17/09/2016 : Revision 1
Chaque proposition de révision est identifiée en caractères rouges. Une fois validé, je les passerai en noir.
Merci aux contributeurs, et spécialement Forr et Jimbee, qui ont la gentillesse et la patience de répondre aux questions de néophites quelque fois un peu naïves voir, pouvant leur sembler "idiotes"
C'est un sujet qui revient régulièrement sur le forum, et pour lequel je constate une difficulté importante pour l'audiophile à comprendre les explications mathématiques des spécialistes et à les corréler avec leurs expérimentations.
Dans un but de vulgarisation, je pose ici une sėrie de questions assez simples, pour lesquelles nos experts, j'espère, pourront apporter des réponses dans un langage que le commun des audiophiles peut comprendre.
Le lecteur est invité à lire le fil en entier car les éléments de réponse copiés ci-dessous ne sont qu'une partie de réponses souvent beaucoup plus détaillées.
Question n° 1 : Peut on confirmer que tout filtre, y compris un filtre 6 db dit du "premier ordre" affecte la phase du signal sonore ? Le filtre passe bas créant un écart négatif entre le signal d'entrée et le signal ã la sortie du filtre, et le filtre passe haut un ėcart positif entre le signal d'entrée et le signal de sortie du filtre ?
Forr: Dans les filtres classiques les plus utilisés, il y a le dit Butterworth d'ordre 1 (BUT06), et le Butterworth d'ordre 3 (BUT18), qui présentent un déphasage de 90° entre les deux voies, avec un recoupement à -3 dB pour chaque HP. Sommation plate mais l'angle de l'axe d'émission est variable.
En 1978, Linkwitz et Riley ont proposé des formules où les HP présentaient entre eux un déphasage nul : le LR12 (après inversion de polarité sur l'une des voies) et le LR24 (plus exactement 360°). C'était un net progrès quant à l'homogénéité de la diffusion le LR24 avec ses pentes raides est devenu le plus employé en haut de gamme conventionnel (mais il y a un mais !).
NB : on suppose bien sûr que les HP sont parfaits et leurs points d'émission verticalement alignés.
Diagrammes proposés par Jimbee:
https://forums.melaudia.net/attachment.php?aid=14603
https://forums.melaudia.net/attachment.php?aid=14604
Forr : Les réponses d'un passe-haut et d'un passe-bas de même fréquence et de pente de 6 db/o présentent entre elles un écart de phase constant de 90° et dont la sommation ne présente pas de déphasage avec l'entrée.
Jimbee: Sous réserve que les voies soient alignées...
Question n°2 : Si ce qui est proposė ci dessus est vrai, on devrait donc lire cet ėcart sur une mesure de l'impulsion faite avec REW avec une référence de temps pour le signal d'entrée (loopback) et cet écart devrait correspondre à 45° de déphasage ?
Voir les réponses de Forr et surtout le diagramme réalisé par Jimbee, en réponse à la question N° 1.
Question n° 3 : Si tout filtre introduit déphasage et retard, pourquoi lit on ici et là qu'un filtre à 6 db n'affecte pas la phase ? (Le passe bas retarde, le passe haut avance)...
Question répondue avec la réponse N° 1
Question n° 4 : Phase et délai ėtant liė, peut on dire qu'un ėcart de phase peut être compensé par un retard ou une avance du signal, électroniquement ou physiquement ?
JM PLantefev : La confusion entre retard de phase et retard pur est récurrente. Comme soulignée ici et là pour l'ouvrage de Francis Ibre.
Un retard pur est un décalage temps constant suivant la fréquence. Il ne peut être obtenu que par un recul physique de haut-parleur ou par un délai numérique.
Le retard de phase est le temps entre une calotte sinus d'entrée de filtre et la calotte sinus de sortie de filtre la plus proche. Particulièrement sur un sinus d'amplitude constante.
Le retard de groupe est le temps entre enveloppe d'entrée et enveloppe de sortie. Donc pour un sinus modulé.
NicolasD : C'est bien la le soucis de mélanger phase et retard.
Un "déphasage" de 90° à 1000 Hz va donner un retard de 0,25ms ou 8,6cm si l'on résonne en décalage géométrique (344/1000/4), mais 17,2 cm pour 500 Hz et 4,3 cm pour 2000 Hz. On voit bien qu'un décalage géométrique ou temporel ne peut pas compenser un déphasage constant, puisque son "effet" temporel est variable avec la fréquence.
Question n° 5 : Peut on confirmer que deux haut parleurs calés en phase sur l'impulsion mesurée avec Arta ou REW n'auront pas forcément, selon la typologie tu filtre utilisé et la réponse des haut-parleurs, les bobines ou centres émissifs alignés physiquement ?
Dominique T : Toujours un doute...
Question n° 6 : ce qui est exposé plus haut s'applique à des filtres passe haut ou passe bas électriques. Un pavillon, dont la géométrie pourrait créer une fonction passe bas ou passe haut équivalente à celle d'un filtre électrique entrainerait il les mêmes conséquences en terme de rotation de phase et de délai ?
Jimbee : Oui, les mêmes conséquences en terme de rotation de phase et de délai de groupe
Comme tous ces déphasages sont non linéaires, l'équivalence retard / déphasage n'est juste que pour une fréquence, en régime établi, comme le rappelait NicolasD.
Pour prendre une image, le retard est à la résistance ce que le retard de groupe est à l'impédance.
Question n° 7 : peut on trouver des cas ou deux haut-parleurs émettent en phase avec des impulsions dėcalées d'une valeur X ?
A confirmer, mais je crois avoir compris que oui, par exemple, avec le cas des filtres quasi optimaux de JMLC...
Edité le 1er octobre 2016: Lien posté par Jimbee qui apporte une réponse à toutes les questions ci-dessus :
Une vidéo pédagogique à voir sur la mise au point d'un filtrage
chez Meyer Sound ( lien donné sur hcfr)
https://meyersound.adobeconnect.com/_a83...proto=true
Cordialement,
DominiqueT
Chaque proposition de révision est identifiée en caractères rouges. Une fois validé, je les passerai en noir.
Merci aux contributeurs, et spécialement Forr et Jimbee, qui ont la gentillesse et la patience de répondre aux questions de néophites quelque fois un peu naïves voir, pouvant leur sembler "idiotes"
C'est un sujet qui revient régulièrement sur le forum, et pour lequel je constate une difficulté importante pour l'audiophile à comprendre les explications mathématiques des spécialistes et à les corréler avec leurs expérimentations.
Dans un but de vulgarisation, je pose ici une sėrie de questions assez simples, pour lesquelles nos experts, j'espère, pourront apporter des réponses dans un langage que le commun des audiophiles peut comprendre.
Le lecteur est invité à lire le fil en entier car les éléments de réponse copiés ci-dessous ne sont qu'une partie de réponses souvent beaucoup plus détaillées.
Question n° 1 : Peut on confirmer que tout filtre, y compris un filtre 6 db dit du "premier ordre" affecte la phase du signal sonore ? Le filtre passe bas créant un écart négatif entre le signal d'entrée et le signal ã la sortie du filtre, et le filtre passe haut un ėcart positif entre le signal d'entrée et le signal de sortie du filtre ?
Forr: Dans les filtres classiques les plus utilisés, il y a le dit Butterworth d'ordre 1 (BUT06), et le Butterworth d'ordre 3 (BUT18), qui présentent un déphasage de 90° entre les deux voies, avec un recoupement à -3 dB pour chaque HP. Sommation plate mais l'angle de l'axe d'émission est variable.
En 1978, Linkwitz et Riley ont proposé des formules où les HP présentaient entre eux un déphasage nul : le LR12 (après inversion de polarité sur l'une des voies) et le LR24 (plus exactement 360°). C'était un net progrès quant à l'homogénéité de la diffusion le LR24 avec ses pentes raides est devenu le plus employé en haut de gamme conventionnel (mais il y a un mais !).
NB : on suppose bien sûr que les HP sont parfaits et leurs points d'émission verticalement alignés.
Diagrammes proposés par Jimbee:
https://forums.melaudia.net/attachment.php?aid=14603
https://forums.melaudia.net/attachment.php?aid=14604
Forr : Les réponses d'un passe-haut et d'un passe-bas de même fréquence et de pente de 6 db/o présentent entre elles un écart de phase constant de 90° et dont la sommation ne présente pas de déphasage avec l'entrée.
Jimbee: Sous réserve que les voies soient alignées...
Question n°2 : Si ce qui est proposė ci dessus est vrai, on devrait donc lire cet ėcart sur une mesure de l'impulsion faite avec REW avec une référence de temps pour le signal d'entrée (loopback) et cet écart devrait correspondre à 45° de déphasage ?
Voir les réponses de Forr et surtout le diagramme réalisé par Jimbee, en réponse à la question N° 1.
Question n° 3 : Si tout filtre introduit déphasage et retard, pourquoi lit on ici et là qu'un filtre à 6 db n'affecte pas la phase ? (Le passe bas retarde, le passe haut avance)...
Question répondue avec la réponse N° 1
Question n° 4 : Phase et délai ėtant liė, peut on dire qu'un ėcart de phase peut être compensé par un retard ou une avance du signal, électroniquement ou physiquement ?
JM PLantefev : La confusion entre retard de phase et retard pur est récurrente. Comme soulignée ici et là pour l'ouvrage de Francis Ibre.
Un retard pur est un décalage temps constant suivant la fréquence. Il ne peut être obtenu que par un recul physique de haut-parleur ou par un délai numérique.
Le retard de phase est le temps entre une calotte sinus d'entrée de filtre et la calotte sinus de sortie de filtre la plus proche. Particulièrement sur un sinus d'amplitude constante.
Le retard de groupe est le temps entre enveloppe d'entrée et enveloppe de sortie. Donc pour un sinus modulé.
NicolasD : C'est bien la le soucis de mélanger phase et retard.
Un "déphasage" de 90° à 1000 Hz va donner un retard de 0,25ms ou 8,6cm si l'on résonne en décalage géométrique (344/1000/4), mais 17,2 cm pour 500 Hz et 4,3 cm pour 2000 Hz. On voit bien qu'un décalage géométrique ou temporel ne peut pas compenser un déphasage constant, puisque son "effet" temporel est variable avec la fréquence.
Question n° 5 : Peut on confirmer que deux haut parleurs calés en phase sur l'impulsion mesurée avec Arta ou REW n'auront pas forcément, selon la typologie tu filtre utilisé et la réponse des haut-parleurs, les bobines ou centres émissifs alignés physiquement ?
Dominique T : Toujours un doute...
Question n° 6 : ce qui est exposé plus haut s'applique à des filtres passe haut ou passe bas électriques. Un pavillon, dont la géométrie pourrait créer une fonction passe bas ou passe haut équivalente à celle d'un filtre électrique entrainerait il les mêmes conséquences en terme de rotation de phase et de délai ?
Jimbee : Oui, les mêmes conséquences en terme de rotation de phase et de délai de groupe
Comme tous ces déphasages sont non linéaires, l'équivalence retard / déphasage n'est juste que pour une fréquence, en régime établi, comme le rappelait NicolasD.
Pour prendre une image, le retard est à la résistance ce que le retard de groupe est à l'impédance.
Question n° 7 : peut on trouver des cas ou deux haut-parleurs émettent en phase avec des impulsions dėcalées d'une valeur X ?
A confirmer, mais je crois avoir compris que oui, par exemple, avec le cas des filtres quasi optimaux de JMLC...
Edité le 1er octobre 2016: Lien posté par Jimbee qui apporte une réponse à toutes les questions ci-dessus :
Une vidéo pédagogique à voir sur la mise au point d'un filtrage
chez Meyer Sound ( lien donné sur hcfr)
https://meyersound.adobeconnect.com/_a83...proto=true
Cordialement,
DominiqueT