Filtre actif triphonique

Filtre actif triphonique

Lorsqu’on conçoit et fabrique des enceintes acoustiques, la partie peut-être la plus surprenante concerne la réalisation du filtre. En effet, malgré les équations vieilles comme le monde (en poussant un poil), les caractéristiques intrinsèques de chaque haut-parleur sont très versatiles d’un modèle à l’autre. Et la courbe d’impédance de jouer des tours…

Après des années de bidouilles « à l’oreille » j’ai découvert, au début des années 90, le filtrage actif. Grâce à feu la revue LED qui, dans son n°78 de juillet 1990, présentait une solution très séduisante de filtre actif trois voies, type Linkwitz-Riley à 24dB/octave.
Je l’ai monté et installé, devant trois amplis, d’abord fabriqués puis fraîchement achetés (des Denon POA800). Ce fut une révélation !

A mes yeux le filtrage actif n’a que des avantages, du moins technologiques :

  • indépendance de la charge (on peut aisément « jouer » avec différents HP)
  • pas de déphasage (pour une pente de 24dB/oct.)
  • fréquence de coupure plus précise
  • gain en puissance ou en fréquence basse au delà du grave, du fait de la pente de 24dB/oct.

En bas du spectre, du fait de l’absence de composants passifs généralement très influents sur l’amplificateur, la gestion d’un HP de grave (woofer ou boomer) est nettement à son avantage. C’est significativement audible à bas volume.
On peut lire certains défendre une pente de 6dB/octave. Je peux le comprendre pour du passif, puisqu’on fait intervenir moins de composants, donc on diminue leur influence et on simplifie les calculs/réglages. Mais dans le domaine de l’actif, cette position me semble indéfendable…

Bref, après avoir déménagé, à cause de la configuration du salon, je ne pouvais remonter mon système 3 voies en l’état. Ayant eu la flemme de remonter un filtre actif, je me suis intéressé à l’excellent Behringer CX2310 qui a piloté un système triphonique 2+1 (satellites médiums/aigus et caisson de grave central). Et puis, comme on peut le lire ici, je me suis penché sur la mesure audio et ses conséquences : l’égualisation.
N’ayant pas la place d’ajouter un equalizer et n’utilisant le Behringer qu’en 2+1 (via la sortie sub) j’ai finalement décidé de simplifier le tout avec un filtre actif de mon crû, à une fréquence fixe de 150Hz. Je le présente ici.
Conçu grâce à l’excellentissime logiciel LochMaster, idéal pour les flemmards n’ayant pas envie de sortir l’attirail de gravure (c’est mon cas) ou ceux qui en sont dépourvus, le schéma est basique. Je rappelle l’indispensable site de M. Linkwitz pour la théorie, le site de Rémy Sonelec Musique pour la pratique, sans oublier le très instructif Elliott Sound Products.
Le transfo est surdimensionné (2x450mA) mais, comme pour le reste des composants, j’ai fait avec ce que j’avais, mis à part le zouli coffret HiFi2000 de la série Galaxy. La partie alimentation fait appel à deux régulateurs 7812 et 7912 (on peut aller à 15 voire 18V). Bien sûr, on choisira des composants de haute qualité et des résistances à 1% de tolérance (bien que ce ne soit pas le cas ici, ayant appairé celles que j’avais).
Côté AOP, des quadruples TL084 et un simple OPA134. On peut piocher dans la série TL0x4, des NE553x (en n’oubliant pas de les compenser en fréquence) ou des récents OPA, voire des LF… beaucoup de choix en audio.

Au vu du faible nombre de composants et de leur répétition, résistances et condensateurs sont notés par groupe de valeurs et non par incrément. Pour ces mêmes composants, selon le sens passe-haut ou passe-bas, R2 et C2 valent respectivement deux fois R (7,5K donc 15K) et C (100nF donc 200nF). On peut ainsi doubler les composants unitaires : 2xR en série pour obtenir R2, 2xC en parallèle pour avoir C2.
Je n’ai pas prévu la place sur le PCB car j’avais R2 sous la main et j’ai soudé C2′ directement sur le côté piste (R2 pouvant être câblé en pont). Les 35 straps (30 hors alim) sont tous issus de « queue de résistance », même le plus long (12 points).
P1 et P1′ permet de doter le circuit d’un potentiomètre (20 à 100KA) type tableau pour ajuster le gain de la voie grave. On peut le remplacer par un strap ou directement câbler la résistance talon R5 au plus court (pin 6 et 7 de IC2). Le gain est alors nul.

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