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

 

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 :

sch_simul_montagepotVoici un petit complément à l’exercice concernant le montage potentiométrique publié dans le devoir de vacances N°1 dont l’énoncé et le corrigé (bonne version!) sont disponibles ici :

Puisqu’il est facile de faire des erreurs d’applications numériques, voici comment vérifier ces propres calculs en utilisant LTSpice et l’analyse en continu (calcul du point de repos .op) que je n’utilise que très rarement mais qui permet dans le cas du montage proposé de vérifier le comportement en fonction du rapport potentiométrique

result_simul_montagepot

Le simulateur représente donc les grandeurs continues Voff1 et Voff2 en fonction des variations du paramètre a qui évolue entre 0 et 1 par pas de 0,1. Un clic droit dans la fenêtre graphique permet de choisir l’option Mark Data Points qui affiche un point sur les valeurs calculées par le simulateur.

Bien évidemment les 2 montages réalisent la même fonction (une des questions de cet exercice) mais l’on préférera la première solution (voir le corrigé pour plus de précisions).