres :

Filtre de correction pour un LOWTHER EM3 proposé par Troels Gravesen.

La valeur de la self L1011 est de 1.8 mH avec une résistance interne R1011 de 0.2 Ohms.
Ce n'est pas loin des 2 mH que je propose...
Pour avoir une résistance de 0.2 Ohms, il faut au moins une self avec un fil en 25/10^e, ou une self sur noyau métallique.

Il y a un condensateur en parallèle C1011 de 2.7 uF, avec en série une résistance R1012 de 10 Ohms.
Je propose 1.8 uF et 10 Ohms, là encore les valeurs sont proches.

Cette résistance de 10 Ohms, je la mets en parallèle avec la self et le condensateur...
Il faudrait essayer comme sur le schéma, et comme je le propose, pour écouter et choisir...

 

Il y a un deuxième groupe de composants de correction.
J'avais vu, avec la convolution, qu'il fallait aller plus loin que le simple correcteur RLC.
Je n'ai pas essayé, je ne peux pas avoir d'avis, sauf pour dire que je ne suis pas surpris de trouver ce groupe de composants.

Il y a enfin un correcteur d'impédance, R1031 de 22 Ohms et C1031 de 1.8 uF.
Une mesure de l'impédance est nécessaire pour s'assurer qu'il est utile avec un ampli à tubes.
À écouter avec un ampli à transistors.

La simulation du filtre de Troels Gravesen par Jimbee dans XSim.

 

 

Correcteur RLC ou RL parallèle et Qts du haut-parleur

Mise à jour : 20 février 2023, Antidote 11.

Ce correcteur est un filtre passif avec deux composants, une self et une résistance.
Il existe une solution avec trois composants, avec un condensateur en parallèle.
Ces deux ou trois composants sont branchés en parallèle entre eux, le tout en série avec le haut-parleur.

 

Aux très basses fréquences, l'impédance du condensateur est infinie, celle de la self est nulle.
Il ne reste que la résistance de la self au courant continu, et la résistance en parallèle.
Dans notre exemple ci-dessus, la résistance de la self est de 0.6 ohms, avec 24.7 ohms en parallèle.
La résistance équivalente est R_eq = 24.7 x 0.6 / ( 24.7 + 0.6 ) = 0.586 ohms.

La formule de calcul des résistances en parallèle est :
1/R_eq = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/R_n
Dans notre cas nous avons :
1/R_eq = 1/24.7 + 1/ 0.6 + 1/Infini.
Mathématiquement 1/Infini = 0. La formule devient :
1/R_eq = 1/24.7 + 1/ 0.6 <==> R_eq = 24.7 x 0.6 / ( 24.7 + 0.6 ).

Cette résistance modifie les paramètres T&S du haut-parleur :
Qes = Qes x ( Re + R_eq ) / Re
Qts = Qms x Qes / ( Qms + Qes )
Comme expliqué dans le chapitre des données haut-parleur juste.

Si vous utilisez un correcteur RL ou RLC parallèle, n'oubliez pas d'en tenir compte dans les calculs de volume et d'évent de votre enceinte.
Si vous rajoutez un correcteur RL ou RLC parallèle après coup, refaites donc le réglage avec un évent plus long...

 

 

Filtres pour ajouter un tweeter à un haut-parleur large bande

Mise à jour : 26 mai 2023, Antidote 11.

 

Quel tweeter ?

Le premier point a savoir est qu'un large bande associé a un tweeter qui se marie mal est moins bon à l'écoute que le même large bande seul.
Ce point est loin d'être une évidence lorsque vous essayez de marier un FOSTEX T925 (330 € l'un aujourd'hui pour le T925A) et que le résultat ne vous convient pas à l'écoute.
Quand vous décidez, pour votre qualité d'écoute, de ranger au placard les T925, cela peut vous faire mal au cœur, vous passez surtout pour un débile sur certains forums.
Certaines réflexions d'audiophiles incompétents ne sont toujours pas passées...

Un tweeter ne s'écoute jamais sans son filtre.
Parler de la qualité d'un tweeter sans parler du filtre qui y est associé est un non-sens total.
Pourtant vous lisez souvent des avis sur des tweeters sans la précision sur le filtre utilisé, les audiophiles manquent particulièrement de rigueurs.
À l'époque du T925, j'ai essayé aussi bien les filtres passifs à 18 dB que les filtres passifs à 6 dB.

Je suis resté longtemps avec un large bande seul, ou avec un piezo à 2 €, les tweeters piezos se marient bien.
Si votre degré d'exigence n'est pas trop élevé, les tweeters piezos sont une excellente alternative, quand ils sont bien utilisés, filtrés au-dessus de 8000 Hz à 24 dB/octave, avec deux résistances pour les rendre purement résistifs.

"Les bons conseils" d'un Internaute m'ont incité à vendre les FOSTEX T925 et à les remplacer par des FOSTEX FT66H, car ils étaient capables de reprendre à 3500 Hz là où le T925 n'est bon qu'au-dessus de 7000 ou 8000 Hz.
En parallèle je suis passé à la multiamplification active, ce qui permettait de tester facilement toute sorte de coupure entre les haut-parleurs.
Les FT66H sont aussi allés au placard, et je suis encore une fois passé pour débile profond sur certains forums.
Dans ce cas précis, je n'en veux pas au vendeur, le FT66H acceptait effectivement d'être coupé à 3500 Hz.

J'ai recommencé les écoutes un long moment avec le haut-parleur large bande seul dans les aigus, mais associé à un égaliseur numérique 2x31 bandes pour la correction de la courbe de réponse.
Et je suis revenu à un simple tweeter piezo à moins de 10 € la paire, en multiamplification active, avec une coupure raide à 8500 Hz, les tweeters piezos se marient bien.

C'est plus récemment que j'ai essayé un tweeter ATS T26, et qu'il a remplacé avantageusement le tweeter piezo avec une fréquence de coupure qui est descendue progressivement de 8500 Hz à 2900 Hz (24 dB/octave Linkwitz Riley de part et d'autre).
Un autre tweeter, un BOHLENDER GRAEBENER NEO3-PDR a permis de descendre la fréquence de coupure à 2460 Hz.

Je ne vous conseillerai pas un tweeter.
Vous comprendrez qu'avec mes expériences passées je sois extrêmement sceptique quant au bon mariage d'un tweeter annulaire à pavillon et à très haut rendement, aussi réputé soit-il.
Je vais essayer d'être le plus clair possible, ne perdez pas votre temps avec un tweeter annulaire à haut rendement si vous n'avez pas une compression 1" et pavillon en dessous.
Par contre un bon tweeter à dôme réputé, ou un tweeter à ruban, sont certainement excellent.

La seule qualité des ATS T26 que j'utilisais est d'être arrivé par la poste, neuf, pour 100 € la paire, avec une option de retour si je n'étais pas satisfait...
Ils viennent du stock de haut-parleurs système qui a fermé, il faut saisir les occasions qui se présentent.
La seule qualité des tweeters BOHLENDER GRAEBENER NEO3-PDR est d'être arrivés gratuitement chez moi.
Lorsque le m'en suis séparé, j'ai pris les frais de port et pas un centime de plus, j'ai aussi une morale auquel je tiens.
Dans mon cas, la multiamplification active m'a permis de ne pas avoir de contrainte de sensibilité du tweeter, et d'ajouter le gain manquant directement sur l'ampli.

Le point qui m'a fait supprimer les tweeters est l'adoption d'une courbe cible Tilt linéaire, mais pas horizontale.
Cette courbe cible atténue les 20000 Hz de 5 dB environ par rapport aux 20 Hz. Pente à régler dans votre pièce d'écoute.
Sans courbe cible, le tweeter est nécessaire, avec la courbe cible, le tweeter apporte plus de pertes que de gains.
C'est un subtil équilibre à obtenir lors de la mise au point...
Une très bonne mise au point associée à un haut degré d'exigences n'est pas le plus facile à obtenir.

 

Ajouter un tweeter à un haut-parleur large bande :

Sans filtrage du haut-parleur large bande :

C'est la solution des Audiophiles, celle que l'on voit partout, donc c'est la solution à ne surtout pas suivre...
Il n'y a pas de calcul possible pour ces filtres.
Ce serait tellement plus simple si c'était possible.

Il faut chercher à l'écoute la valeur de C1 entre 0.33 uF et 1.8 uF.
Dans le doute, commencez avec 1 uF.
Vous trouverez dans le commerce les valeurs 0.33 uF, 0.47 uF, 0.68 uF, 0.82 uF, 1 uF, 1.2 uF, 1.5 uF et 1.8 uF.
Commencez avec des condensateurs au papier type MKP en 400 V.
Ce n'est qu'une fois la mise au point terminée, et la valeur optimale trouvée, que vous pouvez envisager de passer aux condensateurs à l'étain type SA en 100 V plus performants à l'écoute.

De même si vous n'êtes pas expert dans la mise au point des filtres, commencez avec un potentiomètre à impédance constante, schéma de droite.
Une fois la mise au point terminée, mesurez les valeurs des deux pistes, en remplacez le potentiomètre par des résistances de même valeur, résistances cimentées 10 W plus performants à l'écoute, schéma de gauche.

 

Où placer les composants ?
Avec un tweeter FOSTEX, qui a des bornes à visser, R5 est directement entre les deux bornes.
R4 et C1 dépassent derrière la borne +.
Ma foi, les fils des composants sont assez rigides pour que cela tienne.
Si vous voulez faire quelque chose de plus esthétique, inspirez-vous de la réalisation des filtres sur une plaque de bois.

Soignez les soudures, voir le chapitre sur la soudure.

 

Évolutions par rapport à ce schéma :

J'ai lu sur les forums que plusieurs internautes ajoutaient un tweeter à haut rendement à un haut-parleur large bande, uniquement filtré par C1, et sans R4 et R5.
J'ai commencé par bien rire de cette monstrueuse erreur !
Puis en y réfléchissant, en considérant que seul le résultat compte, j'ai lancé une série d'essais.

La réflexion consiste à se dire que si le LB à une courbe descendante dans les aigus, que le tweeter à une courbe montante, les deux peuvent se compenser entre 5000 et 20000 Hz.
Si les chaînes montaient jusqu'à 40000 Hz, il y aurait sans doute un problème.
Ce n'est pas le cas sur la plupart des sources.
C'est encore moins le cas avec un égaliseur et un filtre actif numérique qui coupent à 20000 Hz.
Donc pour une coupure à 20000 Hz, pourquoi pas.

Le seul réglage est la valeur du condensateur, c'est assez simple.
J'ai noté à la mesure des variations importantes sur la courbe de réponse en fonction du recul du tweeter, et pour 5 ou 6 mm de différence.
Ne négligez pas ce point.

J'ai essayé, avec 0.47 uF, + un réglage fin à l'égaliseur + une mise en phase acoustique à la mesure à 2 mm près.
Deux jours plus tard, je suis revenu au large bande seul, et au réglage sur l'égaliseur qui va avec.
Avec le tweeter il y a bien sûr une brillance de plus dans les aigus, une sensation d'espace légèrement plus grande.
Il y a surtout quelque chose qui ne se voit pas aux mesures, ou que je n'ai pas trouvé, qui me vrille un peu les tympans.
C'est subtil, mais je préfère sans.

J'ai essayé avec des valeurs plus importantes, 0.82 uF, 1.2 uF, et ai une nouvelle fois supprimé le tweeter.
Je vous invite à faire des essais sérieux sans tweeter.
Il n'y a que sans tweeter que je retrouve l'équilibre sonore entendu au concert comme n'importe quel spectateur.

 

Analyse du filtre des Audiophiles avec le tableur JMLC :

Sans filtrage du large bande, vous avez +6 dB dans les aigus, avec un tweeter annulaire à haut rendement qui en a déjà trop.
Le signal carré n'est pas trop perturbé, les délais de phase et de groupe varient un peu.
La réponse en coïncidence est assez proche de la réponse dans l'axe, avec 1.5 dB d'écart maximum.

 

Avec filtrage du large bande par une self en série, tout est parfait, sauf la réponse en coïncidence, mais là il n'y a pas de solution.

 

Lequel conseiller ?
Avec ou sans self sur le large bande ?
Si vous intégrez le fait que sans self sur le large bande vous avez + 6 dB dans les aigus, et que vous en tenez compte dans l'atténuateur du tweeter, ne pas filtrer le large bande reste une bonne solution.
Mais essayez tout de même avec une self, il y a un petit gain à la simulation.

Cette simulation considère que le large bande à une bande passante infinie dans les aigus.
Ce n'est pas le cas en pratique, les +6 dB de la solution sans filtrage du large bande n'y sont sans doute pas.
Essayez les deux solutions, avec et sans self sur le large bande...

 

Les limites du filtre à 6 dB :

Dans certains cas un filtre à 6 dB donne le contraire du résultat obtenu.
Vous pensez avoir une atténuation, vous avez une bosse de 10 dB dans la courbe de réponse !!!
Voir le chapitre 9 : Illustration avec SpeakerWorkshop d'un mauvais filtrage à 6 dB, sur un exemple mesuré avec le tweeter JBL 2404.

La limite à cette démonstration est si vous n'avez pas besoin de toute la sensibilité du 2404.
Cette démonstration est faite pour ceux qui utilisent le 2404 en complément d'une compression + pavillon de médium, et qui n'atténuent pas, ou pratiquement pas, le 2404.
Le fait d'ajouter un atténuateur à impédance constante lisse considérablement la courbe d'impédance, l'atténuation devrait être beaucoup mieux respectée, mais il convient de le vérifier à la mesure.
Avec une atténuation de 8 ou 10 dB du tweeter réalisée avec un atténuateur à impédance constante (R5 de valeur proche ou inférieure à Re du tweeter), le correcteur d'impédance RLC (les composants R6, L6 et C6) est totalement inutile.

 

Avec filtrage du large bande :

Voir les chapitres sur le filtrage.
Je vous recommande le filtre à 18 dB/octave de part et d'autre, avec raccord à -5 dB type JLMC, c'est l'un des meilleurs filtres que je connaisse.
Le calcul commence par l'Impédance à la fréquence de coupure du haut-parleur large bande, et indiqué "grave" sur le schéma.

Les autres solutions possibles sont :

• Le 12 dB/octave Linkwitz Riley de chaque côté.
• Le 24 dB/octave Linkwitz Riley de chaque côté.
• Les solutions avec un haut-parleur relais.

Oubliez le filtre à 6 dB sur le tweeter avec une coupure basse.

 

Dôme Acoustique