Casque: puissance, tension, courant, décibel, etc.....

[renecito]

Salut Julien,

je ne parle effectivement pas d'éléments techniques qui sont mesurables, mais des discours qui s'appuient sur des croyances et donc non avérés !

Il ne faut pas se sentir viser par tout ce que j'écris, car lorsque je suis en accord ou désaccord avec un propos, la réponse s'adresse bien à son auteur.

Amicalement
René

[renecito]

Reste que comme je l'ai dit, l'impact sur notre perception est sujet à débat, car les limites imposées par un échantillonnage limité et/ou une quantification 16bit sont bien au delà de celles imposées par un transducteur. Donc en bout de chaine, au niveau du transducteur, par sûr que la différence entre DXD et CD soit très flagrante. Mais... reste que le ressenti de chacun est le ressenti de chacun et l'information technique qui consiste à dire qu'un format DXD est plus fidèle en théorie qu'un format CD ne doit pas être niée.

Ces réflexions de notre ami Julien permet de rappeler que les casques sont beaucoup plus lents que les convertisseurs et qu'il vaut mieux prendre un casque plus résolvant qu'un DAC plus résolvant pour monter en gamme.
C'est qui le maillon faible ?

TABLE DES MATIERES

[renecito]

De plus en plus de résultats de mesure nous présentent des taux de distorsions très bas ou des niveaux de décibels en négatif élevés, mais comment passer d'une de ces valeurs à l'autre ?

Le taux de distorsion concerne le rapport entre la tension de la distorsion divisé par la tension du signal générateur (à une fréquence et une tension connues), exprimé en pourcentage :

THD % = Tension (distorsion) / Tension (signal de la fondamentale) *100

Le niveau en décibels d'un THD correspond donc au rapport des mêmes tensions, exprimé en décibel :

dB = 20 x log10 ( Tension (distorsion) / Tension (signal de la fondamentale)

Si l'on veut calculer le niveau en décibel d'une THD connue, il faut appliquer :

dB = 20 x log10 (THD % / 100)

Si l'on veut calculer la THD en % d'un niveau en décibel de la distorsion, il faut appliquer :

THD % = 10^{(dB / 20)} x 100

Nous allons vérifier ces deux équations par un cas concret concernant les mesures effectuées par ASR sur un Topping A90 :



La THD du canal 1 présente une valeur de 0,000094 % ce qui donne en dB = 20 x log10 (0,000094 / 100) = -120,537442928... qui correspond à la valeur affichée.
Inversement les 120.537 dB donne une THD % = 10^{(-120,537 / 20)} x 100 = 0,00009400479.....

Ces calculs peuvent être effectués avec une calculatrice scientifique comme celle de l'ordinateur !

[renecito]

Les mesures de distorsion des meilleurs casques donnent un "plancher" de distorsion de 0.1 % et si nous calculons le niveau en dB de celle-ci nous obtenons :

dB = 20 x log10 (THD % / 100)

dB = 20 x log10 (0,1 / 100) = -60 dB

Il est évident que si l'on pense que l'on entend la dynamique maximum d'un CD qui peut être de 94 dB, on entendra aussi nettement la distorsion du casque !

Heureusement, que notre psychoacoustique n'est pas aussi intransigeante !

[dub]

Les mesures de distorsion des meilleurs casques donnent un "plancher" de distorsion de 0.1 % et si nous calculons le niveau en dB de celle-ci nous obtenons :

dB = 20 x log10 (THD % / 100)

dB = 20 x log10 (0,1 / 100) = -60 dB

Il est évident que si l'on pense que l'on entend la dynamique maximum d'un CD qui peut être de 94 dB, on entendra aussi nettement la distorsion du casque !

Heureusement, que notre psychoacoustique n'est pas aussi intransigeante !

Donc, la psychoacoustique distordant la distorsion, elle l'annule et non l'inverse, c'est ça?

[renecito]

Les mesures de distorsion des meilleurs casques donnent un "plancher" de distorsion de 0.1 % et si nous calculons le niveau en dB de celle-ci nous obtenons :

dB = 20 x log10 (THD % / 100)

dB = 20 x log10 (0,1 / 100) = -60 dB

Il est évident que si l'on pense que l'on entend la dynamique maximum d'un CD qui peut être de 94 dB, on entendra aussi nettement la distorsion du casque !

Heureusement, que notre psychoacoustique n'est pas aussi intransigeante !

Donc, la psychoacoustique distordant la distorsion, elle l'annule et non l'inverse, c'est ça?

La démonstration est exemplaire !

[dub]

N'empêche, on a eu chaud! Imagine seulement que la distorsion mesurée ait distordu la distorsion psychoacoustique, on l'avait dans le baba! Alors que là…

[renecito]

N'empêche, on a eu chaud! Imagine seulement que la distorsion mesurée ait distordu la distorsion psychoacoustique, on l'avait dans le baba! Alors que là…

Certes, mais comme la distorsion psychoacoustique dépend d'un auditeur X, si celui-ci y est très sensible il peut améliorer ses propres capacités dynamiques et passer en Hires avec juste du 16 bits 44.1 kHz !

[dub]

N'empêche, on a eu chaud! Imagine seulement que la distorsion mesurée ait distordu la distorsion psychoacoustique, on l'avait dans le baba! Alors que là…

Certes, mais comme la distorsion psychoacoustique dépend d'un auditeur X, si celui-ci y est très sensible il peut améliorer ses propres capacités dynamiques et passer en Hires avec juste du 16 bits 44.1 kHz !

Tu devrais développer un appareil destiné à améliorer lesdites capacités et déposer un brevet!

[ssebs]

Certes, mais comme la distorsion psychoacoustique dépend d'un auditeur X, si celui-ci y est très sensible il peut améliorer ses propres capacités dynamiques et passer en Hires avec juste du 16 bits 44.1 kHz !

Tu devrais développer un appareil destiné à améliorer lesdites capacités et déposer un brevet!

C'est clair! Les 2 distorsions doivent avoir la même fréquence, et être en opposition de phase, l'horreur étant qu'en phase elles se cumulent carrément.
Il faut donc une espèce de conditionneur de distorsions, qui gère bien sûr le jitter des neurones.
De la belle technique qui va coûter 3 bras.

Envoyé de mon SM-G950F en utilisant Tapatalk

[renecito]

J'ai commencé à mettre en place une table des matières dans le 1er post.

[dub]

Merci pour le travail de chapitrage!

[renecito]

Pour ce qui concerne les distorsions des basses sur un casque comme le Sennheiser HD 650, nous dépassons les 1%



Pour un taux de 1% Les distorsions sont à -40 dB d'un niveau d'écoute
dB = 20 x log10 (THD % / 100) = 20 x log10 (1 / 100) = -40 dB



Cela ne nous dit pas implicitement combien de décibels rajoute la distorsion sur la zone "distordue"

Il suffit de se dire que les 1 % se rajoute au 100 % pour obtenir :
décibels rajoutés = 20 x log10 (101 / 100 = 0,086 dB ou environ 0,1 dB

Ce qui fait dire à beaucoup (ASR y compris) que cela ne s'entend pas !

TABLE DES MATIERES

[renecito]

Si l'on apprécie son ampli pour enceintes ou si l'on ne voit pas la nécessité d'une amplification dédiée au casque, l'on peut rajouter en sortie de l'ampli de puissance un pont diviseur qui permettra de ne pas griller le casque et de ne pas entendre le bruit de fond.
Le schéma classique d'un pont à base de résistance est celui-ci :


La tension U est celle de l'amplificateur et la tension U1 celle qui sera vu par le casque.
Il faut donc déterminer dans un premier temps ces deux valeurs si elles ne sont pas connues.

Pour la tension aux bornes de l'ampli, elle peut être déterminé si l'on connait la puissance pour une charge donnée.

Exemple pour un ampli de 100 W sur 8 Ohms et un casque Focal Utopia:

La tension U = √(P x R) = U = √( 100 x 8 ) = 28 V

La tension U1 dépendra du maximum acceptable par le casque, ce qui demande de connaitre sa sensibilité et le maximum en dB
Le casque présente une sensibilité de 104 dB / 1 mW et son maximum n'est pas connu.
On partira donc sur une hypothèse de 110 dB, ce qui est énorme pour des oreilles sensibles.
La puissance nécessaire pour obtenir 110 dB correspond au différentiel de niveau avec la sensibilité, ce qui donne :
P = 10^{((niveau maximum - sensibilité) / 10)} x Puissance(sensibilité) = 10^{((110 - 104) / 10)} x 1 = 4 mW = 0,004 W
Sachant que l'impédance nominale de l'Utopia est de 80 Ohms, la tension nécessaire se détermine par U1 = √(P x Z) = √(0,004 x 80) = 0,565 V

Nous avons nos deux tensions U et U1 qui demande un diviseur de tension de U / U1 = 28 / 0,565 = 50 (arrondi)

La résistance R1e du pont diviseur est la combinaison de l'impédance nominale du casque et de la résistance R1c cherchée : R1e = 1 / ( 1/R1c + 1/Impédance du casque)
L'impédance de charge présentée à l'amplificateur Zc = R2 + R1e
L'impédance de sortie vue par le casque Zs = 1 / ( 1/(Impédance de sortie de l'ampli + R2) + 1/R1e)

La tension U1 résultante du pont diviseur se détermine par U1 = U x R1 / (R1 + R2) = U / Diviseur de tension
R1 / (R1 + R2) = 1 / Diviseur de tension
R2 = (R1 x Diviseur de tension) - R1

Si l'on veut charger l'ampli à 8 Ohms nous obtenons R2 + R1e = 8
R2 = 8 - R1e
8 - R1e = (R1e x Diviseur de tension) - R1e
R1e = 8 / 50 = 0,16 Ohms
R2 = 8 - 0,16 = 7,84 Ohms

1/R1c + 1/Impédance du casque = 1/R1e = 1/0,16
1/R1c = 1/0,16 - 1/80
R1c = 6,24 Ohms

TABLE DES MATIERES

[renecito]

La polarité d'un transducteur concerne le sens du signal électrique et le sens du mouvement du système vibratoire au démarrage.
Le signal positif dans un courant alternatif fait démarrer le haut-parleur vers l'avant et inversement.
Que la vibration du transducteur soit démarré dans un sens ou dans l'autre ne change pas celle-ci.
Dans un système multi haut parleur (multi voie, stéréophonique ou plus), il faut que chaque transducteur démarre de la même façon, sinon l'inversion à une même fréquence annule acoustiquement celle-ci, à niveau égal.
Dans le cas d'un casque stéréophonique, il faut que les canaux respectent le même sens de polarité, sinon l'image deviendra "artificielle" par l'effet de déphasage.
Si la polarité est inversée sur les deux canaux, il n'y aura aucun phénomène acoustique, car les vibrations sont en phase !

TABLE DES MATIERES