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Système d'enceintes actives multivoies

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Les systèmes d'enceintes multivoies offrent un son de haute qualité car chaque enceinte est spécifiquement conçue pour reproduire une bande de fréquence spécifique et est optimisée en conséquence. Le plus souvent, dans les systèmes d’enceintes multibandes, le spectre sonore est divisé en deux ou trois bandes.

Pour garantir une réponse en fréquence horizontale résultante, les bandes de fréquences reproduites par chaque enceinte doivent se chevaucher de manière fluide et se compléter. L'inadéquation entre les niveaux de pression acoustique à travers les bandes et l'expansion de la zone d'action conjointe des haut-parleurs entraînent une distorsion de la réponse en fréquence. Par conséquent, pour faire le bon choix, il est important de connaître la dépendance de la pression acoustique sur la fréquence de croisement entre les bandes (Fig. 1). La courbe supérieure correspond au bruit rose, la courbe inférieure correspond à la musique moderne :

Ris.1

Par exemple, pour un système trois voies de 100 W avec des fréquences de coupure de 400 Hz et 3 kHz, la répartition de la puissance sera la suivante (en supposant la même sensibilité des enceintes) :

• Canal BF - 50 W ;
• Canal MF - 35 W;
• Canal RF - 15.

Des filtres passifs et actifs peuvent être utilisés pour séparer les bandes, mais les filtres actifs sont actuellement nettement moins chers que les filtres passifs de haute qualité qui utilisent des inductances sans noyau et des condensateurs non électrolytiques. De plus, les filtres actifs ne présentent pas les principaux inconvénients des filtres passifs :

• perte de pouvoir;
• une augmentation de la résistance de sortie (du côté haut-parleur) et la détérioration de l'amortissement associée ;
• complexité de calcul et de réglage due à la dépendance en fréquence de l'impédance des enceintes, nécessité d'utiliser des compensateurs Zobel-Boucher.

Cependant, les filtres actifs ne peuvent être utilisés qu'avec des amplificateurs séparés pour chaque bande de fréquences, et il est pratique d'utiliser des amplificateurs intégrés monolithiques. Dans certains cas, des filtres complexes ne sont pas nécessaires et pour séparer les bandes, il suffit d'utiliser les chaînes RC les plus simples avec une pente de réponse en fréquence de 6 dB/octave. D'excellents résultats sont obtenus grâce au fait qu'un tel filtre est exempt de distorsions de phase et transitoires. Cependant, la faible atténuation des filtres RC les plus simples nécessite l'utilisation de haut-parleurs capables de fonctionner sans distorsion et au-delà de la bande passante du filtre.

Ris.2

Une solution élégante et non moins efficace - un amplificateur à filtre (Power Filter) - a été proposée par SGS-THOMSON. Le circuit proposé combine un amplificateur de puissance et un filtre du deuxième ordre (12 dB/octave) ou du troisième ordre (18 dB/octave). Le fonctionnement du circuit est basé sur le fait qu'il existe deux tensions de mode commun identiques à l'entrée du signal et à l'entrée de rétroaction de l'amplificateur, ce qui est nécessaire au fonctionnement du filtre actif. La résistance du côté entrée de l'OOS est généralement d'environ 100 Ohms, du côté signal elle est très élevée, ce qui contribue également au bon fonctionnement du circuit. Conception de circuit, ils sont similaires aux filtres Sallen-Key. La figure 2 montre un circuit d'amplificateur à filtre RF avec une fréquence de coupure de 900 Hz, mettant en œuvre un filtre Bessel du 3ème ordre.

La figure 3 montre un schéma d'un système acoustique actif à trois voies construit selon le principe proposé. Des filtres Butterworth de 2ème ordre avec des fréquences de coupure de 300 Hz et 3 kHz ont été utilisés. La section médium se compose de deux filtres passe-haut (R10R11C10C11) et passe-bas (R12R13C12C13) connectés en série. La décharge de courant indirect est utilisée dans la liaison basse fréquence. Le signal de commande des transistors de sortie est retiré des résistances du circuit d'alimentation de l'amplificateur. Avec une tension d'alimentation de 36 V, la puissance de sortie du canal LF est de 25 W à THD=0,06 % et de 30 W à THD=0.5 %.

Ris.3

Le gain des canaux moyennes et hautes fréquences est sélectionné en fonction de la sensibilité et de l'impédance des têtes dynamiques courantes (la sensibilité des têtes moyennes et hautes fréquences est généralement de 3 à 4 dB supérieure à celle des basses fréquences). Si nécessaire, vous pouvez régler la sensibilité des amplificateurs passe-bande en ajustant les circuits OOS (R6, R15 et R22). Pour éviter l'auto-excitation, le gain ne doit pas être réglé en dessous de 20 dB, c'est-à-dire La résistance de ces résistances ne doit pas être inférieure à 1 kOhm. Comme l'a montré la pratique de répétition de ce circuit, la résistance des résistances du capteur de courant R7 et R8 peut être augmentée jusqu'à 2,2 Ohms. En conséquence, en raison de la redistribution de la puissance vers les transistors, l'échauffement du microcircuit à des niveaux de signal élevés est quelque peu réduit.

Les condensateurs électrolytiques doivent avoir une tension de fonctionnement d'au moins 50 V. La puissance des résistances des circuits de compensation doit être de 2 W. Diodes de protection VD1-VD6 - tout silicium avec une tension inverse admissible d'au moins 50 V et un courant direct d'au moins 1 A, par exemple KD243. Les transistors de sortie VT1 et VT2 peuvent être remplacés par une paire complémentaire traditionnelle KT816/817 ou KT818/819. Vous pouvez également utiliser la paire plus moderne KT864/865. Les transistors doivent avoir les mêmes indices de lettres. Au lieu du tdA2030A, vous pouvez utiliser un analogue fonctionnel de la production nationale - K174UN19A (le coefficient harmonique augmentera jusqu'à 0.1...0.5 %). Lors de l'utilisation de ce microcircuit, pour augmenter la fiabilité, la tension d'alimentation doit être réduite à 30...32 V, ce qui n'aura pratiquement aucun effet sur la puissance de sortie. Lors de l'installation, il faut tenir compte du fait que le corps du microcircuit est connecté à la broche 3.

Pour améliorer encore la qualité sonore, il vaut la peine d'abandonner les condensateurs de couplage à oxyde de haute capacité à la sortie de l'amplificateur et de passer à une alimentation bipolaire. Une variante du circuit pour ce cas est présentée dans la figure suivante. Il est préférable d'utiliser des condensateurs apolaires C1, C4, C14, C21. Les autres recommandations de remplacement de pièces et d'installation restent valables.

Ris.4

Il existe deux principales options de conception disponibles. Dans la première option, des amplificateurs passe-bande sont intégrés aux haut-parleurs et un préamplificateur séparé est utilisé. Avec une impédance d'entrée de seulement 600 Ohms, les caractéristiques du câble de connexion n'affecteront pas le signal. Mais il faut un préamplificateur avec une sortie suffisamment puissante, capable de piloter une charge avec une résistance de 600 Ohms. Cela peut être réalisé sur un ampli-op avec un étage de sortie « parallèle » ou sur un puissant ampli-op K157UD1.

Pour connecter une enceinte active dans ce mode de réalisation, n'importe quel câble blindé ou même paire torsadée sans blindage convient si la longueur peut atteindre 2-3 M. Ne posez simplement pas les câbles de signal et d'alimentation côte à côte et en parallèle.

La deuxième option utilise des haut-parleurs passifs et un amplificateur complet à trois voies. L'inconvénient est que vous devrez faire passer trois paires de fils vers chaque haut-parleur. Dans ce mode de réalisation, il est possible d'augmenter l'impédance d'entrée des amplificateurs passe-bande jusqu'à 10 kOhm, ce qui permet l'utilisation de circuits préamplificateurs communs.

Tension d'alimentation non stabilisée pour version bipolaire +-18 volts avec un courant de charge d'au moins 2A (par canal). Le transformateur doit produire une tension de 2x16.5 volts (enroulement avec une prise partant du milieu). Filtre redresseur - au moins 2x22000 µF avec une alimentation commune pour tous les amplificateurs et 2x10000 µF - avec des alimentations séparées pour chaque canal.

Vous pouvez installer une alimentation séparée dans chaque enceinte ou utiliser une alimentation commune et distribuer la tension continue. Cette option convient également, mais la capacité du filtre devra être divisée en deux parties et l'une d'elles installée dans le haut-parleur pour éliminer l'influence de la résistance des fils d'alimentation.

Publication : www.bluesmobile.com/shikhman

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