L'avantage d'utiliser un filtrage suivi d'un amplificateur pour les basses et les aigues ("bi-ampli") est multiple:

• La fréquence de coupure peut être déterminée plus précisément car on peut utiliser des composants de faible tolérance (5% ou moins).
• Il n'y a pas de pertes dans le filtre. Ces pertes sont à éviter dans le cas d'un amplificateurs à lampes, car la puissance disponible n'est généralement pas très élevée.
• Le filtre qui se trouve dans le circuit des haut parleurs peut provoquer des oscillations parasites (self-induction du haut parleur et condensateurs de filtrage)
• La distortion d'intermodulation est fortement réduite et la puissance d'un ampli peut être 4× moindre.

La musique est composée de fréquences élevées et basses, qui doivent être reproduites simultanément. Les fréquences basses sont généralement de très grande amplitude et bouffent envion 90% de la puissance de l'ampli. Les fréquences élevées par contre ont une amplitude relativement faible, mais une distortion s'entend directement. Et quand l'amplificateur travaille près de ses limites, les basses fréquences agissent sur le fonctionnement de l'ampli et influencent les fréquences plus évelées. la distortion qui apparait ainsi est très présente (intermodulation) et doit être évitée si on veut parler de haute fidélité.

La qualité sonore de l'ampli combiné est bien meilleure que celle d'eun ampli de puissance double. Le message musical est bien mieux défini à toutes les puissances (et surtout les puissances un peu plus élevées où l'intermodulation apparait normalement).

Calculs du filtre

On parle de fréquence de coupure quand l'amplitude du signal a diminué de 0.707×. Pourquoi une telle valeur? Quand la tension a diminué à un niveau de 70.7% (3dB), la puissance a elle diminuée de 50%. Si les deux fréquences de coupures sont identiques, le second haut parleur va prendre le relais quand la puissance du premier se réduit, et ceci de manière telle qu'il n'y a pas de "creux" ni de "bosse" (fréquences qui ne sont pas reproduites ou qui sont reproduites par les deux haut parleurs à la fois).

L'échelle du graphique est linéaire (en volts) et non pas logaritmique (dB), ce qui met le point de coupure à un niveau plus bas que sur un graphique établi en dB.

Pour le filtre passe-haut (high pass), la valeur de la résistance est de 10k et celle du condensateur de 68nF. Pour le filtre passe-bas (low pass), le condensateur est de 62nF. Il y a ici un léger recouvrement pour absorber le rendement moindre des haut parleurs à cette fréquence.

Le filtre est précédé d'un petit amplificateur qui va compenser les pertes dans le filtre et diminuer l'impédance.

L'amplification est un peu plus importante que ce qui est strictement nécessaire parce que l'amplificateur n'est pas très sensible (la puissance maximale de chaque ampli est atteinte avec une tension à l'entrée de 3Vpp soit un peu plus de 1V RMS).

Le préampli doit fournir une tension de crête à crête de 6V pour compenser les pertes dans le filtre à la fréquence de coupure. La sortie est à basse impédance et la tension d'alimentation est prélevée du bobinage de le tension de chauffage des PL508 (17V redressé et filtré, cela fait environ 20V). Le même bobinage fournit également les tensions de polarisation négatives.

Pour l'amplificateur de basses, nous utilisons un petit ampli push pull avec une paire de EL504 (pouvant fournir au moins 15W) et pour les aigues un ampli basé sur une paire de PL508 (pouvant fournir 10W). Les deux amplificateurs sont identiques mais fonctionnent avec des tensions différentes.

Le potentiomètre de volume se trouve avant le circuit. La seule modification apportée, c'est que la résistance de 10kΩ pour le filtre passe haut a été remplacée par un potentiomètre ajustable, à l'écoute les mids/aigues étant un peu trop présentes.

Le schéma de l'ampli se trouve ici. Les tensions d'alimentation sont de