Quelle est une bonne fréquence de coupure (crossover) pour l'audio maison ou auto ?
Les filtres (crossovers) sont l'un des éléments ou fonctions les plus utiles pour obtenir un excellent son en audio auto ou maison. Cependant, les utiliser correctement peut vous laisser perplexe si vous ne connaissez pas les bases.
Sur ce sujet, quelle est une bonne fréquence de coupure pour les enceintes de votre système audio auto ou maison ? C'est ce que vous allez apprendre ici.
Dans cet article, j'explique :
- Comment fonctionnent les crossovers et pourquoi ils font une grande différence
- Les meilleures fréquences de coupure pour amplis, enceintes et subwoofers auto
- Fréquences de coupure recommandées pour enceintes home cinéma et récepteurs home stéréo (petites, moyennes, grandes) y compris subwoofers
- Ce qu'il faut savoir sur les pentes de filtre (slopes) et laquelle utiliser
Commençons pour que vous profitiez d'un meilleur son dès maintenant !
Les bases : Que fait un crossover ? Que signifie fréquence de coupure ?
On a tendance à parler des crossovers comme s'ils « bloquaient » totalement les sons qu'on ne veut pas envoyer aux enceintes. Bien qu'ils le fassent un peu, en réalité, les crossovers ne sont pas des blocages mais des filtres qui réduisent fortement le niveau de sortie de certaines fréquences sonores envoyées aux enceintes.
En quoi les crossovers aident-ils les enceintes ?
Les crossovers sont très importants pour l'audio car ils nous aident à gérer les faiblesses des enceintes courantes ainsi que les mauvais environnements d'installation. Par exemple, certaines des tailles d'enceintes les plus courantes en auto comme 3,5", 4", et 5,25" peuvent être terribles pour reproduire les basses. Elles finissent avec un mauvais son et une distorsion moche quand on leur envoie des basses graves et plus de puissance.
Pour couronner le tout, beaucoup d'enceintes ne sont pas utilisées dans des caissons adaptés. Cela donne un son médiocre et de la distorsion à volume élevé car elles fuient l'air et ne piègent pas correctement les ondes sonores comme d'autres. Cela signifie qu'elles peuvent « bottom out » (atteindre leur limite de course) facilement si on les pousse fort avec de la musique avec du « thump » et des basses dures.
Une excellente solution à ces problèmes et d'autres est de supprimer complètement cette zone de son qui cause la mauvaise qualité. Cela vous permet de driver les enceintes avec plus de puissance tout en obtenant plus de clarté et de volume — même avec des enceintes bon marché !
Les enceintes 2 voies et 3 voies deviennent possibles
De plus, les enceintes 2 voies et 3 voies reposent sur les crossovers pour agir comme séparateur entre les haut-parleurs, résultant en un son excellent grâce à la limitation de la plage de fréquences que chacun produit.
Comprendre les bases du crossover
Quand on pense aux signaux musicaux, on ne réalise pas toujours les choses importantes qui se passent en coulisses. En fait, vous trouverez presque jamais un système d'enceintes qui sonne bien sans utiliser un ou plusieurs crossovers ; c'est à quel point ils sont importants pour un bon son.
Un crossover est un circuit composant électrique ou électronique constitué de pièces qui réagissent à certaines fréquences et conçu pour empêcher les plages de fréquences indésirables d'atteindre les enceintes.
Les crossovers laissent passer une plage de fréquences désirée sans altération et bloquent efficacement les plages au-delà d'une limite appelée fréquence de coupure (cutoff frequency).
Un circuit de crossover peut être utilisé pour un seul canal d'enceinte ou combiné avec d'autres pour séparer et diriger le son vers d'autres. En audio auto et maison, les crossovers d'enceintes les plus courants sont utilisés dans les enceintes coaxiales 2 voies, enceintes à composants séparés, et enceintes 2 voies home cinéma.
Il y a 3 types de crossovers qu'on trouve en audio maison ou auto :
- Crossovers actifs (électroniques) — travaillent dans le chemin du signal (signaux niveau ligne)
- Crossovers passifs (d'enceinte) — travaillent dans le chemin du signal amplifié après un amplificateur
- Crossovers numériques (logiciels) — travaillent avec le son dans le domaine musical numérique
Crossovers électroniques (actifs)
Les crossovers actifs (électroniques) utilisent de minuscules puces amplificatrices de signal appelées amplis opérationnels (op-amps) pour se comporter comme leurs homologues d'enceintes bien plus gros et bien moins efficaces.
Non seulement ils sont bien plus compacts, mais ils peuvent aussi être conçus pour vous permettre de choisir entre pas de crossover, passe-haut, ou passe-bas facilement via un commutateur glissière. Contrairement aux crossovers passifs, ils nécessitent de l'alimentation pour fonctionner et modifier le signal, d'où le nom « actif ».
Ces types travaillent avec des signaux bas niveau (RCA) soit avant les entrées RCA d'un ampli (dans les crossovers externes additionnels qu'on peut acheter) soit à l'intérieur de l'ampli. La sortie de signal d'un crossover électronique doit être amplifiée, contrairement aux crossovers d'enceintes (passifs) qu'on connecte entre un ampli et des enceintes.
Cela signifie qu'il vous faudra toujours un ampli pour driver les enceintes avec eux.
Crossovers d'enceintes (passifs)
Exemples de crossovers « passifs » (non alimentés) pour auto et maison. Ce sont des circuits imprimés utilisant composants électriques pour bloquer les fréquences indésirables vers les enceintes pas adaptées. Cela sépare efficacement le signal entrant en 2 ou plus et les envoie vers les enceintes selon les besoins.
Les crossovers « passifs » utilisent bobines (selfs) et condensateurs, sans source d'alimentation, pour filtrer les sons qu'on ne veut pas envoyer aux enceintes. Ils sont généralement utilisés pour les petites enceintes comme tweeters, enceintes coaxiales 2 voies, et enceintes home cinéma 2 voies car ils sont rentables et peuvent délivrer un excellent son.
Les crossovers passifs ne sont pas utilisés pour bloquer les médiums et aigus (« highs ») des subwoofers car la taille des selfs nécessaires serait vraiment grosse — et chère ! Ils sont aussi beaucoup moins efficaces que les électroniques dans ce cas.
Les crossovers électroniques sont typiquement utilisés dans les amplis de subwoofer à cause du gain de place et de coût — ainsi que d'un meilleur son global.
Crossovers numériques (basés logiciel)
Ce type est implémenté dans le code logiciel des récepteurs home cinéma, têtes d'autoradio, ou processeurs audio numériques. Les crossovers logiciels fonctionnent généralement en implémentant des fonctions mathématiques qui modifient la sortie du signal basée sur sa fréquence.
C'est un sujet vraiment complexe, mais les concepts de base ne sont pas durs à comprendre. En utilisant des formules spéciales, non seulement différents types de crossovers mais aussi des égaliseurs peuvent être implémentés et opérer sur le signal musical quand il est représenté comme un nombre binaire numérique.
C'est une fonction gain de place et de coût car peu, voire aucune, pièce n'est nécessaire pour la faire marcher. Cependant, cela nécessite généralement des microprocesseurs spécialisés ou puces DSP (processeur de signal numérique).
Tableau fréquence de coupure vs plage musicale
Dans la plage de sons que vos oreilles entendent, pour la plupart des cas, les fréquences de coupure tombent généralement dans une petite plage qu'on utilisera probablement pour tweeters (passe-haut), enceintes large bande (passe-haut), et subwoofers (passe-bas).
La vérité, c'est qu'il n'y a pas d'ensemble « parfait » de fréquences de coupure qui marche pour chaque enceinte dans chaque véhicule. C'est basically impossible car presque tout le monde utilise des enceintes différentes, un setup différent, etc.
Cependant, voici quelques-unes des fréquences les plus courantes qui marchent bien dans de nombreux cas.
Quelles sont de bonnes fréquences de coupure pour l'audio maison ?
Comme chacun a des besoins différents, je couvre ci-dessous les fréquences de coupure généralement meilleures pour enceintes home stéréo et récepteurs home cinéma dans un tableau.
Une chose à retenir : ce sont des directives générales qui devraient convenir à la plupart des gens. Cependant, comme tout le reste, ce qui sonne bien pour une personne ou un système peut ne pas sonner bien pour un autre.
N'hésitez pas à tester et ajuster les niveaux de crossover recommandés ici pour ce qui sonne le mieux pour vous. Idéalement, les fréquences de crossover des enceintes (par ex, pour les enceintes principales et le subwoofer) se fondront sans heurt et il n'y aura pas de « trous » dans le son. S'il y en a, il faudra continuer à ajuster jusqu'à ce que le problème disparaisse.
ASTUCE : Je recommande de mettre tous égaliseurs, bass boost, ou contrôles « loudness » sur OFF avant d'ajuster les crossovers pour être sûr qu'ils n'interfèrent pas pendant le réglage.
Tableau fréquences de crossover home stéréo
| Type d'enceinte/Système | Freq. Crossover & Type | Notes |
|---|---|---|
| Subwoofer | 80 Hz (passe-bas) | Bonne plage passe-bas pour basses subwoofer & blocage médiums. Meilleur pour basses pures, claires qui « frappent ». *Pour THX Certifié/non THX 80 Hz conseillé, mais testez 80-120 Hz pour le meilleur son. |
| Enceintes colonnes/principales avant [woofers 4", 5,25", ou 6"] | 60-80 Hz (passe-haut) | Bloque les basses graves qui causent distorsion & enceintes qui « bottom out ». Bon compromis entre son full-range et capacité médium-graves. Marche mieux complété par un subwoofer. |
| Enceintes colonnes/principales avant [woofers 8", 10" ou plus] | 40 Hz (passe-haut) ou « flat » (full-range) | Les cônes de woofer plus gros gèrent généralement bien mieux les basses profondes. Aussi, les systèmes surround home cinéma envoient normalement les très basses fréquences au subwoofer. |
| Petites enceintes centre, surround, ou bibliothèques | 100-120 Hz (passe-haut) | Beaucoup d'enceintes surround ou centre utilisent des HP pas adaptés aux basses graves — seulement médiums et au-dessus. |
| Enceintes centre, surround, ou bibliothèques taille moyenne | 80-100 Hz (passe-haut) | Mieux adaptées pour jouer des notes de basses légèrement sous les voix et autour de 100 Hz, mais pas bonnes pour les basses plus graves. |
| Grosses enceintes centre, surround, ou bibliothèques | 50 ou 60-80 Hz (passe-haut) | Les grosses enceintes de ce type peuvent souvent gérer un peu plus de basses presque jusqu'à, mais sans inclure, la plage subwoofer. Essayez 50 Hz pour gros woofers et 60-80 Hz pour les autres si incertain. |
| Enceintes murales ou mini satellites/surround | 150-200 Hz (passe-haut) | Beaucoup ne produisent pas beaucoup de basses mais médiums et au-dessus. Peuvent distordre sévèrement si on leur envoie des notes de basses graves, donc utilisez un HPF comme recommandé. |
Quelles sont de bonnes fréquences de coupure pour l'audio auto ?
Les enceintes audio auto sont un peu différentes de l'audio maison car elles souffrent souvent de caissons terribles qui aggravent leurs problèmes pour produire certains sons. Les fréquences ci-dessous sont des directives générales qui marchent bien dans la plupart des cas mais sachez que vous devrez peut-être les ajuster.
Par exemple, petites enceintes sans vrai caisson peuvent avoir un son horriblement « mince » — dans ce cas, il faut peut-être monter le filtre passe-haut (HPF) encore plus haut pour minimiser les problèmes sonores. Utilisez ces valeurs comme point de départ, voyez ce que ça donne, et ajustez.
ASTUCE : Désactivez tous égaliseurs, bass boost, ou contrôles « loudness » sur OFF avant d'ajuster les crossovers pour être sûr qu'ils n'interfèrent pas pendant le réglage.
Aussi, sachez qu'un crossover ne peut pas compenser un subwoofer mal accordé à son caisson. C'est très important pour un bon son de basses d'avoir des subwoofers dans un caisson de la bonne taille et qualité.
Tableau fréquences crossover enceintes & ampli audio auto
| Type d'enceinte/Système | Freq. Crossover & Type | Notes |
|---|---|---|
| Subwoofers | 70-80 Hz (passe-bas) | Bonne plage passe-bas pour basses subwoofer & blocage médiums. Meilleur pour basses pures, claires qui « frappent ». |
| Enceintes principales auto (large bande) | 56-60 Hz (passe-haut) | Bloque les basses graves qui causent distorsion ou « bottom out ». Bon compromis entre son full-range et capacité médium-graves. |
| Tweeters ou enceintes 2 voies | 3-3,5 kHz (passe-haut, ou passe-haut/passe-bas) | La plupart des crossovers 2 voies ou 1 voie (tweeter) utilisent une fréquence près de celle-ci car la plupart des tweeters ne gèrent pas les sons en dessous. Pareil pour woofers au-dessus. |
| Médium/woofer | 1k-3,5 kHz (passe-bas) | Woofers et beaucoup de médiums ne performent pas bien au-dessus de cette plage générale. Ils sont mauvais pour les aigus et un tweeter doit être ajouté. |
| Système 3 voies | 500 Hz & 3,5 kHz (points crossover woofer/tweeter) | Similaire aux systèmes 2 voies la fréquence haute serait la même. Les médiums dans un système 3 voies ne performent souvent pas bien en dessous de 500 Hz ou 250 Hz dans beaucoup de cas. |
Quelle est une bonne pente de crossover (slope) ? Est-ce que ça importe ?
Dans certains cas, vous pouvez choisir parmi plusieurs pentes (la raideur de la coupure) sur votre ampli ou autres composants. Comme mentionné plus haut, la pente contrôle la raideur d'un filtre crossover, ou avec quelle force il réduit et bloque les sons qu'on ne veut pas faire atteindre vos enceintes.
Et comme mentionné plus haut, -12 dB par octave (« -12dB/octave ») est très courant pour l'auto et la maison. Bien qu'il puisse sembler que la règle « plus c'est mieux » s'applique ici, la vérité est que la plupart du temps, une pente de 12 dB/octave est tout ce dont vous aurez besoin.
J'ai eu du succès avec une pente 18 dB/octave sur des subwoofers, mais à part ça, ça ne fera généralement pas une différence noticeable — du moins pas assez pour que vous la remarquiez.
Quelques conseils pour aider :
- Je ne recommande PAS un crossover -6 dB/octave pour les enceintes, surtout les petites principales. C'est parce qu'une pente 6 dB laisse encore passer beaucoup de basses quand on utilise tweeters et petites enceintes.
- 12 dB est presque toujours bon. 18 dB va bien aussi, mais vous ne remarquerez probablement pas beaucoup de différence sur la plupart des systèmes d'enceintes.
- Ne dépensez pas d'argent, temps, ou effort en plus pour un crossover plus avancé sauf si vous avez vraiment besoin des fonctionnalités. La majorité du temps, même pour installations amplifiées maison ou auto, un crossover standard marche super bien quand bien réglé.
Pourquoi certains composants audio auto/maison ont-ils différents réglages de pente ?
Exemple d'ampli auto sans options de pente de crossover. Si ce n'est pas étiqueté près des contrôles, c'est presque toujours du 12 dB/octave et vous serez bien.
C'est pas rare que les stéréos et amplis maison & auto offrent des pentes 6, 12, 18, et même plus raides (ex: 24 dB) au choix. C'est surtout vrai pour le matériel milieu/haut de gamme. Les options de pente de crossover supplémentaires permettent un contrôle plus avancé et de la flexibilité pour les systèmes audio custom.
Par exemple, en bi-amplifiant des enceintes (utilisant un crossover électronique et canaux d'ampli séparés pour tweeter, médium, etc.), vous pouvez profiter de l'élimination du gaspillage et des interférences audio qu'un crossover d'enceinte peut causer en les drivant directement sans crossover.
Ça peut donner l'un des meilleurs sons possibles si vous voulez vraiment poursuivre le haut de gamme avec techniques avancées.
Quelle est une bonne pente de crossover pour l'audio auto et maison ?
Voici les meilleures pentes de crossover pour la plupart des gens :
- Un réglage 12 dB est bon et fera le job dans la plupart des cas pour subwoofers (passe-bas) et enceintes large bande (passe-haut).
- Cependant, 18 dB/octave peut être mieux pour certains subwoofers selon votre subwoofer particulier, le caisson, et comment votre véhicule altère le son. Dans ce cas, testez avec le réglage -18 dB et écoutez.
- 6 dB/octave est un peu pauvre et laisse passer des sons qui peuvent « brouiller » le son et n'est pas assez bon pour enceintes de basses. Je ne le recommande pas dans la plupart des cas.
Le but principal est d'avoir le même filtrage sonore à la même fréquence de coupure. Le but est que le son sorti par les enceintes s'accorde parfaitement pour qu'il n'y ait ni trop de chevauchement ni de trous dans le son entre les enceintes.
Je ne pense pas avoir installé un système d'enceintes maison ou auto où le -12 dB par octave n'a pas su faire le job correctement.
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