A. A., née le 7 octobre 1990, est la fille de B. et de X. Par convention du 13 novembre 1990, ratifiée le 26 novembre 1990 par l'Autorité tutélaire du district de la Chaux-de-Fonds, les parents ont fixé la contribution d'entretien du père envers l'enfant de la manière suivante : 500 francs par mois jusqu'à l'âge de six ans révolus, 550 francs de six à douze ans révolus et 600 francs dès l'âge de 12 ans, plus allocations familiales éventuelles. La convention prévoyait également d'indexer les contributions d'entretien à l'indice suisse des prix à la consommation (IPC).
B. A partir du mois d'avril 2011, X. a cessé de verser la contribution due à sa fille.