Calcul pont diviseur passif fixe entre préampli et ampli

» 26 Aoû 2021 23:33

Bonjour,

J'en appelle aux spécialistes de l'électronique audio, mes connaissances très théoriques dans ce domaine commençant à dater.
Je souhaite atténuer le niveau de sortie d'un dac/préampli.
Il existe certes des atténuateurs passifs dans le commerce genre genre Monacor ILA-1020 ou Rothwell dont on ne connait pas bien la précision du pont résistif.

J'ai aussi la possibilité d'intégrer facilement dans le boitier ampli un pont diviseur.: Un cordon 3 fils relie les 2 RCA à un plug 3 plots enfichée sur la carte mère de l'ampli: Il suffit de déconnecter le plug et d'intercaler le montage résistif.Je vais commencer par tester cette solution.

1) Les caractéristiques
Liaison RCA
Zs=Impédance de sortie du préampli=100 ohms
Ze=Impédance d'entrée de l'ampli=47Kohms.
Tension en jeu : environ 2Vcc max
Atténuation visée : on va dire environ 20dB soit un rapport de l'ordre de 10 sur le pont diviseur.

1-montage envisagé: Diviseur de tension simple
https://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_diviseurs_res.html
Ce sont des ponts résistifs très classiques placés entre le signal RCA et la masse RCA, la tension de sortie étant prélevée aux bornes de R2.(R1 est en série avec l'impédance Zs de sortie préampli, R2 est en parallèle avec l'impédance Ze d'entrée de l'ampli).
Les connecteurs masses des 2 RCA sont de construction shuntées dès l'entrée de l'ampli.
Le fait de relier les voies gauche et droite via deux ponts passifs masse commune peut-il avoir des effets indésirables en audio?

2-Calcul
Us=Tension délivrée par le préampli
Ue=Tension à entrée de l'ampli

Ce doit donner quelque chose comme çà:

>Sans atténuateur(fonctionnement standard constructeur):
Ue/Us= Ze/Ze+Zs

>Avec atténuateur passif:
Ue/Us=(R2*Ze/R2+Ze) / (Zs+R1+(R2*Ze/R2+Ze))

soit en approximant un peu (Ze=Infini /Zs=0) pour les calculs en ordre de grandeur : Ue/Us=R2/R1+R2

3-Gamme de valeurs de résistance .Que faut-il choisir?
Je cherche évidemment les ordres de grandeur. J'affinerai ensuite les valeurs pour me rapprocher si besoin de 20dB

Un rapport de 10 ouvre bien des possibilités et là j’atteins mes limites.
R2,R1:
470 ohms, 4,7kOhms?
680 ohms, 6,8kOhms?
1kOhms, 10kOhms?
10kOhms, 100kOhms?
etc
Je présume qu'il y a également un ratio mini/maxi à respecter avec l'impédance vue par la sortie préampli (soit si je ne m'abuse proche de R1+R2)
Quelle tranche de valeurs choisir ? Avantages/Inconvénients?

4- Tolérances?
L'idée est d'être suffisamment précis pour éviter un décalage de niveau voies droite et gauche.
Le standard 5% me parait hors sujet.
J'envisage des 1% /0,6w dispo chez un revendeur local qui me serviront aux éventuelles expérimentations.
Ensuite peut-être des 0,1% (plus rares et plus couteuses)

Merci pour vos correctifs (il y a peut-être des coquilles, des erreurs notamment dans les formules voire un raisonnement erroné), vos avis, vos conseils, vos expériences ...

Cordialement

» 26 Aoû 2021 23:48

Le 1k / 10k devrait aller ...
Mais pourquoi 20dB ? c'est beaucoup !
C'est quoi la sensibilité d'entrée de l'ampli ?

D.

» 27 Aoû 2021 11:23

Bonjour

L'atténuation par simple réseau résistif va fonctionner, mais l'impédance de sortie du DAC s'en retrouvera augmentée d'autant, et celà risque de compromettre la qualité audio (il faudrait vérifier la sensibilité de l'ampli à l'impédance d'entrée de la source).
Si je devais le faire, je passerai par un atténuateur actif avec un ampli op. Ca complique un peu l'affaire (il faut récupérer une alimentation symétrique, mais qui existe déjà probablement dans le dac ou préampli), mais d'un point de vue impédance de sortie, sera beaucoup mieux, et permettrait en outre d'ajuster le gain en mettant des résistances variables sur la boucle de contre réaction de l'ampli op

Cdt

» 27 Aoû 2021 13:05

Bonjour,

@Dagda, 20dB est une hypothèse "médiane" de départ à affiner (ce sera peut-être 15dB) :J'écoute à faible niveau sonore et aujourd'hui le dac/préampli RME ADI-2 ne fonctionne pas dans une plage optimale (même s'il prévoit des niveaux de sorties commutables fort ingénieux, ce n'est pas encore tout à fait suffisant)

Plus de détails sur le matos:
Ampli: Nuprime Sta9:
Input Impedance: 47k Ohms
Input sensitivity: 232.8mV, 1W @ 8 Ohms; 1.4V to rated power
Gain: x 22
https://nuprimeaudio.com/product/sta-9/?v=11aedd0e4327

Dac/préampli: RME ADI2-DAC
Ouput Impedance RCA=100ohms
https://www.rme-audio.de/adi-2-dac.html

@fiscal, je vais déjà "creuser" le plan A pont résistif, mais je suis bien conscient qu'il peut y avoir des effets collatéraux, c'est pourquoi je sollicite ce forum. L'option ampli OP reste un plan B plus complexe à mettre en œuvre mais pourquoi pas et je le garde à l'esprit; Merci...

Cordialement,

» 27 Aoû 2021 15:16

La sensibilité d'entrée est de 1.4V pour avoir la puissance max.
232mV permet d'avoir 1W en sortie sur une charge de 8 Ohms.

Donc, faire une réduction de 20dB correspond à avoir un maximum de 1W en sortie en gros (le DAC sortant 2V max).

Pourquoi ne pas utiliser les sorties symétriques, on trouve plus facilement des produits permettant l'atténuation de niveau (chez Neutrik de mémoire) ?

» 29 Aoû 2021 21:29

Bonjour @Dagda,

J'ai pas tout suivi sur 1W de sortie , désolé :oops:

Effectivement il existe des atténuateurs passifs en XLR mais aussi en RCA (moins nombreux). Je présume qu'il s'agit de simples ponts diviseurs R1/R2.
C'est une option que je garde en réserve, mais je ne maitrise pas leurs gammes de valeurs de résistances sachant que ces produit sont plus conçus pour les micros.

Comme, je l'ai indiqué plus haut je peux très facilement intercaler, un petit montage dans mon ampli sans toucher à son "intégrité physique" (2 connecteurs, 2x2 résistances -2 voies!- et le tour est joué...) et je souhaite étudier en premier cette solution. Avec des résistances à 10 cts je peux tester plusieurs configuration d'atténuation à peu de frais. Je verrai ensuite s'il convient opter pour une autre solution.
La question concerne me semble t-il les adéquations d'impédances .
J'ai lu quelque part qu'un ratio de 100 mini était souhaitable entre impédance de sortie préampli et impédance d'entrée ampli.
Sans le pont diviseur çà le fait large (47K/100ohms...)
Avec un pont diviseur , quelqu'un m'a indiqué que l'impédance vue par la source devait être au moins 10 fois plus élevée que son impédance de sortie donc 1Kohm. Pas de contraintes côté ampli.
Quelles sont les règles, les bons équilibres,les limites à ne pas dépasser, les risques au sens qualité audio? : Je ne maitrise pas du tout (pour ne pas dire rien :ane:

)

J'envisage maintenant de tester aussi -30dB.
Par rapport à un ratio pour -20dB 10K/1K vaut-il mieux pour -30dB (ratio 32 environ) faire 32K/1K , 10K/320ohms ou chercher un autre compromis.

Merci d'avance pour votre aide.

Cordialement

» 29 Aoû 2021 22:07

Un amplificateur audio classique est un multiplicateur de courant.
On entre une tension "faible" il en sort une tension "élevée".

L'ampli que tu as multiplie la tension par 22 (26dB de gain).
Donc, si tu lui entre 232mv, il en sortira 5.1V.

Pour l'impédance, franchement, dans ton cas, te casse pas trop la tête. 1k / 10k sera très bien dans un premier temps, et si jamais tu trouve qu'un truc cloche, tu pourras toujours faire évoluer le schéma

D.

» 29 Aoû 2021 22:42

Bonsoir

Il est facile de comprendre que le rapport entre impédance de sortie de la source et impédance d'entrée de l'ampli va agir comme un diviseur de tension. Si tu connectes en sortie de source un pont diviseur pour -20dB avec des résistances de 10k/1k, l'impédance de sortie de ta source sera d'au moins 10k. Pour une impédance d'entrée de l'ampli de 47k, fait le calcul...Et La résistance de 1k sera en parallèle de la 47k d'entrée de l'ampli. Refais le calcul...
Je pense intuitivement que le bruit généré par le différentiel d'entrée de l'ampli sera augmenté ainsi que sa linéarité. Mais je n'en suis pas sûr, et encore moins si ce sera audible.
Bon, mais çà fonctionnera quand même, et pour bien en comprendre les conséquences, il faut essayer.

» 01 Sep 2021 10:56

Re

Encore un petit mot. Si tu pars sur un circuit d'atténuation résistif, et puisque tu n'est pas tout à fait sur du niveau d'atténuation, il est très facile de remplacer la résistance série (les 10k suggérés par Dagda) par un potar monté en résistance variable, avec une résistance parallèle de 1k. Par exemple un 47k permet une plage de gain variant entre 0 et -33 dB.
Ou encore mieux, le monter en pont résistif, ce qui permet une impédance de sortie constante vue de la source.

Cdt