Le facteur d'amortissement idéal pour les nuls

[jsilvestre]

Pour voir j'ai fait tracer à ltspice les résistances de sorties des 2 moitiés en fonction du courant collecteur :

   

Et les courbes obtenues:

   

Les mesures sont faites en injectant une tension AC de 1V à 100Hz sur les sorties. Les courants collecteurs sont définis par les valeurs des sources de courants I1 et I3.
Cela reste une simulation dont les résultats dépendent complètement des modèles utilisés mais cela devrait déjà donner une bonne idée.

joël

[Etmo]

Bonjour à tous,

C'est une bonne chose de vérifier que l'amplificateur choisi ou fabriquer (diy) reponde au exigences de faible impédance et de faible distorsion sur une large bande passante.

Maintenant, jai posé une question fondamentale: comme faite vous pour mesurer votre amortissement globale au niveau acoustique. Je parle de réponse globale ampli plus enceinte.

Si on se base sur les travaux de Dirac en particulier, la reponse impulsionnelle d'un système est en lien avec la phase et la reponse en amplitude du systeme. La phase et le délai de groupe sont également lié. Un système parfait permet de restituer une impulsion de dirac sans déformation.

Deux conditions sont nécessaires pour cela : un délai de groupe constant et une reponse spectrale allant de 0 à l'infini.

Dans la pratique ces deux conditions sont très difficiles à obtenir. Et pour cause les transducteurs, ont souvent une reponse limitée en fréquence et un délai de groupe non constant (phase non linéaire). En dehors de leur plage d'utilisation la perte de linéarité en amplitude introduit une distorsion harmonique qui n'est pas souhaitée.

Comme je l'ai deja dit, on se retrouve inévitablement avec un système à plusieurs voies nécessitant un filtrage.

En passif, si vous pouvez obtenir un reponse linéaire en amplitude sur un large spectre de fréquence pour l'audio même avec une bonne coïncidence de phase entre voies votre réponse ne sera pas linaire en phase.
Une impulsion sera retranscrite avec un pic moins intense car l'energie sera étalé dans le temps.

Maintenant si vous redressez la phase de ce système et égalisez la réponse en amplitude, il est possible de se rapprocher d'un reponse impulsionnelle parfaite.
Votre bande passante n'étant pas infini, vous aurez inévitablement des oscillations autour du pic d'impulsion. Mais elle seront bien plus réduite qu'un système non corrigé que vous soyez corrigé à phase minimale ou a phase linéaire.

C'est pour moi la solution la plus efficace pour obtenir un système bien amorti même avec des enceintes et des ampli qui ne seront jamais parfait au niveau impulsionnelle.

[6336A]

Bonjour à tous

Il semblerait donc que les impédances de sortie de chaque branche du push-pull ne soient pas identiques, ce qui était ma première impression.
Peut-on en déduire que les deux transistors de puissance fonctionnent en émetteur commun ?

[JM Plantefeve]

Pour voir j'ai fait tracer à ltspice les résistances de sorties des 2 moitiés en fonction du courant collecteur :

Bonjour Joël,

Merci pour cette investigation supplémentaire. Mais j'ai l'impression que les deux moitiés ne sont pas soumises aux mêmes conditions (#81) :

• Schéma de gauche (moitié du haut) : le générateur amont (Q6) sous 10V fixe ; le NPN de puissance sous 0Vdc (?) + 1Vac
  
• Schéma de droite (moitié du bas) : le générateur amont (Q5) et le NPN de puissance sont sous 30Vdc + 1Vac
  

Ci-dessous, un tracé illustrant la bonne symétrie de fonctionnement et la bonne linéarité de cette structure, dès la boucle ouverte. Cette fois de -2,5A à +2,5A (courant de repos à 75mA).
   
Bien à toi, Jean-Marc.

[6336A]

Maintenant, jai posé une question fondamentale: comme faite vous pour mesurer votre amortissement globale au niveau acoustique. Je parle de réponse globale ampli plus enceinte.

Qu'est -ce que l'amortissement acoustique ? Tu veux parler du coefficient d'absorption acoustique de la pièce d'écoute ? Dans ce cas, il n'a rien à voir avec la réponse globale ampli enceinte.

Nous parlions à l'origine du facteur d'amortissement, qui est le ratio entre l'impédance interne de l'ampli vers l'enceinte. On le définit comme la capacité d'un amplificateur de permettre à la membrane d'un hp de revenir le pus rapidement possible à sa position initiale après une impulsion.

On peut penser alors que si l'impédance interne de l'amplificateur est élevée, la membrane du hp va continuer à osciller autour de sa position de repos avant son arrêt, car elle va rencontrer au rebond une résistance, celle de l'amplificateur. Cela se traduit à l'écoute par un grave aux contours flous, non articulé en termes audiophile. 

Il est admis qu'un facteur d'amortissement supérieur à 20 permettrait à n'importe quel hp de voir sa membrane revenir à sa position de repos plus rapidement que la conception du hp lui-même en absorbant l'énergie générée par le rebond. Source Rotel :

https://rotel.com/fr/faq/what-damping-factor

Et pourtant, la mesure au micro de ton ensemble ampli-enceinte ne te donnera strictement rien. Ce n'est pas elle qui te donnera "l'amortissement au niveau acoustique", terme d'ailleurs que je ne comprends pas, et encore moins le rendu et l'articulation des notes du registre grave.

[forr]

Peut-on en déduire que les deux transistors de puissance fonctionnent en émetteur commun ?

Les alimentations étant considérées comme étant d'impédance nulle et reliées à la masse en un point commun,
leurs pôles sont à la masse en alternatif.
De par la définition même de l'électrode commune,
celui des transistors de puissance qui a son émetteur à la masse est en émetteur commun,
l'autre qui a son collecteur à la masse est en collecteur commun.

Erreur de définition. Voir :

https://forums.melaudia.net/showthread.p...#pid171426

[6336A]

De par la définition même de l'électrode commune,
celui des transistors de puissance qui a son émetteur à la masse est en émetteur commun,
l'autre qui a son collecteur à la masse est en collecteur commun.

Donc le transistor "du haut" est bien un collecteur commun, et celui "du bas" un émetteur commun.

Je n'arrive pas à comprendre la simulation de Jean Marc... ni le fait que les impédances de sorties soient identiques sur chaque branche.

[jsilvestre]

Maintenant, jai posé une question fondamentale: comme faite vous pour mesurer votre amortissement globale au niveau acoustique. Je parle de réponse globale ampli plus enceinte.

Oh, tu sais les mesures...

joël

[PFB]

Une petite dernière : pensez vous qu'il est possible justement d'avoir un système  parfaitement amorti en utilisant et que des éléments passifs?

Oui avec un asservissement et dans certaines limites tout en excluant certaines charges. Mais je ne connais aucun produit commercialisé actuellement.

PFB

[jsilvestre]

Bonjour à tous

Il semblerait donc que les impédances de sortie de chaque branche du push-pull ne soient pas identiques, ce qui était ma première impression.
Peut-on en déduire que les deux transistors de puissance fonctionnent en émetteur commun ?

Bonjour,

la résistance interne de l'étage précédent et le fait que le courant d'entrée passe par la charge de sortie font que la moitié supérieure n'est plus tout à fait un émetteur commun mais pas un collecteur commun pour autant.  A chacun de voir comme il veut, pour ma part c'est les miroirs de courant avec du gain que je préfère.
En attaquant l'étage de sortie par un transfo le courant d'entrée ne passerait plus par la charge et la résistance de l'étage précédent n'aurait plus la même influence. Dans ce cas on pourrait voir 2 émetteurs communs ou 2 miroirs de courants mais plus de collecteur commun.
Me semble que ce genre de topologie avec un transfo inter étage avait cours du temps des débuts des semi-conducteurs et des transistors au géranium.

joël