Article sur les distorsions d'intermodulation

[MickeyCam]

Bonjour,
Pour le choix des fréquence, 19 et 20 KHz, je ne sais pas, mais pour moi vers 1 ou 2 KHz sont plus proches du spectre audible.
Mais je peux comparer les deux mesures, on verra si les résultats correspondent.
Egalement pour les distorsion, je peux mesurer sur toute la gamme du HP 8903B, c'est à dire entre 20 Hz et 100 HKz.
Ma seule limitation dans les mesures (à part la puissance maxi de 100 W) est que je ne peux mesurer que les amplis qui ont la borne noire des sorties HP à la masse, sinon je risque d'avoir un court circuit avec le retour masse du Wattmètre aux autres appareils.
Igor, pour écouter aux puissances maxi, il faut faire des atténuateurs avec des grosses résistances non inductives de 8 ohms, par exemple un groupement de deux en série et deux en parallèle dans lequel on remplace une des résistances par le haut-parleur, la puissance envoyée au hp est divisée par quatre et l'ampli voit toujours 8 ohms.
Je vais essayer d'aller à la visite du 15 mai.
Michel...

[haskil]

Les distorsions harmoniques : il faudrait vers 30 hz ou 50 hz, vers 300 hz, 1000 hz (déjà aigu), 3 Khz, 5 Khz, 10 Khz, 15 Khz....

A 1/2 watt, à 5 watts et à puissance maximale...

[MickeyCam]

Aussitôt dit, aussitôt fait :
Sur mon ampli home ciné Yamaha RX-V480 (5 x 70 W):
- - - - - - 0,5 W - - 5 W - - 70 W
60 Hz - - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
300 Hz - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
1 Kz - - - - 0,075 % 0,075 % 0,04 %
3 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,045 %
5 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,046 %
10 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,06 %
15 KHz - - 0,085 % 0,085 % 0,15 %

Ce qui est curieux, c'est qu'à part la distorsion à 15 KHz qui augmente un peu à la puissance max, les autres baissent !
Mais dans l'ensemble il n'y a pas une grande différence selon la fréquence, tout au moins sur cet ampli.


Michel...

[LCD 31]

Bonjour,

Intéressant...

La première question que je me pose, c'est si cette intermodulation n'est pas due à l'écrêtage. Le wattmètre indique une puissance efficace. Or le rapport entre puissance efficace et tension de crête n'est pas le même pour une sinusoïde et pour un mélange de sinusoïde, surtout d'amplitudes et de fréquences différentes. Ainsi, il sera tout-à-fait possible d'écrêter un mélange de fréquences tout en restant à une puissance efficace inférieure à la puissance maximale mesurée en régime sinusoïdal.

D'ailleurs, est-ce un léger écrêtage, que l'on voit sur l'oscilloscope, dans la photo du bas ?

Ce qui est intéressant, c'est la distorsion d'intermodulation avant écrêtage.

Oui Pio car, les produits d’intermodulations, cad les fréquences générées par un ampli qui reçoit deux fréquence f1 et f2 et qui donnent naissance à de nouvelles fréquences : (2 f1 - f2) ; (2 f2 - f1) ; (2 f1 + f2) ; (2 f2 + f1) … sont liés aux non-linéarités de l’ampli.

Lorsqu’on est à l’écrêtage (ou près de l’écrêtage) l’ampli n’est plus linéaire ! cependant, il y a de l’intermodulation sur un ampli mal conçu bien avant l’écrêtage (par ex : alim avec impédance de sortie élevée commune à tous les étages de l’amplificateur)

A l’écrêtage (ou proche de l’écrêtage) aucun ampli n’est linéaire, donc tous distordent (THD ou IMD) c’est normal et il ne faut pas chercher l’IMD dans cette zone.

[LCD 31]

Ce qui est curieux, c'est qu'à part la distorsion à 15 KHz qui augmente un peu à la puissance max, les autres baissent !

Curieux !
cela dit Un ampli en classe B par exemple voit sa distorsion diminuer quand l’amplitude du signal augmente car la distorsion de croisement devient négligeable (cela dit, j’espère que le courant de repos de ce Yam est suffisant pour être en AB !!! ou alors Yam à voulu faire de grosses économies de radiateur, alim ... sur ce petit modèle économique)

[Igor Kirkwood]

Aussitôt dit, aussitôt fait :
Sur mon ampli home ciné Yamaha RX-V480 (5 x 70 W):
- - - - - - 0,5 W - - 5 W - - 70 W
60 Hz - - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
300 Hz - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
1 Kz - - - - 0,075 % 0,075 % 0,04 %
3 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,045 %
5 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,046 %
10 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,06 %
15 KHz - - 0,085 % 0,085 % 0,15 %

Ce qui est curieux, c'est qu'à part la distorsion à 15 KHz qui augmente un peu à la puissance max, les autres baissent !
Mais dans l'ensemble il n'y a pas une grande différence selon la fréquence, tout au moins sur cet ampli.


Michel...

C'est certainement la remontée du bruit de fond qui provoque l'augmentation (relative) de la distorsion à 0.5 W.

Notons les bons résultats de l'ampli home cinéma Yamaha RX-V480.

Igor Kirkwood

[LCD 31]

C'est certainement la remontée du bruit de fond qui provoque l'augmentation (relative) de la distorsion à 0.5 W.

Notons les bons résultats de l'ampli home cinéma Yamaha RX-V480.

Igor Kirkwood

Bonne idée !
Mais ce qui est curieux, c'est qu'a 5 Watt la disto est quasiment la même qu'a 0.5 Watt ... et ce n'est qu'a 70 Watt elle baisse bcp !
La différence entre 0.5 et 5Watt étant (en dB) à peine plus faible qu'entre 5 Watt et 70 Watt
Peut-être un problème de mesure car on chipote pour qq 0.01 %

[Denis31]

Aussitôt dit, aussitôt fait :
Sur mon ampli home ciné Yamaha RX-V480 (5 x 70 W):
- - - - - - 0,5 W - - 5 W - - 70 W
60 Hz - - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
300 Hz - - 0,075 % 0,07 % 0,04 %
1 Kz - - - - 0,075 % 0,075 % 0,04 %
3 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,045 %
5 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,046 %
10 KHz - - - 0,08 % 0,08 % 0,06 %
15 KHz - - 0,085 % 0,085 % 0,15 %

Ce qui est curieux, c'est qu'à part la distorsion à 15 KHz qui augmente un peu à la puissance max, les autres baissent !
Mais dans l'ensemble il n'y a pas une grande différence selon la fréquence, tout au moins sur cet ampli.


Michel...

Bonsoir,
il serait intéressant de mesurer à quelle puissance l'ampli clippera avec 2, puis 3, 4, 5 canaux en fonctionnement.
C'est par là que peuvent pécher ces petits yam qui sont par ailleurs irréprochables.
Egalement, sur une charge plus représentative d'un HP.

Notons que la distorsion à 15kHz, on s'en moque un peu, on ne risque pas de l'entendre... -
Merci et A+
Denis.

[MickeyCam]

Bonsoir,
C'est sûr qu'en faisant débiter les 5 amplis plein pot, la puissance va baisser, mais je n'ai pas 4 charges non inductives de 8 ohms sous la main.
Et pour le 15 KHz, son harmonique 2 est de 30 KHz et la 3 de 45 KHz !
De toutes façons, les disto inférieures à 1% ou 0,5 % sont difficilement audible.
Michel...

[LCD 31]

Bonsoir,
C'est sûr qu'en faisant débiter les 5 amplis plein pot, la puissance va baisser, mais je n'ai pas 4 charges non inductives de 8 ohms sous la main.
Et pour le 15 KHz, son harmonique 2 est de 30 KHz et la 3 de 45 KHz !
De toutes façons, les disto inférieures à 1% ou 0,5 % sont difficilement audible.
Michel...

La chute de puissance est connue avec les amplis HC, car pour des raisons d’économie, l’alim n’est pas dimensionnée pour tous les canaux simultanément mais ce n’est pas fondamental.

OK les harmoniques du 15 KHz sont assez haute en fréquences mais leurs produits d'intermodulations avec les autres fréquences audio sont en plein dans la bande audio et sont certainement plus gênante car elles ne peuvent pas être perçues comme du timbre (contrairement à l'harmoniques 2 par ex)

La grosse limite de la mesure qui est présentée est que l'on est en régime permanent, là ou la contre réaction est très efficace !
Il faudrait mesure la distorsion d'intermodulation transitoire car la musique est plus proche d'une succession de transitoires que d'un régime établi (ou la cr fait des miracles)

[Steph-Hifi]

La grosse limite de la mesure qui est présentée est que l'on est en régime permanent, là ou la contre réaction est très efficace !
Il faudrait mesure la distorsion d'intermodulation transitoire car la musique est plus proche d'une succession de transitoires que d'un régime établi (ou la cr fait des miracles)

je croyais (enfin dans le temps) que c'etait tres difficile a faire, on sait le faire, ca c'est vulgarisé ? ou je dis une betise ? (c'est possible aussi )

[Paradis]

Un grand merci pour ton article Mickeycam, c'est vraiment très explicite.
Je suis ce fil avec grand intérêt.

[Scytales]

Après la publication, dans les années '70, des travaux de Matti Otala, dans lesquels il a défini la Distorsion d'Intermodulation Transitoire (D.I.T., ou T.I.M. en anglais, acronyme de Transient Intermodulation Distortion, mesurée, si je me souviens bien, en superposant une succession de signaux carés surimposés à un sinus), d'autres auteurs lui ont répondu que la distorsion qu'il a cru mettre en évidence était déjà appréhendée dans la conception des circuits électroniques comme une forme de distorsion induite par la limitation du débit en courant ou en tension des circuits d'amplification (Slew Induced Distortion, S.I.D.), même si le phénomène particulier décrit par Otala n'était pas formalisé sous la forme de la D.I.T.

Un certain Walter Jung, notamment, a commis une série d'articles dans lesquels il a établi une corrélation entre D.I.T. et tracé de la courbe de distorsion harmonique d'un amplificateur avec un sinus glissant de 20 Hz à 20 kHz (ou plus, si l'on souhaite). Il en concluait que la mesure de la D.I.T., assez compliquée à mener, pouvait avantageusement être remplacée par celle de la distorsion harmonique mesurée sur sinus glissant.

Selon Jung, le tracé de cette courbe de distorsion ne devait pas montrer une rupture franche (remontée exponentielle de la distorsion dans les hautes fréquences; en clair: une courbe qui monte tout à coup droite comme un "i"), signe que l'appareil soumis à la mesure souffre de S.I.D. dans la bande utile. Au mieux, la courbe devait rester constante, ou ne monter que de façon douce (garder une allure logarythmique).

J'ai déjà donné les liens vers une version pdf des articles de Jung sur le forum. Je pense qu'on peux les retrouver en faisant une recherche avec pour mot-clef "Jung" limitée au messages postés sous mon pseudonyme.

[LCD 31]

La grosse limite de la mesure qui est présentée est que l'on est en régime permanent, là ou la contre réaction est très efficace !
Il faudrait mesure la distorsion d'intermodulation transitoire car la musique est plus proche d'une succession de transitoires que d'un régime établi (ou la cr fait des miracles)

je croyais (enfin dans le temps) que c'etait tres difficile a faire, on sait le faire, ca c'est vulgarisé ? ou je dis une betise ? (c'est possible aussi )

Oui, faire des mesures en régime transitoire est toujours plus délicat qu'en régime permanent, cependant, seul le régime transitoire peut révéler certain défaut temporel ou prendre en défaut la contre réaction.

On utilise la transformé de Fourier pour caractériser la réponse d’un système en régime sinusoïdal car Fourrier dit que tout signal périodique peut se décomposer en une somme de sinusoïde mais la théorie de Fourrier s’applique à un système linéaire avec des signaux périodiques.
Approximer l’ampli à un système linéaire revient à ignorer certaine distorsion.
De plus, un signal audio ressemble plus à une succession de transitoires ou à un signal pseudo-aléatoire qu’une sinusoïde ou qu’un beau signal périodique que l’on pourrait décomposer en sinusoïde (si le système était parfaitement linéaire)

Sinon, comme le dis très bien Scytales au dessus, il y a une méthode assez simple qui consiste à superposer un carré et un sinus (faut que le matériel de mesure soit compatible)

[Syntaxeror]

Vous pouvez retrouver cet article de "MickeyCam" sur la page d'accueil de HCFR