2-2-2-3 : Filtrage grave / large bande

Mise à jour : 13 septembre 2023, Antimode 11.

 

Filtrage passif du haut-parleur large bande :

Le haut-parleur large bande est utilisé avec un condensateur en série pour limiter le mouvement de la membrane dans le grave, et augmenter de façon importante la puissance admissible.
Mais compte tenu de la variation d'impédance autour de la fréquence de résonance du haut-parleur large bande, l'atténuation n'est pas celle souhaitée.
Un correcteur d'impédance RLC est donc nécessaire pour linéariser l'impédance, et avoir l'atténuation théorique.
Le chapitre filtre vous expliquera comment procéder.
Les valeurs L et C de ce correcteur sont importantes, 10 à 20 mH sur L, 600 à 1000 uF sur C sont courants.
Des composants de ces valeurs se trouvent et ne sont pas très chers, le chapitre filtre vous l'explique.

 

Filtrage passif du grave :

La self en série avec le grave a une résistance interne en série.
La valeur de cette résistance doit rester inférieure ou égale à la valeur théorique de la résistance destinée à remonter le Qts.
La résistance aura la valeur restante entre la résistance théorique et la résistance de la self.
Exemple : Si la résistance théorique fait 6 Ohms, et que votre self en fait 4 Ohms, vous n'avez que 2 Ohms à rajouter.

Sur son baffle plan NOVA, SUPRAVOX utilise une self sur noyau ferrite de 20 mH, pour une coupure aussi basse que 80 à 100 Hz annoncés sur la documentation technique.

 

Filtrage passif du grave avec boost :

ELEKTOR a proposé dans son numéro 178 la réalisation d'un baffle plan avec deux haut-parleurs de 21 cm dans les graves.
Le principe de filtrage était le suivant :

 

• Zone 1 : Filtrage à 6, 12 ou 18 dB en passe bas. 12 dB sur le plan ci-dessus. Pas de scoop, c'est du classique.
   
• Zone 2 : Le boost. Une self de (10 mH), avec une résistance en parallèle (4.7 Ohms) pour laisser passer le haut grave avec une atténuation.
  Les valeurs entre parenthèses sont celles du plan d'ELEKTOR.
   
• Zone 3 : Filtre RLC pour linéariser la courbe d'impédance à la résonance Fs du haut-parleur. Ce filtre RLC n'est pas dans le plan ELEKTOR
   
• Le haut-parleur est en 4 Ohms.

Comment fonctionne le boost :

• Aux très basses fréquences, l'impédance de la self est pratiquement nulle, il n'y a pas d'atténuation sauf celle de la résistance interne de la self.
   
• Aux fréquences beaucoup plus élevées, l'impédance de la self est très élevée, la résistance en parallèle limite l'atténuation.
   
• Entre les deux, l'atténuation varie progressivement de 0 ou presque, a l'atténuation donnée par la résistance.

La fréquence d'action se règle en changeant la valeur de la self.
Prenons une self de 10 mH sur 4 Ohms, l'atténuation à -3 dB est à : 4 / 2 / Pi / 10E-3 = 66.6 Hz.

 

Avec un filtre actif sans égaliseur :

• La mise en phase se fait en tournant un bouton ou en rentrant une valeur. Plus de décalage en profondeur à prévoir.
   
• La valeur de la résistance doit être choisie pour obtenir un Qts supérieur à 0.70 au haut-parleur de grave et au haut-parleur large bande, si vous êtes dans le cas où elle est nécessaire.
   
• Vous avez la possibilité de rajouter un correcteur entre le filtre actif et l'ampli, correcteur qui agit comme un "boost" sur le grave, avec un effet nul à 150 Hz, et de quelques dB à 40 Hz.

Le "boost" que j'ai retenu après essais fait 10 k en série et 0.22 uF et 8.2 K en parallèle.
Je n'ai pas encore testé d'autres combinaisons capa / résistance en parallèle qui donne la même coupure, telle que 0.33 uF et 5.7 K.
Le chapitre filtre actif vous donnera toutes les explications complémentaires sur les conditions indispensables à la réussite de ce petit montage.

 

Daniel a mesuré le boost 10 k en série et 0.22 uF et 8.2 K en parallèle :

+1 dB à 130 Hz, +2 dB à 87 Hz, +3 dB à 60 Hz, +4 dB à 43 Hz, +5 dB à 27 Hz, +5.6 dB à 20 Hz.

 

Dôme Acoustique