Tuto Vituixcad, simulation filtre passif

[Jean-Paul]

Bonjour

Un tuto pour simuler les filtres passifs, Vituixcad est simple d'emploi et n'a rien à envier à des softs comme LSPcad.
On ne va pas regarder toutes les possibilité du soft, juste les filtres passifs et l'outil Enclosure en annexe.
On peut simuler aussi des filtres actifs.
Çà fait suite au tuto mesures des HP qu'il faut lire pour entrer des données correctes:
http://forum-hifi.fr/thread-19814.html
C'est un tuto interactif, on peut suivre suivre l'exemple de filtre qui va suivre en téléchargeant les fichiers qui sont joints à la fin du message:
http://forum-hifi.fr/thread-19814-post-4...#pid444879
Re woofer= 5.6 Ohm, Re médium 5.8 Ohm, Re tweeter 4.7 Ohm.
Ce sont les mesures de HP montés sur une enceinte trois voies.


Pour télécharger Vituixcad c'est ici:
https://kimmosaunisto.net/Software/Softw...stallation

L'interface se présente comme cela quand on lance le programme:

[img]http://[/img]

Il y a un embryon de filtre avec six petites fenêtres. Double cliquer sur une des fenêtres pour l'agrandir, une fois agrandie double cliquer de nouveau pour voir les six fenêtres.

Il a un outil intéressant c'est Enclossure.
Dans le menu tools >> Enclosure on ouvre la fenêtre:

[img]http://[/img]

Il y a une bibliothèque de HP, on peut choisir le type d'enceinte que l'on veut faire ( Bass reflex, clos etc...).
On peut entrer la puissance à la quelle on veut utiliser le HP pour voir si on ne dépasse pas le Xmax.
On peut créer un nouveau HP avec les mesures TS que l'on a fait dans le tuto mesures des HP:
http://forum-hifi.fr/thread-19814.html
En cliquant sur le bouton + dans la barre d'outil.

[img]http://[/img]

On ajoute les paramètres TS mesurés et on l'enregistre dans la bibliothèques.
Voilà pour l'outil Enclosure, çà ressemble comme deux gouttes d'eau à WinSD.
On Ferme la fenêtre pour continuer.

Dans le menu ouvrir options:



Décocher Half Space. Modifier Listening distance comme indiqué. On pourra changer le distance d'écoute après avoir simulé le filtre pour voir si les phases ne bougent pas trop

Une chose à ne pas oublier, c'est le système d'axe utilisé par Vituixcad:

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La référence c'est le tweeter, dans Vituixcad il faut entrer les coordonnées des HP tels qu'ils sont montés sur le baffle. Donc les coordonnées du tweeter seront X,Y,Z = (0,0,0). C'est important sinon la simulation sera fausse.

Entrer les données d'un HP et prise en main:

Dans l'onglet driver entrer le fichier texte de la mesure correspondant au SPL du HP:

[img]http://[/img]

Renommer Driver D1, ici c'est woofer.

Dans le bas de la fenêtre enter le fichier correspondant à l'impédance du woofer:

[img]http://[/img]

Ne pas entrer de Delay, laisser à 0. Laisser Scaling à 0 puisque l'on a mesuré tous nos HP au même niveau.

Retourner sur l'onglet Crossover:
Pour l'instant les courbes ne sont pas visible, le circuit étant ouvert. Il faut ajouter un composant.
Avec le bouton Wire on ajoute un câble que l'on étire avec la souris pour rejoindre le HP et le générateur.

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Maintenant les courbes que l'on a mesuré avec REW s'affichent:

[img]http://[/img]

Pour régler l'échelle de la fenêtre SPL il faut entrer la valeur désirée dans la fenêtre en haut, A côté il y a les boutons Overlay, ils permettent de garder la trace de la mesure actuelle. On clique sur le plus pour la garder.

[img]http://[/img]

On crée une variante du filtre en sélectionnant S2. Cette fois ci avec des composants, la variante d'origine S1 restera inchangée

Pour effacer le câble que l'on avait mis entre le générateur et le HP on fait un clic droit dessus avec la souris et Delete. On le remplace par une self via le bouton dans la barre d'outil.

[img]http://[/img]

Pour entrer les valeurs de la self on clique dessus et on a une fenêtre qui s'ouvre en bas du schéma.

[img]http://[/img]

C'est pareil pour les condensateurs ou les autres composants. On entre les valeurs de notre self en sélectionnant les valeurs dans le tableau.
On peut entrer d'autres valeurs en sélectionnant les boutons R1, R2 etc.. Il suffit de cliquer dessus pour faire varier la valeur. Le bouton S court circuite le composant , le bouton O ouvre le circuit.

Les courbes affichent aussitôt le résultat de l'ajout de la self.

[img]http://[/img]

La courbe au dessus c'est l'overlay, pour la supprimer c'est le bouton vert -.
On peut aussi faire un Overlay en faisant un clic droit sur une courbe.

Pour les résistances on a besoin de savoir si on va prendre une 5, 10 ou 20 Watt. Il y a un outil pour cela.

[img]http://[/img]

On ajoute un condensateur et une résistance, pour les faire pivoter faire un clis droit sur le composant et sélectionner Rotate. On les déplace avec la souris. Vérifier que toutes les jonctions soient matérialisées avec un petit rond noir avec, ou pas, un chiffre , ce sont des nœuds qui servent au calcul.

Dans le menu View sélectionner Power dissipation.
Dans la fenêtre cochez Resistors seulement, entrer la puissance pour ce HP:
On voit la puissance dissipée par la résistance, ici il faudra une 20 W pour l'exemple.

[img]http://[/img]

On note la valeur dans le tableau de la résistance concernée :

[img]http://[/img]

Pour voir l'effet de la résistance sur le filtre on utilise le bouton S et l'Overlay:

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Dans la réalité on est loin des jolies courbes arrondies des filtres du deuxième ordre que l'on peut trouver sur le net.

Un autre outil utile de Vituixcad:

L'optimizer
Il va recalculer la valeur des composants pour optimiser la courbe du filtre.

On clique sur chaque composant pour ouvrir le tableau des valeurs:

[img]http://[/img]

Et on coche la case Opt.

Dans le menu View sélectionner Optimizer.
On a la fenêtre suivante:

[img]http://[/img]

On lui demande que la courbe SPL suive une Linkwitz_Ryley 2ème ordre avec une coupure à 400 Hz. c'est dans la fenêtre Textbook. On sélectionne le bouton Axial response of driver.

Sur la fenêtre SPL on a une courbe cible qui apparait, On clique sur le bouton Optimize. Le programme recalcule les composants sélectionnés, pendant ce temps la courbe bouge toute seule pour coller au plus prêt de la courbe cible.
Quand c'est fini on a une nouvelle courbe:

[img]http://[/img]

Le schéma est modifié avec les nouvelles valeurs.

[img]http://[/img]

C'est un outil pratique parfois, si le filtre est trop complexe il se perd un peu. Je ne l'utilise pas souvent.

Déplacer des composant ou un bloc de composants:

Pour déplacer un composant du filtre , on le déplace avec la souris.
On peut déplacer un bloc complet de composants en faisant une fenêtre avec la souris, la fenêtre se colore en bleu. Ensuite on le déplace avec la souris.

[img]http://[/img]

Exporter une image:

Pour exporter l'image du schéma (ou une des courbes), on fait un clic droit sur le schéma >> Export Image

[img]http://[/img]

Et on enregistre l'image au format désiré.

Liste des composants.

Quand le filtre est finalisé on peut faire une liste des composants.
Dans le menu View >> Part list 

[img]http://[/img]

Sélectionner tous le tableau des composants avec la souris, ensuite cliquer le bouton Copy.
On peut coller le tableau dans une feuille Excel par exemple.

Vituixcad est régulièrement mis à jour. On peut retrouver ce que j'ai fait dans le menu Help en Anglais.


Voilà pour la prise en main

La suite au prochain épisode.

Jean-Paul

[Jean-Paul]

Simuler un filtre trois voies

On ajoute les trois HP dans le tableau de l'onglet Drivers comme dans le message précédant.

[img]http://[/img]

Dans l'onglet crossover on ajoute un HP en cliquant dans la barre d'outil au fur et a mesure que l'on ajoute les HP

[img]http://[/img]


On leur ajoute une masse et on les relie au générateur. Les HP sont renommés woofer, médium dans le schéma.

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Sélectionner un HP en cliquant dessus. Dans le tableau qui apparait on entre les coordonnées du HP sur le baffle, suivant le système d'axes que l'on a vu précédemment. Le tweeter, ou le HP d'aigu, doit être à XYZ (0,0,0) sinon le calcul sera faux.
Pour connaître la valeur Z se référer au tuto:
http://forum-hifi.fr/thread-19814-post-4...#pid443414
Cette valeur doit être correcte, sinon ce qui suit est inutile.

Le woofer est à moins 400 mm puisqu'il est en dessous du tweeter.

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Les coordonnées apparaissent en face de chaque HP:

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Dans la fenêtre SPL on a nos trois HP, la courbe noire étant la somme des trois.

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Voilà tout est en place pour faire le filtre

Enregistrer le fichier Vituixcad dans le dossier qui contient les courbes.
[img]http://[/img]

On laisse le schéma sans composants et avec les positions des HP. Créer une nouvelle variante en sélectionnant S2

[img]http://[/img]

On entre les composants du filtre dans le schéma:

[img]http://[/img]

Sur une trois voies il faut inverser la polarité du médium, c'est en bas dans l'onglet Drivers en sélectionnant le médium.
Par contre sur le schéma cela n'apparait pas, il faut ajouter une annotation.

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autre alternative pour inverser la polarité: Utiliser le bouton Invert sur le schéma. Sélectionner le HP concerné et le HP apparait avec la polarité inversée sur le schéma, dans ce cas décocher la case Invert dans l'onglet Drivers. Çà fait double emploi et c'est un peu bizarre ce doublon.

[img]http://[/img]

On peut voir le résultat du SPL:

[img]http://[/img]

Le Phase Tracking qui est très bon:

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L'impédance pas torturée du tout:

[img]http://[/img]

Et quand on mesure l'enceinte on retrouve exactement les courbes de simulation, elle n'est pas belle la vie avec çà.

Bon un filtre çà ne se fait pas uniquement comme cela, en fait il faut en faire plusieurs et écouter. Notamment pour trouver les points de croisement.

On peut voir aussi comment sera sollicité l'ampli avec l'outil Power dissipation:
Ici c'est bien régulier

[img]http://[/img]

Là c'est moins bien, l'ampli est en surcharge vers 800 Hz

[img]http://[/img]

Vituixcad est un outil d'aide très puissant pour faire ses filtres DIY.

Jean-Paul

[rastabill]

On ne l'arrête plus.... jean Paul 

un Enorme Merci pour la communauté.

[Neness]

Merci jean paul, ce logiciel est très complet et donc ton tuto très utile !

Bon réveil

[Jean-Paul]

Merci NeNe$$

Vous pouvez utiliser les fichiers de mesures que j'ai mis en téléchargement pour vous amuser à faire un filtre. Ce sera un bon entrainement.

Jean-Paul

[chakiwi]

Merci pour ce partage, et en effet un superbe outil.

[Vacuum]

Bonjour à tous et à toutes!

Ça mérite une épingle pour voir le tutoriel de Jean-Paul aussi clair que possible et accessible à tous les DIYer's ?

Cordialement!
Laurent.

[Jean-Paul]

Bonjour

On m'a posé la question des décalages des HP en MP, les centres acoustiques sont bien décalés quand il n'y a pas de filtre.
Le filtre créant des avances ou des retards de phase on peut vérifier si les centres acoustiques sont bien alignés quand on a simulé le filtre:

En regardant la fenêtre phase tracking, ici c'est le tweeter et le médium. J'ai supprimé le woofer avec le bouton short.

Le phase tracking:

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On voit que les phases en bleu et en vert se suivent bien entre 500 et 6000 Hz, il n'y a pas de décalage. Çà s'écarte après mais le médium étant déjà bien atténué çà n'a pas d'impact.

En regardant la fenêtre SPL:

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On voit que la somme ne passe jamais en dessous d'une des deux courbes, elle est 6 dB au dessus du point de croisement.
Tout cela montre que les HP sont bien alignés et en phase.

De même pour le woofer et le médium qui sont bien en phase dans la plage d'utilisation:

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Le SPL:

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Pour les trois HP:

Le phase tracking:

[img]http://[/img]

Le SPL:

[img]http://[/img]

Pas besoin de faire un baffle en escalier pour aligner les HP, c'est bon sur un baffle plan.

Jean-Paul

[Vacuum]

Très bien merci Jean Paul !

Ce qui m'intéresse maintenant, c'est qu'est-ce que tu as fait dans le filtre pour rattraper ces décalages?

CCC parallèle? RLC ? RC?
Le choix des valeurs de composants électroniques en fonction des haut parleurs et pourquoi et comment ce choix t'es venu? Vituixcad? Etcetera.

Merci! C'est pour apprendre.

Bonne soirée à toi,
Laurent.

[Jean-Paul]

(01-08-2021, 10:21 PM)Vacuum a écrit : Très bien merci Jean Paul !

Ce qui m'intéresse maintenant, c'est qu'est-ce que tu as fait dans le filtre pour rattraper ces décalages?

CCC parallèle? RLC ? RC?
Le choix des valeurs de composants électroniques en fonction des haut parleurs et pourquoi et comment ce choix t'es venu? Vituixcad? Etcetera.

Merci! C'est pour apprendre.

Bonne soirée à toi,
Laurent.

Les CCC en //, les RLC et RC ne participent pas à la mise en phase, il n'y a pas de circuit magiques. Ce sont les filtres de premier et second ordre qui font la mise en phase.
Pour apprendre c'est comme je l'ai dit au début du sujet il suffit de télécharger les fichiers de mesure que j'ai fait et Vituixcad (gratuit) pour s'essayer à faire un filtre.

Jean-Paul