Filtres coupe-bande audio pour des mesures de distorsion plus précises

Les filtres coupe-bande audio ne sont pas qu’une technique analogique ancienne ; ils constituent toujours une méthode pratique pour rendre les mesures de distorsion plus lisibles lorsque la fréquence fondamentale du signal de test dépasse largement les harmoniques à analyser. Dans cette vidéo d'Elektor TV, Alfred Rosenkränzer, contributeur de longue date et expert audio, explique le principe dans le contexte des mesures audio à faible distorsion, en s’appuyant sur les articles Elektor consacrés aux mesures audio en pratique et les configurations d'analyseurs, notamment l'instrument compact à entrée symétrique utilisé par de nombreux passionnés sérieux et petits laboratoires.

Fonctions des filtres coupe-bande audio

Lors d’un test de distorsion classique, un générateur audio envoie un signal sinusoïdal à l'appareil sous test. L’analyseur examine ensuite le spectre de sortie et cherche à identifier les composantes autres que la fondamentale. Le problème est une question d’échelle. Un signal de test propre à 1 kHz peut être nettement plus élevé que les harmoniques de second, troisième ordre ou supérieures produites par l’amplificateur, le filtre, le DAC, le préamplificateur ou tout autre circuit mesuré.

Un filtre coupe-bande résout ce problème en atténuant fortement la fréquence fondamentale avant que l’analyseur de spectre ou l’entrée de mesure ne traite le signal. Une fois la tonalité principale supprimée, les effets de distorsion et le bruit restants deviennent plus faciles à observer. Cela s’avère particulièrement utile lorsque le système de mesure a une plage dynamique limitée, ou lorsque les harmoniques sont si faibles par rapport au signal de test qu’elles seraient autrement masquées.

Filtres coupe-bande audio en pratique

Rosenkränzer a écrit de nombreux articles pour Elektor sur l’audio pratique et les équipements de test, notamment les générateurs audio analogiques, les filtres, les outils de mesure USB et le QuantAsylum QA403. Sa précédente revue du QA403 comparait l’appareil à un APx555 d' Audio Precision et examinait l’usage en conditions réelles d’instruments semi-professionnels plutôt que de s’appuyer uniquement sur des cartes.

L’enjeu n’est pas que chaque banc de mesure nécessite un un établi équipé de matériel audio haut de gamme. La leçon la plus utile est que la chaîne de mesure compte. Une bonne source de signal, des niveaux d’entrée adaptés, l’isolation du bruit du PC, une atténuation là où nécessaire et un filtre coupe-bande bien conçu peuvent faire la différence entre une mesure fiable et un graphique qui reflète surtout les limites du banc de test.

Une astuce utile pour les mesures audio

Pour quiconque construit ou répare du matériel audio, les filtres coupe-bande audio rappellent que la mesure ne tient pas seulement à l’usage d'un analyseur. Il s’agit de comprendre ce que l’on veut mesurer avec l’analyseur. Lorsque la fréquence fondamentale domine l’écran, les défauts intéressants peuvent se dissimuler en dessous. Supprimez ou réduisez cette tonalité, et les erreurs plus faibles commencent à apparaître clairement.

Cela en fait un court visionnage utile pour les passionnés d’audio pratique, les constructeurs d’amplificateurs et les ingénieurs qui souhaitent améliorer leurs méthodes de mesure de distorsion. Tout se joue surtout dans la configuration. Et, parfois, dans le fait en évitant qu’un signal sinusoïdal propre à 1 kHz masquer tout le reste.