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Ampli numerique

Message » 19 Sep 2003 9:35

salut tout le monde

Je ne suis pas novie dans le bon vieux HC, mais je voudrais savoir quelles sont les avantages de ces futures ampli numerique que tout le monde parle!
dirtyharry
 
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Message par Google » 19 Sep 2003 9:35

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Message » 19 Sep 2003 11:15

Salut,
dirtyharry a écrit:Je ne suis pas novie dans le bon vieux HC, mais je voudrais savoir quelles sont les avantages de ces futures ampli numerique que tout le monde parle!

J'aimerais bien moi aussi :D
A part qu'il n'y a pas de conversion a/n entre les éléments....
bernardb
 
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Message » 19 Sep 2003 12:32

Ca dépends de quels amplis numériques on parles.

Il y a beaucoup de versions différentes pour une même appellation "ampli numérique" !
ajds
 
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Message » 19 Sep 2003 13:19

ajds a écrit:Ca dépends de quels amplis numériques on parles.

Il y a beaucoup de versions différentes pour une même appellation "ampli numérique" !

Ah ben rien que ça déja c'est interressant !

Tu crois que tu pourrais en dire plus à des béotiens Ajds ? ;)

Merci,
bernardb
 
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Message » 19 Sep 2003 13:45

Un petit avertissement pour commencer : ce qui suit n'est que ma vision personnelle de la technologie des amplis numériques, elle est sujete à caution et comporte surement des erreurs, car je ne suis pas un spécialiste de la chose et encore moins un professionnel du domaine !

Pour dégrossir le problème, on peut dire :

l'amplification dite "numérique", classe D, permets d'avoir en soi les avantages suivants :

- meilleur rendement du système => alimentation plus petite, dissipateurs petits, donc gain de poids, d'espace, de consomation electrique et moins de chaleur dégagée. Pour donner une image, cela permets de mettre toute la puissance d'un bloc Rotel RMB-1095 dans une boite de Marantz SR-6300 !
- meilleure linéarité de la puissance. Par le principe de la commutation, la puissance disponible aura moins tendance à s'écrouler par rapport à la charge
- pas de distorsion de croisement par rapport à un ampli classique classe AB
- pas de différences de linéarité et de comportement entre les alternances positives et négatives du signal, toujours par rapport à la classe AB
- pas de distorsion thermique : dans un ampli analogique classique, l'echauffement du transistor en fonction du signal provoque une légère modification du comportement de ce dernier, ce qui diminue la linéarité de réponse en puissance de l'ampli
- distorsion réduite en mode "ouvert" c'est à dire sans boucle de contre reaction. (Attention ce n'est pas vrai pour tous les designs classe D). Cela implique une boucle de CR moins importante et améliore ainsi la réponse impulsionnelle et donc ca diminue la TID (Transcient Intermodulation Distorsion)
- distorsion d'intermodulation faible : dans un ampli analogique, les fréquences en entrées se mélangent et provoquent des signaux non-harmoniques en sortie. Le design d'un ampli classe D évite ce phénomène. Il faut préciser que cette forme de dirtorsion est la plus génante à l'écoute (bien plus génante que la distortion harmonique classique) mais que, bien entendu, elle est rarement précisée et encore moins mesurée, allez savoir pourquoi ...
- pas de distorsion de phase : dans un ampli analogique, la phase du signal varie en fonction de la charge, surtout dans les basses fréquences. Ce n'est pas le cas dans un classe D.
- spectre de distorsion harmonique homogène : pas de préférence pour les harmoniques paires (tubes) ou impaires (transistors). Cela implique aussi qu'un ampli numérique n'a ni un son "tubes" ni un son "transistor". En principe c'est neutre de ce point de vue.
- pas d'écrétage violent : dans un design analogique, si l'on pousse l'ampli aux limites, il va écréter le signal et provoquer des harmoniques HF pleine puissance qui vont détruire les tweeters. Rien de tel dans un design classe D, si le signal d'entrée est trop fort, ca va simplement augmenter progressivement la THD, mais il n'y aura pas d'écretage violent.

Les inconvénients maintenant :
- distorsion harmonique (THD) en général plus élevée qu'un design analogique, c'est lié au découpage du signal
- sonorité rugeuse dans le haut du spectre : apparait quand la fréquence de découpage est trop faible
- filtre de sortie génant. Le gros principe d'un ampli classe D est de mettre un filtre passe-bas analogique en sortie pour enlever les fréquences liées à la commutation. A l'inverse d'un ampli analogique dont la source de courant (le transistor) est connectée directement sur la charge (l'enceinte), un ampli numérique va ajouter un filtre analogique en sortie qui ne manquera surement pas d'interagir avec celui intégré dans l'enceinte !


Ensuite, quand un ampli de classe D est combiné avec un chemin tout numérique du signal, c'est à dire aucune étape de transformation analogique entre les 2, on obtiens les avantages suivants :
- aucune perte d'information de l'entrée à la sortie, transparence absolue
- aucune perte à faible niveau d'écoute : dans un design 100% numérique, il est possible de faire un controle de volume 100% sans pertes, cf le design de Sony

En outre, la technologie Sony reduit fortement un des inconvéniens cité plus haut "sonorité rugeuse dans le haut du spectre" car la commutation se fait à très haute fréquence, celle du DSD, c'est à dire 2.8 Mhz.

Il subsiste un inconvénient majeur dans les amplis numériques d'aujourd'hui, c'est le filtre analogique de sortie. Nul doute que celui ci disparaitra un jour, quand on verra apparaitre des enceintes dites "numériques" (par abus de langage) qui prendrons en entrée le signal commuté direct (que l'on peut donc appeler numérique par abus de langage) et intégrerons directement le filtrage passe-bas nécéssaire en même temps que les autres filtres classiques (grave, medium, aigu).
Dernière édition par ajds le 19 Sep 2003 13:54, édité 1 fois.
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Message » 19 Sep 2003 13:53

ajds a écrit:... intégrerons directement le filtrage passe-bas nécéssaire en même temps que les autres filtres classiques (grave, medium, aigu).

A priori, rien de compliqué... suffit de filtrer le tweater.
Donc ca ne devrait pas tarder a arriver. Non ? Avec pourquoi pas, une position sur les ampli numeriques :sorties filtree oui/non.
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Message » 19 Sep 2003 14:00

loloboy a écrit:A priori, rien de compliqué... suffit de filtrer le tweater.
Donc ca ne devrait pas tarder a arriver. Non ? Avec pourquoi pas, une position sur les ampli numeriques :sorties filtree oui/non.


Oui, tout à fait, mais disons que ca demande quand même un changement global dans toute l'industrie audio, aussi bien au niveau des amplis (présence d'un switch filtré/non filtré) que des enceintes qui devrons avoir éventuellement une entrée "numérique" et une entrée analogique classique.

On peut éventuellement envisager qu'une seule entrée soit dispo et donc avec un filtre passe-bas systématique au niveau du tweeter, mais ca serait désavantager les possesseurs d'amplis analogiques traditionnels donc il faudra du temps pour que cela se mette en place !

Mais en tout cas, ca donne des perpectives très intéressantes pour le DIY : celui qui se contruit son enceinte peut mettre directement le filtre passe-bas sur son tweeter et virer celui de l'ampli :D
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Message » 19 Sep 2003 14:06

re,

Ben ça a l'air sympa :D
C'est beau le futur ;)
bernardb
 
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Message » 19 Sep 2003 16:51

Ensuite, quand un ampli de classe D est combiné avec un chemin tout numérique du signal, c'est à dire aucune étape de transformation analogique entre les 2, on obtiens les avantages suivants :
- aucune perte d'information de l'entrée à la sortie, transparence absolue


la question à douze mille, mon cher ajds, et sans aucune volonté de polémique, pour ma culture personelle on va dire

pourquoi sachant que sur un drive cd de l'extraction du signal à la sortie numérique on a deja des pertes (ou tout du moins des différences flagrantes de résultat d'écoute), on aurait aucune perte d'information sur un ampli numérique ?
adol
 
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Message » 19 Sep 2003 17:00

Parce qu'en partant du drive, tu as une conversion optique/numerique.
Une fois que tu as une signal purement numerique qui traverse une simple cable, les pertes sont tres limitées. Reste principalement le pb du jitter qui ne doit plus etre trop audible a 2,??? MHz.
Non ?
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Message » 19 Sep 2003 17:02

ajds a écrit:Mais en tout cas, ca donne des perpectives très intéressantes pour le DIY : celui qui se contruit son enceinte peut mettre directement le filtre passe-bas sur son tweeter et virer celui de l'ampli :D


J'y pensais...
Mais virer le filtre de l'ampli me parraissait etre une operation assez delicate ;)
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Message » 19 Sep 2003 17:23

adol a écrit:la question à douze mille, mon cher ajds, et sans aucune volonté de polémique, pour ma culture personelle on va dire

pourquoi sachant que sur un drive cd de l'extraction du signal à la sortie numérique on a deja des pertes (ou tout du moins des différences flagrantes de résultat d'écoute), on aurait aucune perte d'information sur un ampli numérique ?


Les pertes constatées dans ce cas, sont dues à 2 choses :

1) problèmes de lecture sur le CD qui engendre des erreurs de lecture et donc de l'interpolation et donc des erreurs, on est d'accord qu'ici (les amplis 100% numérique), il n'est pas question de lire un quelconque support, l'ampli se contentant de prendre un signal numérique à un bout et de le transmettre, donc ce cas la n'est pas à prendre en compte ici

2) problèmes d'horloge plus au moins précise entrainant du jitter au niveau du DAC

Seul le cas 2) a donc une éventuelle influence, mais en l'occurence, on ne parles pas des données mais du timing de ces dernières. De la même manière qu'un bit reste un bit à l'intérieur d'un PC qui véhicule des gigabits d'information par seconde, il en est de même pour les amplis 100% numérique d'ou le qualificatif de "aucune perte".

Pour ce qui est du jitter, ca reste un problème (encore que, lisez la suite ;) ) mais il faut voir 2 choses :
- le problème de jitter est juste déplacé ici, c'est à dire qu'au lieu d'apparaitre en sortie de DAC sur le lecteur, il apparaitra en sortie de puissance sur l'ampli. Donc au final, on n'a rien changé, on a juste déplacé l'endroit ou le phénomène va apparaitre et l'influence de l'ampli la dessus peut être considérée comme très faible
- les Sony implémentent dans leur interface iLink, un protocole anti-jitter qui supprime completement ce dernier au niveau des aspect transmission. Pour résumer, les données numériques issues du lecteur sont stockées dans un buffer, elles sont ensuite extraites du buffer de manière totalement asynchrone par rapport au débit d'entrée, au rythme de l'horloge maitre de l'ampli. Le débit d'envoi du lecteur est ensuite modulé grace à des commandes spécifiques de controle qui permettent de s'assurer que le buffer ne sera jamais vide ni débordé.
Ensuite, pour les liaisons SPDIF standard (non iLink) le Sony implémente un mécanisme de remise en forme et de récupération de la bonne horloge, qui est très intéressant, il consiste à recaler systématiquement l'horloge récupérée sur l'horloge maitre. De ce fait, le jitter est totalement éliminé, la seule possibilité pour que le système se trompe soit que le jitter introduit soit supérieur à la moitié de la période d'horloge ce qui est extrèmement peu probable. C'est la techno "Clean Data Cycle" et "Synchronous Time Accuracy Controler" qui apparait dans le document PDF technique que j'ai posté un peu partout :D

Donc pour résumer :
- les données sont parfaitement conservées bit pour bit
- en interface iLink le jitter est nul
- en interface SPDIF, 2 mécanismes évolués sont implémentés pour annuler toute forme de jitter.

La conclusion est bien qu'il n'y a aucune perte d'information entre l'entrée et la sortie, on pourrait même aller plus loin en disant qu'il y a même carrément une restauration de l'information originale.

Quand je vous dis que ces amplis Sony sont vraiment l'état de l'art actuel en traitement audio, vous allez peut être finir un jour par me croire :lol:
ajds
 
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Message » 19 Sep 2003 17:23

J'ai entendu parler d'une tentantive d'enceinte dite numérique (model unique expériemtale) il y a de sa une 20ene d'année mais peut concluente au niveau son à l'épauque. "to be continued..."
dufy
 
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Message » 19 Sep 2003 17:35

dufy a écrit:J'ai entendu parler d'une tentantive d'enceinte dite numérique (model unique expériemtale) il y a de sa une 20ene d'année mais peut concluente au niveau son à l'épauque. "to be continued..."


Je ne penses pas qu'on parle de la même chose, les enceintes que j'ai qualifié abusivement de "numérique" plus haut, n'ont rien de numérique en soi, c'est juste l'interface (la liaison ampli-enceinte) qui est "numérique".

Il faut prendre comme définition du terme "numérique" ici : un signal constité d'alternances binaires ON/OFF. Et encore, on est loin de cette définition avec les Sony, qui contrairement aux amplis PWM Classe D traditionnels n'implémentent pas une simple modulation binaire. La modulation est double : binaire d'un coté dans le domaine temporel(comme le PWM classique), une modulation dérivée du PWM et appelée C-PLM (Complementary Pulse Width Modulation) et pseudo-analogique de l'autre dans le domaine de l'amplitude, c'est le Pulse Height Volume Control qui comme son nom l'indique sert à controler le volume de sortie. Je parles de pseudo-analogique car le nombre de valeurs possibles ne sont pas infinies, elles sont limitées au nombre de graduation de volume possibles, typiquement 100 valeurs distinctes si on prends un volume gradué de -100 dB à 0 dB et qui varie par pas de 1 dB.
ajds
 
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Message » 19 Sep 2003 21:25

ajds a écrit: Il subsiste un inconvénient majeur dans les amplis numériques d'aujourd'hui, c'est le filtre analogique de sortie. Nul doute que celui ci disparaitra un jour, quand on verra apparaitre des enceintes dites "numériques" (par abus de langage) qui prendrons en entrée le signal commuté direct (que l'on peut donc appeler numérique par abus de langage) et intégrerons directement le filtrage passe-bas nécéssaire en même temps que les autres filtres classiques (grave, medium, aigu).

C'est un gros problème que tu soulèves là.

Comme je n'ai pas lu tout ton thread sur les amplis Sony, est-ce le cas du Sony TA-9000ES ?

A +.
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