Potentiomètre numérique / potentiomètre analogique ?

[JM Plantefeve]

Attention avec le PGA2310, il peut fournir du gain (+31,5dB) ou atténuer (-95,5dB).

Bonsoir Gérard,

Merci pour cette remarque importante. J'ai repris la figure, essentiellement pour évoquer le concept de mise en réseau, en aval d'un DSP 6 ou 8 voies. A dessein, en potentiomètre logarithmique digital d'atténuation (0dB à -62dB), je verrais bien le DS1882 fois quatre.

Mais manifestement, Dominique ne parle pas de potentiomètre digital malgré le vocabulaire de son message initial...

Jean-Marc.

[JIM]

Bonsoir, 

C'est une question que je me suis posé il y a longtemps avec l'utilisation du filtrage actif qui complique sérieusement la gestion du volume.
En effet, même si possible, c'est dommage d'atténuer en entrée de filtre !

Les défauts des potentiomètres sont nombreux, le plus problématique est la disparité d'atténuation entre pistes. Rien de pire et de plus audible que ce soit 2 canaux ou x voies de filtrages que d'avoir des disparités de 0,x dB pouvant varier à chaque position du volume. L'alternative sans problèmes est le réseau de résistances commutées.

Les puces intégrées de gestion de volume réduisent également à néant ce problème mais en créaient de nouveaux. La principale limitation de ces puces, c'est la dynamique et c'est le nerf de la guerre. Bruit de fond significatif et limitation du niveau max. Une amélioration possible est la mise en // de plusieurs puces.
Depuis plusieurs décennies, les CNA ont une dynamique au moins égale à 120dB (le cas du ak4393 du dcx), performance que très très peu voir aucun préamplificateur analogique n'atteint. Les puces de gestion de volume en sont assez éloignées.
Les meilleurs CNA aujourd'hui affichent 138dB de dynamique.  Ca laisse de la marge pour gérer le volume !

Par contre, il faut bien exploiter la dynamique du CNA. Pour ça, il faut que le niveau max du CNA corresponde au niveau max d'écoute et ne pas jeter 20dB de dynamique à la poubelle dés le départ. Ce que l'on appelle la chaine de gain. Cette partie est réalisée en analogique.
Si la chaine de gain est bien ajustée, on exploite au maximum la dynamique du CNA. Il n'y a aucune variation d'impédance dans le circuit, c'est toujours celle de sortie du CNA et la dynamique est énorme, bien supérieure à un préampli conventionnel et en général supérieur à celle de la chaine.
Autre gain, la distorsion des CNA s'atténue avec le volume. A -20, -40dB, la distorsion harmonique est noyée dans le bruit.

Vous pouvez vérifier les datasheets.

Depuis à peu près 15 ans, j'utilise une carte son qui attaque directement des amplis pro. Le logiciel utilisé (Jriver) dispose d'une sécurisation du volume afin d'éviter des manipulations brutale.

Techniquement, on pourrait aller encore plus loin en combinant les 2 méthodes, en créant quelques paliers de volume analogique haute performance mais pour quel gain audible ?
En résumé, comparez la dynamique/disto d'un DAC à la solution de gestion de volume analogique et au reste de la chaine.

[zeroundemi]

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[jacquese]

Bonjour,

De mon côté je suis passé au potentiomètre à relais. C'est piloté en numérique à l'entrée mais l'atténuation est analogique. C'est l'équivalent du PGA2310 mais avec des relais à la place des switchs analogiques intégrés dans le PGA. Le potard à relais a les mêmes avantages que le PGA2310 dont les plus importants : une égalisation parfaite entres les canaux, l'absence de crachotement et la fonction mute facile à implémenter. On peut choisir les meilleurs résistances à faible tolérance (pour les miens ce sont des RN55 ou RN60 de Vishay, qui sont à des prix non-audiophile). Parmi les inconvénients : le cliquetis des relais quand on change le volume et la place occupée. Globalement ca marche super bien.

J'ai testé le volume numérique sur pas mal de matos (au niveau du streamer, au niveau du DAC) : j'ai été déçu par le résultat. Le calcul d'atténuation sur 40, 64 ou 2987 bits ne sert à grand chose. Si on prend un signal numérique du 24bits, qu'on l'atténue de 6dB, cela revient à le diviser par deux et donc à décaler tous les bits de la valeur numérique vers la droite d'une position. Du coup il ne reste plus que 23 bits et on perd 6dB en dynamique. On n'a pas ce problème avec un atténuation analogique qui conserve l'intégralité de la dynamique.

[RM8Kinoshita]

Bonjour,

Sauf erreur, à l'intérieur de la majorité des matériels récents bien conçus, le signal est d'abord converti en 32bit float avant d'effectuer les calculs.

Les meilleurs DACs testés sur ASR atteignent souvent autour de 110 à 120 dB de SINAD, l'ENOB avoisine en fait les 18 à 20 bits réels.

23 bit réels (mmmmph ...hypothétiques) au lieu de 24 ne changeraient donc pas grand chose à l'usage.


L'argument de la perte de dynamique sur le papier d'une telle solution n'a pas vraiment de sens, une fois confronté à l'utilisation sur le terrain. Reste la peur ? (irrationnelle) ... de perdre 6dB de dynamique subjective (ce qui n'est pas le cas)

crdt.

[nicolasd]

J'ai testé le volume numérique sur pas mal de matos (au niveau du streamer, au niveau du DAC) : j'ai été déçu par le résultat. Le calcul d'atténuation sur 40, 64 ou 2987 bits ne sert à grand chose. Si on prend un signal numérique du 24bits, qu'on l'atténue de 6dB, cela revient à le diviser par deux et donc à décaler tous les bits de la valeur numérique vers la droite d'une position. Du coup il ne reste plus que 23 bits et on perd 6dB en dynamique. On n'a pas ce problème avec un atténuation analogique qui conserve l'intégralité de la dynamique.

T'en connais beaucoup des enregistrements qui utilisent la dynamique possible avec 24 bits ?

[jacquese]

Bonjour,

Mon post précédent montrait juste un exemple pour illustrer.
On écoute bien plus souvent à -36 ou -48dB. C'est un bits décalé vers la droite par tranche de -6dB.
Un DAC ne sais pas convertir des nombre flottants. Si tu vous avez un DAC de 16 bits et écouté à -36dB, les 6 bits de poids fort seront toujours à zéro même si l'atténuateur calcul sur 1000 bits ou en flottant. La musique sera codée sur 10 bits au niveau de la puce. Les informations de la source qui étaient sur les 6 bits de poids faibles ne seront pas envoyées à la puce.

Sinon, oui, si la puce de conversion fait 32 bits il y aura une belle marge pour que les 16 bits du support persiste car ceux-ci sont calés à gauche et en déplaçant les bits vers la droites on ne perd rien. A la condition que la distorsion sur les petits signaux émis par le DAC ne soit pas plus élevée que pour les grands signaux, de même pour le rapport signal bruit.

[RM8Kinoshita]

-48 ou -36dB c'est vraiment très bas, cela correspond à un niveau "sourdine" si la chaîne des gains en aval est correctement réglée.
Et oui évidemment à ces faibles niveaux SPL la sensibilité de l'oreille en fonction des fréquences fait qu'on n'entend plus que majoritairement du medium, les extrémités du spectre sont plus atténuées.

Pour les écoutes avec le DSP je suis plutôt vers les -20, voire -8/-6 lorsque les enregistrements sont très dynamiques et que je demande du niveau.
Il me faut aussi avoir une petite marge de réglage sup avec les enregistrements DSD, qui sortent souvent en classique à un niveau inférieur au PCM (si on a bien réglé le plugin pour ne pas avoir d'overload suivant les images disques)

Il y a des atténuateurs (fixes) en sortie analogiques du DSP et aussi un réglage d'atténuation (variable) au niveau des entrées des amplis de grave.

crdt
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[JIM]

Analogique ou numérique, la dynamique correspond à la différence possible entre le niveau maximal et le niveau minimal. Equivalent au S/N suivant les conventions.
Lorsque l'on diminue le volume, on diminue le niveau maximum possible et donc, la dynamique.
Si vous écoutez à -40dB, c'est -40dB de dynamique, à la condition pour que vous exploitiez jusqu'à 0dB.

La dynamique maximale d'un système est défini par la source, le reste de la chaine vise à en conserver le maximum. Chaque élément apportant son seuil de bruit, source, filtre actif ou non, amplificateur, Salle qui est un élément non négligeable également.

Analogique ou numérique, il faut s'intéresser à la chaine de gain, à la conservation de la dynamique depuis la source.
Si la source gère le volume, il est donc aisé de comprendre que l'on ne peut faire mieux en ajoutant un élément !

Autre point, les DAC fonctionnent en symétrique aujourd'hui, les réglages de volume analogique demandent en général (99% des cas) une dé symétrisation en amont.

[JIM]

Voici une feuille de calcul permettant de mieux visualiser la chaine de gain.
Champs en jaune à renseigner.

http://jimmy.thomas.free.fr/AUDIO/Feuill...eGain.xlsx

Il est difficile de simplifier certains éléments, surtout sur les montages analogique mais ça donne une idée.