bruit de hachage

Le bruit de hachage est une interférence haute fréquence indésirable qui apparaît comme un signal rugueux, bourdonnant ou pulsant superposé à un audio propre ou à des données de mesure. Dans les circuits audio, cela ressemble à du bruit statique ou à un grain numérique ; dans les équipements de mesure, cela corrompt les lectures de précision. Le bruit occupe généralement un large spectre plutôt que d'apparaître comme une seule tonalité, c'est pourquoi il est appelé « hachage », il brouille le signal comme des données hachées.

Le coupable le plus courant est la boucle de masse, qui se forme lorsque plusieurs chemins vers la masse existent dans un circuit. Lorsque le courant alternatif circule à travers ces chemins de masse parallèles, il induit une différence de tension qui se couple dans les lignes de signal. Un scénario classique : un équipement audio branché sur des prises murales à différents endroits d'un bâtiment, avec des retours de blindage se connectant à la masse du châssis. Si ces masses de châssis se connectent à la structure métallique du bâtiment à différents points, un courant de boucle de 50 ou 60 Hz (et ses harmoniques) rayonne dans les câbles de signal. Les alimentations à découpage sont une autre source majeure ; leurs fréquences de commutation de 100 kHz à plusieurs MHz rayonnent directement si la disposition du circuit et le blindage sont médiocres.

Les composants défectueux génèrent du bruit de hachage de différentes manières. Les résistances à film de carbone usées, en particulier les anciens types de précision, deviennent bruyantes à mesure que leur film se dégrade. Les condensateurs au tantale en fin de vie génèrent un bruit excessif avant une défaillance catastrophique. Les jonctions de semi-conducteurs sous contrainte, les conditions de polarisation marginales, les cycles thermiques, l'électromigration, produisent un bruit de grenaille qui se propage sur une large bande. Un indice visuel : le bruit de hachage s'aggrave souvent lorsque vous sondez ou touchez des composants proches, car votre corps devient un chemin de couplage secondaire.

Le diagnostic nécessite la séparation des sources. Isolez le circuit avec une alimentation par batterie et mesurez le bruit ; si le hachage disparaît, la connexion secteur est le coupable. Blindez les câbles de signal avec une feuille ou des blindages tressés, en assurant une connexion à faible impédance à la masse à une seule extrémité (pas les deux, ce qui réintroduit des boucles de masse). Les colliers de ferrite autour des câbles suppriment le couplage radiatif au-dessus de 10 MHz. Pour les équipements de mesure, utilisez des techniques de mesure différentielle et des entrées à paires torsadées ; le rejet différentiel à 50/60 Hz est faible dans les circuits asymétriques.

Le bruit de hachage diffère du ronflement (une onde sinusoïdale propre de 50/60 Hz et ses harmoniques) et du bruit blanc (spectre plat, non corrélé). Il diffère également du bruit en rafale dans les semi-conducteurs, qui apparaît comme des pics transitoires discrets. Le terme est utilisé de manière lâche dans l'industrie ; certains ingénieurs le réservent aux interférences à large bande en audio, tandis que d'autres l'appliquent à toute corruption de signal irrégulière et non périodique. Dans les circuits numériques à grande vitesse, des interférences similaires sont souvent appelées jitter lorsqu'elles déforment les fronts d'horloge, ou ringing lorsqu'elles oscillent après les fronts.