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.