Les filtres : allez, un peu de théorie et de pratique !

[ZERS]

Bonjour à tous,
à force de vous lire, de visiter des sites et de faire des écoutes à la MHP ou Musikit à Lyon, j'ai envie de me lancer.

Mais avant,quoi de plus normal que de comprendre.

Et ce que je souhaite comprendre ce sont... les filtres et oui !

Voilà, un filtre est en général composé d'un ou plusieurs :
- Resistances
- Condensateurs
- Self.

Je voudrais savoir "théoriquement" quel est l'impact de tel ou tel composant sur le son. Clairement, la self impacte plus sur telle ou telle gamme de fréquence,la resistance sur une autre, les condos ???

Peut être que les composants n'impactent pas directement sur les féquences, mais sur quoi alors ???

Car vous dites tous (à raison) qu'un filtre ca se calcule théoriquement, mais ensuite ca se modifie "à l'écoute" en changeant telle ou telle valeur de composant.

Mais, par exemple, quand les voix ne nous semblent pas assez claires, que faut-il modifier ?? Un condo, une self ???

Quand les basses ne sont pas assez rondes, il fut changer de HP ou alors modifier le filtre. Oui, mais quoi modifier dans le filtre ?

Concernant le choix des composants, tout le monde s'accorde à dire qu'il faut des selfs à air et des resistance en metal. Mais pour les condos ? Du MKP, MKT, céramique, ???? Quel critère justifie l'emploi de telle ou telle technologie ?


Une autre question me turlupine : si le calcul théorique donne 1,5MH pour une self mais que dans le commerce on ne trouve que 1,3MH et 1,8MH : on prend la valeur au dessus, en dessous ?? Idem pour les resistances et les condos ??

Enfin question subsidiaire et o combien importante à mes yeux : à HPs identiques et volumes identiques, filtres identiques ???

Je suis conscient que c'est pas simple à expliquer par post , mais ca m'aiderait dans la compréhension de ce passionnant sujet qu'est l'acoustique.

Merci d'avance !

[apolon34]

Je peux t'aider un peu sur les bases purement electroniques.

une resistance (non inductive) ne modifie pas le signal, elle ne fait que l'aténuer.

un condo placé en serie avec le signal laissera passer seulement les hautes frequences, en bloquant la composant continue (normal, 0hz).
Plus il est gros plus il laisse passer les basses frequences.

en parallele sur le signal, il aura l'effet inverse.

pour la self, c'est le contraire du condo. En serie, elle laisse passer les basses frequences (et le continu) et bloque (attenue) les hautes frequences. plus la self est grosse, plus elle attenue les hautes frequences.

la encore, c'est le contraire quand tu la places en parallele

[Samsara]

Salut.
C'est assez complexe à expliquer,il y a des cours d'éléctronique expliquant le comportement sous courant alternatif pour chaque composants constituant un filtre comme l'explique Apolon.
Resistance noté R (Ohm)
Condensateur noté C (Farad)
Inductance noté L (Henri)
La combinaison des ces composants peut former un filtre dit RLC(qui peut-étre série,parallele ou une combinaison des 2) qui peut-étre passe-bas(ne passe que le signal en dessous de la frequence de coupure) passe-haut(au dessus) et passe-bande(combinaison des 2,utilisé pour le HP médium).
La mise en série de cellules RLC donne des pentes differentes (6,12,18,24 dB).
Ce sont les condensateurs qui on la tolérance la plus élevée,pour les inductances on prends la valeur au dessus et on débobine .
Un filtre est calculé pour un HP et une caisse donnée.

C'est une approche,je vais essayer de trouver un lien qui explique ça en détail.

[Samsara]

http://www.sciences.univ-nantes.fr/phys ... s/RLC.html
http://www.epsic.ch/branches/electrotec ... index.html
http://membres.lycos.fr/bnathalieb/sp-c ... ltrcrs.htm

Bonne lecture

[ZERS]

merci de vos réponses.
Pour les comportements "théorique" je les avais bien assimilés (atténuation signal, passage des basses fréquences, hautes fréquences...)

Je vais donc reformuler la question : comment savoir quel éléments changer quand on veut légérement modifier le son ? C'est cette nuance qui est difficile à exprimer et donc, la réponse doit pas être simple !

[bstleve]

Salut zers,

si tu as 5 min, va faire un tour sur mon site, au chapitre enceintes, ça te donnera une petite idée des interactions HP / filtre.

Certains HP (comme le Audax BMP401 que j'utilise en bas-médium) sont très difficile à dompter, en raison d'un courbe d'impédance torturée, ou d'accidents dans la courbe de réponse (cas de beaucoup de tweetres à moyen ou haut rendement).

Perso, je me méfierait d'une mise au point sans mesure. Je viens de mettre au point le filtre de mes T2030 Beyma. Un première écoute "pour voir" filtré par un simple condo semblait être la bonne solution... mais un mesure me montra que le 1000Hz était à 0dB (résonnance du HP = impédance élevée = atténuation modifiée). Autant dire que le HP n'aurait pas survécu longtemps

Ce n'est rien à faire, si ton PC une carte son

A+

[PATOCHE 1]

merci de vos réponses.
Pour les comportements "théorique" je les avais bien assimilés (atténuation signal, passage des basses fréquences, hautes fréquences...)

Je vais donc reformuler la question : comment savoir quel éléments changer quand on veut légérement modifier le son ? C'est cette nuance qui est difficile à exprimer et donc, la réponse doit pas être simple !

Salut ZERS
Je ne vais pas m'étendre sur un sujet que je maîtrise encore mal, mais la réponse t'est donnée par APOLLON et KIKI . Si tu veux modifier la courbe de réponse d'un HP, par exemple celui des graves et faire en sorte qu'il limite sa réponse en fréquence dans une fourchette bien définie, il faudra que tu agisses sur la valeur de ta self, de ton condo, ou de ta résistance au niveau du filtre selon sa configuration.

Exemple strictement basique : un filtre passe bas à 6dB / oct. Sur ce filtre, juste une self.
L'impédance de ton HP étant de 8 Ohms ( ce qui est théorique, voir les courbes de réponses des constructeurs) pour une fréquence de coupure souhaitée que l'on prendra en exemple plus bas.

Une fois ces données réunies, tu appliques les formules de bases ( il faut savoir qu'il existe différentes méthodes de calculs, LINKWITZ RILEY, BUTTERWORTH etc...)

Donc, dans notre cas, la méthode LR, avec sa formule, soit L= Z / (2Pi x Fc )
L est la valeur d'inductance de ta self
Z est la valeur de l'impédance de ton HP ( à la fréquence de coupure voulue )
Fc est la valeur de la fréquence à laquelle tu vas couper sur ta courbe de réponse.
Pi tout simplement 3.14

Si tu as un HP grave avec 8 ohms d'impédance ( on va dire ça )
Si tu veux couper à 320 Hz (Fc)
Donc : L = 8 / ( 6.28 x 320 ) = 8 / ( 2009.60 ) =0.003980 soit 3.98 mH ( milliHenry )

Maintenant, tu changes une seule valeur, celle de ta self, en prenant comme exemple une Fc choisie à 500 Hz
Donc : L = 8 / ( 6.28 x 500 ) = 8 / ( 3140.00 ) =0.002547 soit 2.54 mH

Tu t'apperçois donc que rien qu'en changeant la valeur d'un seul composant de ton filtre, tu as changé le son de ton HP qui monte un peu plus en fréquence.

Bien entendu, tout celà n'est que théorique, dans la réalité, il en est tout autre car un tas de paramètres interviennent dans le calcul d'un filtre. ( volumes et formes des caisses, courbes des HPs, salles d'écoutes etc etc ......)
Et nous, pour celà, on a sur le forum notre ALDO national qui jongle avec les mH, les Ohms et les Hz comme de simples quilles

Même certaines valeurs de ton ampli au niveau de son alim peuvent " changer un son "

OUALA ma modeste participation

Patoche

[aldo]

Bien bonne initiative de votre part
Je vois que pas mal de gens on bien compris le fonctionnement mais comme dit PATHOCHE c'est de la théorie.
Bien sur nous avons besoins de cette théorie pour faire nos premières études sur un projet enceinte mais ensuite ça s'arrête là car il y a beaucoup trop de chose qui rentre en jeux comme le calage de phase acoustique des HP qui vas déjà changé pas mal de choses sur le filtre théorique de base, il y a aussi la diffraction de baffle qui modifie aussi la courbe de réponse constructeur car cette dernière est mesurer en baffle plan infini CE.
Le meilleur moyen de filtrer une enceinte selon moi est:
Après avoir calculé le volume utile du bas médium, il faut mesuré Z et SPL du HP dans ça caisse et là nous avons la véritable courbes et non celle du constructeur.
Faire de même pour le tweeter.
Ensuite il y a deux solution une rapide l'autre moins rapide.
La moins rapide consiste à appliquer le filtre théorique que l'on a calculé au préalable.
Et là on peut bien s'apercevoir que la théorie c'est vraiment à petit dose ici
Donc évidement la il faudra retouché ce filtre théorique avec une batterie de composant pour ceux qui on ça.
La manip la plus rapide est de simulé un filtre sur les courbes mesurées.
Et là on se rapproche pas mal du but final reste encore d'autre mesures et changement de composants si il faut et pas mal d'heures d'écoute
nous pourrions parlé de quel composant touché suivant les creux et bosses de la courbe de réponse mais là ça risquerais d'être long mais petit à petit on peut le faire
Aldo

[ZERS]

je ne voudrais pas abuser, mais même si c'est long,je pense qu'il convient de préciser justement quel composant modifier pour gommer les bosses et les creux !!!

D'ailleurs j'ai une question subsidiaire : pour l'event : le lis ci et là "il faut un event de tel diamètre et de tel longueur pour un accord à X Hz...".

Que représente cet accord (le X) ? Fait-il partie des caractéristiques intrinsèque du HP ou est-il mesuré ? Comment savoir que le X (par exemple 54,5 Hz) est l'accord "optimal" ?

Merci !

[aldo]

je ne voudrais pas abuser, mais même si c'est long,je pense qu'il convient de préciser justement quel composant modifier pour gommer les bosses et les creux !!!
ah pas d'enervement ici
j'ai dit que l'on pourras expliqué petit a petit dans mon texte!!
alors si tu veut savoir, on vas calculé sur toute la bande passante point par point HZ par HZ a chaque fois qu'il y a une bosse ou un creux, crois moi tu est pas sortie de l'auberge
il faut des exemples de courbes pour bien expliqué, si j'ai un moment je posterais des exemples de courbe dans la semaine avec bosse et creux et j'expliquerais grosomodo quel composant et valeur touché suivant chaque cas

D'ailleurs j'ai une question subsidiaire : pour l'event : le lis ci et là "il faut un event de tel diamètre et de tel longueur pour un accord à X Hz...".
biensur chaque HP à leur propre paramettres et suivant le volume et l'accord choisi, l'event seras tj différent

Que représente cet accord (le X) ?
le X represente l'accord en fréquence de l'event
Fait-il partie des caractéristiques intrinsèque du HP ou est-il mesuré ?
il est mesuré suivant le parametre T &S du HP
Comment savoir que le X (par exemple 54,5 Hz) est l'accord "optimal" ?
pour l'accord optimale, malheureusement seul l'ecoute peut nous le dire mais ceci dit, il peut s'optimisé.

Merci !

[ZERS]

ah pas d'enervement ici

je vous rassure aldo, je ne suis pas énervé loin de là. Surtout excité par l'envie de créer qqchose qui me convienne !

J'ai pris le parti d'être patient et de comprendre... Donc pas pressé.

Je sais que vous êtes pébliscité (et surtout demandé) alors je serai patient pas d'inquiètude à avoir !

[PATOCHE 1]

D'ailleurs j'ai une question subsidiaire : pour l'event : le lis ci et là "il faut un event de tel diamètre et de tel longueur pour un accord à X Hz...".

Que représente cet accord (le X) ? Fait-il partie des caractéristiques intrinsèque du HP ou est-il mesuré ? Comment savoir que le X (par exemple 54,5 Hz) est l'accord "optimal" ?

Merci !

Pour appuyer ce qu'ALDO vient d'énoncer, un ptit cours ( mais petit alors ) sur les évents que j'ai du aussi apprendre par coeur

L'évent à un rôle de résonateur dans les très basse fréquences, ses dimensions ne sont pas choisies au hasard et on les calcule en général avec des logiciels adaptés ( WINISD, LSPCAD ) qui sont très corrects pour ce genre de calcul. Pour ce qui est des évents, tu connais certainement les 2 types différents, en l'occurence: le tubulaire et le laminaire.

Le calcul de l'accord entre l'évent et le HP ( quelque soit la config choisie ) se fera une fois de plus "théoriquement", ce, grâce à ces logiciels qui vont déterminer:
La longueur le diamètre ( pour les tubulaires )
Les dimensions ( longueur, largeur, profondeur ) pour les laminaires.
Tout celà en fonction des caractéristiques de tes caisses ( volume et dimensions ), en fonction des caractéristiques de tes HPs ( Fréquence de résonance, déplacement de la membrane, etc etc .... que l'on trouve en général dans les paramètres appelés " THIELE et SMALL")

Et une fois de plus, c'est toi qui va paufiner les réglages à l'écoute, soit en retaillant l'évent ou en le rallongeant ( on agit dans ce cas là sur la vitesse de l'air dans l'évent, généré par le déplacement de la membrane du HP dans la caisse, qui influe directement sur la fréquence de résonnance, donc l'accord )

Parfois même, certains constructeurs livrent avec leur enceintes des " bouchons de mousse pour les évents " pour réduire les fréquences basses. ( mais là, c'est l'utilisateur qui juge ) ça prouve une fois de plus que l'oreille à TARTEMPION, ne sera pas la même que celle à JUMBO.

OUALA, ALDO nous confirmera tout celà prochainement avec des exemples et quelques courbes

Atchao
Patoche

[aldo]

je vous rassure aldo, je ne suis pas énervé loin de là.
ah ok alors un peut plus de smylé dans les texte alors
Surtout excité par l'envie de créer qqchose qui me convienne !
je te comprend j'etait pareil au début

J'ai pris le parti d'être patient et de comprendre... Donc pas pressé.
ckler que dans des explications pareil il ne faut pas etre préssé car on peut loupé des étapes, le but ici et de vous faire comprendre sans trop rentré dans la technique, c'est possible

Je sais que vous êtes pébliscité (et surtout demandé) alors je serai patient pas d'inquiètude à avoir !
vi

[aldo]

Et une fois de plus, c'est toi qui va paufiner les réglages à l'écoute, soit en retaillant l'évent ou en le rallongeant ( on agit dans ce cas là sur la vitesse de l'air dans l'évent, généré par le déplacement de la membrane du HP dans la caisse, qui influe directement sur la fréquence de résonnance, donc l'accord )

Parfois même, certains constructeurs livrent avec leur enceintes des " bouchons de mousse pour les évents " pour réduire les fréquences basses. ( mais là, c'est l'utilisateur qui juge ) ça prouve une fois de plus que l'oreille à TARTEMPION, ne sera pas la même que celle à JUMBO.

OUALA, ALDO nous confirmera tout celà prochainement avec des exemples et quelques courbes

Atchao
Patoche

une anecdote, sur les bullet j'ai calculé un event theorique et à l'ecoute je me suis amusé a augmenté ou diminué la longeur sur des pas de 2cm ben je peut vous dire que la grosse caisse sonne différement a chaque fois comme si le batteur avais investi dans plusieur caisse
Aldo

[Philippe Terrier]

J'ajouterais une chose à toute ces bonne parole: Lors du calcul de la fréquence de résonnance BR, le HP ne joue aucun rôle ! Seule le volume de la caisse et la géométrie du tube joue un rôle...

Tout l'art et de trouver quelle fréquence de résonnance colle bien avec le HP, et c'est là qu'intervienne les paramètre TS ! C'est justement pour celà que l'on parle d'"accord", il faut raccoder deux système acoustique indépendant, le résonnateur BR et le HP...

Pour celà, il existe des logiciels, mais il font un peu oublier la thorie de base Thiel & Small qui on proposer de modéliser les différents types d'accords suivant des types de filtre électrique connus (B4, QB3, C4...)...
Parce que lors du design des enceintes, il existe une énorme marge de manoeuvre dans l'accord: pour un Vas de 40, on peut aller de 10L quelque litre accordé très haut pour un excellente réponse transitoire, mais plus de grave (QB3), à 60L pour des graves abissaux mais une exécrable réponse transitoire (C4...)