Comment Régler la Fréquence de Coupure (Crossover) pour les Enceintes ?
Les crossovers et fréquences de coupure peuvent être un langage intimidant pour le profane du stéréo. Mais si vous cherchez à obtenir le meilleur son possible de votre système, les crossovers sont incontournables.
Les crossovers aident à séparer le flux complet de fréquences allant vers votre système en plages de fréquences appropriées pour chacune de vos enceintes. Sans crossovers, vos tweeters essaieront de sortir le gros signal de basse, ce qu'ils ne peuvent pas, et votre subwoofer essaiera de tweeter le haut du spectre, pour lequel il n'est pas conçu.
Si vous voulez un son supérieur, apprendre comment régler la fréquence de crossover pour les enceintes est un must absolu.
Qu'est-ce qu'un Crossover (Fréquence) ?
Bien qu'une partie de cet article puisse devenir technique, le nom ne l'est pas. Un crossover est un dispositif électrique ou électronique qui filtre le signal électronique se dirigeant vers vos enceintes. En conséquence, chaque type d'enceinte ne joue que la gamme de sons pour laquelle il a été conçu. Il fait croiser le chemin du signal d'un tweeter à un woofer, ou d'un woofer à un subwoofer.
Une fréquence de crossover est le niveau de fréquence en Hertz qui est défini comme coupure. Tout ce qui est en dessous de cette fréquence va vers une enceinte grave, et tout ce qui est au-dessus va vers une enceinte aiguë.
Par exemple, la fréquence de crossover standard recommandée pour un subwoofer est de 80 Hz. Dans un sens très basique, cela signifie que toutes les fréquences inférieures à 80 Hz seront jouées par le subwoofer. Tout ce qui est plus haut ne sera pas joué par le subwoofer.
À Quoi Servent les Crossovers ?
Quand une enceinte est frappée par une fréquence trop basse pour qu'elle puisse la gérer, la pauvre chose essaiera quand même. Cela la fait distordre et sonner boueux, et généralement terrible. De l'autre côté, une grosse enceinte grave comme un woofer ou subwoofer est conçue pour gérer les fréquences du bas-médium et de la basse.
Si vous envoyez des signaux haute fréquence à un subwoofer, ils interfèrent avec les sons de basse qu'il est censé produire. Le rendant flou et dégoûtant. Vous ne joueriez pas de la flûte dans un tuba ou ne souffleriez pas dans un embout de flûte avec un tuba et vous attendriez à ce que ça sonne bien. Les systèmes d'enceintes sans crossovers, c'est la même chose.
Comment Fonctionnent les Crossovers ?
Les crossovers, qu'ils soient électriques ou électroniques, fonctionnent sur un principe de filtrage. Ils ne divisent pas le signal électronique traversant vos fils et n'en envoient pas un peu ici et un peu là. Au lieu de cela, ils travaillent à bloquer ou du moins réduire considérablement les parties du signal allant vers différents points.
Utilisons un filtre passe-haut à 3,5 kHz comme exemple
Le chiffre 3,5 kHz fait référence à une fréquence de crossover assez standard réglée pour protéger les tweeters des dommages et de la distorsion que les fréquences plus basses peuvent causer. Si vous installez un crossover réglé à 3,5 kHz, il filtrera les fréquences inférieures à ce niveau pour que seules les fréquences plus hautes atteignent votre tweeter.
Il fait cela en réduisant la force du signal dans les fréquences plus basses. Ces filtres utilisent -3 dB comme standard au point de fréquence de coupure. À partir de là, ils augmenteront le nombre de décibels qui sont supprimés selon la pente du crossover (slope), que j'expliquerai plus tard, jusqu'à ce qu'ils soient essentiellement inaudibles et aient peu ou pas d'effet sur l'enceinte.
Comme nous le verrons plus tard, ils ne le font pas parfaitement, et différents crossovers ont différents niveaux d'efficacité.
Régler Vos Fréquences de Crossover
Puisque le titre de cet article est "Comment Régler la Fréquence de Crossover pour les Enceintes", il est grand temps que j'arrive à cette partie.
La plupart des systèmes stéréo ont trois types de cônes d'enceintes – tweeters, woofers, et subwoofers. Ceux-ci représentent le haut, le milieu, et le bas de votre profil sonore. Mais je suis sûr que vous le savez déjà.
Cependant, ce que vous devez faire en réglant les fréquences de crossover est de sélectionner deux points, ou deux coupures de fréquence si vous préférez. Cela sépare alors le signal électronique en trois plages distinctes.
Les Coupures les Plus Courantes pour les Crossovers
Filtre passe-bas : 80 Hz (jusqu'à 100 Hz)
Filtre passe-haut : *3 500 Hz (jusqu'à 3 000 Hz)
*Ce chiffre de passe-haut devrait vous sembler familier. Plus tôt, j'ai utilisé 3,5 kHz comme exemple. Eh bien, le "k" dans kHz signifie "kilo", ce qui veut dire mille, et est utilisé dans toutes les mesures métriques (kilomètre, kilogramme, même kilooctet). Donc, 3,5 kHz équivaut à 3 500 Hz.
Quelques informations importantes
L'audition humaine peut détecter des sons à des fréquences aussi basses que 20 Hz et aussi hautes que 20 000 Hz. Bien sûr, cela dépend de la personne, de son âge, et de sa capacité auditive spécifique. Tout ce qui est plus bas que 20 Hz est dans le domaine de l'infrason des éléphants, et tout ce qui est plus haut que 20 000 Hz entre dans la gamme des sifflets pour chiens.
Voici donc comment les fréquences de crossover découpent un signal audio. Avec votre passe-bas réglé à 80 Hz et passe-haut à 3 500 kHz, les enceintes prennent les plages suivantes :
- Subwoofer : 20-80 Hz
- Woofer : 80-3 500 Hz
- Tweeter : 3 500-20 000 Hz
Tout ce qui est plus bas ou plus haut dans le signal sera techniquement encore dirigé vers le subwoofer et le tweeter, respectivement, mais vous n'entendrez rien. Votre chien ou éléphant de compagnie pourrait, lui.
Différents Types de Crossovers
Maintenant que nous savons ce que sont les fréquences de crossover et les valeurs standards auxquelles elles sont normalement réglées, il est temps de parler de comment choisir et installer des crossovers dans votre système.
Il y a communément trois types de crossovers utilisés dans les systèmes stéréo domestiques et automobiles. Ceux-ci incluent les crossovers actifs, les crossovers composants passifs, et les crossovers en ligne. Je veux les expliquer en détail car comprendre les différences entre eux vous aidera à choisir ce qui est le mieux pour votre système.
Crossovers Actifs
Comme le nom l'indique, les crossovers actifs ont besoin d'être activement alimentés, normalement par une alimentation 12V DC. Soit par une connexion électrique ou des piles et doivent aussi être mis à la terre (ou "earth" au UK). Cela rend leur installation plus difficile. Bien que cela puisse être inconvénient, les points positifs des crossovers actifs l'emportent généralement sur les négatifs par un grand écart.
Les crossovers actifs ont besoin d'énergie pour fonctionner car ce sont des dispositifs électroniques qui filtrent les signaux électriques à l'aide de condensateurs et de résistances variables. Ils sont câblés dans votre système entre le récepteur et l'amplificateur pour qu'ils ne gèrent que des signaux de faible puissance.
En filtrant ces signaux avant l'amplification, vous n'avez pas besoin de gaspiller de l'énergie en boostant des signaux pour ensuite les bloquer.
Comment fonctionnent les crossovers actifs
Les crossovers actifs utilisent généralement des entrées RCA. Ils divisent votre signal en deux paires de sorties RCA gauche et droite, qui vont ensuite dans votre ampli et vers les enceintes individuelles.
Un crossover actif inclura un filtre passe-bas pour garder le son de basse pur et propre de votre subwoofer, et un filtre passe-haut pour s'assurer que les médiums causant de la distorsion n'atteignent pas vos tweeters.
Ils peuvent aussi inclure un filtre passe-bande, qui coupe à la fois le bas et le haut du spectre et isole les fréquences qui iront vers votre ensemble d'enceintes principal (surtout dans les systèmes stéréo de voiture).
Personnaliser le son
La plupart des crossovers actifs vous donnent des contrôles de volume sur chacun des canaux qui les traversent. Certains vous laissent même régler l'égalisation, vous permettant d'ajuster votre paysage sonore global. Et, bien sûr, ils vous permettent de régler vos fréquences de crossover aux points exacts qui sonnent le mieux dans votre système.
Même s'ils sont plus chers, pour toutes ces raisons, je recommande encore les crossovers actifs pour la plupart des stéréos tant que les alimenter est une option. Voici quelques excellentes options de crossover.
Soundstorm SX310 Crossover 3 Voies
Un crossover actif abordable avec deux filtres produisant trois canaux de sortie. Cet appareil inclut aussi des contrôles de niveau, contrôle de déphasage, pente de crossover sélectionnable, et un boost de basse qui tire le maximum de votre subwoofer.
PRV Audio EX4.6 Pro Crossover 4 Voies
C'est un crossover de milieu de gamme avec un filtrage 4 voies idéal pour les systèmes stéréo de voiture. Vous pouvez régler vos fréquences de crossover pour cibler les canaux aigu, aigu-médium, bas-médium, et grave pour une précision accrue. Il inclut aussi un boost de basse tonitruant sur le canal subwoofer pour faire frémir et trembler votre véhicule si c'est votre truc ?
Clarion MCD 360 Crossover 3 Voies
Dans la même gamme que le PRV Audio, ce crossover donne trois canaux de sortie. Il dispose aussi d'un contrôle de niveau pour votre subwoofer et d'un boost de basse jusqu'à +16 décibels impressionnants.
Crossovers Composants Passifs
Les crossovers passifs, d'autre part, sont peut-être plus pratiques. C'est parce qu'ils n'ont pas besoin d'être alimentés et sont de simples composants électriques. Ils utilisent des bobines (inductances) et des condensateurs pour filtrer les fréquences indésirables et sont une technologie assez basique.
C'est ce que vous trouverez intégré dans les enceintes bibliothèque et colonne 2 voies et 3 voies. Les crossovers composants passifs sont installés après votre amplificateur dans les lignes d'enceintes.
Exemples de Crossovers Passifs
Avec un crossover composant 2 voies comme l'Audiopipe CRX-203s, votre signal est divisé en un aigu pour vos tweeters et un grave pour vos woofers. De plus, avec un crossover 3 voies comme le CRX-303s, vous obtenez trois plages de sortie pour votre subwoofer, woofers, et tweeters. La fréquence de crossover est généralement préréglée, ce qui enlève une partie du contrôle de vos mains.
L'autre inconvénient majeur des crossovers composants passifs est qu'ils sont câblés après l'amplificateur. Ce qui signifie que vous devez utiliser de la puissance pour booster vos signaux pour ensuite en filtrer une grande partie.
Cela gaspille de la puissance en chaleur et réduit aussi le potentiel de puissance global de votre système. D'un autre côté, ces crossovers sont bon marché, incroyablement faciles à installer, et n'ont pas besoin d'énergie pour fonctionner.
Crossovers En Ligne (In-Line)
La troisième option pour les crossovers est les crossovers en ligne. Le nom vient du positionnement dans votre système. Ces unités de crossover sont placées entre votre récepteur et votre amplificateur de la même manière que les composants actifs.
En raison du placement avant votre ampli, ils travaillent avec des signaux de faible puissance. Cela aide à résoudre le problème du gaspillage de puissance en chaleur que l'on trouve avec les crossovers composants.
Cependant, la principale différence entre les crossovers en ligne et actifs est que ceux en ligne sont très basiques, et leurs fréquences de crossover sont préréglées. Cela vous donne moins de contrôle sur votre profil sonore, mais cela les rend bon marché et faciles à installer.
Utiliser des crossovers en ligne
Généralement, les crossovers en ligne sont RCA entrée et sortie et se connectent de votre récepteur directement dans votre amplificateur. Vous regardez juste la fréquence de crossover préréglée que vous voulez. Et puis vous sélectionnez passe-haut (signifiant que tout ce qui est plus bas sera filtré) ou passe-bas (signifiant que tout ce qui est plus haut sera filtré).
Exemples incluent les Crossovers Passe-Bas FMOD 70 Hz du Laboratoire Harrison, qui isolent seulement le signal en dessous de 70 Hz, ou leurs Crossovers Passe-Haut FMOD 100 Hz, qui laissent passer seulement les signaux au-dessus de 100 Hz.
Ce sont des dispositifs simples et abordables à brancher RCA utilisés intensivement dans les systèmes stéréo de voiture. De plus, ils sont livrés avec plusieurs haut-parleurs de tailles différentes.
Un Mot sur la Pente du Crossover (Slope)
Une chose de plus que je n'ai pas mentionnée encore est la pente du crossover. Imaginez un diagramme montrant le volume (axe y) sur la fréquence (axe x). Vous voudriez voir une belle ligne plate d'un côté d'une fréquence de crossover et une chute assez nette vers zéro de l'autre côté.
C'est la pente du crossover, et ce qu'elle mesure c'est à quel point un crossover est efficace pour filtrer les fréquences indésirables. Donc, vous pourriez vous attendre à ce qu'une pente très raide soit la meilleure, et en général, vous avez raison. Mais vous pouvez vous contenter d'une pente moins raide sur les filtres passe-haut que sur les passe-bas.
La pente est mesurée par combien de décibels le son chute sur une octave. Généralement, vous allez trouver des crossovers avec des pentes de -6 dB, -12 dB, et -18 dB. En allant des tweeters vers vos woofers, -6 dB est généralement ok, bien que -12 dB soit assez standard. Pour les subwoofers, -12 ou -18 dB produiront les sons de basse les plus purs et propres et empêcheront le côté boueux.
Pour Aller Plus Loin
Si vous voulez aller plus loin dans la conception et la planification d'un excellent système audio, je recommande le Loudspeaker Design Cookbook de Vance Dickason. Il aborde tout ce que vous devez savoir sur comment régler la fréquence de crossover pour les enceintes. De la sélection des enceintes au placement en passant par l'installation du crossover et la sélection de fréquence et bien plus encore.
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Comment Régler la Fréquence de Crossover pour les Enceintes – Conclusion
Nous avons vu ce que font les crossovers et les différents types que vous pouvez incorporer dans votre système stéréo auto ou domestique. J'ai aussi discuté de ce que sont les fréquences de crossover et lesquelles sont les plus standards à choisir.
Cependant, maintenant que vous savez ce que fait le réglage de la fréquence de crossover, vous pouvez expérimenter avec votre système. Cela vous permettra de trouver les meilleurs points pour vos enceintes en utilisant des crossovers actifs, passifs, ou en ligne.
En limitant le signal aux bonnes fréquences, vous pouvez tirer le meilleur de chaque enceinte de votre système stéréo. Vos tweeters brilleront, vos woofers sonneront pleins et clairs, et votre subwoofer aura le ton de basse le plus pur et le plus fort possible. Tout sera parfaitement accordé et performant à son meilleur, grâce aux crossovers et un peu de patience.
Bonne chance, et bonne écoute.