Filtre "quasi-optimal" type TAD pour système haute rendement

[marco_gea]

Bonjour Marco,

Merci pour cette étude intéressante.
Je me demande si, pour illustrer tes commentaires comparatifs sur les courbes de group delay ,
il te serait possible, pour chaque filtre, d'afficher leurs réponses à un échelon ( step response)
laquelle reflète bien le régime transitoire.

crd

joint step réponse Jmlc 3/3 Fc 500 Hz:

Bonjour,

Je suis d'accord que ce serait intéressant, mais je ne suis pas sûr de savoir comment simuler ce. Des suggestions?

Marco

EDIT: Je vois que vous avez déjà simulé la réponse impulsionnelle du filtre TAD et affiché le résultat sur DIYAudio, merci!
(http://www.diyaudio.com/forums/multi-way...ystem.html)

Puis-je vous demander comment vous fait cela? Quel logiciel avez-vous utilisé?

Marco

[jeanmichellcl]

Bonjour Marco,

Je crois qu'il y a une erreur dans vos phases.

Pour une fréquence relais (à -5dB) de 1000Hz, et pour une fréquence de 1500Hz les deux ondes émises par les deux haut-parleurs sont en phase comme le montre la superposition à cette fréquence de la courbe de réponse dans l'axe et la courbe de réponse en co?ÿncidence.
(pour un filtre de Linkwitz_Riley avec des HPs parfaitement alignés courbe de réponse dans l'axe et courbe en co?ÿncidence sont exactement superposées, preuve d'une émission d'ondes en phase à toute fréquence.)

Ce peut il que vous ayez oublié d'intégrer la rotation de phase due au décalage vers l'avant de 0,22 longueur d'onde?

Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h

[Charles Fortin]

Bonjour a vous tous. Marco, Je suis d'accord avec vous que cela peut etre intentionnel de vouloir une bande passante en pente. Bien a vous. Charles.

[marco_gea]

Bonjour Marco,

Je crois qu'il y a une erreur dans vos phases.

Pour une fréquence relais (à -5dB) de 10O0Hz, et pour une fréquence de 1500Hz les deux ondes émises par les deux haut-parleurs sont en phase comme le montre la superposition à cette fréquence de la courbe de réponse dans l'axe et la courbe de réponse en co?ÿncidence.
(pour un LE avec des HPs parfaitement alignés courbe de réponse dans l'axe et courbe en co?ÿncidence sont exactement superposées, preuves d'une émission d'ondes en phase à toute fréquence.)

Ce peut il que vous ayez oublié d'intégrer la rotation de phase due au décalage vers l'avant de 0,22 longueur d'onde?

Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h

Bonjour,

Je pense qu'il ya pas d'erreur.

Comme vous pouvez le réaliser en lisant mon message d'origine, j'ai simulé les deux filtres pour une fréquence de coupure (Fx) de 650Hz (pas 1000Hz), et j'ai inclus le décalage de 0,22 longueur d'onde dans ma simulation.
Et oui, le filtre JMLC fait d'obtenir l'accord de phase à F = 1,5 * Fx (mais seulement à cette fréquence unique).

Ainsi, ma critique reste.

Cordiales salutations,

Marco

[jeanmichellcl]

Bonjour Marco,

Quand j'en aurai le temps je prendrai le temps de vérifier vos calculs.

Supposons qu'ils soient bons:

Vous avez montré dans le graphique :

https://forums.melaudia.net/attachment.php?aid=4457

que la zone dans laquelle les deux haut parleurs rayonnaient de manière conjointe s'étendait de 400Hz à 1300Hz. C'est donc dans cette intervalle que doit être analysé l'écart de phase entre l'onde rayonnée par le haut-parleur de grave et le haut-parleur d'aigu et ceci doit être fait comparativement à d'autres types de filtres, le but des filtres quasioptimaux n'étant pas, puisque ce n'est pas possible avec les filtres polynomiaux classiques, d'avoir une réponse parfaite mais d'arriver au meilleur compromis par rapport aux autres filtres classiques sur 3 points :

- constance de la courbe de réponse dans l'axe;
- constance de la courbe de réponse en co?ÿncidence (et meilleure superposition possible entre réponse en co?ÿncidence et réponse dans l'axe);
- constance entre 400Hz et 4kHz de la courbe de retarde de groupe.

Voici les écarts de phase dans l'intervalle 400Hz et 1300 Hz, seul intervalle de fréquence où dans le filtre que vous avez simulé, cela a de l'importance :

400 Hz écart de phase entre grave et tweeter = -66¨?
500 Hz écart de phase entre grave et tweeter = -61¨?
650 Hz écart de phase entre grave et tweeter = -50¨?
800 Hz écart de phase entre grave et tweeter = -27¨?
950 Hz écart de phase entre grave et tweeter = 0¨?
1000 Hz écart de phase entre grave et tweeter = 6¨?
1250 Hz écart de phase entre grave et tweeter = 44¨?

Comme on le constate à 950HZ l'écart de phase est nul et dans plus de la moitié de la bande, c'est à dire au dessus de 700Hz l'écart de phase est inférieur à 45¨? (1/8 de période).
Dans toute la bande 400Hz à 1300Hz l'écart de phase est inférieur à 66¨?.

Vous avez le droit de considérer que cet écart qui ne dépasse pas 18,33 % d'une période ( période = un tour de phase de 360¨?) est fort.

Ceux qui s'intéressent au sujet apprécieront plutôt ce résultat comme un faible écart de phase.
Rappelons que dans un filtre à 6dB/octave l'écart de phase est de 90¨? à toute fréquence!


Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h

[marco_gea]

Comme on le constate à 950HZ l'écart de phase est nul et dans plus de la moitié de la bande, c'est à dire au dessus de 700Hz l'écart de phase est inférieur à 45¨? (1/8 de période).
Dans toute la bande 400Hz à 1300Hz l'écart de phase est inférieur à 66¨?.

Bonjour Jean-Michel,

je vous remercie de votre réponse aimable et réfléchie.

Je comprends (et je suis d'accord) qu'il est raisonnable de limiter l'analyse aux fréquences où les deux haut parleurs rayonnaient de manière conjointe.

Dans le cas du filtre JMLC, à 400Hz le tweeter est au-16dB et à 1300Hz le woofer est à -22dB.

Si, pour des raisons de cohérence, nous appliquons un critère semblable (-20dB) à filtre TAD, on obtient les limites de fréquences suivantes: 300 - 950Hz (la pente -36dB/oct de la branche du woofer du filtre TAD limite la fréquence supérieure à une fréquence plus basse).

Voyons voir ce que nous obtenons:

300 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 8 ¨?
400 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus 13 ¨?
500 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 8 ¨?
650 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 1 ¨?
800 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus = -11 ¨?
950 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus = -16 ¨?

Dans toute la bande (300Hz - 950Hz) l'écart de la phase est inférieur à 16 ¨?.

En outre, l'écart est minimun à Fx = 650Hz, où le SPL de deux haut-parleurs est égale (et non à Fx = 950 Hz, comme avec le filtre JMLC).

Cela semble mieux pour moi, n'est-ce pas? ;-)

Marco

[jeanmichellcl]

Dans le cas du filtre JMLC, à 400Hz le tweeter est au-16dB et à 1300Hz le woofer est à -22dB.

Si, pour des raisons de cohérence, nous appliquons un critère semblable (-20dB) à filtre TAD, on obtient les limites de fréquences suivantes: 300 - 950Hz (la pente -36dB/oct de la branche du woofer du filtre TAD limite la fréquence supérieure à une fréquence plus basse).

Voyons voir ce que nous obtenons:

300 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 8 ¨?
400 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus 13 ¨?
500 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 8 ¨?
650 Hz écart la phase de entrepre graves et aigus = 1 ¨?
800 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus = -11 ¨?
950 Hz écart de la phase entrepre graves et aigus = -16 ¨?

Dans toute la bande (300Hz - 950Hz) l'écart de la phase est inférieur à 16 ¨?.

Bonjour Marco,

Sur ce point d'un faible écart de phase entre les ondes rayonées par un haut-parleur de grave et un haut-parleur de médium aigu on trouvera toutes les enceintes filtrées en Linkwitz-Riely.

Personne n'a jamais dit et moi encore moins, qu'un filtre quasioptimal ferait mieux qu'un Linkwitz-Riley (fut il ingénieusement utilisé par TAD) sur ce point de vue !

Mais un écart de 50¨? entre le quasioptimal JMLC et le filtre TAD est il significatif, non, je ne crois pas. Et concernant le diagramme de rayonnement d'un système à 2 voies filtré en quasioptimal JMLC , il ne s'en sort pas mal comparé aux autres
(voir à titre d'exemple http://petoindominique.fr/php/filtresimul.php )

Mais sur la question "le filtre TAD peut il être accepté comme filtre quasioptimal?" la réponse est toujours non. La bosse à 0,4ms (équivalent à un retard de 17cm) dans la courbe de retard de groupe dans une zone très sensible de notre audition l'en interdit (reproduction d'une voix ou d'un instrument avec un retard des harmoniques sur le fondamental... ce n'est pas souhaitable)

Maintenant il y a simulation et il y a la mesure réelle et alors reste aussi le problème du pavillon TAD TH4001 dont la réponse impulsionelle montre qu'il introduit un signal retardé de 0,4ms lui aussi... voir le graphique ci_joint :

   

Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h

[jimbee]

Bonjour Marco,

"Puis-je vous demander comment vous fait cela? Quel logiciel avez-vous utilisé?"

Je suis parti des courbes de phase de vos simulation reproduites avec ce logiciel (dans le sens "time inverse")
rePhase

et vérifié la concordance des group delay avec Arta.
C'est un peu approximatif mais suffisant pour une visualisation fiable de l'impulsion. (Le group delay important propre au pavillon n'étant de toute façon pas pris en compte ainsi:
http://www.fd-audio.fr/phpBB3/viewtopic.php?f=6&t=216

crd

[marco_gea]

Mais sur la question "le filtre TAD peut il être accepté comme filtre quasioptimal?" la réponse est toujours non. La bosse à 0,4ms (équivalent à un retard de 17cm) dans la courbe de retard de groupe dans une zone très sensible de notre audition l'en interdit (reproduction d'une voix ou d'un instrument avec un retard des harmoniques sur le fondamental... ce n'est pas souhaitable)

Bonjour Jean-Michel,

merci pour vos messages réfléchis et instructif, à la fois ici et sur ,ƒ„,ƒ„le forum Audax (http://www.audax.fr/forum/read.php?4,38669), ils sont vraiment appréciés.

J'ai fait quelques autres simulations pour tenter de combler les lacunes du crossover TAD que vous mentionnez.

Pourriez-vous envisager la variante suivante pour être "quasi-optimal"?

- Passe basse Woofer: Bessel d'ordre 6 à Fx * 1,25 (-6 dB d'atténuation à Fx)
- Passe haute Tweeter: Butterworth d'ordre 2 à Fx * 1,3 (-6 dB d'atténuation à Fx)
- Offset = 0,4 * c / Fx

Frequency response: [attachment=4505]
Phase: [attachment=4506]
Group Delay: [attachment=4507]

Cordiales salutations,

Marco

[jeanmichellcl]

Bonjour Marco,

J'aime beaucoup plus cette approche qui utilise un passe-bas de type Bessel que celle qui utilise un passe-bas de type Linkwitz-Riley.

J'ai moi même fait des simulations sur une enceinte que je possède, actuellement filtrée en actif (DCX2496) et que je souhaiterais passer en filtre passif.
Mais du fait de l'usage d'un grand pavillon de médium à la bobine du moteur à chambre de compression (chargée du médium-aigu) près de 34 centimètres en arrière de celle du haut-parleur de grave. Il me faut pour obtenir une réponse impulsionelle acceptable selon mes critères, utiliser un passe-bas de Bessel d'ordre 14 à 16 qui apporte le retard et le filtrage correct au haut-parleur de grave.

Cela ne me rebute pas d'utiliser un filtre aussi complexe, mais jusqu'à présent, ne disposant pas d'un logiciel de math symbolique qui me permettrait de résoudre le système d'équations, je ne peux toujours pas trouver les formules de calcul des composants de ce passe-bas d'ordre très élevé.

Cordiales salutations,

Jean-Michel Le Cléac'h