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Auteur Sujet:   filtrage actif ou passif
      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 19-05-2005 11:03                        
Boujour à tous !
Il restait sur ma chaîne un élément hérétique à semi conducteurs, un filtre actif 3 voies Kanéda 18dB/octave. Cela faisait plus de 25 ans que je l'avais dans l'oreille, finalement sans porter de jugement négatif ; en fin de compte je retrouvais une écoute proche d'un concert réel.
Cela fait un bail maintenant que j'ai lancé une étude en simulation visant à le remplacer par un trois voies passif 12dB/octave n'utilisant aucune self ; je ne voulais aucun circuit oscillant LC dans le montage, les réponses impulsionnelles en souffrent beaucoup.
J'ai fini par obtenir en simulation quelque chose qui semble tenir la route, avec une réponse impulsionnelle sommée des 3 voies presque parfaite et une bonne adaptation au préamplificateur qui précède tout comme aux amplis qui suivent.
Sans trop y croire j'ai commandé le matériel (capas mica et styroflex) et soudé le tout dans deux coffrets blindés. J'ai ensuite égalisé les voies au banc par rapport aux réglages bien connus du vieux Kanéda.
Hier c'était le grand jour, j'ai débranché les deux kilos de Kanéda pour les remplacer par les 50 grammes de filtres passifs RC. J'ai mis sur le lecteur un disque que j'ai bien dans l'oreille et en avant la musique !
Et bien, j'ai reconnu l'orchestre mais pas la salle ! Celle-ci s'est élargi notablement de chaque côté des enceintes. Une scène très large se matérialise et se maintient même à faible volume.
Surprenant, non ?? J'étais tellement soufflé que j'ai coupé le courant pour laisser passer 24H, le temps de décomprimer les artères et rafraîchir les neurones.
Ce W-E je vais tâcher de réécouter quelques disques bien connus (CD et vinyles) et sans stresser.
A suivre... Arnaud H.


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Auteur Sujet:   filtrage actif ou passif
      
René Conseil
Utilisateur
2045 message(s)

posté le 20-05-2005 08:16                     

Salut Arnaud,
 
Alors on attend ce week end !
C'est un filtre qui est situé entre préampli et puissance ?
Cela devrait interesser Pierre, il cherchait un schéma de qualité à ce sujet.
 
Bonne journée.


René


      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 20-05-2005 08:48                     
Tout ce confirme, le spectre sonore est identique mais la scène est plus large et plus profonde, les groupes de musiciens plus aérés, les instrumentistes et les chanteurs sont stables et isolés, aucun son projeté. C’est totalement vivant. Vive le passif RC bien adapté.
Arnaud H.


      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 20-05-2005 11:33                     
Vous trouverez ci-joints les réponses impulsionnelles comparées du filtre actif Kanéda 18dB/oct et du passif que j'utilise désormais (à 12 dB/octave). Il s'agit chaque fois de la réponse sommée des 3 voies.
C'est sans commentaires...
Arnaud H.


impulsion.jpg
 
      
francois deminiere

message(s)

posté le 16-03-2006 17:31                     
il doit y avoi un plan avec des valeurs du filtre passif RC, et peut-être même le mode de calcul associé.
Est-ce un secret ?



      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 17-03-2006 14:58                     

Bonjour François,
Il n’y a aucun secret dans mon filtre RC à trois voies. Je te demande simplement un petit délai, je suis en effet très occupé en ce moment.
Je joins dans l’immédiat le schéma et les tracés relatifs au filtre actif Kanéda que j’ai utilisé durant des années et qui n’est maintenant plus qu’un souvenir à effacer.
Ce filtre incorporait des étages tampons entre chaque cellule de manière à obtenir une coupure nette à 18dB/octave. Les totors étaient triés sur le volet pour travailler au minimum de distorsion thermique.
Les courbes de réponse étaient magnifiques, celle des phases presque parallèles aux coupures, permettaient d’espérer qu’un simple décalage en arrière du tweeter et médium remettrait tout en phase à l’écoute.
Malheureusement (ou plutôt heureusement), la moulinette du simulateur m’a montré que la réponse impulsionnelle n’est pas folichonne. C’est là que j’ai lancé l’étude en simulation d’un filtre de remplacement. J’ai vite laissé tomber les LC qui montaient aussi leurs faiblesses en régime impulsionnel, pour en arriver au simple RC. Il fallait aussi tenir compte de l’amont et de l’aval dont les impédances propres agissent sur le filtre.
Le dernier graphe montre ce que l'on peut espérer d'un décalage temporel.
La suite bientôt….
Arnaud H.

Modifié le 17-03-2006 15:00 par iriaax

Filtre Kanéda.jpg
 
ajout de délais.jpg
 
      
francois deminiere

message(s)

posté le 17-03-2006 19:52                     
ma question portait sur le shéma intitulé "la multiamplifaation pasive" qui utilise 2 sels de 1,8H et 2 condos de 40nF; ce simple 2 voies fait pour séparer lesgraves (<600Hz) et le reste (>600Hz) se monte entre le préampli et les 2 amplis. Ma question : Zc, c'est quoi ? autre question pourquoi 1,8H (introuvable) et pas 1mH à 10mH (trouvable) associé à une capa calculée? Précisemment comment calculer L et C ? voir le shéma trouvé par agora
francois



Filtrage Multi-amplification-1.png
 
      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 17-03-2006 23:38                     

Bonsoir François,
Zc est l'impédance du condensateur en Kohm que l'on désire égale à la valeur du potentiomètre à la fréquence de coupure. La formule 2 donne la valeur du condo en nF. Je ne pratique pas ces formules, j'utilise des abaques.
On ne peut pas utiliser de valeur faible pour les selfs car il faut tenir compte de l'impédance du préamplificateur qui précède.
Arnaud H.


      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 18-03-2006 08:48                     
La 'résistance' présentée par un condensateur ou une self (inductance) au passage d'un courant alternatif dépend de la fréquence de celui-ci et est appelée ‘impédance’, ZC ou ZL.
ZL=2*pi*F*L exemple pour 600Hz et 1,8H : ZL=2*3,14*600*1,8 = 6785 ohms
ZC=1/(2*pi*F*C) exemple pour 600Hz et 40nF : Zc=1/(2*3,14*600*0.000000040)= 6631ohms
La fréquence dite ‘de coupure’ est celle qui correspond à l’égalité des deux impédance ZL et Zc.
A cette fréquence là, la self et le condensateur forment un circuit résonnant idéal, heureusement amorti par les résistances d’entrée et de sortie. Tel un pendule, il y a échange d’énergie entre la self qui la stocke sous forme magnétique, et le condensateur qui la stocke sous forme de charges électriques et ceci alternativement dans l’un puis dans l’autre si les conditions externes s’y prêtent (rebouclage possible du courant par l’amont et/ou l’aval).
C’est pour cette raison que je refuse toute présence de self dans mes filtres audio. Elles présentent toujours un résidu d'oscillation.
Sur le graphe joint vous pouvez admirer le phénomène ainsi que la superbe pente à 12 dB/octave au delà de la fréquence de coupure. Ici le courant reboucle par la source en amont et n'est pas amorti par une charge.
Arnaud H.

Modifié le 18-03-2006 15:49 par iriaax

Circuit LC.jpg
 
      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 17-03-2006 23:01                     
Il s’agissait donc de créer un filtre RC 12dB/oct avec des coupures vers 650Hz et 6400Hz.
Il fallait tenir compte de l’impédance de sortie du préampli en place : 640 ohms (un SRPP double), et des impédances d’entrée des trois amplis (>100Kohm), ici négligeables.
Pour s’approcher de la pente de 12dB, il a fallu éviter que les couples RC en série ne s’influencent trop l’un l’autre. Ceci se résout partiellement par le choix en progression des valeurs RC. En principe il faudrait isoler chaque cellule par un étage cathodyne (voir l’ex filtre Kanéda). L’influence inter cellule RC provoque en effet des ‘coupures arrondies aux angles’.
Il fallait bien sûr un réglage de niveau, choisi en sortie des cellules.
J’ai réussi en prime (un peu, pas trop…) à relever légèrement les graves en dessous de 50Hz pour compenser le fléchissement naturel des boomers 30cm. Ceci à l’aide d’une quatrième cellule en parallèle sur la cellule grave coupée vers 650Hz. Celle-ci est amovible.
J’avoue que l’utilisation du simulateur fut des plus bénéfiques. Il a montré que l’inter influence des cellules RC oblige à retoucher un peu les valeurs théoriques si l’on désire que la somme soit tant soit peu linéaire.
J’avoue également que j’avais des doutes quant à la mise en pratique, je redoutais les problèmes d’inductions pouvant être générés par l’usage de ces cellules de moyenne impédance. Tout çà à tort, aucun trouble n’est détecté grace à un blindage efficace.
La grande surprise vint de la réponse impulsionnelle : la superposition des trois sorties (après équilibrage des niveaux) reproduit presque parfaitement l’impulsion d’entrée (voir le dernier graphe). Le même équilibrage de niveau assure en prime une réponse globale de +-0,5 dB.
Il faut bien sûr ajuster les coefficients, car chaque cellule a une atténuation différente.
La quatrième cellule remontant un peu l’extrême grave (haut du schéma), fut rajoutée ultérieurement.
Aux fréquences de coupure, les courbes de phase sont parallèles, ce qui limite les risques de colorations par addition et soustraction de part et d’autre de ces deux fréquences.
A l’exception de ceux le la quatrième cellule, tous les condensateurs sont de type mica ou styroflex, souvent soudés en parallèle pour obtenir les valeurs souhaitées.
Le résultat auditif du remplacement du Kanéda par ce montage passif fut instantanément un approfondissement de la scène sonore. Même mon épouse chérie, non prévenue, et qui n’a pas spécialement l’esprit ‘audiophile’, me demanda ‘T’as changé quelque chose ? Le salon semble plus grand !’.
La chaîne est devenue implacable pour juger une prise de son, rien ne lui échappe. Les adeptes du large bande connaissent.
Assez de littérature, vous trouverez le schéma et les graphes ci joints.
N’espérer pas obtenir une réponse semblable via des cellules LC, je peux affirmer que la simulation montre des résonances lors d’impulsions. C’est une voie que j’ai vite abandonnée.
Arnaud H.

Modifié le 18-03-2006 15:52 par iriaax

Filtre RC12.jpg
 
      
francois deminiere

message(s)

posté le 18-03-2006 11:24                     
je souhaite utiliser ton modèle de filtre. comment faire un simple 2 voies : une voie grave et une voie médium-aigu, avec coupure à 250 Hz.
Francois



      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 18-03-2006 11:33                     
Avant de répondre à François, voilà les résultats sur le filtre LC proposé dans le débat parallèle.
Comme prévu, une fois les oscillations amorties par les 5K des potentiomètres de sortie, les courbes sont parfaites (graphes du bas).
L'ennui, souvent insoupçonné est que les oscillations du courant restent visibles en réponse impulsionnelle (graphes du milieu).
Seul le RC s'affranchit de ce problème, mais il sera d'impédance plus élevée.

Arnaud H.

Modifié le 18-03-2006 15:47 par iriaax

filtre LC 12dB.jpg
 
      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 18-03-2006 11:56                     
Pour le projet de François, il faudrait connaître l'impédance de sortie du préampli et les impédances d'entrée des deux amplis; ou alors le schéma de l'étage de sortie du préampli et ceux des étages d'entrée des amplis.
Arnaud H.

Modifié le 18-03-2006 14:40 par iriaax

      
MICHOUD PATRICK
Utilisateur
0 message(s)

posté le 21-01-2008 18:29                     
Bonsoir
Pour un filtre passif 2 voies
-pas de préampli
-platine CD/SACD directe sur entrée filtre
-squeezbox directe sur entrée filtre
-impedance d'entrée ampli medium-aigu tubes
pp 300 B 220k
-impedance d'entrée ampli grave 100k
-coupure filtre 500 Hz
-caisson Onken Altec 38
-pavillon Altec 112 dB
-tweeter JBL 105 dB
Est-il préférable d'utiliser 6dB ou 12 dB/octave?
Quelles sont les formules appliquées?
Comment la cellule 4 dans le filtre d'Arnaud
reléve-t-elle le niveau de grave?
Comment diminuer l'attenuation provoquée par
le filtre?
Merci d'avance !



      
Pierre Emile
Utilisateur
118 message(s)

posté le 22-01-2008 00:11                     
toujours 12dB sur Altec , depuis tou-jours !



      
Le Cléac'h Jean-Michel
Utilisateur
15 message(s)

posté le 23-01-2008 10:44                     
Bonjour,

Je reviens sur les simulations d'Arnaud Haegele concernant le filtre Kanéda à 3 voies.

Arnaud à simulé la réponse totale en sommant les 3 voies en sortie. Il a choisi de le faire en conservant la même polarité aux 3 voies.

Dans un filtre utilisant des cellules de Butterworth du 3ème ordre, on doit inverser la poarité des voies alternativement par exemple grave (+); médium (-) et aigu (+). C'est de cette manière que la variation de la courbe de retard de groupe est la plus petite et donc c'est de cette façon que le signal carré sera le mieux repecté (quoique loins d'être parfait avec le Butterworth du 3ème ordre).

Pour ceux que ce sujet intéresserait ils peuvent simuler le résultat du filtrage et de l'alignement d'un système à trois voies en utilisant une feuille de calcul sous Excel dont je suis l'auteur et téléchargeable sur le site de mon ami Nicolas Davidenko:

http://ndaviden.club.fr/filtragejmlc/filtragejmmlc.html

la version fournissant la courbe de réponse et la courbe de retard de groupe est disponible à:

http://ndaviden.club.fr/outils/filtre_simul.zip

(avec une notice d'utilisation écrite par Nicolas Davidenko à:

http://ndaviden.club.fr/outils/docsimul.zip )

la version qui donne la réponse sur signal carré est à:

http://ndaviden.club.fr/outils/filtre_carre.zip

Si on utilise cette dernière version on retrouve parfaitement le résultat obtenu par Arnaud avec les 3 voies ayant la même polarité. Mias on constatera que le résultat est bien meilleur quand la polarité de la voie médium est inversée.

Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h
Jean-Michel Le Cléac'h


      
Arnaud Haegele
Utilisateur
1418 message(s)

posté le 23-01-2008 11:53                     
La courbe de réponse globale correspond à :
5*G - 1.9*M +.85*A
La voie médium (M) est bien inversée en phase.
Pour la finalisation auditive il faut tenir compte du gain de chaque ampli et du rendement respectifs des 3 HP G, M et A.
La légère remontée de l'extrème grave est liée à l'inactivité des condos dans le bas du spectre, l'ampli G ne voit plus que les deux séries de résistances mises en parallèle dans lesquelles le courant est alors plus fort (il n'est plus dérivé dans les condos).
Arnaud H.

Modifié le 23-01-2008 14:34 par iriaax

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