Dernière mise à jour :
25/11/2018
Présentation
Le présent égaliseur est un modèle 5 voies, aussi facile
à construire que l'
égaliseur audio 001,
si ce n'est plus vu qu'il
possède moitié moindre de voies. La encore le coût de cet appareil est
réduit si on utilise des potentiomètres économiques (on trouve des
potentiomètres rotatifs ALPS
"miniatures" de bonne qualité pour 1 ou 2 euros pièce, mais vous
pouvez aussi utiliser des potentiomètres rectilignes). Une
alimentation symétrique est requise, mais moyennant l'ajout de
quelques composants, le circuit peut tirer son jus d'une alimentation
simple (comme fait pour le
schéma de l'égaliseur audio 001).
Le circuit présenté ici correspond à une voie mono, ce qui veut
dire qu'il faut le réaliser en double
exemplaire pour une application stéréo (avec deux rangées de
potentiomètres simples, ou une seule rangée de potentiomètres doubles).
Schéma 002b - Alim symétrique
Le principe réside là
encore dans l'utilisation de filtres actifs à AOP, on retrouve nos cinq
exemplaires, de forme identique mais avec des valeurs de composants
différentes.
Deux circuits intégrés TL074 qui comportent chacun quatre AOP
identiques (boîtiers 14 broches) sont utilisés. Un des quatre AOP d'un
des deux boîtiers n'est pas utilisé (trouvez lequel), ses entrées
et sa sortie ne seront pas câblées. Ces AOP peuvent être remplacés par
des AOP simples de type LM741, TL071 ou TL081, ou par des AOP
doubles type TL072 ou TL082. Si remplacement de référence, veillez à adapter les brochages en conséquence.
Circuit d'entrée
Basé sur un AOP (U2:C), il dispose d'une haute impédance
d'entrée, grossièrement fixée par la valeur de
la résistance R11 de 100 kO. La valeur de cette dernière peut
être abaissée sans problème jusqu'à
22 kO. La sortie de cet étage d'entrée est reliée
- via R12 - à l'entrée non-inverseuse de l'AOP U2:D qui
constitue l'étage de sortie.
Circuit de sortie
L'AOP U2:D permet de disposer d'une sortie à basse
impédance. Ses entrées non-inverseuse et inverseuse sont
reliées sur la bardée de potentiomètres qui
permettent l'atténuation ou l'amplification de chacune des cinq bandes de
fréquence.
Entre l'entrée et la sortie...
Cinq filtres identiques en
forme, avec pour
seule différence la fréquence centrale de chacun, déterminée par les
composants qui les composent. Les résistances de ces filtres
sont de
mêmes valeurs, ce sont les deux condensateurs qui
déterminent leur fréquence centrale et leur largeur de
bande (C1 et C2 pour la première bande, C3 et C4 pour la seconde bande,
etc). Comme
l'égaliseur possède cinq bandes de fréquence, on
travaille avec un écart de deux octaves entre chaque
bande, ce qui signifie que la valeur de la fréquence centrale
d'un filtre est quatre fois moindre de celle du filtre qui suit
directement. Enfin... presque. Car dans le haut du spectre, les valeurs
de fréquences centrales ne suivent pas rigoureusement cette progression
de x4. C'est bien sûr voulu mais vous pouvez modifier tout cela selon
vos préférences. Le tableau qui suit résume la
valeur de la
fréquence centrale des filtres, en fonction des composants
utilisés (formule mathématique un peu plus loin, C correspond à C1, C3,
C5, C7 ou C9, tandis que Cb correspond à C2, C4, C6, C8 ou C10).
Ca
|
Cb
|
Freq.
|
(1
uF) 820 nF
|
(47
nF) 39 nF
|
(47
Hz) 56 Hz
|
220
nF
|
10
nF
|
225
Hz
|
47
nF
|
2,2
nF
|
1,0
kHz
|
15 nF (10 nF)
|
680 pF (470 pF)
|
3,5 kHz (4,9 kHz)
|
4,7 nF
|
220 pF
|
10 kHz
|
Cela
surprend toujours la première fois qu'on voit ça, mais la sortie
des AOP qui constituent les cinq filtres reste bien "dans le vide". Ce
type de montage constitue une "self
virtuelle" (gyrateur) où la self classique est remplacée par un
AOP, résistances et condensateurs. Sans trop de surprise, la
largeur de bande des filtres est assez large (faible coefficient de
surtension).

Pas d'inquiétude ! La courbe ci-avant à droite résulte de l'action de deux filtres adjacents ;-)
Sur le schéma, amplification quand curseur en haut et atténuation quand curseur en bas.
Modification de la fréquence centrale des filtres
Si la
fréquence centrale des filtres proposées ici ne vous convient pas, vous
pouvez la modifier. Pour ce faire, deux solutions sont possibles, qui
peuvent être combinées :
- modification
des composants de chaque filtre, notamment condensateurs : en
diminuant leur valeur, la fréquence de résonnance augmente (on monte
dans les aigus). Les valeurs de condensateur les plus élevées permettent de travailler
dans le bas du spectre.
- remplacement des résistances de 100 kO
entre entrée non-inverseuse des AOP et masse, par un potentiomètre de 1
MO en série avec une résistance talon de 47 kO à 68 kO. Dans ces
conditions, la fréquence de résonnance est la plus élevée quand le
potentiomètre est réglé à sa valeur minimale.
Pour ceux que
les formules ne font pas fuir, voici celle requise pour vos
soirées studieuses, les références des composants correspondent à
la
première cellule de filtrage (mais c'est la même chose pour les autres).
Fo = 1 / (2 * Pi * racine[R1 * R2 *
C1 * C2])
Exemple avec la première cellule basée sur U1:A (2,2 kO / 100 kO / 820
nF / 39 nF) :
Fo = 1 / (2 * 3,14 * racine[2200 * 100000 * 0,00000082 * 0,000000039])
Fo = 1 / (2 * 3,14 * 0,00265) = 60,0 Hz
Autre exemple avec la dernière cellule basée sur U2:B (2,2 kO / 100 kO
/ 4,7 nF / 220 pF):
Fo = 1 / (2 * 3,14 * racine[2200 * 100000 * 0,0000000047 *
0,00000000022])
Fo = 1 / (2 * 3,14 * 0,000015) = 10,5 kHz
Schéma 002(a) - Alim simple
Schéma non présenté, voir le
schéma de l'égaliseur audio 001 pour l'idée générale.
Pour pouvoir faire fonctionner ce circuit à base d'AOP avec une
alimentation simple, il est nécessaire de recourir à une
masse virtuelle qui apporte une tension approximativement égale
à la moitié de la tension d'alimentation. Sa valeur exacte
importe peu, mais il faut cependant conserver une bonne marge au dessus
et en dessous pour que le signal audio qui ressort ne soit pas distordu
par ecrêtage au niveau ligne +Valim ou au niveau 0 V (masse).
Schéma 002c - Version "semi-vintage"
Les AOP en mode gyrateur vous déplaisent et vous préférez les vraies selfs ? Voici de quoi vous amuser un peu...

Moins
de composants certes, mais bonjour la taille des selfs (surtout celle requise pour la bande 60 Hz) qu'il faut en
plus confectionner soi-même ou acheter à prix élevé (
Sowter et
Cinemag
en proposent). Vous
disposez d'un appareil de mesure qui fait inductancemètre ? Génial,
vous êtes prêt à compter les spires tout en sachant où vous allez ! Le
fonctionnement de ce type de circuit est très simple. Chaque filtre est
composé d'un condensateur, d'une résistance et d'une self reliés en
série, le tout forme un circuit résonnant. La fréquence de
résonnance du filtre correspond à sa fréquence centrale. Quand on
s'éloigne de la fréquence centrale pour aller vers le bas du spectre,
le condensateur C s'oppose de plus en plus au passage des signaux
alternatifs. Et quand on s'éloigne de la fréquence centrale pour aller
vers le haut du
spectre, c'est la self L qui s'oppose de plus en plus au passage des
signaux alternatifs. L'impédance du filtre est la plus faible sur la
fréquence centrale, elle augmente quand on s'en éloigne. Chaque filtre
joue ainsi un rôle dans la zone de fréquences qui lui est attribuée. En
ajustant un des potentiomètres, on "amène" le filtre correspondant plus
ou moins sur l'entrée inverseuse ou sur l'entrée
non-inverseuse de l'AOP de l'étage de sortie (U1:B), ce qui contribue à
plus ou moins amplifier ou atténuer la bande concernée. Il est
intéressant de comparer le type de courbe obtenu avec ce circuit à
self, avec le type de courbe obtenu avec le circuit à AOP.
Un
des points les plus "remarquable" est la
plage de réglage bien plus étendue en atténuation et
amplification, ce qui est un avantage et un
inconvénient (on pourrait aussi dire que ce n'est ni un avantage ni un
inconvénient, question de tournure). Heureusement, cette plage de
réglage est assez
tassée sur la plus grande course des potentiomètres, ce qui permet de
rester assez précis pour des variations de +/- quelques dB. En
revanche quand les potentiomètres sont au min ou au max, le gain ou
l'atténuation peut atteindre une valeur comprise entre +/-25 dB et
+/-30 dB à la fréquence centrale. Peu commun il faut l'avouer ! A noter
également les petites bosses de part et d'autre de chaque bande,
qui ajoutent du charme au système. Et comme les filtres sont du type
passif et qu'ils sont sauvagement montés en parallèle, on ne peut
passer sous silence que chaque réglage influence un petit peu son ou
ses voisins. Une chose est sûre, le rendu sonore est très
différent de
celui obtenu avec le montage à base d'AOP, et je n'ai pas
la compétence pour expliquer en détails pourquoi. Education de
l'oreille, phase et déphasage, saturation... tout est dans le dosage
mais aussi dans la qualité de réalisation. Rappelez-vous qu'une self
peut capter facilement des champs électromagnétiques, et que dans un
montage audio mieux vaut qu'elle soit blindée pour éviter une
dégradation du rapport signal/bruit (au strict minimum, placer le montage dans un coffret métallique).
Circuit(s) imprimé(s)
Non réalisé(s) de mon côté, mais version
avec composants traversants gentillement proposée par Cyril, et
version CMS réalisée par Maxime, que je remercie tous deux pour leurs
retours positifs.
Prototype de Maxime B.
Réalisé en CMS pour intégration en pédale de guitare.
Remarque de Maxime :
Bonjour
Rémy, j'ai réalisé pour un ami une (légère) adaptation de l'Egaliseur
audio 002. Cette version est destinée à une alimentation simple 9V pour
intégration comme pédale de guitare. Je vous joins quelques photos en
vrac du boitier et de la carte en CMS.Beau travail, bravo !
Prototype de Cyril
Réalisé en simple face avec composants traversants, sous DesignSpark. Bravo et merci !
Typon de Cyril - 10/05/2015
Historique
25/11/2018
- Ajout typon de Maxime B., que je remercie pour ses retours.
10/05/2015
- Ajout typon de Cyril, que je remercie.
03/05/2015
- Première mise à disposition.