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Les amplificateurs de puissance : blocs mono et 2 canaux

Gain 26/32dB des ampli pro et atténuateur d'entrée

Message » 30 Jan 2014 16:10

Bonjour

Je possède des JBL Pro Cinema 3678 et je songe parfois à passer en bi-amplification. Mon installation n'étant pas définitive (salon traité), je n'ai pas franchi le pas pour le moment.
A force de lire les forums traitant du problème de gain des ampli, je n'ai pas franchi le pas. Mais j'avoue que cette histoire de gain sélectionnable sur les amplis a parfois éveillé des questions chez l'électronicien que je suis (je m'intéresse plus à l'électronique numérique).

Il y a peu, je cherchais à écrire un nouveau sujet d'examen d'électronique sur l'ampli OP pour mes étudiants de DUT GEII.
Je regarde les schémas des étages d'entrée des XP1000,XP2500 et XP3500 (AOP en déssymétriseur, amplification, filtrage) ... super pour faire un sujet qui puisse en plus éveiller un peu d'intérêt chez mes étudiants. Je m'intéresse au sélecteur de gain et, surprise, il se trouve juste au début de l'étage d'entrée (à la suite du déssymétriseur). Il m'avait semblé lire régulièrement sur les forums que le réglage s'opérait au niveau de la contre-réaction ... ce qui m'avait étonné car ce n'est évidemment pas si simple (changer le gain via la contre-réaction ne change pas que le gain; possible donc mais pas si simple).

Parenthèse pour les possesseurs de PxxxS Yamaha : aucun complexe à avoir par rapport à la série XP. Hormis le gain sélectionnable sans intérêt pour nous (voir suite), toute la ligne de traitement du signal est la même dans les 2 cas (schéma de l'ampli de puissance identique, même ampli OP à l'entrée). Les différences sont les possibilités de filtrage (que nous bypassons avec les sélecteur à l'arrière de l'ampli) et le contrôle à distance pour les XP (sans effet sur le signal et inutile pour nous).

Retour au gain. Dans le doute, je regarde d'autres schémas d'amplis (pour ceux que ça intéresse, ce site http://elektrotanya.com/).

YamahaTxn : haut de gamme et gain sélectionnable à 26 ou 32 dB. Examen du schéma : étage d'entrée de -3.4 dB de gain, ensuite le sélecteur de gain se contentant d'insérer -6 dB pour un gain de 26dB, sinon bypass pour le 32dB, le dernier élément dans la chaîne de gain est l'étage d'amplification de puissance avec 35,5dB de gain fixe (bilan : 32.1dB ou 26.1dB).
Comme je ne veux pas me fier à un seul exemple, je regarde un autre ampli.
Lab FP6400 : plusieurs gains ajustables en intervenant au niveau du déssymétriseur de l'étage d'entrée. Même philosophie donc.

Conclusion (certes avec 3 exemples seulement) : gain ajustable ou pas, l'étage de puissance conserve un gain constant (cela me semble justifié pour conserver un fonctionnement optimal de la structure pour les différentes sensibilités d'entrée; ce qu'un simple changement de contre-réaction ne garantirait pas).

Pourquoi cette remarque ? Parce que pour le moment, je n'ai pas parlé des potentiomètres d'atténuation de ces amplis. L'analyse des schémas montre qu'ils sont placés peu après le sélecteur de gain (directement après ou juste à la suite des filtres analogiques situés après l'étage du sélecteur de gain).

Moralité (je ne dis pas que c'est vrai pour tous les amplis) : pour un ampli disposant d'un sélecteur de gain 26/32 dB, les 2 opérations suivantes :
- sélecteur sur 26 dB et gain à 0 dB sur le potentiomètre,
- sélecteur sur 32 dB et gain à -6 dB sur le potentiomètre
seront rigoureusement identique au niveau de la chaîne de gain (logique) et le positionnement rapproché dans l'étage d'entrée du sélecteur de gain et du potentiomètre d'atténuation indique que le niveau de bruit entre les 2 solutions sera également identique à la sortie de l'ampli.

J'en déduis que pour cette classe d'amplis, le sélecteur de gain n'apporte rien de plus que le réglage d'atténuation de ces amplis quant au niveau du bruit qui pourrait être perçu sur la compression.(*)
Si vous avez un ampli avec gain sélectionnable (26/32dB par exemple), faites l'expérience précédente avec gain à 26dB, atténuateur à 0, et gain à 32dB, atténuateur à -6dB, source éteinte. Pas de différence au niveau du souffle dans les enceintes.
Autre expérience, même sans sélecteur de gain : jouer sur l'atténuateur d'entrée et écouter le souffle dans les enceintes (attention, toujours à source éteinte) : souffle constant dans les enceintes.

Explications : lorsque la source est éteinte (filtre actif, préampli), vous entendez le bruit intrinsèque des étages d'amplifications (et des quelques ampli OP sur le trajet du signal dans les étages d'entrée de l'ampli). Comme le gain se règle dès l'entrée, le bruit intrinsèque en sortie ne change pas.

Je ne suis absolument pas connaisseur sur les normes des niveaux d'entrée (dBu, dBv, ...Pro, Grand public ...). Je constate que la puissance maximale des amplis est atteignable quelque soit le gain sélectionné (au niveau du sélecteur, atténuateur placé à 0dB) et que c'est la sensibilité d'entrée qui change.

Et j'en conclus qu'un ampli ne présentant pas le sélecteur de gain n'est pas un handicap, le potentiomètre doit être utilisé pour le remplacer avec un effet identique.(*)

Pourquoi la présence de ces sélecteurs ? Je suppose que c'est un outil plus commode et plus parlant pour les pros que de jouer sur l'atténuateur de l'ampli (on le met à 0dB et la connaissance de la chaîne de gain se fait avec le sélecteur de gain et les éléments Xover ... situés en amont). C'est plus clair qu'une lecture de l'atténuateur.

Conséquence pour nos installations : aucune obligation de disposer d'un sélecteur de gain. Il suffit de régler l'atténuateur d'entrée de l'ampli en conséquence. Ce qui est amusant, c'est que cela devient rapidement frustrant pour certains de se retrouver avec un ampli d'une puissance énorme pour une compression et de devoir finalement l'utiliser avec un atténuateur placé à entre -25dB et -15dB. On a l'impression que l'ampli fonctionnera moins bien parce que sous utilisé (on retrouve souvent ce genre d'idée à la lecture du forum). Tout cela n'est que la conséquence de prendre des ampli de 350 à 500W pour des compressions qui n'encaissent de toutes façons que 50 à 100W et qui sortiront déjà 110dB à 1W ... Ce n'est donc pas une impression, l'ampli sera effectivement sous exploité; ce qui ne veut pas dire qu'il fonctionnera mal. Ce qui est clair, c'est que sa puissance n'est pas en adéquation.

Ce qui change, c'est l'amplification par l'ampli du bruit de la source en amont (le filtre actif, le préampli). En diminuant le gain de l'ampli (sélecteur ou atténuateur cranté en façade), on limite l'amplification du bruit du filtre actif et du préampli. D'une façon générale, il convient donc de laisser les premiers étages réaliser le gain maximum compte tenu de la dynamique globale à atteindre et de la dynamique d'entrée de l'étage suivant (le préampli puis le filtre actif puis l'ampli).

Ce qui rejoint ce que précise thxrd de ne pas baisser le niveau à l'entrée du filtre actif mais plutôt à la sortie, filtre actif qu'il faut donc faire fonctionner à son maximum de dynamique de sortie.

(*) une réserve à tout ça. Pour que la puissance maximale de l'ampli puisse être atteinte (si on l'a choisi, c'est aussi pour la puissance qu'il peut délivrer), il ne faut pas écrêter ses étages d'entrée (avec des AOP alimenté en +/- 15v, cela donne 22dBu) ce qui pourra se produire en fonction de l'élément placé en amont.

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Eric
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Message par Google » 30 Jan 2014 16:10

 
 
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Message » 30 Jan 2014 20:01

Intéressant tout çà merci beaucoup :thks:
mikematrix
 
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Message » 30 Jan 2014 20:30

Merci pour ces informations :thks:
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Message » 31 Jan 2014 0:53

Super intéressant à, c est pour cela que je suis partit sur des Yamaha p5000s.
Pas encore tester, pour bientôt :hehe:

Tu utilise quoi pour l EQ un dcx !!??

:thks:
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Message » 31 Jan 2014 1:07

wxcvbn1 a écrit:Super intéressant à, c est pour cela que je suis partit sur des Yamaha p5000s.
Pas encore tester, pour bientôt :hehe:

Tu ne seras pas déçu. J'ai un P3500S sur les 3678 passives pour l'instant et j'aime beaucoup le résultat obtenu avec cet ampli.

wxcvbn1 a écrit: Tu utilise quoi pour l EQ un dcx !!??

Jusqu'ici j'utilisais les paramétriques de mon intégré Yamaha RXV2600. Le système YPAO ne me donne pas de résultat agréable à l'écoute mais les Yamaha ont l'avantage de permettre un réglage manuel des cellules paramétriques.
Je suis sur la voie d'une installation avec PC en préampli et JRiver au commande. Autant je préfère XBMC pour l'utilisation au quotidien et la navigation; autant JRiver permet une gestion du son vraiment pointu. La correction est donc maintenant réalisée avec JRiver. Je suis seulement en phase de test avant mon déménagement dans la maison que je rénove (ce ne sera pas une salle dédiée mais un salon assez largement dédié et traité).
A terme, JRiver + carte son pro + un empilage de P3500S (ou autre de la série).
Eric HT
 
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Message » 31 Jan 2014 18:26

Eric HT a écrit:A terme, JRiver + carte son pro + un empilage de P3500S (ou autre de la série).

Intéressante comme solution.

Et quoi comme carte son pro ? Une RME ?
Avec cela çà te permet aussi de faire du filtrage actif ? (pour peu qu'il y a suffisamment de sortie bien entendu :D)
mikematrix
 
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Message » 31 Jan 2014 19:06

Pour moi ce sera certainement une MOTU (828 ou 896) en firewire (j'ai pris un mini PC NUC Intel avec sortie Thunderbolt dans cette perspective). J'ai ouvert un fil ici où plusieurs forumeurs font part d'expériences concrètes avec cette approche : http://www.homecinema-fr.com/forum/post177987172.html
Eric HT
 
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Message » 31 Jan 2014 21:28

2 belles machines :wink:
Vais aller un peu voir ton post, çà pourrait m'intéresser pour tester un peu çà ayant une xonar st + sa carte d'extension 6 canaux, c'est certainement pas au même niveau que la motu mais çà doit être sympa et çà me permettrais de comparer çà face à un ampli HC haut de gamme.
Par contre çà fait encore un projet à tester :mdr:
mikematrix
 
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Message » 31 Jan 2014 21:37

perso,la carte son h6 en pré-amp est une aubaine en hc..quelle dynamique en general,j'ai hésiter suite au prix souvent délirant d'un ampli hc digne de la hifi.... après,le medium est légèrement en avant sur la xonar,typique de la carte hc!!
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Gain 26/32dB des ampli pro,atténuateur d'entrée,Modification

Message » 31 Jan 2014 23:59

La xonar doit permettre de bons débuts pour expérimenter.

Une remarque en passant. Enfin, 2.

La première, c'est que j'ai initié ce post suite à une réponse sur Cinetips. Alors je fais aussi quelques copier/collers.

Ci-dessous la seconde remarque, copie donc d'un complément fourni sur cinetips.

Le changement du gain au niveau de la contre-réaction de l'ampli permet bien entendu d'abaisser le bruit intrinsèque de l'ampli dans un même rapport.
A étant le coef d'amplification en boucle ouverte de l'ampli.
B le taux de contre-réaction.
L'amplification du bruit interne de l'ampli passe en boucle fermée à 1/(1+AB) # 1/(AB)
Le signal est amplifié par A/(1+AB) # 1/B
Dans les faits, A est généralement grand devant 1/B ; le # traduit la simplification qui en résulte.

Cela traduit l'intérêt de la modification opérée par Jean-Pierre dans le cas des Crown à DSP intégrés qui avait nécessité un peu plus qu'un simple changement de deux résistances comme on pourrait l'imaginer sans entraîner d'instabilité de l'ampli.

A noter que je n'ai pas vu les schémas de ces Crown mais je me demande également si les atténuateurs n'avaient pas la mauvaise "idée" d'être placés devant les DSP, entraînant des effets délétères sur le niveau de bruit à leur sortie relativement au signal.

Sur les Yamaha Pxx00S, le réseau de contre-réaction est visiblement plus simple à appréhender que celui des DSi (enfin, je me fie au XTi car je n'ai pas les schémas des DSi).
Image
Le gain est géré par les résistances R477, R478, R466 et vaut G = 20*log(1+(R477+R478)/R466) = 32.1dB
Moyennant un ajustement de ces résistances et de R465 et C457 pour conserver l'équilibre au niveau de l'étage différentiel et de la caractéristique en fréquence (j'omets l'incidence de C455 qui doit être largement dimensionnée en première approche), on peut aisément ramener le gain de l'étage d'amplification à 26dB au lieu des 32.1dB initiaux.

A expérimenter...
Eric HT
 
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Message » 01 Fév 2014 12:23

Tu commences quand :hehe:
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Message » 01 Fév 2014 13:30

mikematrix a écrit:Tu commences quand :hehe:

Pas avant un bon moment. Je dois aménager mon salon, réaliser les traitements acoustiques. Faire l'acquisition du matériel qui me manque pour le moment (je n'ai qu'un P3500S pour le moment) et pas encore la carte son Motu qui m'intéresse. Mais ça se fera. Les composants sont assez facilement accessibles. Il faut que j'étudie l'incidence des capacités (rien de difficile mais il faut que je prenne un crayon).
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Message » 01 Fév 2014 13:58

Eric HT a écrit:
Pourquoi la présence de ces sélecteurs ? Je suppose que c'est un outil plus commode et plus parlant pour les pros que de jouer sur l'atténuateur de l'ampli. C'est plus clair qu'une lecture de l'atténuateur.


Je pense aussi que ce sélecteur permet d'apporter une atténuation supplémentaire au-delà de la plage de réglage extrême du potentiomètre, ce qui est peut-être parfois nécessaire, ou bien d'aligner facilement la chaîne de gain entre deux sources ayant des niveaux de sortie différents mais connus, sans toucher au potentiomètre. L'aspect pratique de ce réglage est donc évident.

Il est à noter que certains constructeurs (Yamaha, Quad, le 34 notamment, Kenwood) ont produit des préamplificateurs dans lesquels le réglage de volume est effectué en faisant varier le gain d'un étage amplificateur en modifiant sa contre-réaction. Mais je n'ai jamais vu cette technique appliquée, dans le domaine des grands signaux, à un amplificateur de puissance.

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Message » 01 Fév 2014 14:46

Scytales a écrit:
Eric HT a écrit:
Pourquoi la présence de ces sélecteurs ? Je suppose que c'est un outil plus commode et plus parlant pour les pros que de jouer sur l'atténuateur de l'ampli. C'est plus clair qu'une lecture de l'atténuateur.


Je pense aussi que ce sélecteur permet d'apporter une atténuation supplémentaire au-delà de la plage de réglage extrême du potentiomètre, ce qui est peut-être parfois nécessaire, ou bien d'aligner facilement la chaîne de gain entre deux sources ayant des niveaux de sortie différents mais connus, sans toucher au potentiomètre. L'aspect pratique de ce réglage est donc évident.

Il est à noter que certains constructeurs (Yamaha, Quad, le 34 notamment, Kenwood) ont produit des préamplificateurs dans lesquels le réglage de volume est effectué en faisant varier le gain d'un étage amplificateur en modifiant sa contre-réaction. Mais je n'ai jamais vu cette technique appliquée, dans le domaine des grands signaux, à un amplificateur de puissance.


Pour l'alignement aisé de la chaîne de gain, j'en parlais effectivement et c'est pour moi la principale raison d'être. Pour offrir une plus grande plage d'atténuation globale, j'y pensais également avec une certitude cependant : quand on commence à devoir atténuer de plus de 30dB, c'est peut-être aussi qu'on s'est fourvoyer dans le choix de l'ampli.

Je ne connaissais pas cette approche consistant à gérer le volume en changeant la contre réaction. Intéressant. J'ai peu d'expérience en matière de calcul de bruit dans les amplis et je me demande si cette technique permet de conserver un rapport signal/bruit quasi constant quelque soit la puissance fournie.
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Message » 01 Fév 2014 22:48

Eric HT a écrit:

Je ne connaissais pas cette approche consistant à gérer le volume en changeant la contre réaction. Intéressant. J'ai peu d'expérience en matière de calcul de bruit dans les amplis et je me demande si cette technique permet de conserver un rapport signal/bruit quasi constant quelque soit la puissance fournie.


Je crois que c'était très exactement l'objectif de Yamaha, qui l'expliquait dans les très bonnes brochures commerciales de sa gamme des années 80, brochures dont le contenu était assez technique.

Je vais recenser les préamplificateurs de ma connaissance qui exploitent cette technique de réglage de gain afin que tu puisses rechercher leurs schémas. Les anciens manuels de maintenance de Yamaha comportent parfois une partie importante consacrée à la théorie d'opération des schémas électroniques et c'est très intéressant. De mémoire, c'est aussi le cas des schémas du préamplificateur Quad 34, que je te recommande chaudement, car ils comportent de très nombreuses informations intéressantes sur les critères qualitatifs les plus cruciaux d'une électronique hifi, ce qui va, je pense, dans le sens de tes préoccupations.

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