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Les amplificateurs intégrés ( pré-ampli + ampli de puissance dans 1 seul appareil )

Amplis numériques

Message » 22 Avr 2003 20:38

PS : mais je veux bien croire qu'il existe une bijection entre ces deux formats. Reste a savoir (et ca, je ne saurais le dire) si la fonction pour passer de l'un a l'autre est facilement realisable en electronique...
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Message par Google » 22 Avr 2003 20:38

Publicite

 
Encart supprimé pour les membres HCFR

Message » 22 Avr 2003 20:47

loloboy a écrit:En gros, je vois bien ma future config comme ceci :
- source CD en XLR
- preampli XLR avec 4 sorties XLR
- Filtre actif (en XLR) trois voies voies
- ampli totor classe AB pour le medium (medium qui ne serait pas filtré et fonctionnerait en large bande)
- ampli totor Calsse A pour l'aigu (filtré par le filtre actif)
- ampli numérique pour legrave (filtré par le filtre actif)
Alors pour le moment j'y vais doucement...
je garde mes enceintes actuelles, j'ai les ampli XLR classe A et classe AB.
Je vais bientot acheter le lecteur CD (sans doute le Vincent CD-S3)
Dans la foulée, je vais peut etre prendre le pre ampli (Cairn Nanda modifié pour avoir deux paires de sorties XLR).
Apres, je commencerait a penser serieusement aux caissons puis aux ampli et au filtre actif.
Enfin, je pourrais penser changer mes enceintes...
Voila a peut pres les idees du moment ;)


Moi j'ai un caisson passif si ça t'intéresse, un JBL Control SB5 ... C'est un gos machin mais ça descend assez bas il me semble...
nico13
 
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Message » 22 Avr 2003 21:44

Je te laisse m'en dire plus par MP si tu veux ;)
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Message » 22 Avr 2003 22:02

loloboy a écrit:http://www.secondbeat.com/html/articles/june/digital.html
non, il semble qu'il y ai des differences (voir aussi IEEE Spectrum du mois de mars, mais je n'ai pas la version electronique).
En gros, le DSD, c'est du pulse density modulation (PDM) alors que dans les amplis numeriques (sauf Sharp) c'est du pulse width modulation (PWM). Donc, si j'ai bien compris, dans le DSD, les pulsations ont toujours la meme durée, c'est leur densité (periodicite) qui varie. Dans PWM, c'est la duree des pulsations qui varie.
A+


Ca reviens exactement au même. Quand tu mets plusieurs impulsions PDM cote à cote, t'obtiens quoi ? ben du PWM :lol:

Dans les amplis "tout numérique" DSD, les Sharp 1-bit et les futurs Sony, c'est le flux DSD qui alimente directement l'étage de puissance, il se comporte alors exactement comme un PWM : il n'y a aucune conversion.

C'est d'ailleurs tout leur intérêt.
ajds
 
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Message » 22 Avr 2003 22:54

Oui,
mais si tu prends un ampli PWM, tu as besoin d'une conversion DSD -> PWM.
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Message » 22 Avr 2003 23:10

loloboy a écrit:Oui,
mais si tu prends un ampli PWM, tu as besoin d'une conversion DSD -> PWM.


ben non, si la fréquence de base de ton PWM est identique à la fréquence de ton PDM, le signal PDM est identique au signal PWM. Dans un signal PWM on va moduler en largeur d'impulsion en fonction du signal analogique entrant et d'une horloge fixe, en général sous la forme d'un signal triangulaire. La largeur de chaque impulsion sera de N fois le nombre de périodes de l'horloge.

Regarde cet exemple :
Signal PWM 0-5V :
0 pendant 3 période
+5V pendant 5 période
Période 1/2.8 Mhz

Signal PDM DSD (0=0V, 1=5V), période = 1/2.8 Mhz
00011111

Si la largeur de l'impulsion unitaire du PDM est celle de la période, le signal résultant est strictement identique.
ajds
 
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Message » 22 Avr 2003 23:22

OK ;)
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Message » 22 Avr 2003 23:57

Salut !

Bon, excuses-moi AJDS, mais ce que tu décris, c'est bien du PDM ou DSD, mais du PWM peut très bien être différent !
T description serait plutot la méthode la plus simple de faire marcher un ampli PWM avec un signal DSD, mais cela ne correspond pas au fonctionnement "naturel" du PWM...

dans le cas général, le signal PWM peut présenter des rapports cycliques très variables en fonction du besoin.
Donc par ex si on prend un signal PWM de fréquence de sortie 100kHz, le signal sera toujour un carré de fréquence f0=100kHz, mais le rapport entre la durée à l'état haut etla durée à l'état bas va varier.
On est obligé alors defaire intervenir la cadence de calcul du processeur, qui va te définir la "quantification temporelle", c'est à dire la plus petite durée dans un état donné de ton PWM. Prenons f1=10MHz par ex, soit 100x la fréquence de sortie. Dans ce cas, la durée à l'état haut variera entre 0 et 10µs(=1/f0) par pas de 0.1µs(=1/f1), et la durée à l'état bas sera 10µs moins la durée à l'état haut.

Donc sur un cycle à 100kHz ton PWM sera forcément à l'état haut puis à l'état bas, le basculement se faisant à un instant variable. le rapport cyclique de ton signal variera alors de 0 à 100% par "pas" de 1%(=f0/f1).

En résumé, si tu définis un signal PWM avec une base de temps T pour les calculs numériques, tu imposes à la sortie d'être pendant nT à l'état haut puis pendant mT à l'état bas, avec n+m=une constante qui sera la période du signal de sortie.

Si tu imagines un flux DSD à 10MHz (pour rester sur mes chiffres qui "tombent rond"), alors tu peux avoir une suite quelconque de 0 et de 1, sans cette contrainte du type n+m=cst. Cela montre bien que les 2 formats ne sont pas équivalents.

On peut par ailleurs remarquer une chose, c'est que la bande passante d'un PWM est donné uniquement par f0 (100kHz dans mon ex), puisqu'il fautfilter en passe bas à f0/2 maxi, mais que la précision du signal et la dynamique disponible sera dépendante du rapport f0/f1 (100 dans mon ex). On est donc contraint à prendre f1 très élevé pouravoir suffisament de bande passante et de dynamique, et prouve bien la supériorité du DSD sur le PWM !

D'ailleurs, à mon avis les ampli "numériques" sont rarement réellement en PWM : quand ils filent des infos techniques, on voit souvent apparaitre que la fréquence de sortie est variable en fonction du signal, et c'est en partie pour cela qu'ils parlent de "classe S" ou "classe H"...

Les seuls "vrais" ampli hifi en PWM sont à mon avis certains ampli de caisson de basse dits "de classe D", pour lesquels le problème de bande passante est beaucoup moins critique : on monte rarement au-dessus de 200Hz sur un caisson... Donc on peut y arriver sans problème avec des valeurs faibles de fréquence "f0".

Enfin, bon, c'est quand même pas la peine de se prendre la tête, car si un ampli travaille en numérique sur le principe PWM, rien n'interdit de le doter d'une entrée DSD qui commande directement les étages desortie, en désactivant le calcul PWM... Donc envoyer un flux DSD sur un ampli PWM ne pose aucun problème, mais l'invers n'est pas vrai !

J'espère que mes explications ne sont pas trop confuses ?

a+

jb
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Message » 23 Avr 2003 0:32

jbcauchy a écrit:Salut !

Bon, excuses-moi AJDS, mais ce que tu décris, c'est bien du PDM ou DSD, mais du PWM peut très bien être différent !
T description serait plutot la méthode la plus simple de faire marcher un ampli PWM avec un signal DSD,


Tout à fait, mais c'est bien l'objectif ;)

mais cela ne correspond pas au fonctionnement "naturel" du PWM...


oui.

dans le cas général, le signal PWM peut présenter des rapports cycliques très variables en fonction du besoin.
Donc par ex si on prend un signal PWM de fréquence de sortie 100kHz, le signal sera toujour un carré de fréquence f0=100kHz, mais le rapport entre la durée à l'état haut etla durée à l'état bas va varier.
On est obligé alors defaire intervenir la cadence de calcul du processeur, qui va te définir la "quantification temporelle", c'est à dire la plus petite durée dans un état donné de ton PWM. Prenons f1=10MHz par ex, soit 100x la fréquence de sortie. Dans ce cas, la durée à l'état haut variera entre 0 et 10µs(=1/f0) par pas de 0.1µs(=1/f1), et la durée à l'état bas sera 10µs moins la durée à l'état haut.

Donc sur un cycle à 100kHz ton PWM sera forcément à l'état haut puis à l'état bas, le basculement se faisant à un instant variable. le rapport cyclique de ton signal variera alors de 0 à 100% par "pas" de 1%(=f0/f1).


f1 ca peut être la fréquence du signal triangulaire (plus précisement en dent de scie) dont j'ai parlé plus haut.
En principe, ce signal triangulaire est injecté en entrée A d'un comparateur avec le signal analogique en entrée B et ca donne le signal PWM en sortie.

Ce PWM est modulé en largeur uniquement par la fréquence de la dent de scie. Chaque impulsion peut avoir une largeur variable comprenant N périodes 1/f1. Je vois pas l'intérêt d'introduire la fréquence f0 dont tu parles ?
D'ailleurs, je vois pas comment on peut définir la "fréquence" du signal PWM lui-même, vu que par définition même il n'est pas périodique !

En résumé, si tu définis un signal PWM avec une base de temps T pour les calculs numériques, tu imposes à la sortie d'être pendant nT à l'état haut puis pendant mT à l'état bas, avec n+m=une constante qui sera la période du signal de sortie.


Il y a plusieurs façons d'obtenir un signal PWM a partir d'un signal analogique. La contrainte dont tu parles ici (et la fréquence f0) s'applique peut être à certaines méthodes de conversion numérique mais dans la méthode "traditionnelle" (utilisation d'une dent de scie et d'un comparateur), je vois pas.

Si tu imagines un flux DSD à 10MHz (pour rester sur mes chiffres qui "tombent rond"), alors tu peux avoir une suite quelconque de 0 et de 1, sans cette contrainte du type n+m=cst. Cela montre bien que les 2 formats ne sont pas équivalents.


oui, sauf que visiblement on a pas les mêmes références pour le PWM.
Le PWM dont je parles, il est vraiment pas loin d'un DSD.

Mon PWM à moi (:lol:), il est expliqué ici par exemple :
http://power.ece.uiuc.edu/Balog/images/ ... /frame.htm

Slide 11 pour le signal direct en fonction de l'entrée.
ajds
 
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Message » 23 Avr 2003 13:04

ajds a écrit:Tout à fait, mais c'est bien l'objectif ;)
Bon, on est bien d'accordsur ce point !

f1 ca peut être la fréquence du signal triangulaire (plus précisement en dent de scie) dont j'ai parlé plus haut.
En principe, ce signal triangulaire est injecté en entrée A d'un comparateur avec le signal analogique en entrée B et ca donne le signal PWM en sortie.
Là, tu parles de la génération ANALOGIQUE d'un PWM, alors qu'on parle d'ampli NUMERIQUE dans ce sujet !!!! :roll:
Ce que tu dis est vrai pour un ampli analogique en classe D (que certains appellent à tord "ampli numérique" pour de pures raisons marketing), mais cela ne me semble pas rentrer dans le cadre du sujet.

Ce que je décris, c'est la façon classique de générer un signal PWM en sortie d'un processeur ou autre puce numérique.
Il existe pas mal de µC par ex qui ont un (ou plusieurs) péréphérique PWM interne qui fonctionne sur ce principe : tu indiques au péréphérique la fréquence du PWM (correspondant à la fréquence de la dent de scie en analogique et correspondant à la fréquence f0 de ma description), et le rapport cyclique, et le péréphérique se débrouille tout seul pour générerle signal de sortie.
Evidement, si tu veux une sortie variable, il faut rafraichir suffisament souvent la valeur du rapport cyclique (idéalement à chaque cycle de la fréquence de sortie).
Ma fréquence f1 apparait alors tout simplement comme l'horloge du cpu, qui va déterminer la précision sur le rapport cyclique, puisque les durée à l'état haut et à l'état bas seront des multiples de la durée d'un cycle d'horloge cpu.

D'ailleurs, je vois pas comment on peut définir la "fréquence" du signal PWM lui-même, vu que par définition même il n'est pas périodique !
Pour moi, la fréquence d'un PWM est par définition la fréquence des fronts montants (ou des fronts descendant, c'est la même).
Cette fréquence est d'ailleurs bien constante et égale à la fréquence du signal en dent de scie si on prend ton PWM généré de façon analogique.
Cette fréquence est d'ailleurs parfaitement nesurable en sortie d'un circuit PWM (je l'ai déja fait).
Ce n'est pas parce que ton signal n'est pas totalement périodique, qu'il ne présente pas certaines caractéristiques périodiques !

En résumé, si tu définis un signal PWM avec une base de temps T pour les calculs numériques, tu imposes à la sortie d'être pendant nT à l'état haut puis pendant mT à l'état bas, avec n+m=une constante qui sera la période du signal de sortie.


Il y a plusieurs façons d'obtenir un signal PWM a partir d'un signal analogique. La contrainte dont tu parles ici (et la fréquence f0) s'applique peut être à certaines méthodes de conversion numérique mais dans la méthode "traditionnelle" (utilisation d'une dent de scie et d'un comparateur), je vois pas.
Ce qui m'embète dans ton discours, c'est que ce que tu décris icic encore n'est valable QUE pour la génération purement "analogique" d'un PWM, c'est à dire que tu décris le CAS PARTICULIER des ampli de classe D, qui ne sont pas pour moi des ampli numériques. Ce sont des ampli qui travailent en commutation, mais sans aucun traitement numériques.
Ce genre d'ampli de classe D n'a donc selon moi rien à voir avec l'utilisation d'une chaine en "tout numérique", puisqu'ils imposent d'avoir un signal analogique en entrée !
Les vrais ampli numériques fonctionnant en PWM ne disposent PAS d'un générateur de signal triangle (même pas logiciel !), et fonctionnent alors sur le principe que j'indique (avec dans bien des cas beaucoup de subtilités supplémentaires, comme la fréquence de sortie varialbe, etc...).



oui, sauf que visiblement on a pas les mêmes références pour le PWM.
Le PWM dont je parles, il est vraiment pas loin d'un DSD.
Non, tu te trompes : la création d'un PWM tel que tu l'indiques impose que sur une période du signal triangulaire, il y a au plus 1 fois l'état haut et 1 fois l'état bas. par contre lesdurées respectives peuvent être quelconques, en fonction du signal à traiter.
Alors que poour un flux DSD, le nombre de transitions entre état haut et état bas sur une durée donnée n'est pas constant, et la durée dans chaque état est discrétisée. Cela fait donc bien une double différence importante entre ton "PWM analogique" et le DSD.



Mon PWM à moi (:lol:), il est expliqué ici par exemple :
http://power.ece.uiuc.edu/Balog/images/ ... /frame.htm

Slide 11 pour le signal direct en fonction de l'entrée.
Ok, c'est bien la description d'un ampli en classe D, mais c'est assez loin d'un flux DSD...
La façon de générer un flux DSD est assez différente sur le fond : il ne faut pas oublier que pour numériser en DSD, le comparateur n'est lu qu'à intervalle de temps fixe, et que la sortie du comparateur est réinjectée sous forme intégrale à l'entrée, ce qui permet d'ailleurs de se passer de signal sinusoïdal !


Encore une fois, cette description que tu fais du PWM n'est pas fausse, mais ce n'est pas du tout du "numérique", ce n'est que de la classe D !
Cela ne correspond donc pas à la génération numérique d'un PWM, et c'est assez loin du DSD...

C'est d'ailleurs là où je trouve qu'à l'heure actuelle règne une énorme confusion dans la tête de pas mal de gens (dont la tienne on dirais ?:wink:) entre les "vrai" ampli numériques (= ampli avec une entrée numérique et sortie travaillant en commutation, sans aucun passage en analogique entre les 2) et les ampli en classe D que l'on appelle à tort ampli "numériques", bien qu'ils n'en soient pas.... :roll:
Je pense même que cette confusion est volontaire dans le discours de certaines marques ou certains importateurs, pour"surfer" sur l'image du numérique.


Bon, AJDS, je crois qu'on est encore partis pour une longue discussion avant de se comprendre ! :wink: :roll: :wink:

a+

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Message » 23 Avr 2003 13:55

jbcauchy a écrit:Là, tu parles de la génération ANALOGIQUE d'un PWM, alors qu'on parle d'ampli NUMERIQUE dans ce sujet !!!! :roll:
Ce que tu dis est vrai pour un ampli analogique en classe D (que certains appellent à tord "ampli numérique" pour de pures raisons marketing), mais cela ne me semble pas rentrer dans le cadre du sujet.


Tout à fait. La plupart des amplis dits "numériques" travaillent en fait dans ce mode. C'est le cas des amplis pro tels la série Digam de Powersoft, les BCA de Crown ect.

Ce que je décris, c'est la façon classique de générer un signal PWM en sortie d'un processeur ou autre puce numérique.
Il existe pas mal de µC par ex qui ont un (ou plusieurs) péréphérique PWM interne qui fonctionne sur ce principe : tu indiques au péréphérique la fréquence du PWM (correspondant à la fréquence de la dent de scie en analogique et correspondant à la fréquence f0 de ma description), et le rapport cyclique, et le péréphérique se débrouille tout seul pour générerle signal de sortie.
Evidement, si tu veux une sortie variable, il faut rafraichir suffisament souvent la valeur du rapport cyclique (idéalement à chaque cycle de la fréquence de sortie).
Ma fréquence f1 apparait alors tout simplement comme l'horloge du cpu, qui va déterminer la précision sur le rapport cyclique, puisque les durée à l'état haut et à l'état bas seront des multiples de la durée d'un cycle d'horloge cpu.


A ma connaissance, les seuls amplis qui ont une entrée numérique (PCM) sont les TACT. Je sais qu'ils sont en PWM mais aucune idée de la manière dont le signal PCM est ensuite converti en PWM. Surement de la façon dont tu le décris, il sérait intéréssant de trouver des infos techniques sur les TACT !

Sinon, les DivaTech et les BelCanto travaillent en PWM à partir d'un signal visiblement numérique vu que le principe du TriPath est une boucle de contre-reaction assurée par un DSP. Par contre, ils ont des entrées analogiques, ce qui est logique vu que les modules TriPath sont des circuits intégrés avec entrée analogique. Ce qui se passe réellement à l'intérieur du TriPath (ADC, comparateur dent de scie ??), c'est un vrai mystère !



Pour moi, la fréquence d'un PWM est par définition la fréquence des fronts montants (ou des fronts descendant, c'est la même).
Cette fréquence est d'ailleurs bien constante et égale à la fréquence du signal en dent de scie si on prend ton PWM généré de façon analogique.
Cette fréquence est d'ailleurs parfaitement nesurable en sortie d'un circuit PWM (je l'ai déja fait).
Ce n'est pas parce que ton signal n'est pas totalement périodique, qu'il ne présente pas certaines caractéristiques périodiques !


Je comprends pas : la fréquence des fronts montants et descendants et irrégulière vu que chaque impulsion est de largeur variable. Tu est sur que tu n'as pas plutot mesuré la fréquence moyenne donnée par un frequencemètre ?


Ce qui m'embète dans ton discours, c'est que ce que tu décris icic encore n'est valable QUE pour la génération purement "analogique" d'un PWM, c'est à dire que tu décris le CAS PARTICULIER des ampli de classe D, qui ne sont pas pour moi des ampli numériques. Ce sont des ampli qui travailent en commutation, mais sans aucun traitement numériques.
Ce genre d'ampli de classe D n'a donc selon moi rien à voir avec l'utilisation d'une chaine en "tout numérique", puisqu'ils imposent d'avoir un signal analogique en entrée !
Les vrais ampli numériques fonctionnant en PWM ne disposent PAS d'un générateur de signal triangle (même pas logiciel !), et fonctionnent alors sur le principe que j'indique (avec dans bien des cas beaucoup de subtilités supplémentaires, comme la fréquence de sortie varialbe, etc...).


oui, j'ai pris le PWM version "analogique" car mon but est essentiellement de montrer qu'un signal DSD peut être considéré comme un PWM et peut piloter directement un étage classe D sans aucune conversion, d'ailleurs on est bien d'accord sur ce point ;)

Non, tu te trompes : la création d'un PWM tel que tu l'indiques impose que sur une période du signal triangulaire, il y a au plus 1 fois l'état haut et 1 fois l'état bas. par contre lesdurées respectives peuvent être quelconques, en fonction du signal à traiter.
Alors que poour un flux DSD, le nombre de transitions entre état haut et état bas sur une durée donnée n'est pas constant, et la durée dans chaque état est discrétisée. Cela fait donc bien une double différence importante entre ton "PWM analogique" et le DSD.

Ok, c'est bien la description d'un ampli en classe D, mais c'est assez loin d'un flux DSD...
La façon de générer un flux DSD est assez différente sur le fond : il ne faut pas oublier que pour numériser en DSD, le comparateur n'est lu qu'à intervalle de temps fixe, et que la sortie du comparateur est réinjectée sous forme intégrale à l'entrée, ce qui permet d'ailleurs de se passer de signal sinusoïdal !

Encore une fois, cette description que tu fais du PWM n'est pas fausse, mais ce n'est pas du tout du "numérique", ce n'est que de la classe D !
Cela ne correspond donc pas à la génération numérique d'un PWM, et c'est assez loin du DSD...


Les méthodes de génération d'un PWM et d'un DSD sont radicalement différente, ca c'est clair et je suis d'accord avec toi. Mais cela étant dit, quand on regarde la tete d'un signal DSD et celle d'un signal PWM pour un même signal analogique (prenons une sinusoide toute bête) la ressemblance est stupéfiante !

Voici un PWM :
Image

Voici un DSD :
Image

Bon l'amplitude de la sinusoide n'est pas identique et surtout la fréquence du triangle du PWM est bien inférieure à celle du DSD. Mais on peut assez facilement extrapoler en imaginant une fréquence du triangle identique à celle du DSD : je pense que les signaux finaux seront vraiment très très proches ;)


C'est d'ailleurs là où je trouve qu'à l'heure actuelle règne une énorme confusion dans la tête de pas mal de gens (dont la tienne on dirais ?:wink:) entre les "vrai" ampli numériques (= ampli avec une entrée numérique et sortie travaillant en commutation, sans aucun passage en analogique entre les 2) et les ampli en classe D que l'on appelle à tort ampli "numériques", bien qu'ils n'en soient pas.... :roll:
Je pense même que cette confusion est volontaire dans le discours de certaines marques ou certains importateurs, pour"surfer" sur l'image du numérique.


Tout à fait, la plus grande confusion règne.
En ce qui me concerne, je m'intéresse essentiellement aux amplis travaillant directement à partir d'un signal DSD à haute fréquence de commutation, tel les Sharp et les prochains Sony.

Les TACT, TriPath ou Digam, c'est surement très bien pour la partie basse du spectre mais leur fréquence commutation limitée (250-500 Khz) me fait douter de leurs capacités dans le haut du spectre, en dehors des considérations de conversions diverses nécéssaires.

Bon, AJDS, je crois qu'on est encore partis pour une longue discussion avant de se comprendre ! :wink: :roll: :wink:


oui, mais toujours très intéressantes ;)
ajds
 
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Message » 23 Avr 2003 14:30

Sinon, j'ai oublié de donner l'URL du site d'ou j'ai extrait l'image PWM :

http://powerdesigners.com/InfoWeb/desig ... M/pwm.shtm

On peut y voir plusieurs méthodes pour générer du PWM. Elles ne sont pas exhaustives, il en existe plein d'autres. Par exemple, Crown ont une méthode à eux :
http://www.crownaudio.com/amp_htm/amp_info/bca.htm

En fait, mon point de vue est qu'il existe plusieurs sortes de PWM et plusieurs façons d'obtenir un signal PWM, de ce fait on ne peut pas vraiment dire qu'il existe une méthode de référence : dans cette optique, le DSD est simplement une des variantes possibles qui permet d'obtenir directement un signal PWM apte à piloter un étage de puissance Classe D.
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Message » 23 Avr 2003 16:02

ajds a écrit:
jbcauchy a écrit:Là, tu parles de la génération ANALOGIQUE d'un PWM, alors qu'on parle d'ampli NUMERIQUE dans ce sujet !!!! :roll:
Ce que tu dis est vrai pour un ampli analogique en classe D (que certains appellent à tord "ampli numérique" pour de pures raisons marketing), mais cela ne me semble pas rentrer dans le cadre du sujet.


Tout à fait. La plupart des amplis dits "numériques" travaillent en fait dans ce mode. C'est le cas des amplis pro tels la série Digam de Powersoft, les BCA de Crown ect.
On est d'accord !
Et c'est bien pour cela que je considère qu'à l'heure actuelle il existe assez peu d'ampli numérique sur le marché...

Sinon, les DivaTech et les BelCanto travaillent en PWM à partir d'un signal visiblement numérique vu que le principe du TriPath est une boucle de contre-reaction assurée par un DSP. Par contre, ils ont des entrées analogiques, ce qui est logique vu que les modules TriPath sont des circuits intégrés avec entrée analogique. Ce qui se passe réellement à l'intérieur du TriPath (ADC, comparateur dent de scie ??), c'est un vrai mystère !
S'il y a une contre-réaction numérique avec un DSP, selon moi onne peut plus à proprement parler de sortie PWM ! D'ailleurs, je me souviens avoir vu quelquepart que la fréquence de sortie de ces puces n'étaient pas constante mais dépendait du signal ?


Je comprends pas : la fréquence des fronts montants et descendants et irrégulière vu que chaque impulsion est de largeur variable.
Si tt regardes bien le slide que tu avais donné en lien, tu verras que la trnasition entre l'état bas et l'état haut se fait à l'instant où le signal dent de scie "retombe", donc cette transition se fait à intervalle de temps fixe. On peut donc bien définir une période de répétition de ton signal PWM, et son inverse, qui est sa fréquence !
Pour les fronts descendants du PWM, leur instant est "quelconque", mais tu sais qu'il y en a exactement 1 et 1 seul entre chaque front montant, donc tu peux définir la périodicité des fronts descendant. Bien évidement cette fréquence présente un important "jitter" en instantané, mais cela ne l'empèche pas de la définir et de la mesurer !

D'ailleurs, si tu passais ton signa lPWM dans un filtre passe-bas qui coupe un peu au-dessus de la fréquence en question (pour supprimer les harmoniques), tu obtiendrais un sinus (sans doute bruité en phase à cause du rapport cyclique variable), ce qui prouve bien que ton signal PWM contient une raie à la fréquence en question, que l'on retrouverait sans problème en faisant une fft : une raie à la fréquence que j'ai donné, et des harmoniques d'amplitude assez fluctuante en fonction du signal en entrée.

Tu est sur que tu n'as pas plutot mesuré la fréquence moyenne donnée par un frequencemètre ?
Ben, si le fréquencemenètre compte les fronts montants, le moyennage n'intervient pas : il donne le bon résultat ! S'il compte les fronts descendants, le moyennage permet simplement d'éliminer la composante fluctuante de "jitter" pour retrouver la fondamentale.

Enfin, pour finir, je ne vois pas pourquoi tu t'échines à refuser la notion de fréquence à ce signal : il n'est pas totalement périodique au sens s(t+1/f)=s(t), mais et alors ? On trouve des tas d'autres cas où le signal n'est pas parfaitement périodique et où on peut quand même définir la notion de fréquence ! Si on suivait ton raisonnement, on ne pourrait plus appliqué la notion de fréquence aux signaux audio par ex !!! Car les signaux audio sont très rarement proches d'un signal périodique (l'amplitude, la fréquence, la phase, le contenu harmonique sont tout le temps en train de changer).


oui, j'ai pris le PWM version "analogique" car mon but est essentiellement de montrer qu'un signal DSD peut être considéré comme un PWM et peut piloter directement un étage classe D sans aucune conversion, d'ailleurs on est bien d'accord sur ce point ;)
à moitié seulement : le principe de l'étage de sortie travaillant en commutation estle même, mais la répartition temporelle des états haut et bas ne suit pas du tout les même lois, doncon ne peut pas superposer les 2 !

Les méthodes de génération d'un PWM et d'un DSD sont radicalement différente, ca c'est clair et je suis d'accord avec toi. Mais cela étant dit, quand on regarde la tete d'un signal DSD et celle d'un signal PWM pour un même signal analogique (prenons une sinusoide toute bête) la ressemblance est stupéfiante !
Ils se ressemble, ok, mais ce n'est pas la même chose !
pour prendre une image, prenons l'exemple de la compression de données audio : le mp3, le DTS, le Dolby-digitla sont 3 formats qui utilisent le même principe : compresser un flux PCM avec pertes, en utilisant un modèle psycho-acoustique pour minimiser l'impact des pertes sur lerendu global. On peut donc considérer qu'ils sont similaires dans les bases de fonctionnement (en dehors du nombre de canaux limité à 2 en mp3), mais ils sont loin d'être identiques pour autant.

La comparaison DSD/PWM, c'est pareil : ils ont des principes de base très similaires, mais ils sont franchement différents sur le détail de la réalisation, et on ne peut pas superposer les signaux obtenus.

Bon l'amplitude de la sinusoide n'est pas identique et surtout la fréquence du triangle du PWM est bien inférieure à celle du DSD. Mais on peut assez facilement extrapoler en imaginant une fréquence du triangle identique à celle du DSD : je pense que les signaux finaux seront vraiment très très proches ;)
mais non ! Si la fréquence du signal dent de scie du PWM est 2.8MHz, il restera encore une grosse différence entre DSD et PWM :
- la durée à l'état haut du PWM sera quelconque en restant toujour strictement inférieure à 1 période du cycle 2.8MHz, et idem pour la durée à l'état bas.
- la durée à l'état haut du flux DSD sera toujour un multiple entier de la période du cycle 2.8MHz, idem pour l'état bas.
On voit donc bien que même si l'allure macroscopique est similaire, les signaux sont assez différents de part leur construction...
Il ne faut pas oublier que le DSD est un signal qui est par nature quantifié dans le domaine temporelle (les transitions sont à des instants bien définis, multiples de la période de base), alors que le PWM analogique ne l'est pas : la durée à l'état haut est par définition non quantifiée.
C'est d'ailleurs pour cela que le PWM obtenu par le schéma que tu cites est quelquechose qui n'est pas du tout numérique !


C'est d'ailleurs là où je trouve qu'à l'heure actuelle règne une énorme confusion dans la tête de pas mal de gens (dont la tienne on dirais ?:wink:) entre les "vrai" ampli numériques (= ampli avec une entrée numérique et sortie travaillant en commutation, sans aucun passage en analogique entre les 2) et les ampli en classe D que l'on appelle à tort ampli "numériques", bien qu'ils n'en soient pas.... :roll:
Je pense même que cette confusion est volontaire dans le discours de certaines marques ou certains importateurs, pour"surfer" sur l'image du numérique.

Tout à fait, la plus grande confusion règne.
En ce qui me concerne, je m'intéresse essentiellement aux amplis travaillant directement à partir d'un signal DSD à haute fréquence de commutation, tel les Sharp et les prochains Sony.

Les TACT, TriPath ou Digam, c'est surement très bien pour la partie basse du spectre mais leur fréquence commutation limitée (250-500 Khz) me fait douter de leurs capacités dans le haut du spectre, en dehors des considérations de conversions diverses nécéssaires.
Bien d'accord avec toi là dessus ! Viviement les VRAIS ampli numériques démocratisés.

Et pareil concernant les ampli en PWM dans le haut du spectre : c'est pour cela que je citais les caissons de basse avec ampli en classe D : vu la faible bande passante demandé (jusqu'à 200hz grand maximum), le fonctionnement en PWM tel que tu l'as décrit ne pose pas de problème et assure un rendement élevé et une bonne tenue dans le grave.

Pour éspérer avoir des bons résultats en ampli PWM avec une bande passante équivalent à du DVD-a en 24/192 ou du DSD, il faudrait avoir une fréquence de découpage bien plus élevée (disons atteindre le MHz par ex). mais bien évidement la puissance de calcul demandée au DSP augmente d'autant, donc le prix !!! Revoila encore l'avantage de la simplicité du DSD sur l'ampli de puissance. :wink:

Bon, AJDS, je crois qu'on est encore partis pour une longue discussion avant de se comprendre ! :wink: :roll: :wink:

oui, mais toujours très intéressantes ;)
Certe, certe ! :wink: 8)
mais je vois d'ici arriver les remarques de certains du style : "ils parlent en quelle langue :o ", ou "y'a encore un bug sur le forum, maintenant tous les messages s'affichent en grec ancien" :wink: :lol: :wink: :wink:

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Message » 23 Avr 2003 16:32

ajds a écrit:On peut y voir plusieurs méthodes pour générer du PWM. Elles ne sont pas exhaustives, il en existe plein d'autres
Oui, je suis bien d'accord pour dire qu'il y a plusieurs façon de générer du PWM, c'est pour cela que j'ai dit que ton explication était un cas particulier. Tout comme mon explication (avec les fréquences f0 et f1) estle cas particulier des péréphériques PWM inclus dans de nombreux µC et autres DSP.


dans cette optique, le DSD est simplement une des variantes possibles qui permet d'obtenir directement un signal PWM apte à piloter un étage de puissance Classe D.
Là, je ne suis plus d'accord : encore le DSD ne rentre pas vraiment dans la catégorie des signaux PWM, même s'il peut servir à commander un étage en classe D.

Je m'explique : PWM veut dire en français "modulation de largeur d'impulsion". Or pour le DSD, l'impulsion n'est pas du tout modulée en durée, car le DSD est modulé en NOMBRE d'impulsions de durée calibrée.

Je dirais donc plutot que dans la famille des signaux capables de commander un étage en classe D, il y a plusieurs grandes catégories : le PWM est une catégorie, le DSD est un exemple d'une AUTRE catégorie, et il existent encore d'autres catégories ne correpsondant pas à la définition du PWM qui peuvent alimenter directement un étage en classe D.

Par exemple, les alim à découpage peuvent généralement être présentés comme un circuit en classe D (c'est un étage "single end" il est vrai..) suivi d'un transfo (ou d'une simple self) et d'un redressement. La commande de régulation n'est pas forcément PWM, cela peut être des modes discontinus (c'est à dire qu'on commande l'étage en classe D à fréquence et rapport cyclique CONSTANTS, et qu'on coupe tout simplement le fonctionnement de l'étage dès que le seuil est atteint, puis qu'on le redémarre dès que la tension chute, etainsi de suite), ou des modes en modulation de fréquence, etc...
Le cas de découpage discontinu est une régulation somme toute sommaire, et ne pourrait certainement pas être employé pour amplifier un signal audio (encore que ? avec une fréquence assez élevé, pourquoi pas ?), mais cela reste tout de même un cas bien concret de commande d'un étage en classe D sans passer par du PWM !


Bref, selon moi, limiter la commande d'un étage en classe D au fonctionnement en PWM me parait beaucoup trop limitatif !

Mais peut-être est-ce simplement une question de vocabulaire ? Car visiblement, pour toi dès qu'on a une succession d'états haut et bas qui attaquent un étage en classe D, tu considères cela comme du PWM ?
Perso, je pense que bien des cas existants n'en font pas partie, dont le DSD ! :wink:

Je sais pas si tu saisis mieux ma pensée ? :roll:


jean-Baptiste
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Message » 23 Avr 2003 16:40

jbcauchy a écrit:Mais peut-être est-ce simplement une question de vocabulaire ? Car visiblement, pour toi dès qu'on a une succession d'états haut et bas qui attaquent un étage en classe D, tu considères cela comme du PWM ?
Perso, je pense que bien des cas existants n'en font pas partie, dont le DSD ! :wink:


Effectivement, je pense qu'il s'agit plus d'une question de vocabulaire, parce ce que quand tu dis :

Je m'explique : PWM veut dire en français "modulation de largeur d'impulsion". Or pour le DSD, l'impulsion n'est pas du tout modulée en durée, car le DSD est modulé en NOMBRE d'impulsions de durée calibrée.


Pour moi et en francais : quand on mets "un nombre d'impulsions de durée calibrée" cote à cote dans l'espace temporel on obtiens justement "une série d'impulsions de largeur variable", la largeur étant une fonction du signal d'entrée, ce qui correspond tout à fait à la définition de base du PWM.

;) 8)
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