Victime d'une erreur ! Démodulation d'Amplitude

[Mathoux]

Bonjour à tous,

Je crois être victime d'une erreur de cours ou d'exercice.. ! :triste:

Je m'explique :

Le cours dit :

"Après avoir détecté l'enveloppe d'un signal modulé, c'est à dire u's(t), on doit en éliminer la composante continue avec un filtre passe haut. Constitué d'un circuit RC, la constante de temps de ce montage doit vérifié R2C2 >> Ts.
avec Ts = 1/fs"

Ensuite l'exercice suivant :

"Un montage détecteur d'enveloppe diode-circuit RC est tel que RC = 0.1ms. La transmision de la parole nécessite de restituer des fréquences jusqu'à 1kHz. Pour transmettre de la musique en qualité hifi, il faut restituer des fréquences jusqu'à 20kHz. Quelle peut être l'utilisation du détecteur d'enveloppe donné ?"

La correction :

"La constante de temps RC du circuit détecteur d'enveloppe doit être petite devant la période du signal modulant. Pour la parole, la période du signal modulant et Ts = 1/10^3 = 1ms. On a bien RC << Ts. Pour la musique, Ts = 1/(20.10^3) =0.5 ms. On a pas RC << Ts. Le détecteur d'enveloppe proposé peut être utilisé pour restituer la parole, mais une pas une station musicale."

Maintenant l'abbération :

Sur le cours on me dit que RC doit être plus grand ou égale à Ts. Sur l'exo, on me dit que RC doit être inférieure ou égale à Ts pour restituer quelque chose. Je doute que ce soit l'exercice qui soit faux puisque dans ce cas, ca voudrait dire que le détecteur d'enveloppe peut réstituer de la musique en qualité hifi et non des paroles.

Qui a bon, qui a faux ? J'ai bon ? J'ai faux ? :we:

[rene38]

Bonjour

Pour la musique, Ts = 1/(20.10^3) =0.5 ms. On a pas RC << Ts.

me semble-t-il ... et 0,1 << 0,05 est faux donc ...

[Benjamin]

Bonjour,
Il y a une double erreur dans le cours. Ce n'est pas un filtre passe-haut qu'il faut, mais un filtre passe-bas. Ensuite, résonner en terme de période n'est pas bon du tout. En effet, le signal modulant est tout sauf périodique. Il s'agit d'une voix par exemple. Il faut raisonner sur l'aspect fréquentiel et non temporel. On parle du spectre occupé par le signal. Je ne sais pas à quel niveau d'étude tu es, mais sache que des signaux de durée finie (toujours le cas dans la pratique en fait) sont composées d'un ensemble de fréquence. Cet ensemble de fréquence consitue le spectre du signal. Pour la voix d'une qualité médiocre, on utilise un spectre allant de 20Hz à 1kHz. Pour la son haute qualité, on va jusqu'à 20kHz. Ainsi, dans ton signal sont présents des fréquences comprises on va dire de 0Hz à 1 ou 20 kHz selon les cas de ton exo. Pour conserver toutes ces fréquences, on voit bien qu'il faut un filtre passe-bas.
Ensuite, la fréquence de coupure doit être au-delà de la fréquence maximale présente dans le signal. Si je note fmax cette fréquence et fc la fréquence de coupure du filtre, il faut fc>>fmax. Sachant que dans un filtre RC, fc=1/(2*PI*to) (avec to=RC), on voit qu'on arrive à la condition :
to<<1/(2*PI*Fmax).

Ici, il s'affranchisse, du 2*PI. Pourquoi pas, ce n'est pas très gênant. Mais en tout cas, on ne parle pas de période pour un signal modulant tel que la parole. Fais très attention à cela, la correction est complétement fausse aussi. La conclusion est juste, mais la façon d'y arriver devrait être bannie de tout bouquin de physique.

[Mathoux]

Mais alors comment résoudre cet exercice ? La conclusion est juste mais alors comment y parvenir correctement si je tombe sur un tel exercice ?

[Benjamin]

Je ne sais pas à quel niveau d'études tu es. Mais pour résoudre un tel exercice, comme je te disais, il faut juste résonner en terme de fréquence et non pas en terme de temps. Plus on conserve de fréquence, plus le signal est de bonne qualité. Avec ton filtre passe-bas, tu ne gardes que les fréquences inférieures à fc. Plus fc est grande, plus tu gardes d'infos, et plus le son est bon.

On te dit que pour la parole, on restitue des fréquences jusqu'à 1kHz. Pour restituer la parole, il faut donc que fc>>1kHz.
De même, on te dit qu'il faut aller jusqu'à 20kHz pour le son Hi-Fi. Et donc alors fc>>20kHz.

Ici, que vaut fc ? .

Tu as fc>1kHz et fc<<20kHz. Avec ce filtre, tu pourras donc restituer de la voix mais pas un son Hi-Fi.

[Mathoux]

Yep mais la formule, c'est pas 1/(2pi x RAcine (LC) ) plutôt ?

Je suis en terminal S, spé Physique CHimie.

[Mathoux]

Oui et d'ailleurs, j'en souffre :cry:

J'ai tout de même deux questions : Dans le cas de l'exercice donc, si on utilise un filtre passe-bas (alors que ca n'est pas précisé), on doit donc réfléchir avec : R2C2 << Ts ?

Et dans le cas d'un filtre passe-haut :

R2C2 >> Ts ?

Pourquoi m'a ton parlé de 1/(2pi TO) alors que j'ai dans le cours : 1/(2pi.Racine(LC))?

[Mathoux]

D'accord alors dernière question et ca sera bon ! :D

J'ai pas compris le lien entre "wo" et f0. Comment tu transformes ca ? Enfin je veux dire par là, comment on passe "logiquement" à ce résultat ?

Merci d'avance.

[Benjamin]

Oui, je me suis un peu enflammé. Ce qui m'a fait bondir, c'est de voir qu'on parlait de la période du signal alors que c'est un signal audio. Et ça, ça reste une grave erreur. Ton cours a raison quand il dit que pour virer le continu, il faut un filtre passe-haut. Mais dans l'exo, c'est un filtre passe-bas apparemment en effet, même si ce n'est pas précisé. Là où j'insiste vraiment, c'est qu'il faut voir le signal comme "contenant" plein de fréquences, limitées par une fréquence max (1kHz ou 20kHz dans ton exo suivant les cas) et non comme un signal avec une période, c'est une aberration .
Enfin, dans ton exo on parle de filtre RC et non pas LC, voilà pourquoi j'ai utilisé cette formule.

Merci Rain' d'être passé derrière moi, j'avais fait une erreur sur le cours en effet. Désolé Mathoux pour ça.

[Benjamin]

Bon, alors je t'explique. Ton cours a juste, mais ce n'est pas ce qui s'applique à cette endroit là de l'exo.

En effet, pour démoduler en amplitude, il y a 2 étapes. La première consiste à détecter l'enveloppe avec une diode suivi d'un filtre RC passe-bas. On parle aussi de cellule RC. Il s'agit juste d'avoir en sortie l'amplitude du signal modulé. A ce moment là, il faut que la constante de temps soit grande devant la période de porteuse. Mais ce n'est pas la condition qui nous intéresse aussi. Comme je te l'ai expliqué, il faut aussi que le filtrage conserve toutes les fréquences de ton signal modulant et donc que 1/(2PI RC)>fmax.

Une fois qu'on a détecté l'enveloppe, il faut éliminer effectivement la composante continue, et là, c'est un filtre passe-haut. Et sa fréquence de coupure doit être telle qu'elle est plus petite que la fréquence fondamentale du signal. C'est ce que t'as expliqué Rain.

En fait, c'est juste que la partie du cours que tu donnes ne correspond pas à la partie de la démodulation que tu montres dans ton exo.

Ton cours, c'est pour après la détection de l'enveloppe. L'exo, c'est la détection d'enveloppe elle-même. Ce n'est donc pas du tout la même chose.

Et j'ai mélangé les 2. Ici donc, ton cours est parfaitement juste, car il est dit nul part que Ts est la période du signal modulant, ce qui est normal puisque ce n'est PAS une période.

Dans l'exo, par contre, il y a une grosse erreur parce qu'on parle de la période du signal modulant, ce qui est l'aberration. Pour cette partie là, ce que j'ai dit est parfaitement juste. Et il faut résoudre en disant 1/(2PI RC) > 1kHz mais 1/(2PI RC)<20kHz. Et donc on peut démoduler un signal de parole mais un son Hi-Fi.

[Mathoux]

Merci beaucoup à vous deux, ca m'a grandement aidé ! :D