Filtre actif JBL/UREI 5235

Carte 52-5140 - Pour les enceintes 4340, 4343 et 4350

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Elle utilise la carte 12dB/oct et coupe à 250Hz.

Le schéma est le suivant:

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La réponse en fréquence est la suivante:

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La courbe verte est le signal en entrée, la courbe bleue la réponse du filtre passe-bas, la courbe rouge celle du passe haut et la bleue clair la sommation des deux (en inversant la phase du passe-haut bien sur comme pour tous les filtres 12dB/octave).

Il est à noter que les filtres passe bas et passe-haut ne se recoupent pas à -3dB comme le devraient des filtres de Butterworth mais à -4dB (à 258Hz). Les filtres doivent probablement tenir compte de la réponse des hauts parleur grave et medium des 4343 ou 4350. Si les concepteurs avaient voulu deux filtres de Butterworth se raccordant à la même fréquence les résistances auraient toutes eu une valeur de 25kohm. A noter que cette valeur n'existe pas dans la série E24 à 5% de précision ( http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html ). Auraient-ils rusé en prenant la valeur du dessus pour le filtre passe-bas et la valeur en dessous pour le filtre passe-haut. Cela génère une erreur de 1dB (en moins) par rapport à ce que l'on aurait eu avec deux filtres de Butterworth se recoupant à la même fréquence.

Chacun des filtres de la carte 52-5140 est bien un filtre de Butterworth (c'est le rapport entre R4+R5 et R3 et le rapport entre C1+C2 et C3 qui détermine le facteur de surtension du filtre), mais le passe bas a une fréquence d'accord de 232Hz et le passe-haut de 284Hz). Il serait intéressant  de regarder les courbes de filtrage de la 4343, pour voir si ce décalage en fréquence est aussi présent.

Mais celui-ci coupe plus haut à 320Hz: http://www.jblproservice.com/pdf/network%20schematics/3143%20network.pdf

Dans la documentation de la 4343 il est mentionné que si on ne peut utiliser un JBL 523x avec 52-5140, alors un filtre actif 12dB/oct Butterworth à 250Hz sera la plus proche approximation. Si ingénieurs de JBL avaient voulu vraiment utiliser deux filtres de Butterworth se raccordant à la même fréquence ils auraient pu prendre la carte 52-5121 250 Hz 12dB/octave qui utilise les mêmes valeurs de condensateurs mais que des résistances de 24kohm. Donc ils ont du vouloir compenser une bosse présente au raccordement.

dn92

Merci Dn 92 pour votre contribution. J'utilise actuellement un

filtrage numérique (BSS 366T) sur système 3 voies JBL et mon

projet actuel est de réaliser un filtrage entièrement analogique

avec le filtre JBL 5235 pour comparer in-situ et sans a priori

les deux solutions.

Votre présentation est très claire, documentée avec les références

bibliographiques, nous sommes loin du blabla stérile des gourous

intégristes.

Bravo, j'attends la suite ...

Super boulot DN, très instructif, même si pour un non-electronicien ça file mal au crane parfois...

concernant le filtre d'origine de la 4343, es-tu en mesure de nous donner les pentes et profils choisis pour les 3 raccords ?

le grave est en 250 hz en 12dB butterworth.

Quid des 2 autres ?
Marc

bonsoir Marco

je vois que tu as un xilica 4080 sur tes 4343
aucun interet de passer sur ses "brouettes antiques " que son ces 5235 "améliorés" qui resteront
quoi qu'il arrive en deca des possibilités de configuration/reglages d'un Xilica 4080 en tous points superieur

LUC

tout à fait d'accord.
le but de ma question est de connaitre les réglages usines des 4343 pour les reproduire sur le xilica.

merci , dn 92 pour toutes ses informations.

pourrait tu me donné les informations sur les
paramètres utilisé pour les jbl 4430
.

marco77 a écrit:

Super boulot DN, très instructif, même si pour un non-electronicien ça file mal au crane parfois...

concernant le filtre d'origine de la 4343, es-tu en mesure de nous donner les pentes et profils choisis pour les 3 raccords ?

le grave est en 250 hz en 12dB butterworth.

Quid des 2 autres ?
Marc

De mémoire le grave est en 300 hz d'origine, 1250 et 9500 pour les 2 autres. Pentes et profils ....bonne question.
Meme question pour les 4345 .......étonnant de ne pas le trouver sur le net.

J'ai ce lien :
http://www.pure-hifi.info/pdf/Le%20magazine%20audiophile%20-Esth%C3%A9tique%20industrielle%20et%20reproduction%20sonores.%20La%20JBL%204343.%20%28P.Augelet%29.pdf

Bonjour,

La description des cartes pour 4430/4435 (il y a déjà des info sur ce forum) et 4345/4355 va suivre.

Pour l'ensemble des pentes/fonctions prototypes des filtres pour les autres coupures, on trouve parfois les infos sur LH. C'est le cas pour la 4345 (j'ai cela dans un coin, je metttrai le lien). Sinon on ne trouve que le schéma des filtres passif. A partir des courbe d'impédance des HP et du schéma je peux simuler la réponse en fréquence ce qui pourrait permetre de répondre. Ce sujet mérite à lui tout seul un topic courbes de réponse, freq coupure, fonction prototype et ordre du filtre (LR, Butt..).... à répliquer de façon analogique ou mieux numérique. Cela serait bien aussi que sur ce forum, ceux qui ont réalisé le filtrage numérique de leur enceintes JBL en multi amp en partagent les paramètres pour aider les autres.

Je n'ai pas vu où dans ma rétrospective on parlait de 5235 "amélioré", hormis ceux de KRS. Je cherche juste à décrire de la façon la plus pécise cet appareil JBL, les cartes qui vont avec, comment le brancher et l'utiliser, le réparer, et pour les plus aventureux/curieux/voulant simplement jouer avec, faire leurs cartes de filtrage ou en bricoler.
A nouveau je répète, je n'ai jamais dit qu'il était mieux que quoi que ce soit, et au niveau fonctions, paramétrage, traitement il ne risque pas de rivaliser avec un filtre actif numérique du 21 sciècle. Moi je m'amuse avec, il fait bien son job et fonctionne bien chez moi ou il a remplacé un DBX223.

dn92

.

dn92 a écrit:

Bonjour,

La description des cartes pour 4430/4435 (il y a déjà des info sur ce forum) et 4345/4355 va suivre.

Pour l'ensemble des pentes/fonctions prototypes des filtres pour les autres coupures, on trouve parfois les infos sur LH. C'est le cas pour la 4345 (j'ai cela dans un coin, je metttrai le lien). Sinon on ne trouve que le schéma des filtres passif. A partir des courbe d'impédance des HP et du schéma je peux simuler la réponse en fréquence ce qui pourrait permetre de répondre. Ce sujet mérite à lui tout seul un topic courbes de réponse, freq coupure, fonction prototype et ordre du filtre (LR, Butt..).... à répliquer de façon analogique ou mieux numérique. Cela serait bien aussi que sur ce forum, ceux qui ont réalisé le filtrage numérique de leur enceintes JBL en multi amp en partagent les paramètres pour aider les autres.

Je n'ai pas vu où dans ma rétrospective on parlait de 5235 "amélioré", hormis ceux de KRS. Je cherche juste à décrire de la façon la plus pécise cet appareil JBL, les cartes qui vont avec, comment le brancher et l'utiliser, le réparer, et pour les plus aventureux/curieux/voulant simplement jouer avec, faire leurs cartes de filtrage ou en bricoler.
A nouveau je répète, je n'ai jamais dit qu'il était mieux que quoi que ce soit, et au niveau fonctions, paramétrage, traitement il ne risque pas de rivaliser avec un filtre actif numérique du 21 sciècle. Moi je m'amuse avec, il fait bien son job et fonctionne bien chez moi ou il a remplacé un DBX223.

dn92

si je comprends bien, il ne suffit pas de savoir 'lire' un schema electrique d'un filtre passif pour en déduire les fc et les pentes, il faut faire une simu avec les parametres des hps pour connaitre les résultats ?
cela revient-il à dire qu'un filtre passif ne donnera pas les mêmes fc et pentes suivant les hps qui y sont connectés ?

Oui, c'est un ensemble, si un élément bouge, cela change le résultat final.

Stéphane

Bonsoir,

La valeur d'impédance des hp va jouer sur le coefficient de surtension du filtre mais pas sur sa fréquence d'accord (sauf pour les filtres du premier ordre). L'atténuation produite par les réseaux d'atténuation ne sera pas constante car elle va dépendre des variations de l'impédance en fonction de la fréquence. Un LPAD masque le phénomène, sauf s'il est mis au maximum (auquel cas l'impédance vu avant le LPAD devient celle du hp).
Un filtre actif qu'il soit analogique ou numérique permet de s'en affranchir grâce à l'étage tampon qu'est l'amplificateur. Sans parler de la précision des valeurs de composants ou réponse en fréquence.

Un bon exemple est le filtre TAD TN-4 conçu pour fonctionner avec deux 38cm de la marque. Dans ce cas il coupe à 800Hz dans une réponse proche d'un filtre de Butterworth du 6ème ordre. Mais le marketing est passé par là et a changé la notice pour ajouter la possibilité de n'utiliser qu'un seul 38cm. La fréquence d'accord du filtre ne change pas, 800Hz, mais le facteur de surtension du filtre lui augmente fortement et le filtre se transforme en filtre proche d'un Tchebitchev, avec tous les inconvénients dus à ce filtre. Ceux qui ont utilisé un TN-4 sur des répliques de TSM-2 avec un seul TL-1601a vous diront que cela ne fonctionne pas bien.... Avec de l'actif dans les deux cas cela fonctionne.

Pour la 4343, les autres filtres que le raccord entre grave et médium sont un mélange de deuxièmes, premier et troisième ordre. Ils tiennent compte des réponses des hp. Si quelqu'un peut m'envoyer les courbes d'impédances sous la forme de fichiers .zma je simulerai le filtre 3143.

Filtre 3143
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Source JBL

A noter, j'ai corrigé le post de la carte 52-5140, j'avais écrit des bêtises, je devais vraiment être fatigué quand j'ai écrit cela.

dn92

Carte 51-5145 pour enceintes JBL 4344/4345/4355

C'est la carte permettant la bi-amplification des JBL 4344/4345 et le filtrage entre grave et médium de la JBL 4355, modèle qui de base se filtre en actif pour ce raccordement.
Elle utilise la carte 18dB/octave, avec deux filtres de Butterworth du troisième ordre se raccordant à 290Hz.

Ci-dessous la photo de cartes faites à partir de la Blank Card 18dB/octave
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Source LH
http://www.audioheritage.org/vbulletin/showthread.php?15255-Another-4345-pair-is-coming-to-UK/page5


Le schéma est le suivant:
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Il est à noter que la valeur de R1 est différente dans le manuel du 5235 (5,2kohm au lieu de 6,2kohm valeur indiquée dans le manuel du 5234)

Les courbes de réponse sont les suivantes:
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La courbe verte (à 0dB) est le signal en entrée, la courbe bleue la réponse du filtre passe-bas, la courbe rouge celle du passe haut et la bleue clair la sommation des deux.
Le raccordement se fait bien à 290Hz.

Ces courbes sont à comparer avec les courbes de réponse du filtre passif 3145 (relevé sur des charges de 8 ohms et pas avec les hp comme charges):
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Source JBL/LH

Si pour R1 on prend la valeur de 5,2kohm comme indiqué dans le manuel d'installation du 5235 on obtient les courbes de réponse suivantes:
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Je ne sais pas dire si la valeur de 5,2kohm est une mise à jour faite à l'occasion de la publication du manuel d'installation du 5235 ou d'une erreur de copie. Ce sujet a aussi été débattu sur LH où il a été indiqué que la bonne valeur serait 6,2kohms.

dn92

Carte 52-5130 pour enceintes JBL 4430/4435

C'est la carte permettant la bi-amplification des JBL 4430 ou 4435.
Elle utilise la carte 18dB/octave contrairement à ce qui est mentionné dans les manuels d'installation des 523x. Dans ceux-ci on peut voir que la référence aux composants comporte mention à R6 et C6, composants présents uniquement sur les cartes 18dB/oct.

Photo de la carte:
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Source LH

Le schéma est le suivant:
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Les courbes de réponse en fréquence sont les suivantes:
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Le filtre passe-bas n'est pas un filtre de Butterworth du troisième ordre, mais la combinaison d'un filtre du second ordre et d'un filtre du premier ordre à une fréquence coupure plus basse, ce qui permet d'atténuer la bande de fréquence entre 100Hz et 1kHz. Sur les courbes de réponse du JBL 2235 que l'on peut trouver sur LH on observe une remontée dans cette plage de fréquence, qui se trouve ici atténuée.

Courbe de réponse du 2235H
[img][/img]
Source JBL/Lansing Heritage
http://www.audioheritage.org/vbulletin/showthread.php?10651-2235H

Courbe de réponse des 2235 de la JBL 4355:
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Source JBL/Lansing Heritage

A noter que dans le cas de la bi-amplification des 4430/4435, le filtre passif de la compression est en partie conservé et sa réponse se combine avec le filtre passe-haut du premier ordre (1,2kHz) de la carte 52-5130.

dn92

.

Bonsoir,

Les courbes ne sont pas à la même échelle ni calées pareil ce qui ne facilite pas la vision des différences.

Ce sont des mesures en intérieur ? Le trou à 200-300Hz est-il du à la pièce ?

dn92

<<plus basse, ce qui permet d'atténuer la bande de fréquence entre 100Hz et 1kHz.Le filtre passe-bas n'est pas un filtre de Butterworth du troisième ordre, mais la combinaison d'un filtre du second ordre et d'un filtre du premier ordre à une fréquence coupure >>

Ce n'est pas la première fois qu'on découvre des particularités dans les filtres passifs jbl qui n'apparaissent pas dans la doc technique.
On améliore en effet le son du 2235, par un premier passe bas à 6db débutant vers 100-150hz et ensuite un deuxième ordre en fonction de la compression au dessus

dn92 a écrit:

Bonsoir,

Les courbes ne sont pas à la même échelle ni calées pareil ce qui ne facilite pas la vision des différences.

Ce sont des mesures en intérieur ? Le trou à 200-300Hz est-il du à la pièce ?

dn92

oui mesure a l'intérieure de la pièce avec toutes ses conséquences ,  le trou disparait en éloignant le micro au point
d'écoute .


filtre d'origine passif

Bonjour,

J'ai utilisé une mesure d'impédance de JBL 2235H que j'avais pour simuler la réponse en fréquence du filtre passe bas de la 4430 filtrée en passif.

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Celle-ci n'est pas identique à la réponse de la carte 52-5130. A 1kHz on a -6dB. spads pour retrouver la réponse du passif a mis un LR du deuxième ordre coupant à 1kHz (donc à -6dB).  :santé:

Si quelqu'un peut m'envoyer un fichier de mesure d'impédance de JBL 2426 je pourrai simuler la réponse du filtre HF.

dn92

Calculer ses valeurs de résistances et condensateurs pour peupler les cartes JBL 523x


La documentation JBL donne un certain nombre de valeurs pour les résistances et condensateurs à monter sur les Blank Card, mais:

- Pour la carte 12dB ces valeurs correspondent à des composants de précision 5% et on peut clairement faire mieux
- Pour la carte 18dB il faudrait vérifier certaines valeurs de composants qui semblent suspectes (carte 250Hz par exemple), et les condensateurs sont avec nue précision de 5%, on peut peut-être faire mieux
- On souhaite peut être une fréquence légèrement différente à celles proposées
- On souhaite une autre réponse (fonction prototype différente par exemple Linkwitz-Riley Bessel.....)

Carte 12dB Blank Card 52-5120:

Pour la carte 12dB c'est simple la formule est donnée dans le manuel d'installation. Il suffit de prendre sa calculette ou son tableur préféré. La seule restriction est de ne pas prendre n'importe quoi comme valeur de résistance. La valeur de la résistance ne doit pas être plus faible que 2 fois 2kohm donc 4kohm, à cause de la charge max que le TL074 supporte.

la formule de calcul est: C=0,7071/(2.pi.f.R), avec f en Herz et R en ohm, C en Farad.

Si vous souhaiter faire un filtre de Linkwitz Riley au lieu du Butterworth, utiliser la formule suivante: C=1/(2.pi.f.R)
et ne pas mettre C2 et mettre un bout de fil à la place de R5 (ou R4).

Pour d'autres coefficients de surtension (Q) se reporter au livre de Douglas Self "The Design of Active Crossovers" page 194 ou utiliser la formule suivante:

C=1/(2.pi.f.R.2.Q)

Dans ce cas les valeurs des condensateursà utiliser ne sont plus identiques:

C3=C
C1=4.Q.Q.C
Ne pas mettre C2

Avec pour les valeurs de Q:

Linkwitz-Riley Q=0,5
Bessel Q=0,578
Butterworth Q=0,7071


Carte 18dB Blank Card 51-5130:

Là c'est plus compliqué car pour un filtre de structure Sallen-Key à ampli op unique il n'existe pas de formule toute faite au delà de l'ordre 2 pour le filtre. On ne peut résoudre de façon simple l'équation.
Douglas Self dans son livre "The Design of Active Crossovers" page 203 donne des valeurs mais celles-ci sont arrondies à la série E96 pour les valeurs de condensateurs, et si cherche à les mettre à échelle pour d'autres valeurs de fréquence on aura une erreur.

On trouve des méthodes pour résoudre le problème, par exemple:

- http://www.edn.com/design/analog/4363970/Design-second-and-third-order-Sallen-Key-filters-with-one-op-amp

- Jurisic, D.; Moschytz, G.S.; Mijat, N., "Low-Sensitivity, Single-Amplifier, Active-RC Allpole Filters Using Tables", Automatika, Volume: 49 Issue: 3-4, November 2008.
Drazen Jurisic dans cet article donne une méthode générale permettant aussi de déterminer les valeurs des composants pour des ordres supérieurs. Pour les matheux que cela pourrait intéresser, il se sert de la méthode de Monté Carlo pour trouver les solutions. Il a toute une série de publication sur le sujet de l'optimisation des valeurs de composants pour les filtres de type Sallen-Key.

Pour l'ordre trois (c'est valable pour les filtres d'ordre 4 aussi), en limitant à des résistances de valeurs identiques pour le filtre passe-bas et un gain de 1 pour l'ampli opérationnel, on peut résoudre cela simplement avec une résolution d'équation du troisième degré.

Pour un filtre normalisé (passe-bas) à une fréquence de coupure de 1 cycle par seconde et des résistances de 1, on obtient les valeurs suivantes (filtre de Butterworth d'ordre 3 de gain 1):
C1=1,392646781703
C2=3,546818277
C3=0,202451073

A partir de cela on peut facilement calculer les valeurs des composants.

On calcule C=1/(2.pi.f.R). on multiplie alors la valeur trouvée par les trois coefficients donnés précédemment pour calculer les valeurs de C1, C2 et C3

Par exemple en choisissant une fréquence de 290Hz, en choisissant pour les résistances une valeur de 6,2kohm:

C1= 123,27nF (120nF dans la doc du 5235)
C2= 313,96nF (330nF dans la doc du 5235)
C3= 17,92nF (18nF dans la doc du 5235)

Vous pouvez faire varier la valeur de la résistance autour de la valeur choisie en prenant dans la série E96 afin de trouver des combinaisons de valeurs de condensateurs plus proches des valeurs faciles à trouver.

Pour ceux qui ont des difficultés me demander gentiment et je vous ferai les calculs.

Note: Je n'ai pas mis les valeurs pour les filtres passe-haut. Vous pouvez utiliser une classique transformation passe-bas vers passe-haut pour cela.
Note: Ajouté plus loin avec des tableaux donnant toutes les valeurs recalculées des cartes 18dB/oct


dn92

Valeurs des composants des cartes 18dB/oct avec EQ

Contrairement au deux générations de cartes précédentes, comme il n'existe pas de carte Blank, JBL n'a pas documenté les valeurs des composants de ces cartes. Elles étaient destinées à filtrer la série des enceintes de cinéma, pour une clientèle pro, qui ne va pas s’embarrasser à bricoler des cartes filtres, ce qui explique cela. Comme ces cartes ont été utilisées dans des installations de cinémas, ceux-ci ayant renouvelé leur équipement à partir du milieu des années 2000 pour passer à l'ère de la projection numérique et la conformité aux spécifications audio de celle-ci, c'est souvent la version que l'on trouve dans les 5235 sur le marché de l'occasion. Avec ces cartes on peut monter toutes les configurations de filtres JBL 523x en en remplaçant les composants. Le filtrage passe-bas est identique aux versions des cartes 18dB/oct, avec des étiquettes de composants différentes..

[img][/img]

Ce tableau donne l'ensemble des valeurs des composants des cartes 18dB/oct xxBREQ. On peut observer que pour le filtre passe-bas on retrouve les valeurs des composants utilisées pour les cartes 18dB/oct.

Les réponses en fréquences des cartes 18dB/oct avec EQ pour pavillons 2360 (51-52xx) sont les suivantes:

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Les réponses en fréquences des cartes 18dB/oct avec EQ pour pavillons 2380 (51-53xx) sont les suivantes:

[img][/img]

dn92

Bonsoir,

Mise à jour du post "Valeurs des composants des cartes 18dB/oct avec EQ"
Correction du post "Calculer ses valeurs de résistances et condensateurs pour peupler les cartes JBL 523x"

dn92

Et hop une carte 24dB/oct.

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Celle-là elle n'existe pas dans les références JBL. Elle coupe à 300Hz en 24dB/octave en passe-bas et passe-haut Linkwitz-Riley.
La carte a été fabriquée dans l'UE (Hongrie) dans le respect des règles environnementales.
Les composants sont Européens et Japonais (le connecteur Molex est mexicain), de précision (résistances 0.1%, condensateurs PP 1% sauf le Wima qui est un 5%).
Conception française  :D

0% de Chinois ! ;)

Schéma:
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Simulation:
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Mesure:
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Comparaison avec un DBX223 réglé à l'identique:
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Reste à lui monter une équerre alu.

dn92

Bonsoir,

Je suis tombé sur un catalogue JBL Pro de 1991, version italienne:

http://www.cieri.net/Documenti/Cataloghi/JBL/JBL%20-%20Listino%20prezzi%20Professional%20Audio%20%28anche%20Urei,%20BGW,%20Ortofon,%20MicroAudio%20e%20Seck%29%20%281991-01%29.pdf

On y trouve le prix (en Lires) à l'époque du 5235 et des cartes filtre.
1936,27 Lires pour 1€

JBL/UREI 5235: 697€
Blank Card 18dB: 33,6€
Carte 4344/4345/4355: 40€
Carte 4430/4435: 40€

C'était très raisonnable comme prix. Quand on voit les cartes seules vendues la paire 200€ par KRS  :x

A la même époque:

2235H: 349€
2450J: 955€
une paire de 4430: 4210€
une paire de 4435: 5468€

Quelques catalogues JBL pro:
http://www.cieri.net/Documenti/Cataloghi/FileList.html

dn92

Valeurs des composants des cartes 12dB/oct avec EQ

Le filtrage passe-bas est identique aux versions des cartes 12/oct, avec la valeur de C1+C2 arrondie à la valeur la plus proche, et avec des étiquettes de composants différentes.
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Les valeurs en rouge ont été estimées à partir de simulations.

Courbes simulées avec les valeurs estimées des composants pour les cartes 12dB FFBREQ:
[img][/img]

Courbes simulées pour la carte 12dB CCBREQ (avec les valeurs estimées des composants pour la carte 800Hz CCBREQ):
[img][/img]

Réponse en fréquence (mesurée, niveau HF au maximum, +6dB) de la carte 52-5222 500Hz CCBREQ:
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dn92