Que sont les filtres passe-bande?
Les appareils acceptant un signal mais ne laissant passer que certaines fréquences au sein de ces signaux, bloquant toutes les autres, sont appelés filtres passe-bande. Certains de ces filtres sont électroniques et peuvent être utilisés dans des équipements audio, des équipements radio ou d'autres types de circuits. D'autres sont optiques et ne permettent le passage que de certaines longueurs d'onde ou fréquences de la lumière.
Un filtre passe-bande est constitué de deux filtres: un filtre passe-haut, qui laisse passer les fréquences supérieures à un certain seuil, et un filtre passe-bas, qui laisse passer des fréquences inférieures à un certain seuil. Un filtre audio qui n'autorise que les fréquences comprises entre 20 et 20 000 hertz, car elles représentent la plage typique de l'audition humaine, est un bon exemple de filtre passe-bande. Pour ce faire, ce filtre associe un filtre passe-bas de 20 000 hertz et un filtre passe-haut de 20 hertz.
Les filtres passe-bande électroniques peuvent être placés dans une puce de circuit intégré ou peuvent être constitués de résistances et de condensateurs ou d'inductances, bien que les condensateurs soient généralement préférés. En modifiant les valeurs de résistance des résistances et la capacité nominale des condensateurs, la surface effective du filtre peut être modifiée. De nombreux filtres utilisent des résistances variables pour permettre à l'utilisateur de modifier facilement leur surface effective, éliminant ainsi le besoin de les reconstruire pour des ajustements mineurs.
L'un des principaux défis de la conception des filtres est que la plupart des filtres passe-bande ont un effet progressif. En prenant l'exemple ci-dessus, le filtre n'éliminerait pas toutes les fréquences inférieures à 20 hertz et supérieures à 20 000 hertz, mais réduirait progressivement leur taille. L'effet progressif du filtre peut être modifié par une structure plus complexe, utilisant des pièces supplémentaires.
Les filtres passe-bande sont également utilisés dans le monde de l'optique, bien qu'au lieu de laisser passer certaines fréquences du signal, ils ne laissent passer que certaines longueurs d'onde de la lumière. Un exemple est une paire de lunettes 3D anaglyphes rouge-bleu. La lentille rouge est un filtre passe-bande qui laisse passer la bande de lumière rouge, tandis que la lentille bleue ne laisse passer que la bande de lumière bleue. Les astronomes utilisent également des filtres passe-bande, par exemple, pour ne regarder que la lumière ultraviolette ou infrarouge émise par des étoiles et des galaxies lointaines afin de mieux comprendre le cosmos.