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Haute-Fidélité : théorie, technologies, expériences pratiques

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Sujet de la discussion Haute-Fidélité : théorie, technologies, expériences pratiques
Pour éviter le hors-sujet dans le sujet sur les gri-gris !

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

2
Pour reprendre et poursuivre la discussion sur les amplis, la classe D, et ce que peut être (ou pas) un "ampli numérique" :

----

En fait il faudrait avoir les schémas de ces bidules.

Mais bon, moyennant pas mal d'inconnues, je ne pense finalement pas que le Tact fonctionne en delta-sigma. C'est plutôt que l'étage de sortie (en classe D) est piloté numériquement.

Autrement dit, à la différence d'un ampli analogique en classe D, ces commutations ne peuvent se faire que de manière synchronisée avec l'horloge interne. Ce qui fait aussi que les largeurs d'impulsion ne peuvent prendre que des valeurs discrètes, qui sont un multiple entier de la période de l'horloge. Cet aspect "nombre entier" fait que, pour moi au moins, on est bien dans le domaine numérique et pas analogique.


Citation :
Peu importe ta façon de procéder tant qu'on aura pas inventé un transducteur capable de transformer directement un signal numérique en son il faudra toujours passer par un étage d'amplification de puissance "analogique" et donc l’appellation "ampli numérique" restera à la limite de l'abus de langage (à mon point de vue perso tout du moins)

Si le transducteur accepte du numérique, alors il n'y a rien à amplifier. 110100111010111 restera 110100111010111. :noidea:

Des enceintes passives n'acceptent que de l'analogique et il faut bien le leur fournir.

Or à part sur l'étage de sortie, cet appareil fonctionne entièrement en numérique. Donc il me semble aussi numérique qu'un "ampli hifi" peut l'être. Par contre à aucun moment il n'amplifie quoi que ce soit, donc à la limite ce n'est pas un ampli c'est un convertisseur NA. Il transforme 110100111010111 en un signal musical, avec la tension + l'intensité nécessaires pour alimenter l'enceinte.

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

3
Sinon : la marque TACT n'existe plus.
Mais d'autres marques ont des technologies similaires, m'a-t-on dit : LyngDorf, NuForce, et NAD.

Citation de LyngDorf :
The Millennium Mk IV is much more than an amplifier. Some call it a "power DAC," but in fact it is a complete digital control center capable of replacing a D/A converter, equalizer, pre-amplifier, and power amplifier.


Citation de NAD :
Direct Digital™ eliminates any noise and distortion producing analogue circuits in the D 7050, so your music remains digital right up to the speaker outputs. Direct Digital™ technology performs all preamplifier functions in the digital domain using sophisticated software to control all aspects of performance. Digital is converted to analogue by a simple passive two-pole reconstruction filter located at the speaker outputs.

À l'inverse, NAD baptise leur D3020 de "hybrid digital amp".

Bien sûr l'idéal serait d'avoir un schéma clair, voire les explications qui vont autour. Mais je n'en ai pas trouvé pour l'instant (pas énormément cherché non plus).


Alors que, si je ne m'abuse vu que je n'ai pas vu les schémas non plus, des appareils comme le IcePower de B&O, le Flying Mole, et beaucoup d'amplis de sono (je crois qu'il y en a chez Yamaha, Behringer... etc), sont des "amplis analogiques en classe D". La techno, qui a toujours eu l'avantage d'un rendement élevé, semble s'être propagée à la hifi suite à l'amélioration des composants actifs. Mais sinon ce type d'amplis existe depuis longtemps (50 ans ? ).

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

[ Dernière édition du message le 21/11/2014 à 04:16:04 ]

4
Citation de Jan :
Non, le "D" de classe D ne vient justement pas de digital, mais simplement c'est la lettre qui arrivait après les classe A, B, AB et C.

Yep.

Comme source d'informations possibles : "Audio power amplifier design handbook", par Douglas Self, 4ème édition. Quelques passages (très élagués hein) :


----
« Depuis la 1ère édition, les amplis classe D se popularisent énormément, donc ce chapitre est davantage un "instantané" d'une scène en pleine évolution, que le reste de ce livre.

La classe D est très utilisée pour les puissances très faibles (pour le son d'un téléphone mobile ; exemple : la puce National Semiconductor LM4671), et pour les puissances élevées (80 à 1400W).

Historique :

Le principe est apparu vers 1950, mais la fréquence élevée de commutation et les tubes, posaient problème.

La 1ère apparition publique en Angleterre est le Sinclair X-10 (c'est toujours les mêmes ! Probablement sir Clive S. qui fera la 1ère calculatrice de poche, puis le fameux ordi ZX81) de 10W, puis le X-20 vers 1976.

Mais les transistors bipolaires de l'époque, capables de fournir la puissance désirée, n'étaient pas assez rapides pour les fréquences de commutations nécessaires. Ce n'est donc qu'à partir de l'apparition des transistors à effet de champ (FET) que la classe D s'est développée.



Principes de base :

En classe D il n'y a pas de composants actifs en sortie qui travaillent en régime linéaire ; au contraire ils relient directement la sortie tantôt au V+ tantôt au V- (= les pôles de l'alimentation).

Le signal en entrée arrive dans un comparateur, et sur l'autre broche du comparateur, c'est un signal en dents de scie.
Et donc :
- plus le signal en entrée aura une tension élevée
- plus longtemps (= la largeur de l'impulsion = PWM) le comparateur donnera un "1" = une tension élevée, dont la conséquence est de relier la sortie à V+
»
----


Cette durée peut donc prendre n'importe quelle valeur. On est dans le domaine du "continu" = des nombres réels = de l'analogique.

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

5
Citation de Jan :
On est au moins arrivé à la classe G actuellement (je ne suis pas au fait des dernière nouveautés et la classe G date déjà de nombreuses années).

Dans le bouquin de D. Self, de 2006, il y a aussi des classes H et S. Mais je n'ai pas regardé leurs définitions !


Citation :
Pour moi, la nuance entre analogique et numérique c'est la frontière entre signal discret et signal quantifié, donc en valeurs non discrètes.

Ouaip. Je dirais signal "continu", mais on se comprend.

De toute façon, là c'est une question de terminologie, de forme... Sur le fond, une fois qu'on a un schéma complet, peu importe le nom qu'on lui donne, il signifiera la même chose pour tout le monde.

Dans son bouquin, D. Self n'évoque pas le cas où l'étage de sortie à transistors en commutation, puisse être piloté par un DSP. Il ne va pas aussi loin dans la terminologie (ce qui ne l'empêche pas d'aller plus loin dans les explications techniques ! )

La définition de la classe D dans la Wikipédia, même si elle est très succincte, propose une terminologie plus concrète : "les composants actifs de l'étage de sortie fonctionnent en mode commutation (par opposition au mode linéaire)".



Citation :
mais dans la mesure ou le signal en sortie est plus grand (potentiellement au moins) en tension et en courant, c'est de toutes façons un amplificateur, car c'est la définition même de ce qu'est un amplificateur.

Oui, le but est évidemment d'avoir plus de watts en sortie qu'en entrée.

Il n'en est pas moins vrai que

On part de :
- un signal numérique (dont la tension et l'intensité n'ont pas d'importance, tant que ça crame pas les circuits d'entrée)
- une consigne de volume

et on fabrique :
- un signal analogique.

Donc il y a aussi conversion.

Par ailleurs, hormis en sortie, il n'y a à aucun endroit un signal électrique continu/analogique. Dans l'ampli classe D décrit par Self, le signal d'entrée est analogique, la dent de scie est analogique, et la largeur des impulsions est continue. Dans le TACT et ses frères, le signal d'entrée est discret et la largeur des impulsions est discrète également.

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6
Citation :
Un truc me chiffonne quand je repense à la discussion sur le Delta Sigma vs PWM. J'ai appris il y a longtemps le principe du DS, mais succinctement. Ce dont je me rappelle, c'est que le principe était de convertir un flux PCM en un flux un bit.

Ce qui suppose, si je me réfère à la loi de l'information (qui doit avoir un autre nom) que le produit fréquence d'échantillonnage multiplié par la longueur du mot doit être au moins constant si on ne veut pas perdre d'infos.

Soit dans ce cas 16 x 44100 = 705kHz.

Cela ne colle pas avec les 384kHz indiqués par Tact. Ces 384kHz collent par contre avec une fréquence de hâchage en PWM sur des amplis modernes (disons depuis la fin du dernier millénaire).

Peut-être que le DSP sait où il en est au niveau de la tension de sortie, et en déduit quelle consigne donner à l'étage de sortie pour converger au plus vite vers la valeur demandée par la source.

À cause de cette méchante théorie de l'information, il doit atteindre les 20kHz, mais au prix d'une petite perte de précision sur l'amplitude au-delà de 10kHz. Ça pourrait être ça le sens de ces "algos prédictifs dans le DSP".

:???:

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7
Flag !
8
Citation de Dr :
Autrement dit, à la différence d'un ampli analogique en classe D, ces commutations ne peuvent se faire que de manière synchronisée avec l'horloge interne. Ce qui fait aussi que les largeurs d'impulsion ne peuvent prendre que des valeurs discrètes, qui sont un multiple entier de la période de l'horloge. Cet aspect "nombre entier" fait que, pour moi au moins, on est bien dans le domaine numérique et pas analogique.


Citation de Dr :
Par ailleurs, hormis en sortie, il n'y a à aucun endroit un signal électrique continu/analogique. Dans l'ampli classe D décrit par Self, le signal d'entrée est analogique, la dent de scie est analogique, et la largeur des impulsions est continue. Dans le TACT et ses frères, le signal d'entrée est discret et la largeur des impulsions est discrète également.


Le fait que les commutations soient synchro avec l'horloge ne fait pas que les largeurs d'impulsions sont discrètes, car ce signal est une fonction du temps physique. Pour moi le signal PWM présent dans cet ampli est un signal purement analogique, et ses caractéristiques électriques influent directement sur le signal de sortie (les imperfections de l'horloge, et toutes les irrégularités de ce signal). Ce qu'on exploite dans ce signal, ce n'est pas une suite de 1 et de 0, mais ses caractéristiques physiques. Encore une fois on confond l'information numérique et la grandeur physique qui la contient. Aucun signal électrique n'est "numérique" ou "discret". Seule l'information véhiculée l'est, quand on l'utilise en tant que telle, et là ce n'est pas le cas.

Même si j'écoutais un signal S/PDIF, je n'écouterais pas un signal numérique mais un signal analogique.
9
Posez-vous la question: Qu'elle est le sens physique d'une amplification numerique? Qu'est-ce que ca peut bien vouloir dire?

Un signal numerique n'est pas le signal en marche d'escalier que certains representent et n'est pas non plus la suite de crenaux representant des 0 et de 1, le signal numerique est la suite de valeurs numeriques.
A partir du moment ou on ne parle plus seulement de valeurs numerique (avec un support temporal ou spatial associee) on n'est plus en numerique. On parle alors du support du signal numerique. Il est vrai que l'on parle parfois d'amplier un signal numerique si on augmente la puissance du support du signal, mais c'est un abus de langage. Mais une amplification de ce support ne donne pas une amplification du signal numerique (on a le meme signal numerique a la sortie: les echantillons n'ont pas changes): le signal (les informations) n'a pas change.
Une amplification numerique serait de modifier la suite [2;3;4] en [4;6;8]. (Et encore, ce serait en admetant qu'il y a un sens a parler d'amplification de signal qui n'a pas de puissance associee, dans ce cas on parle de gain).

Un class D n'a rien de numerique puisqu'il amplifie un signal non echantillonne. On ne s'interesse pas seulement a des valeurs discretes du signal a des instants donnes, mais a la valeur du signal a tout instant. C'est purement analogique.
Allez poster dans la section synth analogique que leur PWM produit un signal numerique, vous allez etre bien recu...

Mais bon, avant de dire qu'un ampli class D est numerique il faudrait deja etre capable de repondre a la question: que peut bien vouloir dire: "amplification numerique?"

edit: j'avoue que ca fait un peu doubloon avec Shreddator

[ Dernière édition du message le 22/11/2014 à 14:46:55 ]

10
Vos points de vue se tiennent...

Celui de Jan aussi :
Citation de Jan :
Convertisseur de puissance semble en effet être le terme approprié pour les Tact, mais dans la mesure ou le signal en sortie est plus grand (potentiellement au moins) en tension et en courant, c'est de toutes façons un amplificateur, car c'est la définition même de ce qu'est un amplificateur.



Bon de toute façon je pense que c'est juste un débat de terminologie, pas plus pas moins.

On pourrait se dire :

- d'un point de vue hi-fi, voire d'une manière plus générale d'un point de vue application : on entre un signal (numérique) de l'ordre du volt et du millampère, et on sort des volts et des ampères, avec une corrélation avec le signal d'entrée. Sous cet angle de vue, on a un amplificateur.

- d'un point de vue électronique, au niveau des composants, ou au niveaux de "sous-blocs fonctionnels" ou du schéma complet : le seul endroit où il y a un signal analogique de la même forme que ce qui est souhaité, c'est à la sortie. Il y a bien création d'un signal analogique audio, à partir d'un signal numérique. Sous cet angle de vue, ça me semble raisonnable de parler de "convertisseur numérique/analogique, de puissance". Il n'y a pas forcément de puce CNA ayant exactement le même schéma, mais il a dû y en avoir de très proches (je vois que la wikipedia parle de technologie de CNA à partir d'une double rampe).


Mettons nous à la place d'une marque qui fabriquerait
- des amplis en classe D grâce à un comparateur et une rampe en dent de scie (genre Ice Power de B&O et plein d'autres),
- et d'autres amplis en classe D où l'étage de sortie est pilotée par un DSP, DSP et étage de sortie tous 2 rythmés par la même horloge

Perso ça me choquerait pas d'appeler la première "classe D analogique", et la seconde "classe D numérique" ou "classe D pilotée numériquement".

Quel nom donneriez vous à chaque gamme ? :noidea:

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