Filtre Actif 2 voies fixe. Upgrade : équalizer perso

» 21 Juin 2010 16:29

EDITION du 03/05/2017
Mon Fournisseur Accès Internet ayant mis fin au service d’hébergement de site web, je suis passé sur un hébergement payant dont voici le lien
http://passion-et-bricolage.com/audio-v ... -actif.php

EDITION du 22/10/2015
Bonjour,
Petit déterrage du topic :lol:

Après relecture du topic, je m’aperçois que les photos ont disparues.
Vous les trouverez sur ma page perso :wink:

http://william.grognot.perso.sfr.fr/aud ... -actif.php

EDITION du 25/11/2012
A ce jour, cela fait une semaine que le filtre actif est en service. Suites à divers messages posté, j'ai reçu des remarques pertinente de la par d'un connaisseur.
post177311069.html#p177311069
Ce projet n'est donc pas l'exemple parfait, il n'engage que moi mais peut servire de base pour d'autres :wink:

Le coût total, en occultant le changement du boîtier est d'environ 350€ :idee:

EDITION du 7/12/2011
Ayant abandonné le projet car le filtre ne correspondait pas aux caractéristiques de mes HPs, je me relance dans son adaptation très bientôt.

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Bonjour,

N'arrivant pas à trouver un filtre actif audiophile, je me lance dans du DIY. J'ai des restes de connaissance électronique.

Résumé
Logiciels utilisés
- Paint
- Filter Pro (gratuit, sur le net) : pour une première approche de conception de filtre actif
- LTspice IV (gratuit, sur le net) : construction de schéma et simulations
- ESP lr 1.3 = Elliott Sound Product Linkwitz-Riley (gratuit, sur le net) calcul de filtre actif à la méthode Linkwitz-Riley

Fournitures
http://www.electronique-diffusion.fr/" onclick="window.open(this.href);return false; (composant electroniques)
http://www.audiophonics.fr/" onclick="window.open(this.href);return false; (accéssoires audio)

Autres
Typon
Typon V2
Tracé des pistes électriques
Liste composants

Tarifs temporaire
248.08€, câblage RCA inclu

Avancement des travaux
Chassis (mécanique)
Alim
Phase de test
Finalisation
... compte rendu

...
Fin Résumé

Mes objectifs :
- simplicité de mise en oeuvre
- simplicité des schéma
- pente de 24dB
- 2 voies (2300Hz fixe)
- 2 entrées stéréo
- pas d'amplification, ni de réglage gain
- minimum de bruit
- alimentation stabilisé et régulé.

J'ai déjà les schémas de filtres ainsi que les valeurs de Résistances et Condensateurs.

Question filtre:
- Faut-il ajouter des condensateurs de découplage ? entre - et masse et + et masse ? 100nF ?
- Faut-il ajouter une résistance de 100 ohms en sortie ?
- Faut-il ausi ajouteur une résistance de 100 ohms en entrée ?
- Quelles AOP pour une très bonne qualité ?

J'ai dans l'intension de Faire de redressé => filtré => régulé.
- Il y aura 4 AOP, 1 pond de diodes, 1 régulateur 7812, 1 régulateur 7912, 3 DEL
Question alim :
- Quelle serait la puissance du transfo en 2x15V ? 15VA seraient suffisant ou beaucoup moins ?
- Quelle capacité des condo de filtrage ? 1000µF ?

» 21 Juin 2010 17:41

Bonjour,

Je te conseillerai de télécharger le logiciel Filter Pro de Texas Instruments, pour avoir les filtres optimisés (courbe de phase, délai de groupe en visuel).
Pour l'alimentation, vu que tu choisis des 7812 et 7912, prends plutôt 30VA (1A). Après les condensateurs il faut je crois 1500µF/A avec 1000µF ça va marcher sans problème.
Sinon, essayes de voir avec un logiciel de simulation la courbe de phase de tes filtres pour optimiser les délais de groupe (sinon le son semble décalé).

Sinon essayes de trouver un filtre passe bas, un passe tout et un montage soustracteur (mais là il te faut rentrer dans les calculs) et tu devrais retrouver le même signal en faisant la somme des valeurs instantanées. Je pense que c'est le meilleur choix pour une qualité optimal en fonction des fréquences retenues (plus tu descends bas), plus tu montes en fréquence et moins c'est audible.

Fais donc un test vers 2300Hz, à mon avis le décalage est inaudible, avec les structures que tu as choisit.

Cordialement.

» 21 Juin 2010 20:37

Bonjour,
Merci de tes réponses.
Les schémas sont tirés de Filter Pro, justement :wink:

j'ai dû jouer sur les pourcentages d'erreur pour trouver ces valeurs. En réalité, seul le passe haut à été difficile à "calibrer". les 9.76nF, 11.8 et 26.1 ferons respctivemet, 10,12 et 27nF. Les résistances sont bonnes.

pour ce qui est du passe tout et soustracteur, c'est certainement mieux mais j'avoue que ça fait trop longtemps que je n'ai pas pratiqué et il y a de fortes chances que tout "crame". Je vais commencer par le filtre pro d'occaz, que j'ai acheté sur la baie, puis continuer l'étude de ce premier projet et une fois mise en oeuvre et surtout fonctionnel, je verais peut être pour monter un projet plus aboutis.

Concernant le transfo, ok, je passe au 30VA : est-il utile de prendre un Torique ou un model "moulé" suffirait ? J'ai dans l'intention de prendre des 3300µF car son au même tarif que les 2200 et 1000, alors, je ne vais pas me priver.

» 21 Juin 2010 21:06

Bonjour,

Calibres les condensateurs en série E6 avec le logiciel, les résistances sont plus faciles à trouver (je le trouve pas mal ce petit soft).

Pour le transformateur, choisis celui qui te convient, niveau prix et encombrement (pour plus tard si tu le mets en boitier).
Tu peux aussi mettre 2 ponts de diodes un par rail, puisque tu as deux enroulements en sortie du transformateur.
Pour les condensateurs de filtrage, tu peux prendre des 3300µF, et, en sortie des régulateurs je ne sais pas s'il vaut mieux mettre des 3300µF ou des petits (genre 220µF), car les courants tirés par les AOP sont très faible.

J'ai fait des tests avec des NE5532, ça marche bien il faut faire un bon découplage (100nF sur chaque rail d'alimentation par AOP) et si tu fais de la plaque à trous pour les essais, fait un point de masse unique, sinon ça risque de faire des oscillations (ne repiques pas par exemple la masse au milieu du montage). Si tu as un problème d'oscillation tu l'entendras ça fait un bruit sifflant bizarre. Sinon tu peux prendre pleins d'AOP, regardes les sites de DIYers il y en a de toutes sortes de technologies.

Pour le filtre à base de passe bas passe tout et soustracteur, il faut le faire soit même, ou avec l'aide d'un bon électronicien (il y a du calcul quand même), je n'ai pas trouvé de schéma de ce genre.

Pour les résistances de 100Ohms que tu mentionnes en sortie des AOP, je pense qu'entre les étages des filtres tu n'en as pas besoin en sortie, ça peut faire une protection en cas de court-circuit sinon, je ne sait pas son rôle exact.

Il y a aussi une petite tension d'offset à la sortie du filtre que j'ai monté, donc il te faut un condensateur de liaison soit sur ton amplificateur de puissance, soit en sortie de ton filtre tu le charges avec un condensateur en série et une résistance (en passe bas du 1er ordre), si ton amplificateur en ai dépourvu. Peut être qu'avec d'autre AOP tu n'en aurais pas besoin.

Je te conseille aussi de faire un montage suiveur avant les filtres actifs pour l'adaptation d'impédance ou bien avec un gain si tu as besoin d'un pré-amplificateur.

Cordialement.

» 21 Juin 2010 23:04

Bonjour

Ben çà tombe bien, je travaille exactement au même projet.
J'ai opté également pour un filtre butterworth du 4eme ordre, seule la fréquence de coupure changera (500 Hz environ dans mon cas).

Je pense qu'il manque à ton projet un buffer d'entrée, et de sortie. Ce qui pourrai te donner la possibilité de régler le volume pour chaque voie.

Pour l'alim, ce genre de montage ne consomme pas énormément de courant, inutile de monter en condo à des valeurs trop haute (la consommation n'atteindra jamais l'ampère, très loin de là) . Une régul à partir de LM317 est un peu meilleure. Avec en plus un simple potar, le reglage de la tension symetrique est réglable avec précision.

Pour les AOP, l'offre du marché est énorme. Les NE5532 sont un standard classique, il y a moyen de faire mieux, pour quelques euros supplémentaires. Pour les double, j'ai choisis des OPA2604, mais il y en a bien d'autres.
Fait une recherche sur les sites des grands fabriquants (texas instrument, national semi, analog device...), et tu aura une idée des choix meilleurs que le NE5532...

» 22 Juin 2010 9:18

Bonjour

Nico1383 a écrit:Pour le transformateur, choisis celui qui te convient, niveau prix et encombrement (pour plus tard si tu le mets en boitier).
Tu peux aussi mettre 2 ponts de diodes un par rail, puisque tu as deux enroulements en sortie du transformateur.
Pour les condensateurs de filtrage, tu peux prendre des 3300µF, et, en sortie des régulateurs je ne sais pas s'il vaut mieux mettre des 3300µF ou des petits (genre 220µF), car les courants tirés par les AOP sont très faible.

Point de vu encombrement, j'ai prévu un boitier type Hi-Fi (230x170x40) mais vue la réponse plus bas, il m'en faudra un plus grand. Je suppose donc, qu'un toric sera quand même le meilleur choix, non ? un 30VA mesure 80x27mm (de tête) ça ira bien. Pas bête, je n'ai pas pensé à 2 ponts de diodes, ni à de petit condo en sortie de régulateur, j'en prends note.

Nico1383 a écrit:J'ai fait des tests avec des NE5532, ça marche bien il faut faire un bon découplage (100nF sur chaque rail d'alimentation par AOP) et si tu fais de la plaque à trous pour les essais, fait un point de masse unique, sinon ça risque de faire des oscillations (ne repiques pas par exemple la masse au milieu du montage). Si tu as un problème d'oscillation tu l'entendras ça fait un bruit sifflant bizarre. Sinon tu peux prendre pleins d'AOP, regardes les sites de DIYers il y en a de toutes sortes de technologies.

J'ai prévu des Opa2134, plus coûteux mais meilleurs, parraît-il. En tout cas, 120dB. Ok pour la masse, mais où la prendre alors ? en sortie du PDD ?

Les 100nF, c'est bien au plus près des AOP ente + et masse et - et masse ?

Nico1383 a écrit:Pour le filtre à base de passe bas passe tout et soustracteur, il faut le faire soit même, ou avec l'aide d'un bon électronicien (il y a du calcul quand même), je n'ai pas trouvé de schéma de ce genre.

je vais passer mon chemin :oops:

Nico1383 a écrit:Pour les résistances de 100Ohms que tu mentionnes en sortie des AOP, je pense qu'entre les étages des filtres tu n'en as pas besoin en sortie, ça peut faire une protection en cas de court-circuit sinon, je ne sait pas son rôle exact.

je pense aussi que c'est une protection "supplémentaire" contre les CC, donc en sortie uniquement.

Nico1383 a écrit:Il y a aussi une petite tension d'offset à la sortie du filtre que j'ai monté, donc il te faut un condensateur de liaison soit sur ton amplificateur de puissance, soit en sortie de ton filtre tu le charges avec un condensateur en série et une résistance (en passe bas du 1er ordre), si ton amplificateur en ai dépourvu. Peut être qu'avec d'autre AOP tu n'en aurais pas besoin.

Sur le OPA2134, il n'y a pas d'offset car il intègre 2 AOP dans un boitier DIP8 :oops:

il faut utiliser la version 1 AOP pour l'avoir : je ne sais pas lequel prendre. Ah j'oubliai : je n'ai pas (plus) d'oscillo, je suis cuit pour ce genre de réglage, non ?

fiscal a écrit:Ben çà tombe bien, je travaille exactement au même projet.
J'ai opté également pour un filtre butterworth du 4eme ordre, seule la fréquence de coupure changera (500 Hz environ dans mon cas)

vue la suite de ta réponse, tu as l'aire mieux callé que moi. N'hésite pas à faire un topic :wink:

fiscal a écrit:Pour l'alim, ce genre de montage ne consomme pas énormément de courant, inutile de monter en condo à des valeurs trop haute (la consommation n'atteindra jamais l'ampère, très loin de là) . Une régul à partir de LM317 est un peu meilleure. Avec en plus un simple potar, le reglage de la tension symetrique est réglable avec précision.

Cette solution me plait. Du coup, je ne sais plus trop : 15 ou 30VA pour le transfo ? Ayant fait 4 ans dans une boite d'électronique en Alternance (fabrication d'alim de labos), ils utilisaient 1000µF par A, ça rejoint ce que tu dis.

fiscal a écrit:Pour les AOP, l'offre du marché est énorme. Les NE5532 sont un standard classique, il y a moyen de faire mieux, pour quelques euros supplémentaires. Pour les double, j'ai choisis des OPA2604, mais il y en a bien d'autres.
Fait une recherche sur les sites des grands fabriquants (texas instrument, national semi, analog device...), et tu aura une idée des choix meilleurs que le NE5532...

Comme dis plus haut, j'ai choisi le NE5534 en premier puis j'ai découvert les OPA2134, alors je me tourne ves cela.

Nico1383 a écrit:Je te conseille aussi de faire un montage suiveur avant les filtres actifs pour l'adaptation d'impédance ou bien avec un gain si tu as besoin d'un pré-amplificateur.

fiscal a écrit:Je pense qu'il manque à ton projet un buffer d'entrée, et de sortie. Ce qui pourrai te donner la possibilité de régler le volume pour chaque voie.

Alors, non, pour le réglage du gain, j'espère ne pas avoir de perte sur un canal. Par contre, J'ai vue effectivement qu'il fallait un buffer en amont du montage. J'ai bien envie mais quel est son rôle exactement ? il y a t'il des résistances en série (pas besoin de gain en amplification, si j'ai 0.5V en entrée, je veux 0.5V en sortie.

Cordialement,

» 22 Juin 2010 13:34

Bonjour,

Le buffer sert justement à retrouver le même signal en entrée et en sortie. C'est un AOP monté en suiveur (signal sur l'entrée +, sortie reliée à l'entrée -).

Je te mets un lien vers un document qui te permet si tu veux te lancer dans les calculs (il y a déjà pas mal de formules de calculs) : http://dl.free.fr/rkKtgPfpa.
Je ne sais plus sur quel site je l'ai trouvé, donc je te le mets en lien.

Pour le découplage, c'est bien 100nF entre le potentiel positif et la masse, et 100nf entre la masse et le potentiel négatif (penses à bien repiquer la masse en un point dès le début c'est plus simple) et au plus près.

Comme le dit Fiscal, avec un buffer en sortie, tu peux mettre un potentiomètre (par exemple tu mets un condensateur en série à la sortie de ton filtre, genre 4.7µF avec un potentiomètre 10kOhms entre le condensateur et la masse, ce qui fait un passe bas du 1er ordre qui élimine une éventuelle tension d'offset, voir plus pour le condensateur et de bonne qualité pour ne pas colorer le son).
Si tu veux intégrer un réglage de volume il te faudra un potentiomètre quadruple.

Pour l'alimentation, je pense que tu peux mettre sans problème 3300µF en filtrage avant d'attaquer les régulateurs, et si tu veux mettre de LM317/LM337 ça va le faire aussi (tu auras une tension réglable effectivement).

Penses à prendre des support tulipe pour mettre tes AOP, pour les tests au moins.

Tu peux aussi pendre des bornier 2 voies pour éviter de souder câbles RCA, pour reprendre les longueurs une fois les tests finis.

Cordialement.

» 22 Juin 2010 15:04

Bonjour

Intéressant la doc de Nico, je la garde pour mes nuits d'insomnies :mdr:

Pour le transfo, le courant max d'un AOP2134 est de 40 mA en sortie. (sous 12 V) Tu as quatres AOP par voies, plus éventuellement un pour le buffer d'entrée, ce qui fait au total 10 AOP, donc un courant max de 400 mA. Tu prends un coef de sécurité de 2 (soyons fous) celà fait 800 mA. Donc avec un 15 VA, c'est suffisant.

1000 µF par A est une règle empirique largement admise. Si tu veux mettre de plus grosses valeurs (3300 par exemple, çà marche aussi), peut-être vaut-il mieux mettre en parrallèle un condo non polarisé de faible valeur (genre 100 nF).
Pour l'offset, inutile d'avoir un oscillo. Tu mesures la tension en sortie avec un multimetre classique, l'entrée étant égale à 0 (l'entrée reliée à la masse). S'il a une tension d'offset, tu seras obligé de mettre un condo de liaison pour la supprimer, comme le dit Nico.

Il y a un post très intéressant de beepbeep57 sur un filtre actif trois voies qu'il a réalisé. Je te conseille d'aller y jeter un oeil :idee:

» 22 Juin 2010 15:22

Bonjour Willou, bonjour Fiscal,

!? Etonnant ce choix du Butterworth d'ordre 4 (Q de 0.54 et 1.31 cascadés pour -3dB à Fc). Sur un filtrage à deux voies (low et high) cela ne correspond pas à un résultat All-Pass (somme à amplitude de valeur absolue constante, |Fl+Fh|=1). Suivant la polarité, il y a creux ou bosse à la fréquence de coupure. Le Butterworth est plutôt retenu pour le troisième ordre (B3), avec une voie inversée pour un delai de groupe plus constant.

Au quatrième ordre, c'est un Linkwitz-Riley (LR4 et -6dB à Fc) qui conduit au All-Pass. Le LR4 peut être obtenu en cascadant deux 2nd ordres à Q de 0.707, autrement dit deux B2. Sans inversion. Voir l'article "filtres de Linkwitz" dans le Elektor n°107 de mai 87 pour le principe, les schémas et les formules.
Ou sur cette page avec le schéma en figure 1A et la formule Fc = 1 / (2 * π * 1.414 * R * C) plus bas. Les cellules Sallen-Key d'un LR4 demandent des valeurs R, 2R, C et 2C. Cela permet de n'utiliser que des résistances et des condensateurs de même valeur. Une résistance = R, deux résistances en série = 2R, un condensateur = C, deux condensateurs en parallèle = 2C. On s'en sort très bien avec des valeurs normalisées, quitte à glisser légèrement Fc.

Pour maîtriser et comprendre le filtrage d'aiguillage, Filter Pro ne suffit pas. LTspice est une solution plus globale. Je peux vous guider si vous le souhaitez.

Mieux que le All-Pass, il y a le Constant-Voltage. Amplitude constante et delai de groupe constant (par ex. avec une phase nulle) à la sommation des deux voies, Fl+Fh=1+0j. En analogique, il n'y a pas pléthore. A part le premier ordre et la configuration Baekgaard... Même si d'autres configurations souvent asymétriques sont possibles sur le papier ou en simulation, leur application à nos haut-parleurs réels est souvent fort délicate.

Une fois ces concepts de somme constante assimilés, on peut cascader la fonction de transfert des HPs, considérer le diagramme de directivité lié à la non-coaxialité des HPs, puis ré-optimiser.

Bien à vous, Jean-Marc.

» 23 Juin 2010 8:43

Merci pour vos explication

Dans mon cas, donc, sans modification de gain, 1 seul buffer, en entrée, suffit alors ? la résistance fait systématiquemet 100kohms ? ou faut-il trouver une "bonne" valeur ?

JM Plantefeve,
Tu m'as fait changer d'avis. En fait, je cherchais la différence qu'il pouvait y avoir entre le Butterworth et le Linkwitz-Riley sans la trouver. Maintenant, pour un ordre de 4, il est préférable d'utiliser la seconde méthode, je vais donc utiliser celle là.

J'ai télécharger le logiciel, il à l'air super. Heureusement qu'il existe des notice sur le net car il peut être complexe. Si j'ai besoin d'aide, je reviendrais ici :wink:

merci

» 23 Juin 2010 9:00

erreur

» 23 Juin 2010 17:47

Bonjour Mr Plantefève

Votre intervention m'interpelle car j'avais opté pour le filtre Butterwort justement parce qu'il est passe tout. Je savais que le linkwintz riley l'est également, mais mais je n'ai pas particulièrement étudié ce type de filtre (j'ai regardé Chebyshef et Bessel) Sans doute n'ai-je donc pas tout compris. :oops:

Voici un extrait d'une étude réalisée par Analog device (AN649) sur l'utilisation de leur AOP dans cette science:

"The Butterworth filter is the best compromise between attenuation and phase response. It has no ripple in the pass band or the stop band; because of this, it is sometimes
called a maximally flat filter. The Butterworth filter achieves its flatness at the expense of a relatively wide transition region from pass band to stop band, with average
transient characteristics.
The values of the elements of the Butterworth filter are more practical and less critical than many other filter types"

Je voudrais comprendre:

Faites vous une différence entre filtre deux et troies voies?

merci

» 23 Juin 2010 17:47

Bonjour,

En ajoutant un amplificateur inverseur avec un gain = 1, on retrouve le signal en phase avec la première configuration mentionné (ou bien en branchant un haut parleur en inverse)?

Cordialement.

» 23 Juin 2010 19:14

Bon, j'ai l'impression que j'ai fais une erreur de langage, par ignorance:

deux filtres butterworth d'ordre deux (dispositif salen key)en cascade = filtre linkwitz riley d'ordre 4? et non pas butterworth d'ordre 4 :roll:

» 23 Juin 2010 19:45

Bonjour fiscal,

En audio, quand on parle de all-pass ou de constant-voltage, c'est à propos du comportement de la somme des voies filtrées et non d'une des voies filtrées, fut-elle en Butterworth. Un filtre deux voies LR4 est un all-pass, un filtre deux voies B3 est un all-pass, un filtre deux voies B4 n'est pas un all-pass. Il faut faire une différence suivant l'ordre, voire suivant le nombre de voies.

La note d'application d' Analog Device, aussi excellente soit-elle, ne concerne pas cette problématique.

Bien à toi, Jean-Marc.

Pour rappel : Un Butterworth a une atténuation de -3dB à la fréquence de coupure, que l'on soit au premier, au second, au troisième ou au quatrième ordre. La mise en cascade de deux Butterworth ne conduit pas à un Butterworth.