Egaliseurs et Filtres - Egaliseurs

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Un égaliseur est un circuit en mesure d'amplifier ou d'atténuer une certaine bande de fréquences et de laisser les autres inchangées. A ce stade nous sommes en mesure d'interpréter la courbe qui décrit l'action d'un égaliseur: il s'agit d'un graphique dans un diagramme ampleur-fréquence qui est multiplié par un signal d'entrée à fin d'obtenir un signal de sortie. Deux exemples préliminaires illustreront ultérieurement ce concept.

  1. Le cas où H(f)=constant, et en particulier égal à 1, sur tout le spectre. Nous avons, en vertu de la formule précédente:

    Y(f) = X(f)

    ce qui signifie que le circuit n'intervient pas sur le signal d'entrée.

  2. Le cas où H(f)=1 dans une bande de fréquence spécifique et est H(f)=0 ailleurs:

    Égaliseurs et filtres - Exemple de filtre idéal

    Exemple de filtre idéal

    Le résultat Y(f) provient de la multiplication de X(f) et H(f). Là où H(f) est égal à 0 on obtient Y(f)=0; où H(f)=1 on obtient Y(f)=X(f). Ceci est un premier exemple de filtre passe-bande idéal. Même si ce point sera développé plus loin, on peut déjà constater comment une fonction de transfert de ce type permet d'extraire du signal d'entrée seulement une certaine bande de fréquence (comprise entre 5KHz et 10KHz) qui représente justement la bande qui nous intéresse. Il s'agit là d'un filtre idéal ; on ne peut pas construire des circuits ayant une fonction de transfert avec des transitions si brusques car nécessairement elles doivent être progressives (nous verrons comment augmenter la raideur de la pente pour se rapprocher du cas idéal en majorant la complexité du circuit).

5.2.1. Égaliseurs en cloche

Peak Bell EQ

Sa fonction de transfert est décrite dans la figure ci-après:

Égaliseurs et filtres - Egaliseur en cloche

Egaliseur en cloche

Ce type d'égaliseur est pourvu de 3 contrôles:

  1. Gain (atténuation/amplification - cut/boost)

    Il agit sur l'ampleur A de la cloche qui peut être soit positive (amplification) soit négative (atténuation). L'amplification maximum est un paramètre qui dépend de la qualité du circuit: atteindre un gain de 15dB sans introduire de distorsions implique l'usage de technologies sophistiquées. On trouve en principe ce type de EQ sur les voies des tables de mixage. Plus le mixer est de type professionnel, plus ses égaliseurs permettent des gains élevés sans introduire de distorsions. Dans les mixer de moyenne qualité les gains sont de l'ordre de 12dB (souvenons-nous qu'entre 12 dB et 15 dB il y a, en termes électriques, un doublage de signal et par conséquent, une grande différence).

  2. Fréquence centrale (center frequency)

    est la fréquence où est situé le gain maximum (ou minimum) sur la cloche. En général un potentiomètre en consent la variation permettant ainsi de centrer la cloche précisément dans la zone de fréquence que nous voulons manipuler.

  3. Facteur de mérite Q (Q factor)

    est un paramètre qui mesure l'ampleur de la cloche soit l'ampleur de la bande de fréquences qui se trouvent amplifiées (ou atténuées). Il est calculé sur la base de la formule suivante:

    Q= fc/(largeur relative de la bande)

    où la largeur relative de la bande est mesurée à 3 dB en-deçà du pic (se référer à la figure précédente). Le facteur de mérite Q est indépendant de la zone de fréquence en question. Voyons ceci par un exemple pratique, tenant compte de l'échelle logarithmique des fréquences. Entre 20Hz et 100Hz la largeur relative de la bande est de 80Hz. Maintenant, si on se déplace sur les hautes fréquences, par exemple, les 10000Hz, notre cloche s'étendrait entre les 9960Hz et les 10040Hz, soit une cloche très étroite (surtout impossible à réaliser pour raisons physiques). Si nous fixions donc la valeur de la largeur relative de la bande et si, tout en contrôlant la fréquence, on déplaçait le filtre le long du spectre de la fréquence, on observerait que la cloche se restreint en se dirigeant vers les fréquences hautes, et s'élargit en allant vers les basses. Comme nous voulons que la largeur de bande, une fois fixée, reste constante sur tout le spectre, on introduira dans la formule la fréquence centrale comme facteur de normalisation. Voyons en pratique, au moyen des nombres, comment varient les quantités en question (soit w=largeur relative de la bande):

    si fc=100Hz et w=40Hz ce qui signifie que la cloche a une action importante sur la bande 80Hz-120Hz

    on aura: Q=100/40=2.5

    si fc=10000Hz et Q=2.5

    nous aurons: w=10000/2.5=4000Hz, ce qui signifie la bande: 9800Hz - 12000Hz.

    On peut noter comme il est nécessaire que la w varie si nous voulons que la cloche maintienne une forme constante le long du spectre de fréquence, vu que nous avons imposé un facteur de mérite Q constant. On peut également voir comment en décuplant la fc, et en maintenant le même facteur Q, la bande a été également décuplée. De cette manière la forme de la cloche n'a pas été modifiée (rappelons que les fréquences sont représentées avec une échelle logarithmique, surtout pour fournir une représentation adéquate à la perception de l'oreille. Une différence de 20Hz sur les basses fréquences est importante, alors que sur les hautes fréquences, une différence de 200Hz devient notoire.



5.2.2. Égaliseur à étagère

Shelving EQ

Ce type d'égaliseur est employé quand on veut avoir un contrôle sur les extrêmités du spectre des fréquences audibles. Il est pourvu de deux contrôles standard:

  1. Fréquence de coupure (roll-off): calculée au point où la courbe de gain chute de 3dB par rapport à la valeur maximum.

  2. Gain (gain): il applique sur la bande du signal supérieur à la fréquence de coupure une amplification ou une atténuation.

Égaliseurs et filtres - Égaliseur à étagère

Égaliseur à étagère



5.2.3. Égaliseurs paramétriques

On peut les classer en trois catégories:

  1. Complètement paramétriques: il est possible de modifier toutes les trois grandeurs qui caractérisent la cloche d'égalisation; fréquence centrale (fc), gain (A), facteur de mérite (Q). Les mixer professionnels possèdent sur chacune des voies un égaliseur paramétrique à 4 bandes: basses, moyennement basses, moyennement hautes, hautes.

  2. Semi-paramétriques: le facteur de mérite Q est invariable, autrement dit la forme de la cloche est fixe (généralement, Q est fixé à une valeur égale à environ 1.5).

  3. De pic: les valeurs de fc et Q sont fixes et il n'est possible d'intervenir que sur le gain. Ces égaliseurs sont plus économiques et sont installés sur les mixer non professionnels.

Les figures suivantes décrivent la section d'égalisation d'un mixer non-professionnel confrontée à celle d'un mixer professionnel. On peut noter que le gain maximum applicable est de 12dB dans le premier cas et de 15dB (jusqu'à 18dB) dans le second. En outre, dans le premier cas, le spectre de fréquence est subdivisé en 3 bandes (basses, moyennes, hautes), alors que dans le second il l'est en 4 bandes (basses, moyennement basses, moyennement hautes, hautes).

Égaliseurs et filtres - Egaliseur sur un mixer non-professionnel

Egaliseur sur un mixer non-professionnel



Égaliseurs et filtres - Egaliseur sur un mixer professionnel

Egaliseur sur un mixer professionnel

5.2.4. Egaliseur graphique

Est composé d'une série de simples égaliseurs à cloche. La largeur de la cloche varie selon le contexte opérationnel pour lequel l'égaliseur a été désigné.

Tableau 5.1. Classification des égaliseurs graphiques 

Contexte opérationnelLargeur de la clocheNombre de bandes (nombre de curseurs de l'égaliseur)
Musicien/HiFi1 octave10
Semi-professionnel1/2 octave20
Professionnel1/3 octave31


5.2.5. Égaliseurs actifs et passifs

Les égaliseurs passifs n'utilisent que des éléments passifs, qui n'ont pas besoin d'une alimentation et par conséquent ne permettent pas de réaliser une augmentation réelle du gain. En principe, quand le gain est disposé au maximum, le signal n'en est pas altéré, alors qu'il est atténué quand le gain diminue au moyen d'un potentiomètre ou d'un curseur. Leur principal défaut est qu'ils introduisent une légère chute sur le signal à cause des pertes sur les éléments passifs. Les égaliseurs actifs utilisent des éléments électroniques actifs, tels que les transistors [Transistor ] , ils permettent donc une réelle augmentation du gain. Cependant, à cause des circuits actifs ils peuvent introduire davantage de distorsions et du bruit, même si cela n'arrive qu'en utilisant des égaliseurs actifs de mauvaise qualité.

Ci-aprés figure la confrontation entre les gains d'un égaliseur actif et passif:

Égaliseurs et filtres - Confrontation entre égaliseur actif et passif

Confrontation entre égaliseur actif et passif










  • ajouté le 18-06-2016 07:35
    merci