Audio Filters & Tone Stacks
Advanced filter design — Baxandall, parametric EQ, Fender / Marshall / Vox networks compared.
Filtres passifs dans les circuits à tubes
Réseaux RC et LC pour le couplage, la mise en forme tonale et la sélection en fréquence
Chaque amplificateur à tubes contient des filtres — intentionnels ou non. Le condensateur de couplage et la résistance de fuite de grille forment un filtre passe-haut qui fixe la coupure basse fréquence. La résistance de charge de plaque et les capacités parasites forment un filtre passe-bas qui limite la bande passante. Comprendre ces filtres involontaires est aussi important que concevoir des contrôles de tonalité intentionnels.
Pour un étage de préamplification typique : C_coupling = 22nF avec R_grid = 1MΩ donne f_c = 7,2Hz (subsonique, pas de perte de graves audible). Mais C_coupling = 1nF avec la même résistance de grille donne f_c = 159Hz — atténuation significative des graves. Dans les amplis guitare, la valeur de ce condensateur de couplage est l'un des principaux outils de mise en forme tonale.
Calculateur de couplage et bande passante
Explorez comment les condensateurs de couplage et la capacité parasite définissent votre bande passante
Réponse en fréquence des stacks de tonalité
Circuits classiques de stack de tonalité
FMV, Baxandall, James — l'ADN de chaque ampli guitare et hi-fi
| Stack | Perte d'insertion | Caractère | Exemples |
|---|---|---|---|
| Fender (FMV) | -25 to -30dB | Scooped mids, bright | Twin Reverb, Deluxe Reverb |
| Marshall (FMV) | -18 to -22dB | More midrange, aggressive | JCM800, Plexi |
| Vox (FMV) | -15 to -20dB | Chimey, jangly | AC30, AC15 |
| Baxandall | 0dB (unity) | Flat at noon, HiFi | Quad, Leak, McIntosh |
| James (passive) | -6dB at flat | Gentle shelving | Mullard 5-10, Fisher |
| Big Muff | -10dB | Extreme mid cut | EHX Big Muff Pi |
Concevoir des filtres audio à tubes
1. Sélection du condensateur de couplage
Pour l'audio pleine bande : C ≥ 22nF avec 1MΩ de fuite de grille (f_c = 7,2Hz). Pour la guitare : C = 1-10nF atténue intentionnellement les graves. Le type de condensateur compte : les condensateurs à film (Sprague Orange Drop, WIMA MKP) sont neutres ; le mica argenté ajoute une subtile brillance ; le disque céramique peut introduire de la distorsion à haut niveau de signal. N'utilisez jamais d'électrolytiques dans le chemin du signal.
2. Le stack de tonalité FMV
Le stack de tonalité Fender-Marshall-Vox (FMV) est un réseau RC passif placé entre deux étages de gain. Il a 25-30dB de perte d'insertion à plat — l'étage de gain suivant doit récupérer cette perte. Les valeurs classiques Fender : C_treble = 250pF, C_bass = 100nF, C_mid = 22nF, R_slope = 56kΩ, R_mid = pot 25kΩ. Marshall utilise un C_treble plus grand (470pF) pour plus de contenu haute fréquence.
3. Contrôle de tonalité actif Baxandall
Contrairement au stack FMV, le circuit Baxandall utilise une contre-réaction autour d'un étage de gain pour créer une égalisation en plateau avec zéro perte d'insertion en position plate. Les contrôles de graves et d'aigus offrent amplification ET atténuation (typiquement ±15dB). C'est le standard des amplificateurs hi-fi (Quad, Leak, McIntosh). L'avantage clé : réponse en fréquence plate en position centrale, contrairement au FMV qui creuse toujours.
Testez vos connaissances
What determines the low-frequency cutoff of a coupling capacitor / grid-leak resistor combination?
Références
- Paul Horowitz & Winfield Hill, The Art of Electronics, 3rd ed., Cambridge University Press, 2015. ISBN 978-0521809269Référence canonique pour la conception analogique — tubes au Ch. 2.4 et Ch. 3.