Coupe-bas
Un article de AudioLexic.
Le Filtre Passif
Un filtre est un circuit passif ou actif (assemblage de composants électroniques) qui réagit en fonction de la fréquence, qui le traverse. Il permet donc d'atténuer ou relever certaines parties spectrales d'un son. On parle d'un effet de coupure quand l'atténuation est très forte, mais techniquement il est impossible de couper nettement ou de réaliser des angles droits en filtrage! Il s'agit toujours d'une courbe suivi d'une pente !!
Basiquement, il y a deux composants pour réaliser un filtre :
Le Condensateur
Un condensateur laisse passer un signal à haute fréquence et il bloque ou atténue un signal à basse fréquence. Il fonctionne donc en coupe-bas (ou passe-haut). Les valeurs d'un Condensateur (C) sont exprimé en Farad (F), et pour nos besoins spécifiques en "Micro-Farad" (µF).
La Bobine
La self (ou inductance) est une bobine vide (sans noyau métallique) qui réagit à l’envers du condensateur, c’est à dire plus la fréquence est basse, plus elle laisse passer de courant. Elle fonctionne donc en coupe-haut (ou passe-bas). Les valeurs d'une Self (L) sont exprimé en Henry (H), et pour nos besoins spécifiques en "Milli-Henry" (mH).
En utilisant un seul de ces composants, on obtient déjà un filtre, dit de premier ordre, qui atténue la fréquence de 6 dB par octave. On trouve ce genre de filtre dans les enceintes très bas de gamme. Un filtre efficace et de qualité professionnel doit être d’ordre 4. il doit donc avoir une pente d’atténuation de 24 dB/octave. Ces filtres sont encore relativement faciles à réaliser en passif pour une fréquence fixe, mais cela devient très compliqué en matière de filtre actif avec fréquence variable, car le moindre changement de fréquence implique le changement des valeurs de tous les composants en même temps et de façon harmonieuse.
Si vous voulez expérimenter ou construire un petit filtre vous-même, voici la formule pour calculer les valeur d'un condensateur (C en µF) ou d'une Self (L en mH), pour filtrer un HP d'une impédance (R en Ohm) donnée à une fréquence (F en Hertz) définie: un petit schéma pour un filtre de premier ordre
pour la Bobine:
L = 160*R/F (impédance HP multiplié par 160, divisé par la fréquence) - et vous obtenez la valeur en milli-Henry
pour le condensateur:
C = 160000/F*R (160 mille, divisé par le produit de fréquence et impédance HP) - et vous obtenez la valeur en micro-Farad
Si vous combinez le Condensateur et la Self sur le même circuit, vous obtenez un filtre de deuxième ordre (donc avec une pente d'atténuation de 12 décibel par octave). Il peut être judicieux de tourner la phase du tweeter (inverser les branchements + et -)
pour la Bobine:
L = 225*R/F (impédance HP multiplié par 225, divisé par la fréquence) - et vous obtenez la valeur en milli-Henry
pour le condensateur:
C = 112500/F*R (112 mille 500, divisé par le produit de fréquence et impédance HP) - et vous obtenez la valeur en micro-Farad
On trouve ce genre de filtre passif dans les enceintes. Mais on arrive très vite aux limites du possible, car il est assez difficile (et onéreux) de construire des filtre passifs qui encaissent de grandes puissances d'une part et le courant qui est renvoyé par les HP influence de manière incontrôlé le bon fonctionnement du filtre.
En sonorisation, tous les système professionnels (ou système de qualité tout court) utilisent des filtres actifs. Ceci n'est pas toujours le cas en Hi-Fi ou en studio où un système bien conçu peut souvent suffire aux exigences, car les rapport de puissance et rendement ne sont pas les mêmes.