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Toutes les enceintes HiFi

FILTRAGES ENCEINTES, PASSIF OU ACTIF, DES DIFFERENCES ?

Message » 08 Fév 2018 15:38

Bonjour,

On s'est tous posé la question un jour, quel filtrage choisir pour nos enceintes, on se la pose même à chaque fois des lors que l'on démarre un nouveau projet ?

On parle ici et là de filtrage actif, on à dit que c'était mieux lorsque que c'est sorti avec l'arrivé sur le marché des premiers filtres performants IIR issu des studios...puis maintenant FIR

L'arrivée de la convolution, des filtres FIR, dont le fameux filtrage à pente raide phase lineaire "brick wall", permettant des coupures à plus de 200dB doit il définitivement nous faire oublier les condensateurs, les selfs et les résistances qui trônes encore massivement dans les enceintes grand public ?

Quels sont selon vous les avantages et les inconvénients des différentes technologies ?

Est-ce que tout cela est au point et comment mettre cela en oeuvre ?

Pour le passif, le placement de composants en travers du signal est t'il un mythe ou une réalité ?

Les rotations de phases sont elle réellement audibles à l'écoute, si oui, dans quelle proportions ?

Peut ont mixer les technologies ?
Dernière édition par indien29 le 08 Fév 2018 17:29, édité 2 fois.

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indien29
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Message par Google » 08 Fév 2018 15:38

 
 
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FILTRAGES ENCEINTES, PASSIF OU ACTIF, DES DIFFERENCES ?

Message » 08 Fév 2018 15:38

Et puis finalement, quel filtrage choisir et pour quelle applications ?

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indien29
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Message » 08 Fév 2018 16:04

Je salue l'intérêt de ce nouveau thème de l'indien, oh ! combien Hifiste de l'audibilité qualitative d'un filtre actif vis à vis d'un filtre passif. :thks:

Une remarque préalable à ce fil: Seuls des valeurs "classiques "de filtrage peuvent faire l'objet de comparaisons direct entre un filtre actif et un filtre passif.

Par exemple on peut comparer un LR de 12 dB par octave à une fréquence de coupure donnée en filtrage actif et en filtrage passif.

Par contre impossible, pour des raisons techniques, de fabriquer la contrepartie passive d'un filtrage actif FIR à 100 dB par octave .

Il me semblerait :-? que le maximum de pente en filtrage passif serait de 24 dB (ou 36 dB ??) par octave
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Igor Kirkwood
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Message » 08 Fév 2018 16:53

Bonjour Igor,
Chez nos voisins du DIY, certains ce sont amusé à faire tourner des calcul pour la réalisation d'une pente à 150 dB, c'est tout à fait réalisable !!! :D :D
http://www.homecinema-fr.com/forum/diy-enceintes/monitor-tad-2-15-t30080741-45.html
Petit problème, le schéma fait plusieurs metre de long :ane: et il y a des kilos de composants, c'est donc absolument inimaginable et sans intérêt, c'était une blague consistant à dire que dans cette compétition passif Vs actif, les défendeurs du filtrage passif restaient dans la bagarre :D , ce n'est pas le cas si des pentes aussi raides sont visées, mais... y a t'il un réel intérêt à faire des pentes aussi raides pour que le filtrage soit compétitif ? :D

Il est reconnu qu'un 24 dB en Butterworth offre d'excellent résultats, ce qui est le cas. On reviendra plus tard sur les avantages et les inconvénients des un et des autres :D
Dans le filtrage, qu'il soit actif ou passif, il est primordiale d'intégrer la pente naturel des HP filtré, ainsi, si un HP de bas médium à une chute de sa réponse en fréquence "in situ" de 6 dB dans la zone de raccord du filtre et que la pente choisie du filtre est de 24 dB, le filtrage électrique ne sera que de 18dB "électrique" complété par les 6 dB "mécanique" du transducteur filtré.

C'est une des règles de base dans un filtrage.
Dernière édition par indien29 le 21 Fév 2018 23:23, édité 1 fois.

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Message » 08 Fév 2018 17:01

On peut déjà rappeler que le filtrage entre voies est nécéssaire pour que chaque HP travaille dans la plage fréquentielle pour laquelle il est destiné.

Il est en effet difficile pour un seul Haut-Parleur de reproduire l’ensemble des fréquences sonores, comme tente de le faire par exemple le HP large bande, car au fur et à mesure de la montée en fréquence, la membrane se déforme en fonction de la vitesse de la bobine, entrainant sa diffraction, avec pour effet de ne plus avoir que la partie centrale du HP, celle qui est en contact avec le collage de la bobine, à pouvoir suivre les fréquences élevées…
6000 Hz, c’est 6000 vibrations de membrane par seconde…

Cet effet sur un Haut-Parleur de 46 cm est différent, comparativement à un HP de 5 centimètres, c’est proportionnel…
Voici une idée approximative du début très audible de fractionnement en fonction du diamètre des HP (par sécurité, il est préférable de garder une tolérance avec ces seuils) :
46cm = 300Hz
38cm = 600Hz
30cm = 900Hz
26cm = 1,2 kHz
21cm = 1,5 kHz
18cm = 2 kHz
13cm = 3 kHz
9cm = 5 kHz
6cm = 12 kHz
3cm = 20 kHz

Comme un 13cm suffit à couvrir le grave dans une petite pièce et que sa montée en fréquence pousse jusqu’environ 3kHz, il suffit de le raccorder avec un 3cm, c’est donc une enceinte 2 voies.
2 voies n'a pour inconvénient qu'un seul raccord entre voies, c'est aussi un avantage, car un autre problème majeur se pose, celui du raccord entre ces 2 HP.

Hors de question de laisser passer l’ensemble de la réponse en fréquence dans les 2 HP car le 13cm sera en diffraction au-dessus de 3 kHz et le tweeter de 1cm risque la casse et laissera apparaître une forte distorsion à cause de sa bobine très légère, destinée aux hautes vitesses de déplacement pour les hautes fréquences, elle ne supportera pas les tensions élevées…

Il faut donc injecter les bonnes tensions et les bonnes fréquences dans chaque HP, pour cela on utilise un filtrage entre les 2 Haut-Parleurs.

La couverture fréquentielle doit être respectée à la fréquence de coupure de ces 2 voies, il en résulte un chevauchement d'ondes sonores avec le risque de voir le 13cm avancer pendant que le tweeter, avec la même fréquence injectée… recule…

Le filtre de fréquence génère des rotations de phases avec des inversions parfois totales à 180°.
En totale opposition de phase à certaines fréquences, le son des HP s'annule, l'un avance, l'autre recul ! (il y a les rhymes interdites, parfois, mieux vaut ne pas s'appeler Laura Laune, enfin j'adore ! https://www.youtube.com/watch?v=YNMrxKH7WmQ

Il en résulte des trous importants dans la réponse en fréquence globale au raccord entre ces 2 HP.

Ces rotations de phases incluent également des modifications dans la directivité des voies et nous connaissons l’importance de la directivité !
Ces phénomènes créés des trous dans la réponse en fréquence de plusieurs dB sur le champ direct et le champ diffus, et nous fait quitter l’objectif Hifi que nous avions, c’est irrémédiable !

Le filtrage doit donc être évité dans une enceinte, particulièrement dans les fréquences sensibles, celles qui sont situées entre 80Hz et 6Khz !!!

c’est tellement vrai qu’une enceinte à base d’un seul HP Large Bande sans filtrage, fonctionne mieux qu’une 3 voies mal conçue !

Un Hifihiste bien connu du web est l'un des plus gros défendeur du HP Large Bande pour ces raisons, ça position est à mon gout assez extrème, mais personnellement, je respecte sa théorie.
Il s'agit de Dominique Petoin, nous parlions justement récemment de ce sujet il y a qqs jours ici : http://www.homecinema-fr.com/forum/diy-enceintes/projet-enceinte-quel-hp-t30084141-30.html

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Message » 08 Fév 2018 23:58

Bonjour,
Diffraction et fractionnement sont deux choses différentes.

Si seule une partie de la membrane vibre, c'est le fractionnement.

La diffraction se produit même avec une membrane infiniment rigide (et même en l'absence de membrane, si un son traverse un trou circulaire vide creusé dans un mur). Cela se manifeste par un son d'autant plus directif qu'il est aigu, et que la membrane est grande.
Une très grande membrane jouant une très haute fréquence, même si elle ne produit aucune distorsion et ne fractionne pas, se comportera, en raison de la diffraction naturelle des ondes sonores dans l'air, comme un projecteur hyper-directif. L'onde ne sera émise que dans la direction vers laquelle la membrane est tournée.
En revanche, une toute petite membrane jouant une basse fréquence émettra dans toutes les directions.

C'est ainsi que nos enceintes sont omnidirectionnelles dans le grave : c'est parce qu'elles sont petites par rapport aux longueur d'onde des basses fréquences. Mais si on faisait un haut-parleur de la taille d'une maison, ce dernier serait aussi directif dans le grave que le sont nos enceintes dans le medium.
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Message » 09 Fév 2018 0:42

Oui !
Et que penses tu de la question principale ?

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Message » 09 Fév 2018 11:53

indien29 a écrit:Bonjour Igor,
Chez nos voisins du DIY, certains ce sont amusé à faire tourner des calcul pour la réalisation d'une pente à 150 dB, c'est tout à fait réalisable !!! :D :D

Beau résultat théorique !
Les pentes ultra fortes, style FIR, permettent à la fois aux tweeters de descendre plus bas en toute sécurité; et surtout d'éviter que les boomers en montant trop haut ne polluent le médium et le rendent moins focalisé. Essaye l'indien d'entendre un boomer seul (HP médium/aigu débranché) avec une pente de coupure basse très forte ou avec une pente faible, la différence est saisissante, la limite sera surtout la possibilité du HP médium, coupé bas alors, de descendre vers les basses fréquences.

Pio2001 a écrit:En revanche, une toute petite membrane jouant une basse fréquence émettra dans toutes les directions.

C'est pour cela que le haut parleur idéal n'existe pas, un tweeter s'il peut effectivement passer des basses fréquences dans toutes les directions, celles ci ne seront jamais bien basses :(

A l'exception notoire du casque :wink: , dont l'unique haut parleur passe à près près tout de l'aigu à l'extrême grave . :ohmg:
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Igor Kirkwood
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Message » 09 Fév 2018 12:07

Ayant un peu tâté du DIY, l'énorme avantage du filtrage actif, c'est sa rapidité de mise au point par rapport à une solution passive. La procédure, hypothèse -> paramétrage -> test -> mesures -> interprétation des résultats, est incroyablement plus rapide.
syber
 
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Message » 09 Fév 2018 12:11

L'arrivée de la convolution, des filtres FIR, dont le fameux filtrage à pente raide phase lineaire "brick wall", permettant des coupures à plus de 200dB doit il définitivement nous faire oublier les condensateurs, les selfs et les résistances qui trônes encore massivement dans les enceintes grand public ?
Des pentes raides, c'est bien mais en dépannage, l'idéal étant de garder une zone de recouvrement entre 2 HP. Pour la simple raison qu'ils sont différents à la fréquence de coupure.
Par contre en FIR on peut faire n'importe quelle pente. Par exemple une 24dB sur le premier octave et continuer avec du 96 dB.
Et bien sur arriver à avoir des phases presque parfaitement identiques sur la zone de recouvrement.

Quels sont selon vous les avantages et les inconvénients des différentes technologies ?
Il y a les pros du passifs et les pros de l'actif, c'est idiot, on utilise une technologie en fonction du besoin et non l'inverse.

Est-ce que tout cela est au point et comment mettre cela en oeuvre ?
La perfection n'existe pas.

Pour le passif, le placement de composants en travers du signal est t'il un mythe ou une réalité ?
Les deux et pas toujours avec l'effet que le croit.

Les rotations de phases sont elle réellement audibles à l'écoute, si oui, dans quelle proportions ?
Il existe bon nombre de débats sur la chose.

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Message » 09 Fév 2018 12:29

syber a écrit:Ayant un peu tâté du DIY, l'énorme avantage du filtrage actif, c'est sa rapidité de mise au point par rapport à une solution passive. La procédure, hypothèse -> paramétrage -> test -> mesures -> interprétation des résultats, est incroyablement plus rapide.

Ca c'est vrai, je sais que sur le forum et moi le premier, avant de faire un filtre passif, je le test en actif, un petit filtre comme le DCX 2496 est un bon allié car il n'est pas cher !
Dernière édition par indien29 le 11 Fév 2018 10:55, édité 1 fois.

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Message » 09 Fév 2018 12:44

Et quand on veut passer une enceinte passive en active, c'est a dire virer le filtre, que doit-on impérativement respecter pour ne pas dénaturer complétement le son que le concepteur à réaliser en passif ?
pm57
 
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Message » 09 Fév 2018 13:09

Merci Thierry pour ta réponse, on peut préciser que Thierry est un expert du filtrage puisque c'est l'initiateur du DSPiy sur ce forum et qu'il en est aussi sans doute le plus gros contributeur : http://www.dspiy.be/

Le DSPiy est au côté des autres solutions hardware, une solution qui permet de faire du filtrage actif, FIR ou IIR, c'est un système de traitement audio numérique a base de DSP qui a pour vocation première le filtrage et la correction acoustique d'enceintes audio.
Ce n'est donc pas un produit commercial.
Le DSPiy est programmé via une application spécialement développé sur un ordinateur, sa mémoire garde les différents paramètrages et le rends totalement autonome, il devient ainsi un élément à part entière de la chaine musicale.

Il a pas mal d'avantage car sa souplesse de programation lui donne une grande latitude d'action (convolution, FIR ect...)
Il concurrence directement un produit qui lui à vocation commerciale, le mini DSP : https://www.minidsp.com/products qui offre une large gamme de produit, chacun ayant des avantages et des inconvénients.

Ce sont les 2 seules solutions fonctionnelle à ce jour pour un prix abordable si le FIR est une solution de filtrage envisagée.

Un 3ème acteur existe, la carte Najda : http://www.waf-audio.com/products.php?pos=1&lang=fr et il semble que les derniers correctifs rendre cette carte attractive car elle à un autre avantage, celui de proposer un réglage de volume derrière le DSP, permettant de figer le niveau d'entrée numérique de la carte que l'on peut donc attaquer à plein régime pour faire tourner son DAC interne à pleine résolution à toute les position du bouton de volume.

On peut suivre l'évolution de cette carte ici par exemple : http://www.justdiyit.com/najda-reception-et-presentation/

Sur les autres systèmes et en cas d'entrées en numériques, le réglage du volume s'effectue en entrée, il faut donc caler le niveau d'écoute souhaité à la position la plus élevée pour attaquer le DAC et avoir la pleine résolution, donc le quantize maximum.
La réduction de volume en amont de la carte fait donc baisser le niveau d'entrée du DAC, ainsi que son quantize, mais l'échelle dynamique proposé par un système 32 Bits laisse énormément de marge et avant d'entendre une différence audible, même avant un gain réduit de 2 par rapport au niveau d'entrée optimal du DAC, il faut y aller...
Plus d'infos sur les échelles dynamiques sur cette page : http://hifi-stereo.fr/fichier-compresses-avec-ou-sans-perte-lossless-flac-alac-ou-lossy-mp3-aac/

Le FIR est également accessible via un autre appareil, l'electrovoice EV DX 46, c'est un appreil abouti, mais sa puissance est très limité et son prix rédibhitoire... plus de 1400 euros

Image

Trinnov http://www.trinnov.com/?lang=fr_fravec sa gamme altitude propose les solutions les plus puissances et les seules systèmes professionnels à sorties multiples permettant d'attaquer les cinéma ou Home Cinéma avec le Dolby Atmos par exemple, les tarifs sont aussi ceux d'une machine professionnelles...

Il est à noter que de nombreux constructeurs d'amplificateurs pro pour la scene et le studio, propose des cartes DSP, ce sont des cartes propriétaires fermées et paramétrable avec une solution logicielle maison, un peu comme le mini DSP ou le dspiy

indien a écrit:Pour le passif, le placement de composants en travers du signal est t'il un mythe ou une réalité ?
thierryvalk a écrit: Les deux et pas toujours avec l'effet que le croit.

Peux-tu nous en dire plus ?
Quels sont les effets du filtrages passifs (pour et contre) et ceux de l'actif ?

indien a écrit:Les rotations de phases sont elle réellement audibles à l'écoute, si oui, dans quelle proportions ?
thierryvalk a écrit: Il existe bon nombre de débats sur la chose.

Et toi, quel est ton avis sur la question ?

indien a écrit:Peut ont mixer les technologies ?
thierryvalk a écrit:Oui et c'est malin.
[/quote]
Je précise un peu plus alors, merci de me corriger si erreur il y a :

Le mixage des technologies consiste à utiliser du FIR et de l'IIR afin de bénéficier du meilleur des 2 technologies.

Le FIR est aujourd'hui la techno qui permet de faire des pentes raides, mais l'intérêt principal du FIR, dans l'absolue c'est le FIR à phase linéaire, dont la phase ne tourne pas.
L'avantage d'une pente très raide, c'est que le recouvrement est faible, ainsi les opposition de phase n'ont lieux que sur une partie plus restreinte du recouvrement fréquentiel entre les 2 HP.

La contre partie d'un recouvrement plus faible, c'est que la "cassure" de directivité entre les 2 HP est plus brutale.
La sommation doit aussi être rigoureusement réglée car avec ce recouvrement faible, les défauts ressortent bien plus.

Contrairement au filtrage IIR, le FIR phase linaire fonctionne dans le temporel, cela entraine des latences du aux délais de traitement.
Plus la pente est raide et plus la fréquence à couper est base, plus la latence est forte.
Dans ce cas, la demande en ressource "processeur" pour les calculs de traitement est très importante, réduisant ainsi le nombre de "TAPS" disponible dans le système, car ces processeurs de traitement ont comme tout les processeurs, une puissance de calcul limité.

Sur une enceinte 3 voies, on effectueras généralement, si les HP on des directivité compatibles à la fréquence de coupure choisie, un filtrage à pente raide entre un grave/médium et un tweeter ou compression car c'est une zone ou les raccords entre voies doivent être parfait, l'oreille étant particulièrement sensible dans ces fréquences (entre 600 et 3 Khz).

En dessous, le raccord se fait souvent très bas, sous les 150Hz et même sous les 60Hz pour les plus gros systèmes.
La puissance de traitement nécessaire est trop forte pour faire un FIR phase lin à pente raide dans ces basses fréquences et surtout, c'est totalement inutile car dans les basses fréquences, un recouvrement important est préférable pour bien gérer le raccord, d'autant que les accidents de phase sont inaudibles dans les basses fréquences. Pour le raccord avec le grave et le bas grave, l'IIR ou le FIR phase minimal seront les bons choix.

Ainsi, le mixage des 2 technologies permet de tirer le meilleur du FIR et de l'IIR.
Dernière édition par indien29 le 11 Fév 2018 11:45, édité 9 fois.

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Message » 09 Fév 2018 13:11

Quelle est la différence entre le FIR phase minimale et l'IIR ?
Je sais que ces 2 solutions entraine des rotations de phase et je ne connais pas les champs d'application de l'un et de l'autre.
Dans quelle condition doit on préférer l'une ou l'autre technologie ?

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Message » 09 Fév 2018 13:19

thierryvalk a écrit:
Des pentes raides, c'est bien mais en dépannage, l'idéal étant de garder une zone de recouvrement entre 2 HP. Pour la simple raison qu'ils sont différents à la fréquence de coupure...

Sauf si la nature des HP à croiser est proche: Par exemple à 2000 Hz tweeter Focal Be 2,7 cm et médium dôme Be 8,8 cm. (100 dB par octave)
Par contre entre le médium et le grave la différence de nature des HP étant plus grande il faudra pour une coupure FIR compter environ 36 dB par octave maxi.
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