2-6-7-2 : Réalisation pratique des filtres passifs

Mise à jour : 7 novembre 2023, Antidote 11.

 

Sur une planche de contreplaqué de 8 ou 10 mm, avec les composants d'un côté, et les fils de liaison, ou les soudures directes entre composants de l'autre.
Les selfs seront vissés et/ou collés, une bonne vis ne lâchera pas, je suis moins affirmatif sur un collage.
Percez un trou à chaque extrémité des condensateurs pour que les fils ressortent de l'autre côté du contreplaqué pour les soudures aux autres éléments.
Ajoutez deux trous de chaque côté au milieu du condensateur pour un collier plastique de fixation.
Les résistances se fixent comme les condensateurs.
S'il faut du fil entre les composants, prenez du 2.5 mm² rigide en retirant la gaine plastique de protection.

 

Jean-Claude TORNIOR me fait part des remarques suivantes :

Bonjour Dominique,

Tout d'abord merci d'avoir fait écho de mes quelques réflexions sur les selfs, ce qui permettra j'espère à quelques audiophiles non pervertis d'en tirer quelques pistes pour évoluer sans préjugés.

En me baladant à nouveau, suite aux différents liens que vous m'avez communiqués, je suis tombé horrifié sur certaines réalisations de câblage "en l'air" de filtres d'enceintes.
Je me permettrais d'ajouter encore, à ce sujet, quelques réflexions personnelles.

Tout d'abord la première, qui n'est pas la moins importante :
Que ce soit pour un circuit électronique d'ampli ou de filtre d'enceintes, les qualités obtenues à partir d'un même schéma seront toujours largement dépendantes de la qualité de la réalisation.
Quand je dis "qualité de réalisation", j'entends l'organisation intelligente du câblage, par le choix de la disposition des pistes reliant les composants.
Sur un schéma théorique, la résistance des liaisons entre composants n'est pas prise en compte.
Or dans la réalité c'est bien différent, d'autant plus sur un filtre passif d'enceinte, les courants sont importants, ce qui engendre des tensions parasites lors de leur passage dans les fils de câblage.

Donc, pour un filtre passif d'enceinte, la recommandation principale est de choisir la borne noire du bornier d'entrée comme point de masse général, vers laquelle on ramènera séparément par un conducteur séparé, "en étoile", toutes les connexions de masse, que ce soit les retours des haut-parleurs, mais aussi les composants de filtrage (selfs, condensateurs ou résistances).
On évitera ainsi les phénomènes d'intermodulation sur les lignes de masse par interaction de composants.
Cette configuration est plus importante qualitativement que l'utilisation d'un bicâblage.

Cordialement.

 

Vous pouvez constater que mes deux exemples de réalisation ci-dessous ne respectent absolument pas le câblage en étoile.
J'ai recherché une certaine efficacité de la réalisation avec un fil de masse de 2.5 mm² dénudé et fixé sur la planche par un passage "dessous - dessus - dessous", qui permet de souder directement les composants.
Ne prenez pas mes réalisations en exemple, et suivez les recommandations de Jean-Claude.

Pourquoi laisser des exemples s'il ne faut pas les suivre ?
Simplement pour ceux qui n'ont jamais réalisé des filtres passifs, cela donne des idées de réalisation pratique.
Et dès que j'aurai un meilleur exemple, je change...

 

Première réalisation :

Le schéma ci-dessous est pour un filtre à 18 dB, sans la compensation d'impédance R6, L6 et C6 de la compression.

 

Deuxième réalisation :

Cette image n'est pas la réalisation pratique des plans ci-dessus, mais une autre réalisation pour une enceinte de sono à 2 voies.

 

C'est rigoureusement le filtre à 18 dB, partie tweeter, des plans ci-dessus.

• C'est une jolie compression de médium qui est coupée avec ce filtre.
• Au premier plan, condensateur, selfs en parallèle, condensateur. Filtre à 18 dB.
• Sur le côté, la résistance série de l'atténuateur et au fond la résistance en parallèle du même atténuateur.
• Au fond, R6, L6 en rouge, C6 entre les deux selfs : Trois gros composants chers, pour un gain sensible à l'écoute.
• Le grave médium de 38 cm n'est pas filtré.
• Connecteurs placés hors du filtre.

 

Troisième réalisation :

 

Une autre réalisation d'un filtre à 18 dB pour un grave médium de 38 cm et une compression 1.4 pouce + pavillon.

• Partie grave : 1.5 mH, 22 uF en parallèle, 0.40 mH.
• Partie compression : 4.7 + 2.2 uF, 0.68 mH en parallèle, 15 + 4.7 uF, 3.9 Ohms et 10 ohms en parallèle.
• Mise au point à l'écoute, ce qui explique les écarts avec la théorie, coupure mesurée vers 1300 Hz. (Compression 1.4 pouce).
• Pas de L6, R6 et C6, la compression est ferrofluidée.
• Doubles connecteurs SPEAKON reliés entre eux par les bornes 1+ et 1-.

 

Points communs entre les deux réalisations ci-dessus :

• Selfs vissées.
• Fil de masse rigide en 2.5 mm2.
• Quelques vis et rondelles pour tenir les condensateurs et résistances.
• Pas de colliers plastiques pour tenir les composants, c'est une erreur, voir l'exemple ci-dessous.
• Soudures brillantes de qualité.

 

Quatrième réalisation :

C'est la réalisation de Stéphane qui est montrée ici.
Vous noterez la fixation des selfs avec des vis en plastique, totalement non magnétique, une conception à reprendre sans la moindre réserve, même si les vis et écrous sont moins faciles à trouver.
Vous noterez aussi les colliers plastiques pour tenir les condensateurs et les résistances, c'est une très bonne conception pour les condensateurs que l'on trouve parfois sur des réalisations commerciales.
Attention aux résistances qui chauffent et qui sont en contact direct avec la planche, cela marche souvent en hi-fi, et c'est à éviter totalement, formellement, en SONO, sauf si vous voulez mettre le feu au filtre.
Ce point est expliqué un peu plus bas dans le chapitre, les résistances qui chauffent doivent être décollées du support en bois de 1 ou 2 cm pour laisser l'air de refroidissement circuler autour.

 

Cinquième réalisation :

C'est la réalisation de BillyBob qui est montrée ici.
Cette solution me semble excellente, et je vous invite à la prendre en exemple à un détail près, les résistances qui sont placées trop près de la planche en bois, une résistance chauffe et parfois brûle.
Le filtre a été calculé avec les outils du site sur la base du schéma ci-dessous.

 

Bonjour
J'ai réalisé le filtre et l'adaptateur d'impédance pour mes baffles-plan 2 voies, voici ce que je retiens de cette réalisation...

J'ai d'abord disposé les composants sur une grande feuille de papier et tracé les jonctions au crayon.
Après plusieurs ajustements, je suis arrivé à un résultat acceptable, les contraintes étant :

• Le placement des borniers à visser en périphérie.
• L'accessibilité des composants pour soudure.
• Des jonctions courtes entre composants.
• Une forme rectangulaire pour la plaque au final.
• Le bon placement des selfs, les unes par rapport aux autres.

J'ai choisi de faire passer un fil conducteur portant le pôle (-) issu de l'ampli, sous la plaque d'un bout à l'autre, comme "collecteur".
Cette étape préalable est importante et doit être menée avec précision.
La feuille qui en résulte devient le plan de perçage, après quoi toute correction est difficile.

 

J'ai utilisé une plaque de MDF (médium) de 10mm d'épaisseur.
Lors du perçage, j'ai placé une chute de bois sous ma plaque pour éviter des éclats en sortie de forêt.
J'ai d'abord monté les borniers à visser, car cela requiert un peu de force, donc de prendre les plaques à pleines mains, c'est plus pratique sans composants.
Ensuite, j'ai fixé et soudé les composants d'un bout de la plaque à l'autre.
Pour obtenir des câbles assez droits, je les ai placés un par un, dénudés, par brin de 30 cm, entre 2 plaques de bois entre lesquelles je les ai fait rouler comme un cigare.
Ça marche assez bien.
J'ai choisi de fixer mes composants avec des colliers ou avec de la colle chaude, rien de métallique donc, ceci afin d'éviter de modifier la valeur des selfs.
Attention, le plastique qui entoure les condensateurs ne supporte pas la chaleur de la colle, il fond, à fixer au collier donc.
Par contre, la colle est très bien pour fixer les résistances de céramique.
Une erreur que j'ai faite lors du montage de la première plaque était de fixer les fils conducteurs à la colle pour les maintenir en prévision de la soudure.
Cependant, lors de la soudure, le fil chauffe, la colle fond et tout s'en va !
Il faut donc fixer provisoirement le fil avec une pièce métallique un peu lourde (pince, clef...) et consolider la fixation des fils à la colle en toute fin de réalisation.

 

Le coût de l'ensemble revient à 215 € en août 2013.
Ce n'est donc pas une solution très économique, en comparaison d'une solution à base de filtre actif.
Il m'a fallu aussi plusieurs heures de travail par plaque, car la base de bonnes soudures, c'est de bien faire chauffer chaque support, d'étamer, d'assembler le tout et de laisser refroidir naturellement.
Et recommencer...
Cela prend du temps.

 

Les résistances :

Laurent me fait part d'une remarque très judicieuse :

Ne montez pas les résistances contre le support tel que le contreplaqué, etc.
Nos chers amis DJ ou monteurs de systèmes, quand ils voient une enceinte de 600W AES ils associent bien comme il faut puissance ampli x1.2 ou x1.5.
Mais ils oublient de limiter la puissance en sortie !!!

J'ai eu dans les mains des enceintes qui ont brûlé... et oui.
Bon les condensateurs ça explose, pas de problème.
Attention tout de même aux filtres en 12 dB/octave.
Sur le tweeter quand il n'y a plus de condensateur, il ne reste plus que le haut-parleur (qui brûle) et la bobine en parallèle, c'est l'ampli qui explose à son tour.

Je disais donc, la puissance de l'enceinte étant dépassée, les résistances chauffent... beaucoup...
Si elles sont montées en l'air, elles respirent mieux que collé sur le contreplaqué.
D'un autre côté, c'est vrai que pour la réparation, voir le contreplaqué brûlé aux alentours de la résistance donne une indication sur la panne.

 

Les images ci-dessus montrent des résistances plaquées contre le contreplaqué.
Je ne savais pas cet aspect des résistances qui chauffent beaucoup, et qui font brûler le support. Je ne l'ai jamais vu en Hi-Fi.

Il faut calculer les résistances à la puissance maxi du message musical dans la bande de fréquences concernée, ce n'est pas important en hi-fi, c'est indispensable en sono.
Avec le lien, et le calcul directs, c'est particulièrement facile.
Puissance de calcul = puissance enceinte * 0.4. Pour une enceinte de 500 W, le calcul des résistances se fait avec 500 * 0.4 = 200 W.

Pour ceux qui ne me croient pas lorsque je dis que ça brûle, regardez ci-dessous !!!
Anecdote, le fabricant de cette enceinte, PMC, demande 803.55 € HT pour remplacer les deux filtres, même pas honte.
Image trouvée et empruntée sur un forum...

 

Dôme Acoustique