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Filtres passifs : fréquences de coupures et pentes d'atténuations

Dans une enceinte acoustique, le filtre passif (ou crossover en anglais) à pour fonction la répartition des fréquences pour chaque haut-parleurs, ces caractéristiques princpales sont : fréquences de coupures, pente, nombre de voies et puissance admissible.
Les filtres passifs ont généralement de 2 à 3 voies, plus rarement 4 voies. Les fréquences de coupures sont exprimées en Hertz (Hz), et sont la plupart du temps réparties sur le spectre entre 150 et 10kHz, les coupures plus basses étant réservées aux subwoofers. La pente elle, est exprimée en dB par octave (dB/oct.), faisant référence aux octaves des instruments de musiques. Pour les filtres passifs on compte 3 pentes, 6dB, 12dB, et 24dB (appellées les ordres), deux types, Butterworth et Linkwitz-Riley, et une variante pour le filtre 2 voies en 6/18dB. Pour avoir une pente plus raide, nous sommes obligé de passer en filtrage actif qui accepte selon les produits des pentes de 48dB/oct voir 52dB/oct pour les gammes professionnelles.
Pour la suite de la page, nous allons travailler avec des graphiques tirés du logiciel CAAD 4.1, attention les échelles sont logarythmiques.

Fc* à 1500 Hz et pente 6 dB/octave

Graphique du transfert d'un filtre passif 2 voies avec fréquence de coupures à 1.50 kHz et pente d'atténuation de 6 dB/octave

Ici on voit bien que le tweeter va prendre des fréquences en dessous de 1500Hz (jusqu'à 15Hz à -40dB) et le boomer des fréquences au dessus de 1500Hz (40kHz à -28dB) malgré la fréquence de coupure réglée à 1500Hz. La pente 6dB est dite "douce" car elle laisse passer les fréquences "très loin". Les filtres passif en 6dB/octave demandent peu de composants pour être réalisés.


Fc* à 1500 Hz et pente 12 dB/octave

Le même filtre passif 2 voies (Coupure à 1500 Hz) mais avec une pente plus raide à 12 dB/octave

Ici on peut voir que la pente est moins "douce", elle laisse passer les fréquences "moins loin", avec une baisse de niveau plus rapide que la pente 6dB/octave.
Le boomer monte jusqu'à 15kHz à -40dB et le tweeter descend jusqu'à 150Hz à -40dB.
Le conception d'un filtre passif 12dB/octave demande deux fois plus de composants qu'un filtre en 6dB/octave pour la même fréquence de coupure et même puissance admissible, d'où un prix plus élevé pour le 12dB/octave.


Fc* à 1500 Hz et pente 24 dB/octave

Toujours le même filtre passif 2 voies (Fc à 1500 Hz) mais avec une pente encore plus raide à 24 dB/octave

Ici on peut voir que la pente est encore plus "raide", elle laisse passer les fréquences encore "moins loin", avec une baisse de niveau plus rapide que la pente 12dB/octave et encore plus que la 6dB/octave.
Le boomer monte jusqu'à environ 5kHz à -40dB et le tweeter descend jusqu'à environ 500Hz à -40dB.
Le nombre de composant est encore doublé par rapport au 12dB/octave pour une même fréquence de coupure et une même puissance admissible.



*Fc = Fréquence de coupure


Nous pouvons construire pour vous un filtre passif sur mesure.