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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Mesure objective CABLES

Message » 17 Avr 2012 19:03

undertaker88 a écrit:C'est surtout sur la souplesse du câble que j'attends ses retours.


Une classification existe sur la souplesse des câbles, elle dépend du nombre de brin à section constante et aussi des isolants, du blindage ...etc...
Classification utile suivant l'application mais rien à voir avec un paramètre ayant une influence directe sur ces paramètres électrique.
Si tu me prouves le contraire, je serai ravis, j'aurais appris ça aujourd'hui.
JIM
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Message » 17 Avr 2012 19:26

Sans être un expert sur le sujet, voici une petite explication pour les néophytes.

Sur la plupart des documentations de câble (modulation essentiellement et principalement les câbles coaxiaux), vous verrez câble 50, 100Ohms.
En fait, il s'agit de l'impédance caractéristique du câble.
Impédance que je n'ai pas mesuré et on verra plus loin pourquoi (mais on peut en discuter) ça n'a pas d'intérêt pour un câble Hp.
S'il s'agit de câble de transmission de donnée ou pour la vidéo ou les fréquences sont élevées, il est important d'optimiser le circuit, la, l'impédance en sortie du générateur et l'impédance d'entrée du récepteur sont normalisées.
En audio, il y a les liaisons numérique qui fonctionnent sur ce principe.

Même si les fréquences (fondamentale) ne sont pas énorme sur ces signaux, il s'agit de signaux numérique, donc, des signaux carrés avec des fronts raide.
Un signal carré présente des composantes haute fréquence ...

On parle alors de ligne de transmission (cable coaxial, ligne bifilaire, ligne microruban).
http://fr.wikipedia.org/wiki/Imp%C3%A9d ... A9ristique

Cette ligne, "câble" est caracterisé par :
Image
- capacité linéique : C (en F/m)
- inductance linéique : L (en H/m)
- résistance linéique (pertes cuivre) : r (en Ohm/m)
- conductance linéique (pertes diélectriques) : g (en S/m)

Pour aller plus loin. Pas mal pdf sur le net au sujet des lignes de transmission. Parfaitement pris en compte dans les outils de simulation électronique. Si besoin, on pourra faire des simulations.

Avec l'impédance mètre utilisé, j'ai mesuré la résistance et l'inductance linéique et ce sont les 2 seules grandeur à mon sens qui rentrent en jeux dans le domaine de fréquence qui nous intéresse. <20kHz
La capacité linéique et la conductance linéique n'interviennent que bien plus tard, de l'ordre du GHz si on cherche une atténuation.
Voir cette excellente feuille de calcul réalisée par JPL.
http://www.lafontaudio.com/dossiers/Cables.xls
Il me semble qu'il n'est donc pas intéressant de pousser plus loin la caractérisation du câble Hp.

A noter que l'effet de peau est parfaitement visible mais c'est principalement l'inductance qui provoque la remontée de l'impédance mesurée.

Donc pour moi, un signal audio ayant une bande passante limitée et ne comportant pas de signaux carrés à front raide, il n'y a pas de raisons pour un câble HP de mesurer l'impédance caractéristique.
Sachant que dans le cas qui nous intéresse, l'émetteur (l'ampli) travaille avec une impédance très basse (proche de 0 en continu et variable suivant les amplis dans l'aigu) et pour le récepteur (l'enceinte), il n'existe aucune norme sur l'impédance et c'est très très variable d'une enceinte à l'autre.

Il n'y a même pas un intérêt quelconque à chercher un fonctionnement de ce type à mon avis de part la bande passante limitée.

Pour en discuter,
Jimmy
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Message » 18 Avr 2012 8:55

Bravo pour ce bel effort de vulgarisation, Jim !

Tu devrais préciser un point qui sinon risque d'être mal interprété :
La cellule RLC que tu indiques caractériser la ligne n'est pas son schéma équivalent. La ligne est équivalente à une infinité de cellules de ce genre en cascade.
Donc le comportement de la ligne sur un stimulus quelconque n'est pas celui d'un simple circuit RLC. C'est évident pour toi, mais pas forcément pour quelqu'un qui n'a pas l'habitude des lignes. Beaucoup de légendes urbaines proviennent de vérités mal comprises.
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Robert64
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Message » 18 Avr 2012 9:11

Bonjour,

Robert peux-tu vulgariser la notion de ligne ?

Merci

Francois :wink:
frgirard
 
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Message » 18 Avr 2012 10:41

frgirard a écrit:Bonjour,

Robert peux-tu vulgariser la notion de ligne ?

Merci

Francois :wink:

Honnêtement, non. C'est difficile à vulgariser, si on se donne le but d'être compris par tous.
On peut intuiter des choses:
Par exemple, si je prends l'exemple d'un câble de modulation, et que je mesure depuis une extrémité, la self, la capa et la résistance.
Donc , je cherche un circuit RLC équivalent. Première question, où dans ce circuit mettre la capa ? En entrée, en sortie, au milieu ? On comprend bien que selon le choix que je fais, j'aurai des modèles différents. La bonne réponse, c'est partout, puisque cette capa est répartie sur toute la longueur. Idem pour la self et la résistance.
En fait, mon schéma équivalent est une infinité de RLC élémentaires, à la queue leu leu. En fait il faut abandonner l'idée de circuits à constantes localisées (une capa , une self et une résistance, à des endroits bien définis) pour des composants diffus sur toute la longueur (on dit à constantes réparties).
D'une point de vue théorique, la principale différence est due au fait que si pour un circuit localisé, on peut définir une fonction de transfert (en p , f ou oméga), c'est parce que son comportement est régi par un panel d'équations différentielles.
Un circuit réparti obéit lui à des équations de propagation en dérivées partielles, et il en résulte tout un tas de propriétés particulières.
Mais, mis à part le cas des liaisons numériques, l'approximation en circuit localisé est largement suffisante dans les bandes de fréquence audio.
Maintenant, si un enseignant passe par là, il pourrait expliquer mieux ...
A+
Robert64
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Message » 18 Avr 2012 10:54

Robert64 a écrit:
frgirard a écrit:Bonjour,

Robert peux-tu vulgariser la notion de ligne ?

Merci

Francois :wink:

Honnêtement, non. C'est difficile à vulgariser, si on se donne le but d'être compris par tous.
On peut intuiter des choses:
Par exemple, si je prends l'exemple d'un câble de modulation, et que je mesure depuis une extrémité, la self, la capa et la résistance.
Donc , je cherche un circuit RLC équivalent. Première question, où dans ce circuit mettre la capa ? En entrée, en sortie, au milieu ? On comprend bien que selon le choix que je fais, j'aurai des modèles différents. La bonne réponse, c'est partout, puisque cette capa est répartie sur toute la longueur. Idem pour la self et la résistance.
En fait, mon schéma équivalent est une infinité de RLC élémentaires, à la queue leu leu. En fait il faut abandonner l'idée de circuits à constantes localisées (une capa , une self et une résistance, à des endroits bien définis) pour des composants diffus sur toute la longueur (on dit à constantes réparties).
D'une point de vue théorique, la principale différence est due au fait que si pour un circuit localisé, on peut définir une fonction de transfert (en p , f ou oméga), c'est parce que son comportement est régi par un panel d'équations différentielles.
Un circuit réparti obéit lui à des équations de propagation en dérivées partielles, et il en résulte tout un tas de propriétés particulières.
Mais, mis à part le cas des liaisons numériques, l'approximation en circuit localisé est largement suffisante dans les bandes de fréquence audio.
Maintenant, si un enseignant passe par là, il pourrait expliquer mieux ...
A+


Tu vulgarises bien :thks: Pas de portion prévilégiée de mesure sur un cable.

Francois :wink:
frgirard
 
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Message » 19 Avr 2012 7:49

L'impédance caractéristique d'une ligne correspond tout simplement a la valeur de la résistance qu'il faut lui mettre (entre ligne et masse) de chaque coté afin d'éviter les reflections de signaux qui reviennent de la sortie vers l'entrée.
Ces reflection se faisant avec une vélocité en gros de 0,8XC il est d'usage de considérer que cet effet n'est sensible que pour les lignes HF,mais cet effet touche tous les câbles sans exception,de meme que l'effet du champ magnétique interne au câble qui tend a pousser le courant vers la périphérie au fur et a mesure que la fréquence augmente.longueur, diamètre, impédance caractéristique ont donc un effet aussi,en plus de L et C (et R),la question est de savoir si on peut le négliger sous prétexte que le résultat final qui nous intéresse est limité par nos oreilles.
La mémoire du diélectrique ( expériences de P Johannet) ,est peut être aussi un facteur a prendre en compte de meme que l'effet magnétique de proximité entre câbles de meme polarité ou de polarisés opposées,qui tend a repousser ou attirer le courant et perturbe donc d'une façon assez inconnue les résultats.

Quand vous écrivez qu'un signal audio ne comprend pas d'échelon verticaux a temps de montée très réduit, je n'en suis pas si sur,les expériences sur les temps de montée des amplis en musec paraissent prouver que nous sommes sensibles a des temps de montée hors spectre audible.

C'est pourquoi il faut (amha) étudier les câbles en situation et en transitoires rapides,et il faut regarder la différence entre sortie et entrée,un peu comme si les câbles introduisaient de la distorsion transitoire.En plus il faut travailler a haute fréquence.C'est aussi pour cette raison amha que tous les essais de câbles considérés comme des réseaux rlc ne me semblent pas permettre de découvrir leur effet réel.

Ce n'est jamais qu'un avis je ne prétends rien,j'exprime juste un point de vue sans prétention.
maxitonic
 
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Message » 19 Avr 2012 7:59

maxitonic a écrit:Quand vous écrivez qu'un signal audio ne comprend pas d'échelon verticaux a temps de montée très réduit, je n'en suis pas si sur,les expériences sur les temps de montée des amplis en musec paraissent prouver que nous sommes sensibles a des temps de montée hors spectre audible.

Un liens , un sites où nous pourrions lire le descriptifs de ces expériences.

Merci

Francois :wink:
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Message » 19 Avr 2012 11:29

Ca y est, Einstein est de retour :grad:
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Message » 19 Avr 2012 11:42

Avec des références qui tuent:
maxitonic a écrit:...( expériences de P Johannet)...

:ane:
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Message » 19 Avr 2012 13:25

Grand_Floyd
 
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Message » 19 Avr 2012 13:37

Merci beaucoup :D

David :wink:
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Message » 19 Avr 2012 13:43

Tu balances en vrac un tas de trucs qui n’ont rien à voir entre eux et c’est bourré d’affirmations gratuites.
Essayons d’être plus factuel
maxitonic a écrit:L'impédance caractéristique d'une ligne correspond tout simplement â la valeur de la résistance qu'il faut lui mettre (entre ligne et masse) de chaque côté afin d'éviter les réflexions de signaux qui reviennent de la sortie vers l'entrée.
Plus précisément : c’est une caractéristique de la ligne qui ne dépend que de sa self et sa capa linéique. Dans l’hypothèse simplificatrice des lignes sans pertes, c’est une résistance, et dans le cas général, c’est une impédance (donc complexe).
Quand la ligne fait la liaison avec deux appareils, il faut que l’impédance interne globale du générateur et l’impédance interne du récepteur soient égales à la caractéristique de la ligne, en module et argument pour que l’énergie soit intégralement transmise. Sinon, le front d’onde se réfléchit partiellement sur l’interface et toute l’énergie n’est pas transmise (analogie optique : le miroir semi transparent)


Ces réflexions se faisant avec une vélocité en gros de 0,8XC il est d'usage de considérer que cet effet n'est sensible que pour les lignes HF, mais cet effet touche tous les câbles sans exception,
Pas forcément 0,8 C. La vitesse de propagation dépend de l’inductance et de la self linéique, C’est aussi C divisé par la racine de la permittivité relative du milieu (ici le diélectrique isolant). Comme ces permittivités se baladent entre 1 (pour l’air) et 10 (à quelques exceptions près) , tu peux trouver n’importe quelle valent entre C et C/3. Pour prévoir l’effet des réflexions, ce n’est pas les méthodes qui manquent, mais tant que tu ne quantifies pas ce que tu affirmes, tu ne prouves rien.

de même que l'effet du champ magnétique interne au câble qui tend à pousser le courant vers la périphérie au fur et à mesure que la fréquence augmente.
L’effet de peau se caractérise par le fait que les courants HF ont tendance à circuler à la périphérie des conducteurs. On définit ainsi une « profondeur de peau » qui correspond à la section utile de conducteur à la fréquence considérée. Cette profondeur dépend de la fréquence, de la résistivité et de la perméabilité. Il est alors évident qu’il n’y a pas d’effet de peau si le diamètre du conducteur est inférieur à deux fois cette profondeur. C’est le principe des conducteurs multibrins isolés entre eux.

Longueur, diamètre, impédance caractéristique ont donc un effet aussi, en plus de L et C (et R), la question est de savoir si on peut le négliger sous prétexte que le résultat final qui nous intéresse est limité par nos oreilles.
Dans les milieux professionnels, (pas audio), il est admis et démontré) que les effets de propagation sont négligeables pour des phénomènes dont la durée est grande devant le temps de propagation.
Ex : pour une vitesse de 0,5 C, et une longueur de 4 m, le temps de propagation est de 27 ns. Pour le phénomène le plus rapide dans un signal audio, une période à 20 Khz , on est à 50 µs , soit 2000 fois plus. Nota : des pros comme Ph Muller et quelques autres, ont affirmé sur ce même forum, et je les crois, qu’il n’y a pas dans un message audio enregistré de composante supérieure à 20, 22 KHz.


La mémoire du diélectrique (expériences de P Johannet), est peut être aussi un facteur à prendre en compte
Un autre truc qui n’a rien à voir ! Le phénomène de polarisation dans les diélectriques est connu depuis longtemps. Pour être un peu plus factuel, ci joint un lien sur ce sujet.

http://www.archive-host.com/files/1556495/ae964d35134dc5c2cb335d4f8c94c7d0d73b0c0f/Polar_dielectr.pdf

Mais ni Johannet, ni personne d’autre n’a su établir de lien entre ce phénomène et la conduction. Ni même d’ailleurs proposé une voie de recherche.


de même que l'effet magnétique de proximité entre câbles de même polarité ou de polarisés opposées, qui tend à repousser ou attirer le courant et perturbe donc d'une façon assez inconnue les résultats.
Inconnu de toi seulement. Les effets magnétiques de proximité jouent de la même manière que l’effet de peau et obéissent aux mêmes lois. N’importe quel fabricant de transfo connaît ça et en tient compte. Aucun effet si les brins sont plus petits que deux fois la profondeur de peau. Dans le cas contrainte, ce ne serait qu’il augmentation de la résistance ohmique. Par contre le couplage magnétique entre le brin aller et le brin retour d’un même circuit est favorable : en maximisant la mutuelle de couplage, on réduit l’inductance résultante.

Quand vous écrivez qu'un signal audio ne comprend pas d'échelons verticaux à temps de montée très réduit, je n'en suis pas si sûr, les expériences sur les temps de montée des amplis en musec paraissent prouver que nous sommes sensibles à des temps de montée hors spectre audible.
Que l’on y soit sensible reste à prouver (qui a dit ABX ?) Mais la question ne se pose même pas car les enregistrements audio n’en contiennent pas. (à vous les studios ! Au fait, un bon micro de studio, ça monte à combien ?)

C'est pourquoi il faut (amha) étudier les câbles en situation et en transitoires rapides, et il faut regarder la différence entre sortie et entrée, un peu comme si les câbles introduisaient de la distorsion transitoire. En plus il faut travailler à haute fréquence. C'est aussi pour cette raison amha que tous les essais de câbles considérés comme des réseaux rlc ne me semblent pas permettre de découvrir leur effet réel.
Toi qui es fana de la FFT, tu peux t’amuser à construire un signal qui monte plus vite qu’une sinusoïde à 20 KHz, en faisant la somme de fréquences comprises entre 15 Hz et 22 Khz. Quand tu y seras, prépare-toi : ça va intéresser beaucoup de monde.

Ce n'est jamais qu'un avis je ne prétends rien, j'exprime juste un point de vue sans prétention.
Personne ne te le reprochera, mais il serait bien que tu vérifies avant d’affirmer, parce que on peut tout affirmer si on ne fait pas d’évaluation : es-tu sûr que ta présence à proximité des appareils ne perturbe pas leur fonctionnement, as-tu pensé aux rayons cosmiques etc…
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Message » 19 Avr 2012 14:45

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