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Filtre et distorsion de phase ?

  • 24 réponses
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  • 8 followers
Sujet de la discussion Filtre et distorsion de phase ?
Hello !

Il m'a semblé comprendre que lorsque le signal passé dans un filtre passe-bas (comme un filtre anti-repliement), le signal pouvait subir une distorsion de phase. J'ai essayé de comprendre pourquoi de moi même mais les seuls choses que j'ai trouvés c'est des exercices de mathématiques. Or j'aimerais bien obtenir une explication technique à cela.

Merci !

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Salut !
L'explication est très mathématique. En fait, pour réaliser un filtre passe bas (ou passe haut) analogique, on fait passer le signal sonore (donc un signal éléctrique variable) dans un circuit éléctronique (typiquement une résistance et un condensateur en série) et on récupère la tension en sortie d'un élément (ici le condensateur).
Cette tension constitue le signal transformé.

Je ne vais pas rentrer dans les détails puisque tu me demandes de ne pas le faire, mais ce mode de fonctionnement implique que les différentes fréquences qui composent le signal se retrouvent modifiées différemment. D'une part, le filtre coupe les basses ou les hautes fréquences mais d'autres part le filtre fait subir un déphasage plus ou moins important selon la fréquence.

En gros, on peut retenir que c'est à cause du fonctionnement electronique que le signal subit des déphasages. Par exemple dans notre cas de filtre RC série le signal est en opposition de phase par rapport au signal initial lorsque la fréquence tend vers 0 (aka les infrabasses donc dans le cadre du son, osef) et vers +oo (donc des ondes beaucoup plus aigues que ce qu'on entend, donc, osef). Il y a quand-meme un léger déphasage de quelques degrés sur le reste du spectre.

Honnetement je n'ai jamais entendu le déphasage ;)
3
Hmm, Pas tout compris enfin je vois pas le rapport avec le fait que le signal de sortie soit en opposition de phase avec le signal originel. Et ce que j'aimerais savoir c'est justement pourquoi le signal subis une déformation de phase (quitte à rentrer dans les détails).

En fait j'ai vu cette image sur l'impact du déphasage sur une onde carrée :

1b28575a96.jpg

Le signal à vraiment l'air de subir un changement important de son timbre et pas uniquement de son amplitude comme j'ai pu le lire sur internet.

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Ca tombe bien, je suis en train de me casser la tête à mettre au point des filtres d'enceintes et il y a effectivement des déphasages dûs aux composants L et C.

Il y a plusieurs types de distorsions. Par exemple, suroscillation des fronts montants et descendants sur signal carré dans les fréquences élevées, alors que dans le bas (100hz) ça le fait pas. Inversion de la polarité possible en fonction du nombre de filtres.
Et distorsions, c'est à dire décalage de phase entre les diverses parties bass/midle/treble de quelques dizaines de µs à quelques centaines de µs entre l'entrée et la sortie du filtre, c'est pourquoi l'oreille humaine ne les entends pas ceux-là.

Un condensateurs déphase de 45°, une self aussi, mais un est en avance et l'autre en retard de 45°, ce qui nous fait entre eux deux = 90°. C'est valable pour une cellule LC pour un filtre d'ordre 2, si on en met 2 en série, ça nous fait = 180° au total et là la polarité se retrouve inversée par rapport à ce qui y rentre, d'où : opposition de phase. Si ça peut aider à comprendre un peu mieux ... ;)

Mon soundcloud  Good times !   

                      

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Flag, parce que c'est un sujet intéressant :-p

Ancienement appelé The Koala

Le site web de TAMPCO

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Philrud, on est bien accord que le déphasage est fonction de la fréquence et que en sachant que la bande passante de l'audio est environ 20-20000 Hz on atteint jamais des valeurs aussi élevées que 90/180 ?
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Un déphasage de -90° (passe-bas d'ordre 1) n'est en effet atteint que pour une fréquence infinie !

Ancienement appelé The Koala

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8
En fait ce que j'aimerais comprendre c'est qu'elle fonction du filtre induit une variation de la phase.
Pour moi un filtre passe-bas va simplement annuler les fréquences au dessus d'une fréquence limite. Quel rapport avec la phase ?

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Si tu veux comprendre en profondeur, il faudrait étudier la représentation des résistances, condensateurs, bobines... en notation complexe (donc oui, des maths...), c'est ce qui permet de démontrer pourquoi les filtres RC agissent de cette sorte, ou plutôt de les modéliser.

Pour faire plus simple, tu peux te dire qu'un condensateur est comme un fil aux hautes fréquences, et une résistance infinie pour les basses fréquences, et que toutes les fréquences ne ressortent pas du condensateur comme elles y sont rentrées : c'est ça ton déphasage.

Ancienement appelé The Koala

Le site web de TAMPCO

[ Dernière édition du message le 22/01/2017 à 21:43:24 ]

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Hmm ok ! J'aimerais bien comprendre réellement ce qui se passe mais j'imagine que c'est un long travail de fond.

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