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 :

correc_p_miniEn complément à l’analyseur de spectre audio, étudié et réalisé pendant les séances d’études et réalisation du module SEI pour les étudiants S2 (grp A,B&D), je propose l’étude d’un correcteur paramétrique. Ce mini module, qui se présente sous la forme d’un petit circuit imprimé, prend place sur la plaque d’essais où se trouve la réalisation de l’analyseur comme le montre la photo suivante.
Le schéma de ce montage ci-dessous repose sur l’utilisation d’un pont de Wien. Le potentiomètre P permet de régler l’amplification ou l’atténuation de la bande de fréquence choisie.

schema_correcteur
Pour l’étude et la réalisation vous trouverez ci-dessous :

Afficheur_mini

 

La face avant de l’analyseur de spectre audio

Dans les chaînes HiFi on rencontre couramment des analyseurs de spectre audio. Ces dispositifs se composent d’un grand nombre de filtres passe-bandes en parallèle comme l’indique la figure 1 ci-dessous. Chaque filtre couvre une partie de la bande de fréquence sous test. En observant le niveau à la sortie de chaque filtre, on peut voir le spectre de fréquence du signal audio. La résolution de l’analyseur est déterminée par la largeur de bande des filtres. Les fréquences d’analyse sont généralement inférieures à quelques centaines de kHz.

Afin de couvrir l’intégralité de la bande passante audio, on choisit des filtres centrés sur les valeurs de fréquences centrales fo suivantes : 31,25Hz  62,5Hz  125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4kHz 8kHz et 16kHz avec un même facteur de qualité Q = √2. Afin d’illustrer le fonctionnement de l’analyseur de spectre et justifier les choix effectués il est possible d’effectuer une analyse paramétrique sous LTSpice en superposant les réponses fréquentielles de chaque filtre.

Télécharger le fichier de simulation LTSpice ici

La réalisation du filtre passe bande peut être assurée par une cellule de Rauch simplifiée dont le schéma et les équations sont rappelés ci-dessous :

Télécharger le fichier de simulation LTSpice à compléter

Expression de la fonction de transfert de la cellule de Rauch passe bande :

En imposant  Q = √2 on fixe automatiquement l’amplification maximale. On obtient alors une amplification maximale To=-4  ce qui correspond au gain max de 12dB observé  dans les simulations précédentes.