Mesures de distorsion Spl, tension et courant

[JIM]

J'ai réalisé en novembre dernier une série de mesure que je souhaitais réaliser depuis plusieurs années !
Le but initial était d'aller chercher la petite bête dans le but d'identifier des différences claire de comportement entre amplis.

Premier test pour comparer mes amplis modifiés Yamaha p2500s à des modules classe D conçu pour être à très faible bruit. Le module classe D était un peu moins bruité malgré le niveau de bruit déjà extrêmement bas sur le Yam (-88dBV).

Le deuxième test a été de comparer le Proline qui est un monstre de puissance au même ampli Yamaha p2500s que j'utilise normalement sur le médium aigu. Choix volontaire pour augmenter les écarts de capacité sur le papier.

Pour ce test, j'ai mesuré la distorsion au micro, la distorsion sur la sortie des amplificateurs et la distorsion sur le courant.
La mesure du courant est réalisée avec une mesure différentielle aux bornes d'une résistance de puissance de faible valeur (shunt).

La conclusion s'est avérée que je n'ai pas été capable de détecter des différences notable sur les mesures entre les amplis comparés.
A la lumière de ces mesures, je me suis également fait la remarque que rechercher des niveaux de distorsion extrêmement bas sur un ampli qui fonctionne en source de tension n'a guère d'intérêt en regard de la distorsion ramenée par les Hps dans le courant.

Et j'ai commencé l'étude d'une carte permettant de faire passer mes amplis d'une contre réaction en tension à une contre réaction en courant. Un mix des 2 pour être exact. Projet en suspend faute de temps.

Mesures sur la compression JBL 2450 sans égalisation et à fort niveau. Suffisamment pour avoir 1% de disto.

DistoCompH2.png (61.13 Kio) Vu 1015 fois

DistoCompH3.png (76.13 Kio) Vu 1015 fois

Mesures sur le caisson (2 BMS 18s450 en parallèles)

DistoSubH2.png (66.4 Kio) Vu 1015 fois

DistoSubH3.png (63.22 Kio) Vu 1015 fois

[Dagda]

Intéressant !
Ca serait pas mal d'avoir l'impédance pour mettre en superposé avec ces courbes ? Possible ou pas ?

D.

[JIM]

Non calibré et donc en relatif mais voici l'allure des courbes d'impédance.
R=U/I directement à partir des mesures précédentes, calcul sous REW

Impedance.png (52.55 Kio) Vu 994 fois

[Dagda]

Ah dommage que ce soit les impédances calculées.

Ca serait intéressant de voir l'influence de l'impédance.

Tu as un schéma du montage que tu as fait ?

D.

[etmo]

Merci pour ces mesures. Le résultat n'est pas surprenant. On voit clairement une augmentation de la distorsion de courant en fonction du débattement de l'équipage mobile.

En gros la variation de BL et la variation d'inductances Le en fonction de la position de l'équipage modulent l'intensité du courants.

Maintenant si on pilote en tension en éliminant donc cette modulation du courant. La variation d'inductance et la variation de BL agiront cette fois avec une modulation de la tension.

Je ne vois pas où tu vas gagner en distorsion.

Suite à nos échanges sur le pilotage en courant, j'ai lu un thèse qui fait justement un comparatif sur l'influence du BL et du Le en pilotage en courant ou en tension. La THD et l'IMD ne change pas.

Temps que nous ne compensons pas les variations induites par les Variations de BL et LE de l'équipage mobile, nous aurons des distorsions.

Il faudrait connaître finalement la vitesse réelle. Mais malheureusement le BL fait varier l'accélération sans compter sur la variation de raideurs des suspensions suivant la position que j'ai occulté au départ.

Sans capteurs en temps réel, je ne vois pas comment réduire cette forme de distorsion provoquée par l'équipage mobile.

[Dagda]

Il n'y a pas un "white paper" chez Klippel sur le sujet ... ?

Après, j'entends bien le fait qu'il est peut-être meilleur de faire comme-ci ou comme ça, mais comme 100% de la production d'amplificateurs est une amplification en tension, hormis l'expérimentation et la curiosité, si la mise en place d'un amplificateur en courant est 10 fois plus contraignante et couteuse, l'intérêt est quand même nettement limité.

D.

[etmo]

Je vous redonnerai le lien trouver sur la thèse. Qui parle justement des pilotages en courant et en tension.

[etmo]

Après cela ne réglera pas le problème de fractionnement qui a des impacts sur la distorsion en amplitude et sur la directivité.

[etmo]

Ci-joint la thèse publier et accessible publiquement.

https://theses.hal.science/tel-00940463

C'est sur de petits écouteurs avec electronique embarquée mais la problèmatique ne semble très similaire.

[JIM]

Maintenant si on pilote en tension en éliminant donc cette modulation du courant. La variation d'inductance et la variation de BL agiront cette fois avec une modulation de la tension.

Je ne vois pas où tu vas gagner en distorsion.

Suite à nos échanges sur le pilotage en courant, j'ai lu un thèse qui fait justement un comparatif sur l'influence du BL et du Le en pilotage en courant ou en tension. La THD et l'IMD ne change pas.

Si on pilote en courant, la distorsion apparaitra sur la tension mais ce n'est pas la tension qui commande la bobine. Les non linéarités que l'on mesure au micro sont donc diminuées.
Cela n'est pas vrai pour tout les hps et tous les cas mais mes mesures montrent 2 cas où le gain devrait être réel.

La thèse en question porte sur des micro hp. Lors de l'essai, il y a un tableau 3.1 ou la disto est relevé pour plusieurs type de hp à quelques fréquence. L'amélioration est bien visible. La thèse conclue qu'il n'y a pas d'amélioration dans le cadre de mini hp.

2 liens ou tu trouveras de nette améliorations de disto grâce au pilotage en courant.
https://audioxpress.com/article/current ... ook-review
https://www.current-drive.info/disto/68

Si la commande en tension a été choisi, c'est qu'elle est bien plus simple. Une commande en courant est beaucoup plus complexe à mettre en œuvre.

[JIM]

Ah dommage que ce soit les impédances calculées.

Ca serait intéressant de voir l'influence de l'impédance.

Tu as un schéma du montage que tu as fait ?

D.

L'impédance est toujours calculée de cette façon sauf que la, je n'ai pas calibré la mesure car ce n'était pas l'objet.
C'est le taux de disto qui m'intéressait.

Pour la mesure de courant, mesure différentielle (carte son motu 8 pre) connectée aux bornes d'une résistance de shunt (0.5 Ohms de mémoire en série) sur le point froid de l'ampli. Cela permet d'avoir une faible tension de mode commun et de pouvoir amplifier avec le préampli de la carte sans risque.

[etmo]

2 liens ou tu trouveras de nette améliorations de disto grâce au pilotage en courant.
https://audioxpress.com/article/current ... ook-review
https://www.current-drive.info/disto/68

Si la commande en tension a été choisi, c'est qu'elle est bien plus simple. Une commande en courant est beaucoup plus complexe à mettre en œuvre.

Merci, Je comprends un peu mieux avec cette étude.

Je tenterais bien une expérience sur base d'ampli-OP avec un courant de sortie commandé en tension.
Un DSP en amont pourrait corriger la réponse en tension d'entrée pour tenir compte de la variation d'impédance de la charge en fonction de la fréquence. Sinon, la réponse en amplitude va suivre la courbe d'impédance de la charge.

Bon maintenant généraliser cela sur ma grosse installation, ça me semble hors de portée. Trop de canaux à gérer et on revient sur une classe d'amplification A ou AB avec une consommations énorme.
Existe-t-il des amplificateurs en PWM de qualité qui sortent en courant commandé par la tension d’entrée ?

[JIM]

Suite à ces mesures, j'ai commencé à concevoir une nouvelle carte d'entrée pour mes amplis.
Mon système est composé de 3xp2500s et de 3xp7000s. Ils disposent tous de la même carte d'entrée, carte d'entrée équipée d'une alim +-15V pour les de symétriseur à base d'AOP.
Et j'envisage la possibilité de repasser sur des p7000s supplémentaire pour les caissons.

Je posterai le schéma envisagé qui revient à ajouter une résistance de shunt entre le hp et la masse pour lire le courant et intégrer l'ampli dans la contre réaction globale d'un AOP. Résistance à faible inductance de 50w.
La mise au point ne se sera probablement pas simple, il y a quelques points de vigilance à traiter.
Il y a plusieurs boucles de contre réaction, le but est de limiter la contre réaction en courant à une valeur raisonnable.
Un ampli en courant sans hp n'est pas stable, gain infini !

Après effectivement, il est nécessaire de prendre en compte la modification de la courbe de réponse (qui peut être importante dans le grave) dans la réponse du filtre actif.
Pas de difficulté particulière à mon avis mais on comprend vite que ce n'est pas plug and play contrairement à un ampli classique qui fonctionne en source de tension !

D'après quelques avis éclairé, ça ne peut pas fonctionner avec les amplificateurs classe D qui ont une bande passante trop limitée. Risque d'instabilité important.


Comme je le disais, projet en suspend faute de temps car je ne juge pas cet essai/évolution primordial !
Je trouvais quand même intéressant de partage ces quelques mesure que l'on ne rencontre pas si souvent.

[Dagda]

...
Il y a plusieurs boucles de contre réaction, le but est de limiter la contre réaction en courant à une valeur raisonnable.
Un ampli en courant sans hp n'est pas stable, gain infini !
...
Pas de difficulté particulière à mon avis mais on comprend vite que ce n'est pas plug and play contrairement à un ampli classique qui fonctionne en source de tension !

Ca fait quand même deux points assez critiques pour un appareil grand publique

Comme je le disais, projet en suspend faute de temps car je ne juge pas cet essai/évolution primordial !
Je trouvais quand même intéressant de partage ces quelques mesure que l'on ne rencontre pas si souvent.

Par contre c'est en effet intéressant pour la compréhension

[etmo]

Après effectivement, il est nécessaire de prendre en compte la modification de la courbe de réponse (qui peut être importante dans le grave) dans la réponse du filtre actif.
Pas de difficulté particulière à mon avis mais on comprend vite que ce n'est pas plug and play contrairement à un ampli classique qui fonctionne en source de tension !

D'après quelques avis éclairé, ça ne peut pas fonctionner avec les amplificateurs classe D qui ont une bande passante trop limitée. Risque d'instabilité important.

Merci pour ces retours.

[JIM]

Ca fait quand même deux points assez critiques pour un appareil grand publique

Ca n'a pas vocation à être grand public.
Par contre ça peut le devenir dans le cadre d'une enceinte active, ce que fait PSI apparemment.

[Nicolas]

sujet déplacé dans la nouvelle section acoustique