Filtre actif sono 4 voies : réalisation

La réalisation d'un filtre actif 4 voies avec fréquences de coupure (transition entre chaque voie) réglables peut se faire sur une simple carte où se trouveront les ampli op et leur alimentation. Les potentiomètres de fréquence de coupure sont montés sur la face avant et branchés à la carte par des fils. Des potentiomètres de volume ont été ajoutés pour chaque voie du filtre actif, ainsi que des commutateurs.

Réalisation du boitier du filtre actif

Le boitier est en tôle d'acier au format rack standard 19 pouces, de hauteur 2U. Aucune aération n'est nécessaire étant donné qu'aucun composant ne chauffe particulièrement. Les tôles du boitier sont des pièces industrielles sauf la face avant et la face arrière sont qui réalisées artisanalement pour avoir les bons perçages (vis, potentiomètres, connecteurs XLR, commutateurs).

Boitier en tôles du filtre actif 4 voies (format rack 2U)

Circuit imprimé du filtre actif

Pour réaliser le filtre actif, un circuit imprimé simple face convient. L'utilisation de résistances et de condensateurs CMS permet de beaucoup réduire la taille du circuit imprimé. Il faut connecter les potentiomètres de fréquence par leurs 3 fils, les potentiomètres de volume et les interrupteurs pour désactiver la voie (fonction "Mute") :

Circuit imprimé du filtre actif 4 voies pour sono

Détail sur le montage des composants CMS (taille 0805)

Il s'agit des résistances et des condensateurs (pour le signal et pour les 100nF des alimentations des amplis op).

Potentiomètres pour les fréquences de transition

Les potentiomètres de fréquence sont des 10kOhms linéaires et doivent être reliés comme ci dessous, si on souhaite que la fréquence de coupure la plus élevée soit le plus à droite. La fréquence de coupure est la plus élevée lorsque le potentiomètre vaut 0 Ohm :

Potentiomètre de réglage de fréquence de coupure

On pourra par la suite réaliser une sérigraphie de ce type :

Fréquences de transition entre les 4 voies du filtre actif

Les potentiomètres de volume se montent après chaque ampli op du filtre. Un étage inverseur permet de convertir un signal simple (issu du potentiomètre) en signal symétrique pour chaque connecteur XLR de sortie (on souhaite ici des connecteurs XLR pour les sorties et l'entrée) :

Connecteur XLR d'entrée (femelle) et de sortie (mâle)

Les connecteurs XLR sont montés sur la face arrière. Il est difficile d'obtenir un alignement parfait des connecteurs. Une erreur de 1mm est déjà visible malheureusement.

Potentiomètres de volume

Il est conseillé de blinder au moins le fil issu du potentiomètre (celui qui correspond au curseur variable).

Montage du circuit imprimé du filtre actif

L'intégration du circuit imprimé dans la boite ne pose aucun problème, mis à part les entretoises pour assurer une isolation entre les pistes et la tôle du fond. Pour éviter d'éventuelles ronflettes et boucles de masse, le chassis est relié à la masse audio par un condensateur de 2.2nF.

Une LED en face avant est ajoutée, avec sa résistance série (ici 10kOhms).

Connecteurs XLR mâle et femelle

Les connecteurs XLR sont soudés après montage :

Connecteurs XLR de sortie

Pour les broches du connecteur XLR (entrée ou sortie), il faut respecteur :

broche 1 : masse

broche 2 : point chaud (le signal)

broche 3 : point froid (le signal amplifié par un gain -1)

Il faut bien regarder les numéros écrits sur les broches : le connecteur XLR mâle et femelle ont un brochage inversé lorsqu'on les regarde de face.

Transformateur d'alimentation

Le transfo donne une tension d'alimentation simple (ici 10V alternatifs) et sa puissance est de 10VA. La tension est redressée et rendue symétrique par un doubleur fait de 2 diodes et 2 condensateurs 1000uF 25V. L'alimentation négative des ampli op TL072 utilisés ici doit être bien lissée pour éviter une ronflette audible lorsqu'il n'y a pas de musique.

Filtre actif pour sono 4 voies

Schéma du filtre actif

Vous trouverez le schéma de ce filtre actif 4 voies sur ce lien :

Schéma filtre actif sono 4 voies fréquence ajustable

Typon du filtre actif

Le typon qui a servi à réaliser le filtre actif 4 voies, incluant son alimentation à base d'un pont de diodes CMS 1A doit mesurer 10x15cm (c'est un format standard donc pas besoin de recouper le circuit imprimé). Il est présenté à l'envers ici pour que le typon puisse être placé à l'envers sur le circuit imprimé à graver. L'encre du typon est ainsi du côté du circuit imprimé, ce qui offre des contours plus précis. "Astuces Pratiques" doit donc pouvoir être lu à l'endroit sur la face cuivre :

Typon du filtre actif 4 voies avec entrées et sorties XLR (format 10x15cm)

Typon gravé (circuit imprimé), ancienne version

Les quelques modifications des entretoises et de l'alimentation ont été prises en compte sur le typon présenté avant : vous pouvez l'imprimer tel quel.

Les 5 amplis op doubles (TL072) du haut correspondent à l'entrée et aux 4 sorties. Les 3 amplis op doubles d'en bas correspondent au filtre actif. En bas à droite, on voit les pistes pour l'alimentation (pont de diodes CMS et condensateurs 1000uF 25V).

Mot de la fin sur cette réalisation de filtre actif

La réalisation de ce filtre actif est assez aisée et ne nécessite aucun composant spécifique. Le boitier format rack 2U est bien pratique mais aurait pu être construit en contreplaqué. Pour une version stéréo, il faut réaliser un deuxième filtre actif identique.