Distorsions THD et IMD, la suite II

[Scytales]

A propos, le rapport signal sur bruit que tu as mesuré tout au début a-t-il été obtenu avec ou sans pondération ?

[MickeyCam]

Sans, je ne me sers pratiquement jamais du "A" sauf si c'est pour comparer avec des spécifications.
Mais au delà de 90/95 dB l'appareil de mesure est dans ses limites, donc ne pas trop en tenir compte.
Michel...

[MickeyCam]

Bonsoir,

Pour ceux qui arrivent en cours de en route, c'est la suite d'une discussion sur les distorsions d'intermodulation qui suit un article que j'ai pondu et qui est sur la page d'accueil (page 2 ou 3) de ce site.
L'article complet est ici :

http://www.horticole.info/f6arl/doc/Distorsions.pdf

Seul, l'analyseur de spectre de l'article a été remplacé par un plus récent et performant.

Les commentaires et questions techniques sont les bienvenus.

Michel...

[Pio2001]

Donc nouvelles mesures effectuées sans bridage quelconque.
Bande passante [...]
C'est nettement mieux qu'avec le limiteur !

Très intéressant.
Un élément de plus expliquant le son des amplis, avec explication technique et solution.

[Robert64]

Bonsoir,

Pour ceux qui arrivent en cours de en route, c'est la suite d'une discussion sur les distorsions d'intermodulation qui suit un article que j'ai pondu et qui est sur la page d'accueil (page 2 ou 3) de ce site.
L'article complet est ici :

http://www.lambertetbonfils.fr/f6arl/do ... rsions.pdf

Seul, le distorsiomètre de l'article a été remplacé par un plus récent et performant.

Les commentaires et questions techniques sont les bienvenus.

Michel...

Justement ,petite question :
Sauf à me tromper ,il me semble que l'apparition de produits d'intermodulation entre des fréquences différentes nécessite quelquepart la présence d'au moins une non linéarité. Dans ces conditions la non linéarité étant responsable aussi de la distorsion harmonique , les deux ne sont elles pas liées ? Dit autrement, est- il possible qu'un ampli présentant une DH négligeable puisse avoir une DI significative ?

merci !

[Igor Kirkwood]

For heureusement Scytales et MickeyCam unissant leur forces sont venus a bout du cavalier noir qui rabotait la courbe au dessus de 1000Hz.
La question a se poser maintenant est celle de la transparence de cet ampli....... ou si la réponse est modulée selon la charge de celui ci.
Scytales le propriétaire ( et propriétaire d'autres électroniques fines) pourrait il aider a répondre a cette question ?
Cela pourrait éclairer, les très nombreux forumeurs qui postent a propos d'amplis.

Igor Kirkwood

[Scytales]

Personnellement, je ne saurais dire si le limiteur configuré en bande étroite (atténuation des aigus) produit un effet audible.

Du temps où j'avais les Cabasse AM1000 Série C et une documentation claire sur la position des cavaliers pour configurer le limiteur, j'ai mis les amplis en large bande, par pur suivisme de ce que conseillait un forumeur du forum Cabasse. Je n'ai pas cherché à savoir s'il y avait une différence audible entre les deux modes.

La notice des Cabasse Polaris AM1000 ne mentionne plus la possibilité de choisir le réglage du limiteur. Cela peut s'expliquer : alors que les AM1000 Série C avaient une vocation avant tout professionnelle, le réglage était ouvertement offert au choix de l'utilisateur. Comme les Polaris sont avant tout des modèles de salon, ils sont certainement configurés en usine (ou par les techniciens Cabasse pour les veinards qui ont encore eu la chance de bénéficier du service de l'installation à domicile avec traceur de courbe) pour ne pas laisser ce réglage entre des mains maladroites.

Comme j'ai acheté mes quatre Polaris d'occasion, deux en provenance d'un studio de TF1 (donc pour un usage pro), les autres auprès d'un particulier, je ne sais pas si le réglage du limiteur lorsque je les ai achetés est d'origine. J'ai fait révisé les ex-TF1 ; la station SAV Cabasse me les a renvoyés avec le limiteur en bande étroite. C'est donc peut-être le réglage standard pour une utilisation domestique.

J'aimerais quand même souligner que les mesures de MickeyCam ont pour le moment mis en évidence que l'atténuation des aigus avec le limiteur en bande étroite est significative à très haut niveau (100 W), mais que la réponse en fréquence à 25 W se rapproche beaucoup de celle mesurée avec le limiteur en large bande. Il est possible qu'à des puissances encore inférieures, la réponse en fréquence ne soit plus du tout affectée par le limiteur configuré en bande étroite. Comme j'écoute à un niveau moyen qui, à la louche, se situe en-dessous de 80 dB, je pense que la puissance moyenne de croisière de mes amplis est en-dessous du watt ! A ce niveau, le limiteur en bande étroite n'agit peut-être plus du tout sur la réponse en fréquence !

J'ajoute qu'en plus, l'atténuation n'est très importante que dans les fréquences aigus, là où, en principe, la puissance d'un signal musical est naturellement déjà assez faible. Ces signaux plus faibles par rapport aux fréquences moyennes et graves chatouillent-elle à ce point le limiteur au point qu'il agisse sur elles ? Je ne sais pas.

Troisième point : d'après Cabasse, le limiteur (en large bande comme en bande étroite) agit sur des signaux entretenus après un temps de latence de 300 ms. A priori, les signaux plus brefs ne sont pas affectés par ce dispositif. C'est la raison que donne Cabasse pour revendiquer une puissance de crête très supérieure à la puissance moyenne continue fixée par le limiteur.

Bref, il y a beaucoup d'inconnus. Je ne peux donc pas répondre à la question d'Igor.

Le moyen d'y répondre serait, à mon avis, le suivant : un boîtier de switch de type ABX permettant de commuter deux amplis, l'un avec le limiteur configuré en large bande, l'autre en bande étroite. Cela permettrait de comparer le rendu des deux amplis sur une enceinte avec un signal mono.

Un petit ajout : l'action du limiteur du Polaris en bande étroite est substanciellement plus réduite que la courbe spécifiée dans la notice de maintenance des AM1000 Série C (-6 dB à 20 kHz par rapport à 1 kHz spécifié, - 2,59 dB mesuré par MickeyCam). Mis à part les hypothèses de dispersion de caractéristiques sur les modèles de production ou de conditions de mesure différentes entre Cabasse et Mickey, il y a peut-être eu une modification du réglage du limiteur entre les deux générations de cet ampli. Il faudrait vérifier la valeur des composants associés mais je n'ai malheureusement pas la nomenclature des composants du Polaris et la perspective de consacrer mon week-end à tracer à la main les schémas à partir d'un relevé des pistes d'un circuit imprimé multicouche ne m'excite pas beaucoup !

Ajout bis (Edit) : A la relecture d'un message précédent de MickeyCam, le limiteur du Polaris semble bien avoir le même effet sur la réponse en puissance que celui qui est spécifié dans la notice de maintenance des AM1000 Série C. Je quote :

le limiteur agit d'abord sur les fréquence élevées, la bande passante est plate jusqu'à 25 W, puis les aigües baissent progressivement, à 100 W, la puissance est divisée par deux (- 3 dB) à 6,4 KHz. Je n'en vois pas trop l'utilité, tout au moins en changeant la courbe.

C'est conforme à la courbe Cabasse (- 3 dB vers 6 kHz). Pas de différences, semble-t-il donc, contrairement à ce que j'ai écris juste au-dessus.

[Scytales]

Michel, te serait-il possible de mesurer la distorsion à différents niveaux de puissance et fréquences, comme tu l'avais fait pour ton ampli Yamaha ?

[MickeyCam]

Bonjour,

Et oui, on va pas se laisser em...er par un vulgaire cavalier !

THD à 1 Watt (rapport S/B = 71 dB)
1 KHz = 0,04 %
5 KHz = 0,055 %
10 KHz = 0,085 %
15 KHz = 0,1 %

THD à 10 Watts (S/B = 80,3 dB)
1 KHz = 0,028 %
5 KHz = 0,015 %
10 KHz = 0,022 %
15 KHz = 0,025 %

THD à 50 W (S/B = 87 dB)
1 KHz = 0,02 %
5 KHz = 0,08 %
10 KHz = 0,1 %
15 KHz = 0,12 %

THD à 75 W (S/B = 88,7 dB)
1 KHz = 0,017 %
5 KHz = 0,01 %
10 KHz = 0,12 %
15 KHz = 0,14 %

Bruit de fond de l'ampli (souffle) avec rien à l'entrée = 40 à 60 µV sur la sortie HP, autant dire inaudible.

Résidus de l'alimentation sur la sortie HP :
50 Hz = 350 µV
100 Hz = 80 à 300 µV
150 Hz = 100 à 150 µV
200 Hz = 20 à 40 µV
C'est variable selon l'humeur du secteur, mais vu les faibles valeurs, tout aussi inaudible.

Pour fini, le test redoutable : mesure d'IMD avec 18 + 19 KHz à 100 W, visualisation jusqu'à 100 KHz
L'offset est l'écart entre les deux petits points en sur-brillance.

edit : image disparue, remise en bas du texte par Scytales

Les cochonneries sont inférieures à - 60 dB en moyenne, c'est à dire 0,1 %, c'est excellent.

Pour Robert 64, je n'ai trouvé aucune corrélation entre la THD et l'IMD.
Voir sur l'autre discussion où j'avais mesuré un Luxman avec très peu de THD à P max, mais de l'IMD catastrophique.

Michel...

[Scytales]

Super Michel !

Tu réalises des mesures qui permettent de soulever quelques points intéressants à discuter.

Juste pour faire une incise : on voit qu'un fabricant d'enceintes acoustiques est capable de faire un amplificateur qui, objectivement, marche bien. Cela doit amener à relativiser le discours parfois tenus par quelques forumeurs selon lesquels il vaut mieux s'équiper chez les spécialistes reconnus dans la fabrication de tel ou tel type de matériel.

Les plus fins observateurs auront remarqué que les distorsions harmoniques n'augmentent pas linéairement à toutes les fréquences avec l'augmentation de la puissance. A mon avis, mais ce n'est qu'une hypothèse, c'est la conséquence de la structure de l'étage de sortie : un push-pull de MOS-FET (un type de transistor dont il est déjà plus difficile de tirer une bonne linéarité par rapport à des transistors bipolaires à jonction) d'un seul type (canal N), ce qu'on appelle un montage « quasi-complémentaire » (en principe moins linéaire qu'un étage de sortie complémentaire des deux types de transistor, canal N et P pour les MOS, NPN et PNP pour les bipolaires). Malgré tout, les résultats me paraissent satisfaisants.

Un point très simple à discuter en ce qui concerne la corrélation mesure/écoute. Tu as mesuré un bon rapport signal/bruit non pondéré et un faible bruit en sortie, qui devrait objectivement être inaudible. Or, chez moi, j'entends un léger souffle dans les haut-parleur (y compris les boomers du caisson de grave, qui est pourtant filtré à 50 Hz en 24 dB/octave par un appareil séparé). C'est un point qui reste à investiguer de mon côté.

Ce bruit de 40 à 60 µV, c'est une valeur obtenue sur quelles fréquences ?

La grande question : tu as effectué une mesure inédite du résidu d'alimentation sur la sortie haut-parleur. Tu peux nous en dire un peu plus ?

[MickeyCam]

Bonjour,
je suis chez Waffette pour le WE, donc loin de mon atelier.
Le bruit de fond est linéaire sur toute la bande audible, mesuré avec l'analyseur.
Pour le secteur, j'ai mis l'analyseur de 0 à 300 Hz, j'ai mesuré les pointes. Je mettrai les photos la semaine prochaine.
Et je brancherai quand même un HP pour écouter le bruit de fond s'il est audible.

Michel...

[Igor Kirkwood]

Merci pour ta réponse scytales concernant les différences sonores éventuelles entre la version avec cavalier et celle sans , même si je m'attendais a une réponse qui ne renvoyait pas a un test ABX.
En ce qui concerne le souffle audible, je pense que c'est du a la conjonction entre tes enceintes a fort rendement et la puissance tout de même respectable de l'ampli Cabasse.
En tout cas belles performances pour cet ampli.

Igor Kirkwood

[Themisto]

Pétard, j'adore ce sujet !!! Merci Michel (et Scytales).

[Scytales]

Pour le secteur, j'ai mis l'analyseur de 0 à 300 Hz, j'ai mesuré les pointes. Je mettrai les photos la semaine prochaine.

Il serait aussi intéressant de préciser à quelle puissance et sur quelle charge tu a réalisé cette mesure.

[Scytales]

Merci pour ta réponse scytales concernant les différences sonores éventuelles entre la version avec cavalier et celle sans , même si je m'attendais a une réponse qui ne renvoyait pas a un test ABX.

Je ne me suis pas exprimé très clairement, alors je reformule.

En fait, je ne pensais pas à réaliser d'emblée un test ABX, mais simplement faire un essai avec un appareil qui me permettrait de commuter instantanément deux amplificateurs, l'un avec le limiteur en large bande, l'autre avec le limiteur en bande étroite, branchés sur la même enceinte écoutée en mono. C'est, à mon avis, le seul moyen d'éliminer du test la variable de l'acoustique.

En ce qui concerne le souffle audible, je pense que c'est du a la conjonction entre tes enceintes a fort rendement et la puissance tout de même respectable de l'ampli Cabasse.

Peut-être (l'ampli a toute de même un gain de 33 dB). Le souffle semble venir de l'entrée : lorsque je mets en ligne le filtre passe-bas (qui coupe entre 50 et 200 Hz) de l'ampli, le souffle disparait.

En tout cas belles performances pour cet ampli.

Apparemment, oui. Je dois dire que je ne m'attendais pas à des résultats aussi satisfaisants, malgré ma haute opinion sur la réalisation de cet appareil. Un reste de méfiance de ma part à l'égard d'un made in France, peut-être ? Il est vrai que la qualité de fabrication de la version précédente (Série C) faisait un peu « système D gaulois » ! C'était du viril

Quoiqu'il en soit, les mesures réalisées par MickeyCam semble confirmer le discours promotionnelle du fabricant sur la faible distorsion d'intermodulation, présentée comme l'un des facteurs de performances les plus importants avec la stabilité de l'amplificateur (en haute et basse fréquence) et sa puissance (qui doit être suffisante pour éviter la saturation en présence de signaux de haut niveau. C'était l'un des leitmotiv dans les propos publics de G. Cabasse que je connais : ne jamais faire saturer l'ampli. Jamais.).