Amplificateurs Stormaudio: la technique et les mesures

[Nexus.6]

ça me fait penser à un moyen-age de la hi-fi

Tout comme au moyen age, un clergé entretient l'ignorance avec un langage obscur pour asseoir son pouvoir. Ceux qui sont en possession de la bible en "langue du peuple" ou qui la diffuse sont brulés sur la place publique avec l'assentiment de la foule qui crie à la sorcellerie.

[Robert64]

....

il y a cependant sur des technologies "plus récentes" notamment sur la class D et aussi sur les vrais amplis numérique (avec la conversion PCM-PWM) des avancées notoires : soit en terme de rapidité du temps de transit de la contre réaction, soit en "calculant" la contre-reaction idéale (qui n'en est donc plus vraiment une) pour l'additionner au signal en même temps (tact equibit)

La contre réaction utilisée dans les amplis classe D n'est pas d'une théorie ou d'un domaine différent de celui utilisé dans les amplis purement analogique. Les mêmes modèles mathématiques sont utilisés. Un ampli quel qu'il soit doit avoir "la contre réaction idéale". Avec un faible taux de contre réaction, on est à l'abris de défauts dus à des erreurs et donc, à performance non identiques (distorsion en général plus élevée), la conception est relativement plus simple.

Oui et non ! sur le principe tu as raison . Dans la pratique ,ce peux être un peu différent : dans le cas où le traitement du signal est numérique , ce qui est le cas de certains amplis à découpage mais pas tous, et à condition d'installer suffisament de puissance de calcul , on peut réaliser des stratégies de pilotage (dont la CR n'est qu'un aspect) plus élaborées qu'en analogique où des calculs en temps réel deviennent acrobatiques à cause des limites des composants.
Avec le processeur qui va bien et les DSP aussi , on peut envisager des stratégies de commande optimale et/ ou adaptatives ,comportement à réponse "pile",etc...Les possibilité de l'automatique sont importantes à condition de savoir les implémenter à un coût acceptable.
Par exemple , un pilotage à temps minimal utilisant un retour d'état complet est facile à mettre en place en numérique . En analogique, c'est une vraie usine à gaz (j'ai essayé ...). Il y a longtemps !
A+

[Nexus.6]

Oui et non ! ...avec le processeur qui va bien et les DSP aussi...

Oui, on peut faire plein de choses dans le domaine numérique. Ma réponse concernait surtout les amplis classe D de conception analogique type UCD de Philips. Je trouve l'UCD une merveille d'élégance dans sa conception.

Nexus.6 (moins rassuré maintenant qu'il sait que Robert surveille le fil)

[anthonylm3]

Oui, on peut faire plein de choses dans le domaine numérique. Ma réponse concernait surtout les amplis classe D de conception analogique type UCD de Philips. Je trouve l'UCD une merveille d'élégance dans sa conception.
Nexus.6 (moins rassuré maintenant qu'il sait que Robert surveille le fil)

Dans le genre merveille en classe D ya aussi les fameux Gemincore...Made in france en plus!

Et dire que les concepteurs sont sur le point de mettre en vente un nouveau modèle qui a un facteur d'amortissement de 250 000 !!!
L'approche est donc totalement opposé à stormaudio...

[Nexus.6]

Le principe StormFocus est utilisable pour les ampli classe D...

[Robert64]

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Et dire que les concepteurs sont sur le point de mettre en vente un nouveau modèle qui a un facteur d'amortissement de 250 000 !!!
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Fantastique ! ça fait une impédance interne de 32 µOhms ! Si on veut ne pas le dégrader par la résistance des câbles , il faudrait qu'ils représentent moins de 10 fois moins , donc 3,2 µOhms . Pour une longueur de 1 m (2, A/R) il faudrait une section de 11 000 mm² , soit un diamètre de 11,7 cm .
L'est pas sponsorisé par les importateurs de cuivre ?

[Steph-Hifi]

Les ordres de grandeur sont très différents entre l'amortissement d'une salle (1s) et celui d'un couple ampli-enceinte (1ms), et alors les problèmes de temps dus à la propagation de la CR dans 10cm de cuivre n'en parlons même pas (1ns)... c'est vraiment dommage de faire de tels amalgames, ça me fait penser à un moyen-age de la hi-fi.

oui peut etre, je sais aussi que les bon techniciens doivent savoir faire l'effort de se mettre a niveau du peuple et peuple je suis

je suis victime de ma passion, sans pouvoir l'expliquer au plus haut point technique, j'ai cependant énormément essayer et écouter d'appareil, je me place donc comme un technicien candide mais avec une experience de terrain grande. et c'est pour moi en fait assez penible de n'avoir le niveau technique, mais je compense avec l'ouverture d'esprit, chose que je prefere de loin a un technicien qui a ses references et qui ni deroge pas jusqu'a qu'un autre technicien lui prouve le contraire.

si je comprend bien vous dite qu'un ampli doit disposer de l'impedance de sortie la plus faible et ce peut importe l'enceinte qu'il drive, j'ai pour ma part sur le terrain fait des expériences inverses ou l'affaiblissement de celle-ci permettait au systeme de mieux sonner, on appel ca l'effet de compensation, ou un defaut induit peut devenir une qualité au global. Je ne dis rien d'autre, juste que je trouve cela une tres bonne idée de pouvoir regler ce parametre a la main.

je suis aussi peut-être victime du marketing "malin" de constructeurs, voici par exemple ce que dit Spectron Audio (specialiste de la classe D depuis plus de 30 ans) sur les boucles de contre-reaction des amplis "classiques"

How Feedback is implemented is the Key to Outstanding Sound in a Class-D Amplifier: A power amplifier is a voltage control system with sufficient current delivery capability to maintain the output voltage no matter what the speaker load. So let's look at it from that point of view. Power amplifiers simply take an input voltage and amplify it by a factor of 20 to make the output voltage high enough to drive the speaker. When you load the amp with a speaker, the current drawn by the speaker causes the output voltage to fall. So the entire key to low distortion and flat frequency response, in other words the accuracy of the amplifier, is control of the output voltage. This is where feedback comes in. Control systems are implemented by feedback loops.

What is a feedback loop? A feedback loop is a circuit that compares the output to the input and drives the errors in the output towards zero. In general there are three important stages that should be included in the feedback loop. They are the modulator, power section and the output filter. Most class-D amplifiers will have at least some of the stages included in the feedback loop. The Spectron Musician III has all of the stages included in the feedback loop. The stage most often not included in the feedback loop is the output filter. It is by far the most difficult to implement.

Why did Spectron go to the trouble of including the output filter in the feedback loop? The output filter passes the audio signal to the speaker and blocks the high frequency carrier. All filters have group delay errors. Group delay occurs when the various frequencies of an instrument arrive at the listener's ears out of alignment compared with the original recorded sound. Including the output filter in the feedback loop greatly minimizes these group delay errors. All of the harmonics of the music therefore appear at the output of the amplifier with the same time alignment in which they were recorded. Consequently, the four most important advantages of including the output filter in the feedback loop are 1) proper time alignment, 2) flatter frequency response, 3) lower distortion and 4) lower output impedance, which improves speaker damping.

Another very important aspect of a control system is called transit time, the amount of time it takes from the time an error is detected at the input until corrections are made at the output. For example, a typical transistor power amplifier has a three primary sections: a low noise high gain differential input stage, feeding a differential to single ended conversion driven a by a high current output stage. Each of these three stages is designed to have low distortion and noise. These attributes come at the sacrifice of speed. Typical transit time of linear amplifiers will have about 2000 - 3000 nanoseconds which is too slow for effective implementation of global feedback and error correction. This results in ringing artifacts and increased odd-order harmonics which are so detectable to human hearing that even the smallest amount of these distortions are annoying. Delays in feedback also introduce transient and phase discrepancies, susceptibility to transient overload and vulnerability to disturbances at the output, such as reactive speaker interactions. Consequently, feedback has gotten a bad rap in audiophile literature and from magazine writers.

In contrast, the Spectron amplifiers don't use slow distortion circuits, they use very high speed digital logic along with densely packed surface mounted electronics. Consequently, the Musician III transit time is 0.2 uS. Lets illustrate the meaning of this time interval. Since the period of a 20KHz sine wave is 50uS then its ratio to the propagation delays is 50uS/0.2uS = 250. In simple terms, this means that the Spectron control loop is about 1/250 of treble signal period, 1/2500 times midrange signal periods etc. In practical terms, these are near real time speeds which allow the amplifier to correct for smallest errors and the control loop can follow the input with much more precision. It is indispensable to the most accurate reproduction of sound.

la source : http://www.spectronaudio.com/tech1.htm


autre technologie qui me passionne sont les amplis a conversion PCM-PWM (autre dit leurs entrées n'est pas analogique mais numérique) et comment ils ont traité le sujet, concernant le Tact-Equibit ou Lyngdorf , il la simule et l'additionne au signal de sortie, sur le terrain j'ai toujours trouvé que ces amplificateurs étaient vraiment tres bon, supérieur a grossomodo tout les amplis analogique que j'ai eu entre les mains

The very unique thing feature of the Equibit technology is that the PCM to PWM conversion is made without using feedback. Which actually is a necessity since you cannot make a feedback loop taking the analog signal at the speaker terminals and feed it back to the digital PCM signal! That is just not feasible!
So, the Lyngdorf true digital amplifiers are open loop amplifiers - no feedback used at all.
It is quite obvious that developing such an amplifier is a much more complex process. It is simply more expensive since it requires very stable and ripple free power supplies and other special solutions such as the Equibit for the PCM to PWM conversion and extremely linear design of both power supply, output stage and reconstruction filter.

The advantage of this meticulous design is that e.g. the very linear and low distortion simply results in a more musical sounding amplifier. If you consider an acoustic instrument it gives a fundamental tone and a lot of harmonic overtones. For e.g. pianos and violins there is considerable energy in the overtones compared to the fundamental tone. If the distortion versus frequency of the amplifier is not flat (which it rarely the case for a typical switching amplifier) you will add more or less distortion from the fundamental to the natural harmonics and actually destroy the balance of the natural harmonics. However, when the distortion (which, as already mentioned, is very low) is the same at all frequencies you can preserve the natural balance of the music you listen to. We have conducted experiments with this, and actually test persons would prefer higher but linear distortion compared to lower but nonlinear distortion over frequency. So, linear distortion is key to musicality.

la source : http://www.lyngdorf.com/content/view/64/35/

et depuis peu nous avons NAD qui vient de sortir son modele le nouveau M2 :

Most digital amplifiers are open loop and have no correction mechanism, so their performance falls far short of linear amplifiers. They cannot correct for the imperfections that are inevitable in power supplies, or real-life switching waveforms. Attempting to perfect the power supply or switching structures is not a practical approach, so the DDFA technology was developed to implement correction for the problems.Feedback Re-invented An analogue amplifier, whether linear or Class D, can use conventional negative feedback methods to compensate, but the problem is much more difficult for a true digital amplifier. The obvious method of digitizing the analogue output and feeding back to subtract from the input is hampered by the large delays involved and results in an unstable system.
To solve the problem, the Zetex team has developed an entirely new approach, which is best described as noise shaping error correction. Any deviation from the perfectly programmed pulse shape is regarded as an error. This could be caused by the amplitude of the pulse (power supply ripple or sag), the width of the pulse, or even the slope of the edges. Any of these factors will impact the area under the pulse (which is really how the signal amplitude is encoded).
The system operates by comparing the output PWM signal with a high purity
‘Reference PWM’ signal to create an error signal, which is representative of the voltage error at the output. Integration in time provides an indication of the pulse area error, which is digitized at a conversion rate of 108MHz to pass back to the digital domain. The error information is then processed to compensate subsequent modulation cycles. The system can be considered to be constantly adapting to minimize the errors and hence deliver as true a signal as possible to the speaker. The output signal is also monitored at the output of the LC filter, which means the system has amazingly low output impedance. This very tight or direct feedback path gave rise to the name Direct Digital Feedback Amplifier.

source : http://nadelectronics.com/content/10021 ... EU-Web.pdf
a noter que ce nad possède un réglage paramétrique numerique de la "Direct Digital Feedback" pour l'adapter au mieux a son système.

j'ai donc a la lecture de tout cela pensé que la contre-reaction d'un ampli est un paramètre très important pour la qualité d'écoute et mon message original n'etait autre que je trouvais que rendre réglable une boucle de contre-reaction sur un ampli de technologie "classique" était a mes yeux un vrai plus VS la contre-réaction théorique idéale fixée par le concepteur et je n'ai pas compris pourquoi il n'en serait pas ainsi ? et c'est, j'ai l'impression, une des grosse argumentation marketing des amplis Stormaudio ?

et quant a la hifi de moyen-age je crois qu'on a quasiment rien inventé depuis plus de 50 dans l'electro-acoustique (a part les technologies numérique)

[Nexus.6]

j'ai donc a la lecture de tout cela pensé que la contre-reaction d'un ampli est un paramètre très important pour la qualité d'écoute et mon message original n'etait autre que je trouvais que rendre réglable une boucle de contre-reaction sur un ampli de technologie "classique" était a mes yeux un vrai plus VS la contre-réaction théorique idéale fixée par le concepteur et je n'ai pas compris pourquoi il n'en serait pas ainsi ? et c'est, j'ai l'impression, une des grosse argumentation marketing des amplis Stormaudio ?

Le réglage du taux de contre-réaction peu changer certains paramètres de l'amplificateur. Quel est l'impact audible de ceux-ci..?

De ce que j'ai pu trouver, le circuit StormAudio ne change pas le taux de contre-réaction. En effet, le gain de l'amplificateur et le même, le gain boucle ouverte n'est pas changé non plus. ce qui change, c'est la façon de prélever la tension de contre-réaction. De manière classique, on prélève la tension de sortie et on la divise par deux résistance, c'est la tension ré-injectée à l'entrée. Sur un circuit à contre réaction de courant, on prélève le courant en le faisant passer dans une résistance (un shunt), cela devient la tension que l'on réinjecte à l'entrée. Dans le Storm, on fait un mix des deux avec le potentiomètre. Varier le rapport V/I c'est changer l'impédance de sortie. Mais le "taux" de contre réaction est toujours le même.

[Denis31]

...j'ai donc a la lecture de tout cela pensé que la contre-reaction d'un ampli est un paramètre très important pour la qualité d'écoute...

Et bien, la première chose à faire est une écoute comparative proprement menée entre les différentes approches d'amplification, et on en reparle ensuite.
En fait une chose est à faire encore avant, c'est la lecture critique des plaquettes constructeurs, et c'est justement ce qui est en train de se faire ici.
Quand au fait de tenter de compenser un défaut par un autre sans maitriser ce qui se passe au milieu, j'imagine bien que ça peut marcher de temps en temps, mais je doute très fortement que désamortir puisse être une solution pérenne à quoi que ce soit.

et quant a la hifi de moyen-age je crois qu'on a quasiment rien inventé depuis plus de 50 dans l'electro-acoustique

Pas inventé grand-chose peut-être, désappris beaucoup en gobant le discours des constructeurs, sûrement.

[Steph-Hifi]

donc vous n'en n'avez pas fait l'experience et vous prejugez en vous servant de vos bases techniques ou je n'ai pas compris votre reponse ? car pour ma part j'ai toujours fait l'inverse (en privilégient l'ouverture d'esprit et n'ayant pas les bases techniques pour préjuger)

[dabass]

Je plains le newbee qui vient sur le forum pour la première fois et "tombe" sur ce post , un coup à être dégoûter de la hifi à vie .

[Mahler]

[haskil]

Je plains le newbee qui vient sur le forum pour la première fois et "tombe" sur ce post , un coup à être dégoûter de la hifi à vie .

Tu noteras que le titre de ce sujet est explicite...

[haskil]

donc vous n'en n'avez pas fait l'experience et vous prejugez en vous servant de vos bases techniques ou je n'ai pas compris votre reponse ? car pour ma part j'ai toujours fait l'inverse (en privilégient l'ouverture d'esprit et n'ayant pas les bases techniques pour préjuger)

Je dois dire qu'un brin de rigidité intellectuelle gâche effectivement parfois le discours de certains de nos techniciens... comme l'absence de réponse directe gâche celui de certains pas techniciens.

Autrefois, un amplificateur professionnel à tubes, utilisé dans les graveurs de microsillons stéréos.... comme en amplificateur d'enceintes acoustique, avait un taux de contre réaction réglable en fonction du diamètre et du rendement des haut parleurs de grave des enceintes qu'il devait alimenter. Et ce ne fut pas le seul en ce cas.

Le circuit et le fonctionnement de cet amplificateur avaient fait l'objet d'une étude détaillée dans une revue française dont j'ai oublié le nom.

Cet amplificateur était une production anté enfumage ésotérique, dû à un constructeur on ne peut plus sérieux : genre Western Electric ou dans le genre...


Par ailleurs, il y a une chose que je ne comprends pas. Je suis comme toi, je ne suis pas technicien, mais la pratique, l'expérimentation, les lectures, un peu de fer à souder aidant, les choses de la technique ne me sont pas totalement inconnue :

Très souvent, les revues de matériels pro testent des amplificateurs de puissance en les torturant... et ses BE, révèlent quelques petites choses intéressantes : certains amplificateurs voient leur puissance s'effondrer dans le grave quand ils sont chargés par un condensateur en plus de la résistance de puissance de façon à simuler une charge BR... d'autres ne bronchent pas et ne voient pas de déphasage courant/tension dans cette portion du spectre. On peut imaginer, voire être assuré... qu'en présence d'un déphasage imposé par l'enceinte dans le grave à l'ampli... ceux qui ne bronchent pas auront un fonctionnement linéaire quand ceux dont la puissance s'effondre... se comporteront nettement moins.

Certains amplis de 300 watts par canal sous 8 ohms, Pas loin de 600 sous 4 et pas loin de 1000 sous 2 ohms, vendus de 500 à 800 euros... sont parfaits à cette mesure... D'autres pas du tout

[anthonylm3]

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Et dire que les concepteurs sont sur le point de mettre en vente un nouveau modèle qui a un facteur d'amortissement de 250 000 !!!
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Fantastique ! ça fait une impédance interne de 32 µOhms ! Si on veut ne pas le dégrader par la résistance des câbles , il faudrait qu'ils représentent moins de 10 fois moins , donc 3,2 µOhms . Pour une longueur de 1 m (2, A/R) il faudrait une section de 11 000 mm² , soit un diamètre de 11,7 cm .
L'est pas sponsorisé par les importateurs de cuivre ?

je n'ai pas tous les détails évidement, mais c'est sur que le FA sera diminué par les câbles.
toujours est-il qu'il restera quelques milliers, charge et câbles compris...

je voulais surtout souligner l'approche opposé de 2 fabricants...
cela dit j'irais volontiers écouter un "storm" histoire de le comparer avec mes Gemincore actuels (FA de 250)