Sujet C'est quoi l'intermodulation ?
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Douks
333
Posteur·euse AFfamé·e
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numa
324
Posteur·euse AFfamé·e
Membre depuis 20 ans
EraTom
2282
AFicionado·a
Membre depuis 13 ans
Salut,
Nan il s'agit bien de l'intermodulation et pas du battement (qui donne la largeur de bande critique).
L'article n'est pas super... C'est vrai que ça demanderait des explications. J'essaie de le faire simplement.
Quand un système est parfaitement linéaire il n'ajoute pas de distorsion harmonique à un signal.
De plus, si l'on injecte (la somme de) deux sinusoïdes de fréquences différentes f1 et f2, la sortie du système linéaire ne comportera des composantes que sur ces deux fréquences.
Si le système n'est pas parfaitement linéaire (un ampli qui s'approche de la saturation) il ajoute des distorsions. Par exemple, un ampli qui sature déforme le haut et le bas de la sinusoïde qui ressort écrasée (au lieu d'être une sinusoïde parfaite les crêtes sont moins "pointues" et s'arrondissent ; dans le cas extrême il ressort même quasiment un signal carré).
Exemple ici où le signal en bleu sature dans les alternances négatives
Là c'est déjà presque un écrêtage ; la saturation peut arriver de manière plus douce.
Maintenant, imagine que l'on a ampli avec une tension de saturation S (si on dépasse S ou -S, l'ampli sature. Tant que l'on est entre -S et S l'ampli est linéaire) :
- On injecte une sinusoïde d'amplitude A < S : Tout va bien, il n'y a pas de saturation.
- Si l'on augmente A on peut voir la tension dépasser S périodiquement : C'est le cas précédent avec la saturation sur les crêtes de la sinusoïde.
- Si l'on A < S mais que l'on ajoute une tension constante U (sur le graphique ça revient à translater verticalement la sinusoïde de la valeur U) : On peut avoir une saturation dès que A + U > S ou U-A < -S.
Autrement dit, même si la sinusoïde est de faible amplitude, la tension d'offset que l'on ajoute va faire taper les crêtes dans la zone de saturation.
En faisant varier la valeur U tu peux faire saturer ou non la sortie :
- En mettant U = 0 la sinusoïde est sagement entre -S et S ;
- Si l'on augmente U = S, la moitié de la sinusoïde va se retrouver au-dessus de S.
Tu vois alors que la saturation de la sinusoïde dépend de la tension U et qu'il y a un lien entre les deux.
Maintenant au lieu de jouer avec des valeurs constantes de U, on va ajouter une autre sinusoïde (U est une tension sinusoïdale). On a :
- La sinusoïde de départ d'amplitude A1 et de fréquence f1 ;
- La sinusoïde ajoutée d'amplitude A2 et de fréquence f2.
On va prendre un cas assez simple à s'imaginer pour faire le lien avec le cas précédent de l'offset constant. A1 est petit devant A2 et f1 est grand devant f2.
Ce que tu vas voir sur le graphique c'est une sinusoïde de fréquence f1 et d'amplitude A1 dont la valeur moyenne se déplacer en hauteur entre A2 et -A2 à une fréquence f2.
Comme ça :
La ligne horizontale rouge est la tension de saturation S : Tant que le signal est dessous il n'y a pas de distorsion, dès que l'on dépasse il y a saturation et distorsion.
La distorsion ajoute des harmoniques au signal ; comme tu peux l'imaginer, j'espère, tu vois que les harmoniques vont être fonction des fréquences f1 et f2 (en jouant sur f1 et f2 tu n'arriveras pas à la saturation avec la même périodicité).
C'est ce que l'on appelle l'intermodulation (ouf !).
Ce que l'on peut montrer ensuite (je t'épargne les calculs) c'est que les distorsions dues à la saturation vont faire apparaître des composantes du signal à des fréquences clefs qui dépendent de f1 et f2, notamment aux fréquences :
- f1+f2 ;
- f1-f2 ; <- c'est celle-ci qui va nous intéresser.
- 2*f1 - f2 ;
- etc.
Pour revenir à l'oreille : Elle n'est pas un système linéaire... Et elle crée donc des distorsions.
Si tu lui envoies deux signaux de fréquences f1 et f2 supérieures à la limite de la bande audible, tu peux très bien te retrouver avec une composante de la distorsion que l'intermodulation va faire tomber à f1-f2 dans la bande audible (par exemple f1 = 20000Hz et f2 = 20100Hz : f1-f2 = 100Hz).
Nan il s'agit bien de l'intermodulation et pas du battement (qui donne la largeur de bande critique).
L'article n'est pas super... C'est vrai que ça demanderait des explications. J'essaie de le faire simplement.
Quand un système est parfaitement linéaire il n'ajoute pas de distorsion harmonique à un signal.
De plus, si l'on injecte (la somme de) deux sinusoïdes de fréquences différentes f1 et f2, la sortie du système linéaire ne comportera des composantes que sur ces deux fréquences.
Si le système n'est pas parfaitement linéaire (un ampli qui s'approche de la saturation) il ajoute des distorsions. Par exemple, un ampli qui sature déforme le haut et le bas de la sinusoïde qui ressort écrasée (au lieu d'être une sinusoïde parfaite les crêtes sont moins "pointues" et s'arrondissent ; dans le cas extrême il ressort même quasiment un signal carré).
Exemple ici où le signal en bleu sature dans les alternances négatives
Là c'est déjà presque un écrêtage ; la saturation peut arriver de manière plus douce.
Maintenant, imagine que l'on a ampli avec une tension de saturation S (si on dépasse S ou -S, l'ampli sature. Tant que l'on est entre -S et S l'ampli est linéaire) :
- On injecte une sinusoïde d'amplitude A < S : Tout va bien, il n'y a pas de saturation.
- Si l'on augmente A on peut voir la tension dépasser S périodiquement : C'est le cas précédent avec la saturation sur les crêtes de la sinusoïde.
- Si l'on A < S mais que l'on ajoute une tension constante U (sur le graphique ça revient à translater verticalement la sinusoïde de la valeur U) : On peut avoir une saturation dès que A + U > S ou U-A < -S.
Autrement dit, même si la sinusoïde est de faible amplitude, la tension d'offset que l'on ajoute va faire taper les crêtes dans la zone de saturation.
En faisant varier la valeur U tu peux faire saturer ou non la sortie :
- En mettant U = 0 la sinusoïde est sagement entre -S et S ;
- Si l'on augmente U = S, la moitié de la sinusoïde va se retrouver au-dessus de S.
Tu vois alors que la saturation de la sinusoïde dépend de la tension U et qu'il y a un lien entre les deux.
Maintenant au lieu de jouer avec des valeurs constantes de U, on va ajouter une autre sinusoïde (U est une tension sinusoïdale). On a :
- La sinusoïde de départ d'amplitude A1 et de fréquence f1 ;
- La sinusoïde ajoutée d'amplitude A2 et de fréquence f2.
On va prendre un cas assez simple à s'imaginer pour faire le lien avec le cas précédent de l'offset constant. A1 est petit devant A2 et f1 est grand devant f2.
Ce que tu vas voir sur le graphique c'est une sinusoïde de fréquence f1 et d'amplitude A1 dont la valeur moyenne se déplacer en hauteur entre A2 et -A2 à une fréquence f2.
Comme ça :
La ligne horizontale rouge est la tension de saturation S : Tant que le signal est dessous il n'y a pas de distorsion, dès que l'on dépasse il y a saturation et distorsion.
La distorsion ajoute des harmoniques au signal ; comme tu peux l'imaginer, j'espère, tu vois que les harmoniques vont être fonction des fréquences f1 et f2 (en jouant sur f1 et f2 tu n'arriveras pas à la saturation avec la même périodicité).
C'est ce que l'on appelle l'intermodulation (ouf !).
Ce que l'on peut montrer ensuite (je t'épargne les calculs) c'est que les distorsions dues à la saturation vont faire apparaître des composantes du signal à des fréquences clefs qui dépendent de f1 et f2, notamment aux fréquences :
- f1+f2 ;
- f1-f2 ; <- c'est celle-ci qui va nous intéresser.
- 2*f1 - f2 ;
- etc.
Pour revenir à l'oreille : Elle n'est pas un système linéaire... Et elle crée donc des distorsions.
Si tu lui envoies deux signaux de fréquences f1 et f2 supérieures à la limite de la bande audible, tu peux très bien te retrouver avec une composante de la distorsion que l'intermodulation va faire tomber à f1-f2 dans la bande audible (par exemple f1 = 20000Hz et f2 = 20100Hz : f1-f2 = 100Hz).
[ Dernière édition du message le 03/12/2014 à 00:06:23 ]
Danguit
3348
Squatteur·euse d’AF
Membre depuis 18 ans
numa
324
Posteur·euse AFfamé·e
Membre depuis 20 ans
EraTom
2282
AFicionado·a
Membre depuis 13 ans
Pour répondre à Danguit : Non je n'en suis pas sûr. Vu la tournure ampoulée de la phrase il est bien possible que ça ne concerne effectivement que peu de personnes.
Pour répondre à numa : L'article de Wikipédia n'est pas explicite
... Si je faisais un parallèle avec l'amplification c'est pour donner un exemple relativement simple des effets de la non-linéarité d'un système et expliquer grosso-modo l'intermodulation à Douks et pourquoi elle peut produire des fréquences plus basses que les fréquences d'excitation.
Ce dont je suis sûr c'est que battement et intermodulation sont des phénomènes liés aux non-linéairités de l'oreille (de la membrane basilaire pour être précis).
La "bande" de la membrane basilaire n'est pas la même que pour ce qui suit ; certaines de ses vibrations peuvent ne pas être traduites par un son perçu. Cumulé avec ses non-linéarités ceci pourrait, pourquoi pas, donner des perceptions.
Une théorie est fumeuse si aucune expérimentation ne la valide. Justement, l'article de Wikipédia donne une référence à la fin de la phrase citées par Douks :
Laurent Demany, « Perception de la hauteur tonale », dans Botte & alii, Psychoacoustique et perception auditive, Paris, Tec & Doc, 1999.
Il me semble l'avoir lu mais ça date. Je vais essayer de me la procurer pour voir de quoi il s'agit exactement.
Edit : En tapant "membrane basilaire intermodulation" sur google je tombe sur pas mal de liens qui évoquent ce phénomène.
Je continue à chercher un exemplaire en ligne de la source donnée par l'article de Wikipédia....
Pour répondre à numa : L'article de Wikipédia n'est pas explicite
... Si je faisais un parallèle avec l'amplification c'est pour donner un exemple relativement simple des effets de la non-linéarité d'un système et expliquer grosso-modo l'intermodulation à Douks et pourquoi elle peut produire des fréquences plus basses que les fréquences d'excitation.Ce dont je suis sûr c'est que battement et intermodulation sont des phénomènes liés aux non-linéairités de l'oreille (de la membrane basilaire pour être précis).
La "bande" de la membrane basilaire n'est pas la même que pour ce qui suit ; certaines de ses vibrations peuvent ne pas être traduites par un son perçu. Cumulé avec ses non-linéarités ceci pourrait, pourquoi pas, donner des perceptions.
Une théorie est fumeuse si aucune expérimentation ne la valide. Justement, l'article de Wikipédia donne une référence à la fin de la phrase citées par Douks :
Laurent Demany, « Perception de la hauteur tonale », dans Botte & alii, Psychoacoustique et perception auditive, Paris, Tec & Doc, 1999.
Il me semble l'avoir lu mais ça date. Je vais essayer de me la procurer pour voir de quoi il s'agit exactement.
Edit : En tapant "membrane basilaire intermodulation" sur google je tombe sur pas mal de liens qui évoquent ce phénomène.
Je continue à chercher un exemplaire en ligne de la source donnée par l'article de Wikipédia....
[ Dernière édition du message le 03/12/2014 à 18:23:58 ]
Danguit
3348
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Danguit
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