Filtre Linkwitz Riley réponse plate ou pas ?

[JM Plantefeve]

Par contre je reste un peu perplexe sur les "+3dB d'efficacité" sur le schéma de ton msg #6, qui est repris aussi dans l'explication sur https://www.linkwitzlab.com/faq.htm#Q21
Pour moi 2 HPs en // sur un ampli, reçoivent la même tension : quand on branche ses éléments de chaine hifi sur une multiprise, chaque appareils reçoit les mêmes 230v.
la résistance de charge de ces 2 HPs en //, vu par l'ampli se retrouve divisée par 2, ce qui permet à l'ampli de délivrer le courant demandé pour chaque HP (par analogie grossière : y'a autant d'entrée/canaux/tuyaux qu'il y a d'HP). Ce qui n'offrirait aucune perte de puissance électrique, c-a-d pour moi aucune augmentation réel de l'efficacité : 0dB + les 6dB théorique du doublement de la surface d'émission (qui correspond à 4x la puissance acoustique d'un seul HP, comme l'indique https://www.linkwitzlab.com/faq.htm#Q21 )

Ce qui ne serait pas le cas de 2 HPs branchés en série sur le même ampli, les résistances à FC se cumulent et les HP se partagent une tension divisée par 2 (par analogie grossière : il n'y a qu'une seule entrée, un seul "canal ou tuyau" limitatif): la demande en courant reste la même mais comme la tension fourni par l'ampli n'est pas doublé, la puissance se retrouve divisée par 2, offrant, pour moi une perte d'efficacité de -3dB + les 6dB théorique du doublement de la surface d'émission

Est-ce faux techniquement ?

Bonjour,

Il faut distinguer la sensibilité en dB/V et l'efficacité en dB/W. Les deux dernières lignes à ce tableau : https://www.cfuttrup.com/dpc/multiple.htm

• deux haut-parleurs en parallèle, c'est :
  • sens+6dB (doublement de la surface émissive)
    
  • eff+3dB (doublement de la surface mais aussi doublement de la puissance absorbée, +6-3)
    
  
  
• deux haut-parleurs en série, c'est :
  • sens+0dB (surface multipliée mais tension divisée)
    
  • eff+3dB (puissance absorbée divisée par deux)
    

Jean-Marc.

[Greg Lagarrigue]

...
La réponse non plate à la somme "puissance dissipée" n'a pas d'influence sur la puissance rayonnée. cette dernière étant le résultat de V²·Rmr , V la vitesse de la membrane fonction de la tension au transducteur, Rmr la résistance mécanique de rayonnement. La puissance rayonnée est donc fonction de la tension et sa réponse serait plate pour un coaxial idéal. Mais avec un entraxe vertical entre voie basse et voie haute, un aiguillage Linkwitz-Riley génère dans la zone de croisement des lobes de directivité verticale ne dépassant pas 0dB, la puissance rayonnée dans l'espace diminue alors.

Bonjour,
oui, c'est vrai pour un raccord Linkwitz Riley, et c'est surtout c'est vrai pour n'importe quel montage de haut parleur jouant en phase comme le LR.
Un Duelund Synkron pourra générer ces lobes au raccord, comme une simple paire de haut parleurs montés en parallèle et tout autre cas de HP en phase au raccord dans l'axe.
Je veux par là appuyer sur le fait que ce n'est pas une propriété intrinsèque au filtre LR, mais au montage en parallèle de haut parleurs jouant en phase. C'est alors l’entre axe des haut parleur qui est la cause de cette création de lobe, pas le filtre.
Ce concept est important a intégrer car il permet d'aborder efficacement la question du filtrage des enceintes, cela commence par une implantation dans l'espace des haut parleur.

Mais ce n'est pas non plus une fatalité, j'ai chez moi une paire d'enceinte 3 voies Duelund Synkron, conçue avec un coax en médium aigu, donc sans défaut de raccord en puissance lié au déphasage d'entre axe, et avec un raccord bas entre le medium et le grave, de l’ordre de 200 hz pour entre axe d'un peu moins de 30 cm. La longueur d'onde de 1.72 m étant "grande" par rapport a l'écart entre haut parleur rend le déphasage faible au raccord et donc d'impact négligeable sur la réponse en puissance.
Pour cela il faut simplement respecter une longueur d'onde d'au moins moins 5 x la distance entre HP au raccord, a l'opposé, atteindre un entre axe de 0.5 x la longueur d'onde au raccord générera un déphasage complet a 90° donc la plus grosse perte sur le rayonnement en puissance en plage commune reproduite.

Remarque : contrairement a un filtre parfaitement en phase au raccord comme le L.R., un filtre d’ordre impair présentera lui une réponse en puissance parfaitement linaire (hors défaut de linéarité propre au haut parleur utilisé) pour un entre axe entre HP = 0.5 fois la fréquence de coupure du filtre.

On comprend rapidement la limite de raccord d'un 20 cm avec tweet a 2 khz avec un filtre LR ....

Bien entendu, dans certains cas on se servira de ce lien étroit entre la plage de fréquence partagée par des haut parleurs et leur entres axes de montage pour générer volontairement cette directivité, ce n'est pas un défaut en soit, c'est une propriété.

[melbamel]

Je veux par là appuyer sur le fait que ce n'est pas une propriété intrinsèque au filtre LR, mais au montage en parallèle de haut parleurs jouant en phase. C'est alors l’entre axe des haut parleur qui est la cause de cette création de lobe, pas le filtre.

+1, on obtiens un diagramme latérale en étoile (avec des HP aligné verticalement), dû au fait que les réponses hors axe (0°) de chaque HP se croisent à des degrés différents à équidistance (en phase) ou non (hors phase)

Bien entendu, dans certains cas on se servira de ce lien étroit entre la plage de fréquence partagée par des haut parleurs et leur entres axes de montage pour générer volontairement cette directivité, ce n'est pas un défaut en soit, c'est une propriété.

Exemple la disposition d'Apolito

Cdlt,

[Greg Lagarrigue]

Avec des HP en phase, on obtiendra une réponse en étoile (plusieurs lobe) a partir d'un entre axes supérieur à 0.5 x la longueur d'onde reproduite en commun.

[melbamel]

Avec des HP en phase, on obtiendra une réponse en étoile (plusieurs lobe) a partir d'un entre axes supérieur à 0.5 x la longueur d'onde reproduite en commun.

0,5x avec un filtre du 1er ordre, un 24dB LR 1/2 longueur d'onde offre un compromis correcte

Note, s'ajoute un autre problème qui prend de l'ampleur avec la largeur de la plage des fréquences de recouvrement : la distorsion d'intermodulation dû aux déplacements de membranes de différentes tailles pour une même fréquence

[Greg Lagarrigue]

on s'égare

[melbamel]

on s'égare

Oui et non, la distance critique* entre HP est aussi influencée par l'ordre du filtre qui détermine l'étendu de la plage de recouvrement effective

* distance ou l'effet des lobes ne sont plus négligeable

[Greg Lagarrigue]

on s'égare

Oui et non, la distance critique* entre HP est aussi influencée par l'ordre du filtre qui détermine l'étendu de la plage de recouvrement effective

* distance ou l'effet des lobes ne sont plus négligeable

ce que j'ai écris au dessus sur le 0.5x lambda a la fréquence de coupure et son association avec un filtre d'ordre paire en phase ou un filtre d’ordre impair avec déphasage de 45 ° entre haut parleur est facile a vérifier.

(au sujet du LR 24 and co) :
Pour cela il faut simplement respecter une longueur d'onde d'au moins moins 5 x la distance entre HP au raccord, a l'opposé, atteindre un entre axe de 0.5 x la longueur d'onde au raccord générera un déphasage complet a 90° donc la plus grosse perte sur le rayonnement en puissance en plage commune reproduite.
Remarque : contrairement a un filtre parfaitement en phase au raccord comme le L.R., un filtre d’ordre impair présentera lui une réponse en puissance parfaitement linaire (hors défaut de linéarité propre au haut parleur utilisé) pour un entre axe entre HP = 0.5 fois la fréquence de coupure du filtre.

Quand tu écris:

0,5x avec un filtre du 1er ordre, un 24dB LR 1/2 longueur d'onde offre un compromis correcte

J'ai l’impression que tu n'as pas saisie

[melbamel]

J'ai l’impression que tu n'as pas saisie

ah... "impression" effectivement

Bon je vais essayé d'être plus "cartésien". La longueur d'onde qui importe n'est pas celle à FC mais celles supérieures dans la plage de transition là ou le HP médium ou basse n'est pas suffisamment atténué pour être inaudible et sans influence

Prenons les deux "points" ou chaque hp se retrouve atténué de -9dB avec un filtre d'ordre 2 LR, disons arbitrairement à 1,5Khz et 2,5Khz, pour une FC à 2Khz. Deux points ou l'atténuation n'est pas suffisante pour ne pas discerner (localiser oreille assez proche) l'émission des deux HP
La longueur d'onde qui importe c'est celle de la fréquence la plus élevé, le point ou le médium est à -9dB :
à 2,5Khz la longueur d'onde est bien moindre qu'à 1,5Khz. La distance entre les centres de chaque membranes doit donc être au moins d'une 1/2 longueur d'onde à 2,5Khz soit 344/2500/2=un petit 7cm (6,88) pour que les 2 sources émissives ne soit pas décelable (localisable). Ce qui est déjà difficile physiquement sur une bête bibliothèque équipé d'un 17cm + dôme 25mm !!!! (heureusement en pratique le baffle permet un fonctionnement en 2PI et donc d'augmenter la distance entre les deux HP, au moins sur le plan verticale)

Avec un filtre d'ordre supérieure comme un 24dB voir même asymétrique 12-24dB (voir même 6-18, FC à -5,5dB pour une même rotation de phase qu'un 12dB et un fonctionnement en phase relative sur la plage de recouvrement...), le point supérieure à -9dB se retrouveraient plus tôt, disons à 2,250Khz (voir moins ou plus suivant l'amortissement du filtre)
344/2250/2= 7,6cm et à 2,5Khz le tweeter couvrira l'émission + atténué du médium. Pas besoin de 2Khz+1Khz (2x0.5)

Cdlt,

[JM Plantefeve]

Bonjour Greg,

Mais avec un entraxe vertical entre voie basse et voie haute, un aiguillage Linkwitz-Riley génère dans la zone de croisement des lobes de directivité verticale ne dépassant pas 0dB, la puissance rayonnée dans l'espace diminue alors.

oui, c'est vrai pour un raccord Linkwitz Riley, et c'est surtout c'est vrai pour n'importe quel montage de haut parleur jouant en phase comme le LR. Un Duelund Synkron pourra générer ces lobes au raccord, comme une simple paire de haut parleurs montés en parallèle et tout autre cas de HP en phase au raccord dans l'axe. Je veux par là appuyer sur le fait que ce n'est pas une propriété intrinsèque au filtre LR, mais au montage en parallèle de haut parleurs jouant en phase. C'est alors l’entre axe des haut parleur qui est la cause de cette création de lobe, pas le filtre.

C'est présent en tête de page https://2adiy.ovh/HP_directivity.html citée dès le message #4 (page en ligne depuis plus de quinze ans, heureusement, aujourd'hui VituixCAD est là !). Le filtre aura toutefois une action sur l'évolution des lobes, voire créera du peaking quand les cibles sont en Butterworth.

Ce concept est important a intégrer car il permet d'aborder efficacement la question du filtrage des enceintes, cela commence par une implantation dans l'espace des haut parleur.

Que oui !

Jean-Marc.