Bande passante

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La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles l'amplitude de la réponse d'un système correspond à un niveau de référence, donc sur lequel ce système peut être considéré comme 'fiable'. Il s'applique alors pareillement à des systèmes électronique, de radiodiffusion ou mécanique et acoustique.

Le terme est également employé dans les domaines de l'informatique et de la transmission numérique pour signifier en fait le débit binaire d'un canal de communication (typiquement en relation avec les accès à internet à haut débit), du fait que ce débit découle directement de la fréquence maximale à laquelle le canal peut être employé pour transmettre du signal électrique de façon fiable. Cet emploi reste cependant impropre.

Elle peut être confondue avec la largeur de bande, qui s'applique à la source même d'une onde physique (donc par exemple électrique, mécanique ou acoustique), et non son milieu de transmission.

Traitement du signal[modifier | modifier le code]

Bande passante à -3dB.

La bande passante est la largeur, mesurée en hertz, d'une plage de fréquence f2 - f1. Elle peut aussi être utilisée pour décrire un signal, dans ce cas le terme désigne la différence entre la plus haute et la plus basse fréquence du signal (ce que l'on appelle aussi l'encombrement spectral). Elle est habituellement notée B ou BP.

La bande passante à -3 dB d'un amplificateur est la gamme de fréquences où le gain en tension de l'amplificateur est supérieur au gain maximum moins trois décibels[1]. Si on ne raisonne pas en décibel, cela correspond à la gamme de fréquences où le gain en tension est supérieur au gain maximum divisé par racine de deux[2], ce qui correspond à une division de la puissance fournie à la charge par deux[3],[4]. Occasionnellement on rencontre des bandes passantes plus larges, par exemple la bande passante à -6 dB, gamme de fréquences où le gain en tension est supérieur à la moitié du gain maximum.

De manière plus générale, la "bande passante" à -x dB est la gamme de fréquences où le gain du filtre est supérieur au gain maximum divisé par 10x/20, par exemple pour -3 dB : 100,15 = \sqrt{2} (≈1,41)

Les points extrêmes de la bande passante sont appelés pulsations de coupure.

Exemples de bandes passantes[modifier | modifier le code]

  • Sons audibles : 20 Hz - 20 kHz
  • Voix : 50 Hz - 3 kHz
  • Signal téléphonique : 300 Hz - 3,4 kHz (soit 3 100 Hz)
  • Sons qualité RNIS (téléphonie numérique) : 40 Hz - 7 kHz (soit 6 960 Hz)
  • Sons qualité radio FM : 40 Hz - 15 kHz (soit 15 000 Hz)
  • Signal de télévision PAL pour 1 canal : 6 MHz (soit 6 000 kHz ou 6 000 000 Hz)
  • Signal de télévision SÉCAM pour 1 canal : 8 MHz (soit 8 000 kHz ou 8 000 000 Hz)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Le gain est alors calculé de la façon suivante : 20 log(Vs/Ve)
  2. 10(3/20) ≈ 2(1/2)
  3. (en) Albert Paul Malvino, David J. Bates, Electronic principles, McGraw-Hill Science,‎ 2006 (ISBN 0073222771 et 0071108467), p. 563-577
  4. Cela n'est valable uniquement que si l'entrée et la sortie sont adaptées en impédance.

Voir aussi[modifier | modifier le code]