Le montage proposé sur le schéma suivant est un filtenceintere visant à rehausser le niveau des basses pour un signal audio. Il s’agit d’une version modifiée de la structure Baxandall couramment utilisée dans les correcteurs de tonalité. Pour une bonne correction audio on propose les valeurs suivantes Ro=22kΩ, P=R1=47kΩ et C=22nF.

bass_boost

Le calcul de la fonction de transfert dont le détail est disponible dans ce document (calculbassboost.pdf) permet de mettre la fonction de transfert sous la forme canonique suivante : equation1pour laquelle on donne :equation2L’étude de cette fonction de transfert montre que pour le réglage du potentiomètre α=1 le gain est égal à 0dB quelque soit la fréquence. Lorsque α=0 le gain est maximum pour f qui tend vers 0 et son expression est :equation3soit 14,4dB avec les valeurs indiquées.
Une simulation paramétrique avec LTSpice permet de constater le bon fonctionnement de ce montage :

simulationLTSpice

Télécharger le fichier de simulation prêt à l’emploi : bassboost.asc (nécessite la bibliothèque supplémentaire SP.lib). Pour compléter l’étude je vous propose un tracé avec Scilab permettant d’observer l’évolution du gain maximum en fonction du paramètre a ce qui est utile pour étalonner les indications sur la face avant du potentiomètre.

[pastacode lang= »markup » manual= »%2F%2F%20Trac%C3%A9%20du%20gain%20max%20en%20fnct%20de%20alpha%0A%2F%2F%20Amplificateur%20Bass%20Boost%20-%20poujouly.net%0Aalpha%3D0%3A0.1%3A1%3B%0ARo%3D22e3%3B%0AP%3D47e3%3B%0Again%3D20*log10((Ro%2FP%2B2-alpha).%2F(Ro%2FP%2Balpha))%3B%0Aplot(alpha%2Cgain)%0Atitle(‘Evolution%20du%20gain%20max%20en%20fonction%20de%20alpha’)%3B%0Axlabel(‘Rapport%20potentiom%C3%A9trique%20(alpha)’)%3B%0Aylabel(‘Gain%20max%20(dB)’)%3B » message= » » highlight= » » provider= »manual »/]

gainmax

 

Dans le cadre des travaux pratiques du module Systèmes Electroniques pour mes étudiants S2 du DUT Geii1 je propose l’étude d’un analyseur d’impédance didactique permettant de caractériser l’impédance d’un haut parleur en fonction de la fréquence. Afin de valider les résultats de mesure de l’analyseur d’impédance didactique je propose l’utilisation d’un analyseur d’impédance HIOKI IM3570 permettant d’obtenir très facilement le tracé de l’impédance d’un haut parleur en fonction de la fréquence.

IM3570_ZHP

Pour le modèle proposé (Haut-parleur  8ohm/2W Eurotec 59-F67.900-01FR) la caractérisation permet de mettre en évidence une résonance comme le montre le relevé ci-dessous.

160217031203

Lors d’une sauvegarde de données, l’analyseur d’impédance IM3570 fournit aussi un fichier csv contenant l’ensemble des points de mesure : mesuresHP.csv et les paramètres de configuration.

En complément à l’analyseur de spectre audio (presentation_mini_AS.pdf), étudié et réalisé pendant les séances d’études et réalisation du module SEI pour les étudiants S2 (grp A,B&C), je propose la mise en oeuvre d’une table de mixage utilisant des correcteurs paramétriques centrés sur les 10 mêmes fréquences que l’analyseur audio. Le schéma synoptique de l’ensemble est représenté ci-dessous :

table_mixage_AS
Pour la réalisation du correcteur paramétrique on fait appel à un amplificateur opérationnel double et un pont de Wien. Le potentiomètre rectiligne P permet de régler l’amplification ou l’atténuation de la bande de fréquence choisie. Afin de faciliter la réalisation du sommateur tout en cascadant les différentes maquettes on ajoute une résistance de 1k en sortie de chacun des filtres.

filtre_parametrique_mini

Pour l’analyse du fonctionnement de ce montage voici quelques étapes importantes pour votre étude :

equations_parametrique

La courbe de réponse en fréquence est donc la suivante :

courbe_reponse_parametrique

Afin de valider le dimensionnement concernant le choix de fo et le réglage du gain je vous propose le schéma de simulation LTSpice suivant :

hp_analyseur_musicCe mardi 7 janvier, j’ai accueilli sur la plateforme technique du département Geii1 deux classes de terminale S du Lycée Frédéric Mistral de Fresnes pour un TP d’électronique délocalisé. Au programme de la séance nous avons étudié le fonctionnement d’un analyseur de spectre audio.

Nous avons poursuivi notre séance par une démonstration du logiciel de simulation électronique LTSpice pour mettre en oeuvre quelques effets sonores comme l’écho ou la réverbération dont vous trouverez ici les fichiers sources.

Merci à l’enseignant de physique M. Benoit Raulin à l’origine de ces visites ainsi qu’a sa collègue Mme Denise Gilles et merci à tous les élèves pour l’attention et l’intérêt manifesté au cours de cette séance.

Les terminales S à l'entrée de l'IUT

voicebandfilterLorsque l’on souhaite amplifier un signal audio en ne conservant que la bande passante nécessaire à la parole, on peut mettre en oeuvre le montage ci-contre à base d’un unique amplificateur opérationnel. Ce montage d’application quelque peu modifié (valeurs des composants pour répondre aux besoins de l’exercice) par rapport à la documentation originale du circuit MC33502 peut faire l’objet d’un exercice avec autocorrection grâce au logiciel de simulation LTSpice. Je vous propose donc de répondre aux questions suivantes et de les vérifier en utilisant le fichier de simulation LTSpice à compléter.

  • Quelle est l’expression et la valeur de la fréquence de coupure basse fL ?
  • Quelle est l’expression et la valeur de la fréquence de coupure haute fH ?
  • Quelle est l’expression et la valeur du gain G dans la bande passante ?
  • Télécharger le fichier de simulation voicebandfilter.asc et compléter le schéma (source et type d’analyse) afin de vérifier vos résultats.