Délai et Polarité

[forr]

POLARITE et PHASE

Il se dit que les filtres de croisement où les branchements des haut-parleurs sont en polarité inverse présentent un défaut dans la réponse transitoire de la sommation de leurs émissions, avec un front montant dans un sens et un front descendant dans l'autre.
Exemple typique le plus simple : le filtrage Linkwitz-Riley d'ordre 2.

En voici, avec des composants passifs à la valeur normalisée* des impédances L1, C1, R1 et L2, C2, R2 à 1 Ω à 1 kHz,
unschéma de simulation



vg est un générateur de signaux carrés à 100 Hz et d'amplitude 1 V.
inv inverse la polarité de l'une des voies comme demandé par le filtrage Linkwitz-Riley d'ordre 2.
add réalise la sommation des voies VF1 et VF2

Oscillogrammes du signal sur chaque voie, VF1 et VF2 :



Oscillogramme du signal de la sommation, sum :



On constate bien la direction opposée des fronts d'onde.

Pourtant, comme on le voit ci-dessous pour pour de VF1, VF2 et de sum,
les[u] courbes de phase :



et celles de temps de propagation de groupe :



sont identiques[/u], ce qui entraîne que les membranes émissives des transducteurs correspondants se déplacent dans le même sens.

Alors, que se passe-t-il ? Regardons
un filtre passe-tout d'ordre 1 à 1 kHz :



et ses réponse en phase :



et en temps de propagation de groupe :



Elles sont identiques à celles de notre Linkwitz-Riley d'ordre 2 et
et donne donc une réponse transitoire identique :



Conclusion :

ce n'est pas l'inversion de polarité entre les deux voies qui est la cause l'inversion de sens des fronts d'onde mais la sommation des voies du filtre qui constitue un passe-tout et se comporte comme tel.

Avec les filtrages étudiés ici, dans des des conditions "idéales", l'enceinte à deux voies avec son filtre Linkwitz a la même réponse axiale que l'enceinte à une voie avec son passe-tout.

La réponse en fréquence du filtrage Linkwitz-Riley d'ordre 2 est plate mais sa réponse en phase ne l'est pas.

Elle est ici de près de 0° aux basse fréquences pour atteindre près de -180° aux hautes fréquences.

En conséquence, gare aux interprétations des réponses transitoires, elles sont piégeuses !

* Cette normalisation permet des gains de temps considérables lors des calculs et vérifications en simulation.