Filtre Subwoofer

Le filtre

Depuis quelque temps, influencé par Antoine B. (technicien en électronique retraité) qui est adepte du "home cinéma" j'avais envie de rajouter un caisson de basses à mon système.

Je sais, c'est navrant... moi qui vient du linéaire absolu et de la musique classique c'est un scandale ! Voila que je veux imiter les jeunes avec leur "boum-boum" dans les bagnoles.

D'abord il faut un filtre, apte à sélectionner, en mono, les basses, d'un niveau inférieur à 200 hertz.

En dessous de 200 Hz et plus particulièrement en dessous de 100 Hz les basses sont très profonde et roulent dans une pièce en créant un effet particulier.

En dessous de 50 Hz nous sommes plus en présence de déplacement d'air que de note musicale.

Ensuite il faudra un caisson de basses: il s'agit d'une baffle adaptée pour restituer les son très graves.

Et ce caisson de basse sera doté d'un amplificateur puissant, car l'oreille humaine n'est pas très sensible à ces très basses "basses".

Recherche du filtre.

En parcourant le WEB, j'ai trouvé à l'adresse d'Aurélien:

http://www.aurelienr.com/

Et sur ce site, que je vous recommande (ses schémas et sa verve) j'ai trouvé un schéma de filtre remarquable.

http://www.aurelienr.com/electronique/surround.htm

Ce schéma est parfait, mais pas tout à fait adapté à mon usage (je n'utilise pas le surround et je désirai un réglage séparé des basses).

Rien ne vous empêche d'utiliser le filtre d'Aurélien qui fournit aussi un typon et de ne pas câbler la partie surround.

Réalisation:

Le quadruple ampli-op utilisé TL074 comporte quatre étages ampli-op BiFet à faible bruit

Donc j'ai modifié ainsi le filtre d'Aurélien:

Schéma (Cliquer pour agrandir)

Les 2 premiers étage de l'ampli-op (op-amp en Anglais) sont des buffers: on entre en haute impédance et on sort en basse impédance.

The voltage follower with an ideal op amp gives simply

V. OUT = V. IN

but this turns out to be a very useful service, because the input impedance of the op amp is very high, giving effective isolation of the output from the signal source. You draw very little power from the signal source, avoiding "loading" effects. This circuit is a useful first stage.

The voltage follower is often used for the construction of buffers for logic circuits.

J'ai déjà traité ce sujet avec des ampli-op audio NE5532.

Ensuite le troisième étage est un mixeur qui mélange les deux voies. Les basses ne sont pas directives et il n'y a aucun intérêt à rester en double canal stéréo.

Le quatrième étage est le filtre proprement dit qui ne laisse passer que des sons très bas. La fréquence de sélection est réglable de 40 à 200 hertz.

Ce filtre dit "coupe haut" est à flanc très raide, cela veut dire que s'il est calé sur 100 Hz, tout ce qui est au dessus de 100 Hz ne passera pas (ou presque).

Le potentiomètre de réglage de la fréquence de coupure est un double 47 Ko linéaire. Il faut être très attentif pour respecter son branchement.

Je recommande un coffret métallique, qui blinde contre les influences parasites extérieures.

Vue intérieure du coffret contenant le filtre subwoofer, il est placé sur la table de nuit, ainsi, quand je regarde la télévision couchée, je peux régler les volumes. Ce coffret contient également un ampli de casque et l'alimentation symétrique +6V et -6V.

Alimentation:

L'alimentation est une 2 fois 6 volts symétrique, elle doit être parfaitement filtrée et régulée "au poil".

 


Organigramme :

 


 

Le caisson de basses et son ampli.

Le caisson de basses peut être placé dans un coin, sous une table. Les basses n'ont pas la directivité des médiums et des aigus. Elles se propagent en roulant sur le sol (au sens figuré !).

J'ai acheté un caisson de basses pour 85 euros. Il comprend deux "gamelles" (grands haut-parleurs) et supporte 200 Watts.

L'amplificateur:

J'ai acheté un kit d'ampli 200 watts VELLEMANN.

Vue du coffret de l'ampli du caisson, le coffret contenait à l'origine un bloc de secours pour l'industrie. Vous apercevez l'ampli, 2 condos de filtrage supplémentaire et le transfo d'alimentation 220---2 x 24V, 120 watts. Pour avoir 200 watts il faut un transfo de 2 x 30 volts. Avec 2 x 24 V j'obtiens 112 watts. Il s'agit d'une alimentation symétrique.

Les 2 gros condos de 10.000 µF (microfarad) 63V ont pour rôle d'améliorer le filtrage et surtout de fournir une énergie instantanée en courant quand une forte basse survient dans le son (genre explosion, coup de gong, tonerre...). Les gros condos améliorent toujours la qualité du son en subvenant aux appels de courant.

Schéma de principe ci-dessous :

Vue de profil du caisson et son ampli.

L'ampli du caisson est placé dans un coffret, lequel est fixé à l'arrière du caisson.

L'amplificateur devra être puissant, mono, fidèle, sans aucun ronflement, et capable de passer des fréquences très basses. Je conseille donc un système sans condensateur de sortie, donc avec alimentation symétrique. (Ne pas confondre les condensateurs d'alimentation avec les condensateurs de sortie).

Par exemple:

L'ami Antoine B. a utilisé le circuit intégré MosFet de puissance TDA7294, le résultat est parfait.

Lien pour TDA7294.

Sur le site d'Aurélien il y a des schémas d'ampli avec modules STK4048XI donnant 150 watts qui devraient convenir.

Voici l'adresse: http://www.aurelienr.com/electronique/ampli150w.htm

TL074

Ce sont des membres de la famille des ampli-op à entrée jfet.

TL071, TL071A, TL071B, TL072

TL072A, TL072B, TL074, TL074A, TL074B

LOW-NOISE JFET-INPUT OPERATIONAL AMPLIFIERS

Les TL074 sont spécialisés faible bruit de fond.

The TL074, TL074A and TL074B are high speed J–FET input quad operational amplifiers incorporating well matched, high voltage J–FET and bipolar transistors in a monolithic integrated circuit. The devices feature high slew rates, low input bias and offset currents, and low offset voltage temperature coefficient.

Télécharger (format zip, fichier PDF) le descriptif complet du TL074.

 Résultats:

D'abord ne pas abuser de ce système (maux de tête et perturbations possibles). Il paraît que certains sont complètement abrutis par ces boum-boums ???

Il faut penser que ces basses lorsqu'elles sont trop fortes ébranlent les corps souples et les liquides.

Vous savez tous que les basses portent la musique et lui donnent son volume. C'est bien ce qui se passe: Ces basses profondes donnent un effet de relief au son.

J'ai pris comme fréquence de coupure environ 75 Hertz, je ne renforce donc que des basses très basses.

On gagne en réalisme. Je considère le résultat comme étant positif, bien qu'iconoclaste au regard des canons du classique.


FIN. MAJ 2 Juillet 2015 (Mobile Friendly)