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Programmer des circuits d'amplification

Message » 06 Nov 2016 0:20

Bonsoir,

Il existe aujourd'hui des circuits d'amplification classe D dits "FDA", incorporant un certain nombre de fonctions de régulation, mais nécessitant une programmation adéquate pour leur mise en oeuvre.
Toujours besoin des connaissance classique de l'électronique audio autour, mais cette particularité me semble un frein à leur développement aujourd'hui.
J'ai pu lire sur le forum certains dont la profession est la programmation de circuits, notamment pour l'industrie.
Il faut forcément un temps d'adaptation pour se familiariser avec un nouvel environnement de développement, mais cela me semble être le lot quotidien de tout développeur, pas un obstacle insurmontable...j'ai plutôt le sentiment que le frein à cela vient surtout d'un manque de "croyance" dans l'intérêt de ces circuits, de leur capacité à permettre de bons systèmes d'amplification.
Est-ce bien le cas, ou y a-t-il d'autres raisons qui m'échappent...?
Je ne cherche pas à convertir qui que ce soi, juste pour comprendre ce qui limite aujourd'hui le développement de cette techno en laquelle je crois. Mais je ne suis pas connaisseur, alors il me parait fort possible que certaines conditions m'échappent...
loandsound
 
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Message par Google » 06 Nov 2016 0:20

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Message » 06 Nov 2016 10:08

Salut :) perso je pense que l'on ne coupera pas au tout numérique et qu'il y aura toujours une frange de personne avec de l'analogique, comme c'est le cas aujourd'hui avec le vinyle.
Le problème avec le numérique c'est que très facilement tu peux faire quelque chose "qui marche" mais c'est la règle des 80/20 : pour s'approcher de la perfection il faut multiplier les efforts.
le fait de découper un signal en échantillon engendre tout un tas de problème , quantization, aliasing, jitter, et pour compenser ça il faut déployer de lourd moyens avec la nécessité de connaitre de la théorie ou des maths qui ne sont pas nécessaire pour écrire 10 lignes de code en arduino.
exemple, tu achètes un Teensy3 , tu installes arduino et la libraire pjrc audio et tu peux sans problème sortir de la musique directement du CortexM4 en 10 minutes pour moins de 30balles.
Pour envoyer moins de 200hz vers un sub c'est probablement acceptable. mais si tu veux extraire toutes les subtilités sonore d'un enregistrement, avec moins de 10ppm de thd+n, alors la techno numérique n'est pas encore capable de le faire je crois.
Aussi un des gros problème c'est le réglage du volume sonore ou comment réduire une amplitude de 40 db sans nuire à la précision du signal...
la techno FDA c'est un surechantillonage massif ensuite une conversion 8bits avec insertion de bruit et conversion PWM et finalement filtrage, le tout sans contre reaction...alors ok pour le rapport qualité prix mais pour le reste attendre encore une decenie :oldy:
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maxidcx
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Message » 06 Nov 2016 16:20

Bonjour,

J'avais déjà compris que l'on n'atteindrait pas le must avec ce genre d'ampli, pour l'instant en tout cas, mais j'ai le sentiment qu'on peut tout de même arriver à mieux que ce qu'on trouve sur le marché aujourd'hui.
Mais s'il faut pour cela un gros investissement temps en se tapant des formules mathématiques et autres algorithmes complexes, je comprend que cela soit dissuasif, au regard des limites de la techno elle même...
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Message » 06 Nov 2016 16:40

ben disons qu'avec un ampli "numérique" il faut ramener le flux disons 24bit@96khz a une succession de 0..1 voire -1/0/1 a une fréquence plus elevé, par exemple 2.8mhz avec le dsd de base, ou 96mhz en sortie de pwm d'un bon cortex. et du coup il y a un peux de mathématique :hehe: quand on a de la contre réaction pas de problème, le bazar s'auto ajuste. mais rare sont les solution numériques asservies car il faudrait un ADC sans temps de latence et avec une précision comparable à celle d'une solution DAC donc cela reviendrait au même.

piloter un HP de sub avec un cortex et un bridge H de quatre transistor c'est envisageable. mais faire de la hifi avec une bonne résolution et en prenant en compte un volume d'écoute variable dans une plage de 48db ç'est un gros challenge
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Message » 06 Nov 2016 18:52

Au risque de te sembler naîf, je pensais que ces algorithmes étaient intégrés dans ces circuits, (un peu comme un processeur de PC comporte ses jeux d'instruction, mais en beaucoup plus ciblé) et qu'il fallait les appeler par programmation, fonction de ce que l'on souhaitait faire.
Et j'avais le sentiment que nombre de ces fonctions n'étaient pas forcément utilisées, ou pas toujours correctement...
Pour la contre-réaction, je sais qu'elle n'est pas vraiment possible en l'état sur ces circuits.
Mais si j'ai bien compris, ces circuits fonctionnent à tension constante (ou sensée l'être), et c'est le courant qui doit varier en fonction de l'impédance.
Il ne me semblait pas impossible que certaines instructions permettent cet ajustement en interne, même si d'une précision approximative...
Mais est-ce vraiment le cas finalement ? Certains d'entre vous ont-ils étudié cette question ?

Mais je comprendrais aussi que cela ne motive pas grand monde, parce qu'il ne serait de toute façon pas possible d'en faire des amplis d'une très grande précision.
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Message » 06 Nov 2016 20:10

ben je penses que tu as le point : on peux acheter un T.amp 400 pour 120 balles et un dac à base de es9023 pour 50 balles, alors si on se lance dans une approche R&D il faut que ça soit pour obtenir quelque chose qui dépasse ce niveau de qualité, ou alors pour de l'expérimentation, ce que j'aime bien aussi :)
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Message » 06 Nov 2016 23:24

Merci pour tes réponses Maxidcx ,

Je ne sais pas encore si mes croyances sur les fonctions des circuits FDA sont justes, mais je sais au moins que cette techno laisse sceptique une grande majorité de DIYeurs.
Et c'est vrai que les chiffres ne sont pas flatteurs (taux d’échantillonnage par exemple), mais je crois que ceux qui auraient d'abord regardé les chiffres de la chromecast n'auraient jamais parié sur ses qualités.
Mais on est dans le loisir, alors aucune raison de plancher sur des projets qui ne nous émoustillent pas...
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Message » 07 Nov 2016 23:52

Au risque de déblatérer, les solutions FDA actuelles sont orientées cout/compacité/efficacité énergétique point barre.
Pour faire des "objets sonores", c'est génial, il y a vraiment de quoi faire. Pour faire des amplis caisson qui déménagent, aussi.
Par contre pour faire de l'amplification "Haute Fidélité", le marché n'est pas mur. Seule la vielle et quasi confidentielle techno Zetex reprise par CSR tentait une incursion extrêmement prometteuse dans ce domaine, le reste étant purement proprio (Pioneer, Yamaha etc ...).
Donc à moins de signer une batterie de NDA avec Qualcom/CSR (ceux qui font apt/X) si ils veulent bien pour avoir les docs des CSRA6600/1 et très certainement abandonner l'idée de faire un dev DIY (comment sourcer ces chips ???), c'est pour l'instant une impasse.

Le fond de la chose, c'est que ces techno "numériques" ne nous sont accessibles qu'au travers de circuits "intégrés". Le circuit ne fait pas plus/mieux que ce pour quoi il a été conçu.
En techno analogique, est accessible a l'amateur éclairé des réalisations exceptionnelles comme le UP et beaucoup beaucoup d'autres. Ces réalisations sont faites en techno discrète.
Existe aussi en analogique des techno "intégrés" ou quasi intégré assez exceptionnelles comme chez feu National Semiconductor (maintenant Ti). Ces techno sont mourantes : le classe D est entrain de les su-planter sur le marché, elles n'ont plus que quelques amateurs éclairés pour clients.
Une techo FDA en discret (cpu + dsp + convertion + driving + boucle etc ...) est possible, mais d'une complexité hallucinante mélangeant toutes les problématiques fondamentales aussi bien en analogique qu'en numérique, algo et théorie de traitement du signal etc....
Bref le gars qui a lui tout seul va remplacer l'ex BE Zetex, il est pas né... Mais imaginons que....
La/les cartes a faire réaliser, la pléthore de composants à souder, si ils sont encore soudable par l’amateur représenterai un coup total tout bonnement insensé.

On est sur de la bonne vielle métrique technique. Il n'y a pas d'histoire de "croyance" dans tout ça. N'en déplaise à certain, le numérique n'a rien de "magique".
Aujourd'hui on sait traiter de manière optimale qualitativement parlant la conversion Numérique analogique en petits signaux et l'amplification de puissance en analogique. Le tout avec une complexité globale contenue. Par contre c'est bof bof d'un point de vue compacité/cout/rendement.
On sait faire de l'amplification de puissance analogique en numérique, avec un très bon ratio rendement/compacité/cout. La techno intrinsèque est compliquée, la mise en œuvre est délicate même si elle parait simple car nécessite de maitriser la partie "analogique" et de puissance de cette techno soit disant "numérique" (qui, c'est mon adage récurent, n'est que vue de l'esprit : tout n'est qu'analogique) On est encore loin de l'optimal, question de marché.
Le FDA permet encore d'optimiser plus loin le ratio compacité/cout/rendement énergétique, c'est sa raison d'être d'un point de vue stratégie industrielle. La partie qualitative n'est même pas une variable d'ajustement dans cette stratégie. L'objectif est d'améliorer le ratio compacité/cout/rendement des techno précédentes sans trop sacrifier aux perfs qualitatives, si possible. On est très très très loin de l'objectif d'égaler qualitativement les meilleurs "standards" tout en les optimisant d'un point de vue compacité/cout/rendement, voire d'un jour les dépasser.

Toute cette réflexion est valable même en restant sur du bon vieux 16bits/44.1khz.
Tazz28
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Message » 08 Nov 2016 12:27

Tazz28 a écrit:Une techo FDA en discret (cpu + dsp + convertion + driving + boucle etc ...) est possible, mais d'une complexité hallucinante mélangeant toutes les problématiques fondamentales aussi bien en analogique qu'en numérique, algo et théorie de traitement du signal etc....
Bref le gars qui a lui tout seul va remplacer l'ex BE Zetex, il est pas né... Mais imaginons que....

Ne crois tu pas que sur le forum , on aurait pas les compétences nécessaires ?
Pas un seul gars, mais à 3 ou 4 ?

Tazz28 a écrit:La/les cartes a faire réaliser, la pléthore de composants à souder, si ils sont encore soudable par l’amateur représenterai un coup total tout bonnement insensé..

Le DIY, c'est aussi une passion qui a un coût . On ne recherche pas forcement le meilleur rapport qualité/prix, seulement le rapport amusement/prix.
Je vois sur ce forum des personnes qui achète de nombreux HP , parfois coûteux, juste pour les tester ....
J´avais la télé, mais ça m´ennuyait. Je l´ai r´tournée... d´l´aut´ côté c´est passionnant
tcli
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Message » 09 Nov 2016 0:36

Je suis d'accord, mais on fait tous ça comme hobby quand la "vraie" vie nous le permet. C'est déjà difficile de se "gérer" tout seul et je suis toujours admiratif du temps et de l'énergie que certains arrivent à y consacrer.
Alors coordonner la "gérance" de trois ou quatre personnes sur un périmètre de compétence aussi large avec un degré de "pointitude" aussi poussé (désolé pour les "images" et le pseudo Français :-? ) ce serait un tour de main en soit :D
Quand je vois déjà comme c'est compliqué à plein temps et à grand coup d'€ en environnement professionnel ...

Par contre je te l'accorde et c'est ce qui fait la spécificité de HCFR, sous ses faux airs, ce forum doit receler toutes les compétences requises.

Pour le cout, je te rejoint, néanmoins les budgets à engager seraient j'en air peur dans un autre rapport d'échelle. Mais je me fais peut être des idées et mériterais que ceux qui maitrisent les fondamentaux se penchent sur le sujet. Pour ma part, je suis trop court sur la partie théorique de traitement du signal.
Tazz28
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Message » 09 Nov 2016 12:01

dans un projet de ce genre, ce qui intéresserait bien c'est comment transformer le 24bit pcm en un flux binaire "idéal" (genre DSD bien sur) directement sur le bus I2S, qui pourraient être injecté dans un intégrateur en aval du dsp de manière à éviter l'utilisation d'un DAC, sans pour autant créer une usine à gaz si ce n'est un reclocking élémentaire avec un quartz super low phase noise.
en sortie I2S avec un bclk de 12mhz et le noise shape ki va bien ca commence à faire.
En plus avec un codage différentiel on doit pouvoir s'affranchir de la qualité du rail d'alim.
on pourrait aussi réfléchir (calculer) pour envoyer un signal pour l'échantillon N+1 qui soit un "delta" avec le N, comme ca on pourrait inclure le circuit de commutation dans une boucle de contre réaction le plus en aval possible près du HP. en fait plutôt que d'envoyer un signal absolu et d’organiser une contre réaction d'ans l'étage d'amplification, on peux peut être organisé l'étage d'amplification pour qu'il fonctionne en différentiel (au lieu de raisoner G/1+H on peux peut etre fixer G à 1 et bosser sur H(s) ... reste le fichu problème du volume, ou comment réduire de 40db en lossless
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Message » 09 Nov 2016 12:17

Scytales avait posté cette étude très intéressante mais malheureusement sans exemples concret (on les comprends)
http://www.hypex.nl/docs/papers/AES112BP.pdf
Amicalement, Mao
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Message » 09 Nov 2016 13:07

très bon, merci, et ca date de 2002 :)
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Message » 09 Nov 2016 13:21

Il me semble que la question de base portait sur les circuits dédiés existants. :siffle:
Il existe aujourd'hui des circuits d'amplification classe D dits "FDA", incorporant un certain nombre de fonctions de régulation, mais nécessitant une programmation adéquate pour leur mise en oeuvre.

Ce sujet aurait dû être fusionné avec l'autre, mais bon.

Il n'y a pas de programmation au sens d'algorithmes dans ces circuits, mais toute une série de paramètres à configurer.
Quelques calculs sont parfois nécessaires, mais de mémoire TI tout comme ST proposent un soft permettant d'effectuer calculs et autres conversions binaires en fonction des options que l'on choisi.
Il n'y a donc pas vraiment "d'améliorations" possibles par rapport aux ampli Chinois.
Par contre il serait possible d'utiliser certaines fonctions pour dévier du but initial; par exemple amplis pour enceintes actives.

Quand à faire un ampli DIY, le problème n'a pas changé : c'est pas simple et couteux comme le dit Tazz28.
Il y a la partie numérique mais aussi la partie puissance, tout cela demande de la compétence, du temps, de l'argent pour un résultat que l'on sait ne sera pas au niveau de l'attende.
thierryvalk
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Message » 10 Nov 2016 22:42

thierryvalk a écrit:Ce sujet aurait dû être fusionné avec l'autre, mais bon.


Ma question était très ciblée, et sans commune mesure avec le sujet très généraliste auquel tu fais allusion, donc non, il n'y avait pâs lieu de la fondre dans la masse.

thierryvalk a écrit:Il n'y a pas de programmation au sens d'algorithmes dans ces circuits, mais toute une série de paramètres à configurer.
Quelques calculs sont parfois nécessaires, mais de mémoire TI tout comme ST proposent un soft permettant d'effectuer calculs et autres conversions binaires en fonction des options que l'on choisi.
Il n'y a donc pas vraiment "d'améliorations" possibles par rapport aux ampli Chinois.

Je ne vois pas bien la corrélation entre le début du texte et ta conclusion. Cela ressemble bien plus à une conviction (maintes fois affirmée déjà) qu'à une déduction logique, ou mieu encore, des tests effectués en la matière...

thierryvalk a écrit:Par contre il serait possible d'utiliser certaines fonctions pour dévier du but initial; par exemple amplis pour enceintes actives.

Oui, un signal reçu en simultané, et les trois voies pilotées par une même horloge. Le rendement et le faible coût de ces circuit permetraient d'nevisager ce genre de réalisation à coût très contenu.

thierryvalk a écrit:Quand à faire un ampli DIY, le problème n'a pas changé : c'est pas simple et couteux comme le dit Tazz28.

Pour reproduire un simple ampli FDA, assurément, et la partie amplification pure serait moins performante qu'un très bon AB, c'est acquis, Mais pour faire un ampli 3voies avec filtrage actif ? Et si l'on incorpore la partie lecteur, en sortant directement du lecteur en PWM (pour réduire au strict minimum les conversions du signal), comme l'avait soulevé tcli un jour....?
Tu admettait toi même que l'on savait désormais faire des amplis bien plus fidèles que ne peuvent l'être les enceintes d'aujourd'hui, et je serais tenté d'y ajouter les raccordements et toutes les conversions du signal, la correction des HP (à commencer par la phase), l'atténuation de certaines réflexions, dans le grave particulièrement, puisque très difficiles à corriger en passif....
L'enjeu sonore ne me semble plus vraiment du côté de l'ampli, sans dire pour autant qu'il n'a pas son importance bien sur...

thierryvalk a écrit:Il y a la partie numérique mais aussi la partie puissance, tout cela demande de la compétence, du temps, de l'argent pour un résultat que l'on sait ne sera pas au niveau de l'attende.

Pour le temps, la connaissance, malheureusement oui, ce pourquoi je ne milite plus pour des choses que je ne sais pas faire moi même.
Pour l'argent, cela reste très relatif sur cette les circuits FDA comme les lecteurs réseaux...pas vraiment un frein en soi.
Pour le résultat....une conviction de ta part, mais pas une vérité. Personne ne peut l'affirmer aujourd'hui, puisque personne n'a creusé le sujet ET testé...

Mais rassures toi, j'en ai fini de ce genre de propos. Je faisait une dernière réponse à tes affirmations répétées, mais j'ai perdu le goût de défendre ce sujet. De toute façon, l'histoire s'écrira aussi bien sans moi, je ne suis qu'un voyageur imprudent sur les forums audios...
loandsound
 
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