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LIVRES ET ARTICLES
La tombe bossue va corriger ...
Le casse-tête de l'audio automobile est la résonance de l'habitacle, qui se manifeste par un « bourdonnement » caractéristique sur certaines notes de basse. Les mesures de réponse en fréquence montrent une « bosse » allant de 120 à 160 dB aux fréquences 3…8 Hz. Un égaliseur est le plus souvent utilisé pour corriger la « bosse », mais cette solution n'est pas aussi simple qu'il y paraît à première vue. Un appareil professionnel de haute qualité coûte en conséquence, et sa mise en place n'est pas une tâche facile, nécessitant de l'expérience et du matériel de mesure. Si vous utilisez un modèle économique, il est peu probable que la qualité sonore s'améliore. Deux à trois douzaines d’amplificateurs opérationnels à usage général ne peuvent laisser que des souvenirs sonores. Par conséquent, le désir de se passer d'un égaliseur est compréhensible pour tous ceux qui travaillent de manière créative sur l'installation. Supposons l'incroyable : que tous les défauts de réponse en fréquence ont été surmontés grâce aux composants sélectionnés et à une installation minutieuse, et qu'il ne reste que la résonance indestructible. Même avec des composants de la plus haute qualité, ce problème n’est pas facile à résoudre. La première et la plus évidente consiste à séparer les fréquences de croisement du subwoofer et le reste de l’acoustique. Dans ce cas, le subwoofer reproduit les fréquences inférieures à 120 Hz et le reste de l'acoustique reproduit les fréquences supérieures à 180 Hz. Ces chiffres sont approximatifs et dépendent de la taille de la cabine et des caractéristiques de l'installation spécifique. Étant donné que les installations sérieuses utilisent au moins des croisements de second ordre, les atténuations de réponse en fréquence sont assez abruptes et l'espacement des bandes est petit. De ce fait, le subwoofer doit reproduire une large bande de fréquences et le problème des basses « arrière » se pose dans toute sa splendeur. La queue a été arrachée, la crinière est restée coincée... La solution a été trouvée là où personne ne la cherchait, mais nous devrons commencer de loin - avec les circuits. Les amplificateurs de la série économique, afin de suivre le rythme de leurs « grands frères » en termes d'équipement, sont depuis longtemps passés d'une fréquence de coupure fixe du crossover intégré à un réglage en douceur. La seule différence est qu'ils économisent sur les résistances variables. Pour régler un filtre de second ordre dans une version stéréo, vous avez besoin d'une résistance variable à quatre sections avec une bonne adaptation de résistance et, dans certains cas, également avec des résistances de section différentes. Si ce n’est pas du sur mesure, ce n’est pas du moins un bien de consommation. Par conséquent, ils ont commencé à utiliser des filtres conventionnels à deux sections, retravaillant ainsi le circuit de filtrage.
C'est ainsi que les filtres à pente variable sont entrés dans l'arène, dans laquelle un seul de ses maillons est reconstruit. Après les amplificateurs économiques, de tels filtres sont également apparus dans les modèles de classe moyenne. A titre d'exemple, voici un fragment du circuit croisé intégré de l'amplificateur Hifonics Mercury (Fig. 1). Le circuit est simple - un filtre passe-haut passif du premier ordre, réglable sur toute la plage, et en plus - un filtre actif du deuxième ordre, réglé sur la fréquence extrême de la plage, c'est-à-dire au total - un troisième -filtre de commande. Mais contrairement à la version classique, lorsque la fréquence de coupure change, la forme de la réponse en fréquence du filtre change également. À première vue, il s’agit d’un défaut, d’un écart par rapport aux canons. Mais si on l’aborde dialectiquement, les avantages sont une continuation des inconvénients. Regardons la réponse en fréquence (Fig. 2).
Le graphique montre en noir la réponse en fréquence du canal du subwoofer avec une fréquence de coupure de 80 Hz et la réponse en fréquence du filtre passe-haut dans les deux positions extrêmes du régulateur. Et le bleu est la réponse en fréquence résultante dans l’une de ses positions intermédiaires. Le résultat est évident : dans la région qui nous intéresse, autour de 150 Hz, une baisse de l'ampleur requise est apparue. Dans le même temps, la bande de fréquences du subwoofer restait dans des limites raisonnables et il n'y avait pas lieu de s'inquiéter des basses « arrière ». Et les loups sont nourris et les moutons sont en sécurité. De plus, dans la zone de fonctionnement de la liaison de premier ordre, la réponse phase-fréquence est bien meilleure que celle d'un filtre de troisième ordre classique. Si vous regardez les résultats des tests de diverses publications, une réponse en fréquence similaire peut être trouvée dans la plupart des crossovers et amplificateurs modernes dans les catégories de prix inférieures et moyennes. La conclusion est sans ambiguïté même sans ouverture - des filtres à pente variable sont utilisés dans leur conception. Voici un exemple de la façon dont la simplification d'une conception a amélioré sa qualité et élargi sa portée. Cependant, les possibilités de correction utilisant cette méthode sont limitées, il est donc trop tôt pour parler d'extinction des égaliseurs. Mais installer un égaliseur complet pour une seule «bosse», c'est comme tirer sur des moineaux avec un canon. Au lieu d'un égaliseur, il est préférable d'utiliser un filtre coupe-bande réglé sur une fréquence de 140...160 Hz. Le schéma du filtre passif le plus simple basé sur un pont de Wien inversé est présenté sur la Fig. 3. Le facteur de qualité du filtre est faible, un réglage précis n’est donc pas nécessaire.
Le filtre est connecté entre la sortie linéaire de la source et l'entrée de l'amplificateur. Il est pratique de choisir la capacité des condensateurs égale à 0,1 μF, la résistance des résistances est de 10...12 kOhm. Lors de l'utilisation de pièces de petite taille, il peut être placé dans un boîtier RCA mâle. Cette conception n'a qu'un seul avantage : la simplicité. Il existe de nombreux autres inconvénients - le degré de correction est dans la plupart des cas insuffisant et les caractéristiques dépendent de l'impédance de sortie de la source et de l'impédance d'entrée de l'amplificateur. Pour éliminer les défauts, le filtre doit être rendu actif. La condition principale posée lors du développement du circuit était la simplicité et la haute qualité du signal. Par conséquent, les microcircuits ont été résolument rejetés - les éléments discrets sont préférables dans de telles conditions. Le meilleur élément d’amplification pour un circuit simple est un transistor à effet de champ. En plus de la résistance d'entrée élevée, le transistor à effet de champ a une caractéristique plus linéaire que le transistor bipolaire, le son devient chaud et « semblable à un tube ». Certes, dans les circuits simples, un inconvénient des transistors à effet de champ peut apparaître : une grande dispersion de paramètres. Cependant, cela est facile à contourner : il suffit d'utiliser des transistors du même lot dans la conception - dans l'emballage, ils sont similaires, comme des jumeaux.
Le schéma du filtre actif pour un canal est illustré à la fig. 4. Le premier étage est un amplificateur de charge divisé. Sa tâche est de créer des tensions en opposition de phase pour alimenter l'unité de filtrage C2C3R4R5. Dans la position droite du commutateur selon le schéma, il s'agit du filtre précédemment considéré avec une atténuation d'environ 3 dB. Dans la position gauche du commutateur, des tensions anti-phase sont fournies au filtre et l'atténuation à la fréquence d'accord augmente à 5 ... 6 dB. La valeur exacte de l'atténuation dépend des caractéristiques du transistor et du rapport des résistances des résistances R2 et R3. Si vous les rendez égaux, l'atténuation sera maximale (8 dB), mais le signal de sortie sera atténué par rapport à l'entrée de 3 ... 4 dB. Le diagramme montre la variante optimale des dénominations. L'étage de sortie est un émetteur suiveur classique. Sa tâche est d'éliminer l'influence de la charge sur les caractéristiques du filtre. Condensateur C5 et diode VD1 - un filtre de puissance commun à deux canaux. Le filtre est alimenté directement à partir de la sortie à distance de l'unité principale, car le courant consommé par deux canaux ne dépasse pas 10 mA. En plus de ceux indiqués dans le schéma, les transistors KP303V (VT1), KT3102 avec n'importe quelle lettre (VT2) peuvent être utilisés. La diode VD1 peut utiliser n'importe quel silicium de faible puissance. Les condensateurs électrolytiques doivent avoir une tension de fonctionnement d'au moins 16 V. Le type des autres pièces n'est pas critique et, comme ils l'écrivaient il y a un demi-siècle, "dépend du goût et des capacités du radioamateur". Le boîtier doit être en métal, sinon vous devrez le munir d'un blindage en feuille de cuivre à l'intérieur et le connecter à un fil commun. La configuration d'un schéma est facile. Après avoir vérifié l'installation, vous devez l'alimenter et mesurer la tension constante par rapport au fil commun à l'émetteur du transistor VT2. Elle doit être comprise entre 50 % et 70 % de la tension d'alimentation et doit être aussi proche que possible dans les deux canaux. Si ce n'est pas le cas, vous devez sélectionner la résistance de la résistance R3 entre 1,2 ... 1,8 kOhm. La résistance de ces résistances dans les deux canaux doit être la même, c'est une condition plus importante que l'égalité des tensions constantes à la sortie. La résistance d'entrée du filtre est d'environ 100 kOhm, la tension d'entrée ne doit pas dépasser 1,5 V - sinon une distorsion peut se produire. Si la tension en sortie ligne de la source est plus élevée, un diviseur de tension (une résistance de 100 kΩ en série avec le condensateur C1) devra être ajouté en entrée du filtre. Dans ce cas, les pertes de signal devront être compensées en ajustant la sensibilité de l'amplificateur. Comme l'impédance d'entrée est très élevée, il est préférable d'installer le filtre près de la source du signal afin d'éviter les interférences d'entrée. L'impédance de sortie du filtre est d'environ 50 ohms, ce qui est bien inférieur à celui de la plupart des unités principales. Cela éliminera l'influence des paramètres du câble de connexion, de sorte que le filtre remplit simultanément les fonctions d'un dispositif d'adaptation.
La réponse en fréquence du filtre est illustrée à la Fig.5. Ce n'est plus seulement un filtre, mais un véritable "égaliseur d'ambiance". Un appareil portant ce nom et une réponse en fréquence très similaire est utilisé dans les amplificateurs McIntosh haut de gamme, mais le circuit y est plus compliqué ... Publication : www.bluesmobil.com/shikhman
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