Jipihorn's Blog

mars 21, 2014

Tutoriel : Energie, puissance et valeurs RMS

Filed under: Electronique, Fondamentaux, Test & mesure, Vidéo Blog — jipihorn @ 8:38

Juste un survol des notions de puissance/énergie, valeurs efficaces (RMS) souvent mal aimées parce que floues et régies par des calculs étranges.
Bien qu’en fait ces notions soient vraiment simples, elles ne sont pas forcément intuitives, surtout quand on les manipule dans un contexte de bruits en électronique.
C’est une épisode introductif à une série future sur l’électronique faible bruit, par un exemple sur la raison pour laquelle on met des transistors en parallèle pour améliorer le rapport signal/bruit.

Jipi.

13 commentaires »

  1. La mise en parallèle de transistors pour réduire le bruit est une technique qui s’applique naturellement aux aop. Multiplier le nombre d’aop en parallèle d’un facteur deux, diminue le bruit en tension d’un facteur racine de deux (3dB), à condition que l’impédance de source soit aussi faible et constante que possible. Avec quatre aop on obtient une baisse du bruit de 6dB et ce n’est pas négligeable. C’est cette dernière configuration qui est utilisée dans l’étage final du préampli 2012 de Douglas Self. Diminuer le bruit, c’est bien, mais il ne faut pas oublier qu’on amplifie et tout comme les électroniques, les différents étages d’amplification seront mis en cascade: c’est là qu’intervient la formule de Friss:
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Facteur_de_bruit
    Cette formule nous apprend qu’il faut apporter un soin capital au rapport signal sur bruit du premier élément de la chaine d’amplification ainsi qu’à l’étage d’entrée du préampli et de l’ampli.
    En électronique analogique (amplification en tension), il y a trois sortes de bruits:
    *Le bruit de Johnson dû aux résistances.
    *Le bruit en tension
    *Le bruit en courant (associé aux entrées des aop) qui se transforme en tension de bruit s’il circule dans une impédance. Une conception basse impédance limite son influence.Les deux derniers bruits sont engendrés par les semi-conducteurs. La dynamique d’un système est déterminé par le rapport signal sur bruit de l’ensemble de la chaine d’amplification. Travailler à basse impédance permet d’obtenir des résultats performants en bruit et en distorsion. Aujourd’hui, l’aop à transistors bipolaires est encore ce qu’on fait de mieux en rapport qualité/prix dans le domaine de l’amplification analogique. De par sa conception, le tube électronique est largement dépassé sur le plan de la distorsion et du bruit, en plus, ses caractéristiques varient dans le temps et il ne permet pas de travailler avec des basses impédances. Son utilisation en BF, autre qu’en ampli de guitare ou en effet sonore, constitue une des impostures intellectuelles et escroquerie commerciale la plus importante en audio.

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — mars 22, 2014 @ 7:35

  2. Mille excuses: il s’agit de Friis et non de Friss + les fautes d’orthographe et de conjugaison. C’est pas beau de vieillir…

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — mars 23, 2014 @ 10:58

  3. La maîtrise du bruit en théorie est une première étape. En pratique, cette maîtrise ne sera effective que si l’étude de C.E.M est au top. Cela représente des dizaines de circuits imprimés avant de valider un projet…

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — mars 23, 2014 @ 6:50

  4. Très bon tutoriel ! Je ne connaissais pas la technique de la cascade pour diminuer le bruit (on apprend décidément pas grand chôse en école d’ingé…) par contre une petite question: En audio, est-ce que la notion de rapport signal sur bruit s’applique vraiment ? Car pour moi si on a 1 S/B haut mais avec un aussi un bruit haut, le bruit sera « camouflé » par le son mais quand même présent et détériorera le son final (accentué par le faite que l’oreille est plutôt log que linéaire). Maintenant, si on a un S/B plus faible mais avec un bruit plus faible, l’oreille l’entendra moins (même si il entendra aussi le signal un peu moins).

    Donc pour résumer ma question, pour vous, en audio le rapport signal sur bruit est-il quand même applicable?

    Commentaire par Imbert Jordan — mars 24, 2014 @ 10:20

  5. Il est important dans un certain nombre de cas, dont :

    -Des haut-parleur haut rendement genre pavillon : c’est incroyable comme on peut entendre du souffle si l’on fait pas gaffe (mais souvent, y plus de problèmes de ronflements)/
    -Amplification RIAA des cellules, surtout à bobine mobile ou les signaux à amplifier sont extrêmement ténus. Le rapport S/B est limité par la résistance interne de ces cellules qui n’est que de quelques ohms. La contrainte des appareils qui suivent est considérable si l’on veut conserver la dynamique.
    -Des systèmes qui ont intrinsèquement des grands gans au mauvais endroits. Ça arrive, souvent dans le DIY ou les gains sont cascadés et les atténuations mises trop en amont.

    D’un autre coté, y a tout un coté défi technique qui joue un rôle non négligeable. Mais effectivement, en toute honnêteté, c’est beaucoup moins critique qu’en métrologie.

    J.

    Commentaire par jipihorn — mars 25, 2014 @ 8:20

  6. Le rapport signal / bruit est d’abord déterminé par la pièce d’écoute, or celui-ci est généralement mauvais à moins d’être dans un studio normalisé. Plus ce rapport sera faible, plus il faudra augmenter le volume pour conserver une même dynamique. Alors on a tout intérêt à minimiser le bruit de ses électroniques quelque soit la position du potentiomètre de volume.

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — mars 26, 2014 @ 10:12

  7. Il y a Supravox, Lowther, Phy et… Fertin, les champions de la distorsion, de la directivité, de la bobine courte et de la courbe de réponse façon montagnes russes (rotations de phase qui vont avec) et bien sûr du low power, bref le hp de grand-père:
    http://www.emspeaker.com/
    Encore une belle arnaque encensée par la secte mélaudia; pour tous ceux qui pensent encore qu’il n’y a pas mieux que le papier pour faire fonctionner un haut parleur. Un tour, deux malheureuses perceuses à colonne fabriquées en Chine, pas un banc de mesure digne de ce nom chez les Fertin, vous y croyez vous??
    http://forums.melaudia.net/showthread.php?tid=3730&page=2

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — avril 6, 2014 @ 11:59

  8. C’est un peu hors sujet mais pour avoir mesuré avec un bon micro un EMSSPEAKER LB12 MK2 en charge TQWT j’ai constaté une réponse en fréquence droite de 100 à 10000 Hz et une phase idem filtrées en 1/3 octave.
    Pour le son obtenu on est libre de ne pas aimer et le niveau sonore obtenu même s’il est limité est suffisant en milieu domestique.

    Commentaire par Gérard — avril 7, 2014 @ 6:06

  9. Pourquoi s’acharner sur des technologies obsolètes? c’est une aberration:
    http://audiolalies.blogspot.fr/2013/05/le-large-bande-un-mythe-francais.html

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — avril 7, 2014 @ 6:45

  10. bonsoir,

    Je viens juste de découvrir votre blog qui est fort intéressant.
    Je me permets de vous demandez un conseil sur un DAC.
    Je suis intéressé par un produit de la marque AUDIO-GD, n’étant pas un connaisseur dans ce domaine. Juste une personne qui écoute beaucoup de musique sur son imac avec un casque AKG K702.
    Si vous auriez la gentillesse de me conseiller un modèle, je vous serrais infiniment reconnaissant.
    J’ai vu votre vidéo sur l’AOP Burson ( Audio-gd ). Maintenant j’ai un doute sur cette marque.

    Cordialement.

    Commentaire par Weber — avril 8, 2014 @ 8:41

  11. Franchement, trouver un DAC pour attaquer un casque de qualité n’est plus du tout un problème maintenant.
    N’importe quel kit monté utilisant des chips ESS (ES9023 ou ES8018) ou TI (PCM1794/1792) fera parfaitement l’affaire.
    Si le montant est un paramètre fort, on peut se rabattre sur les WM8741 ou AK4399 qui sont techniquement un peu moins aboutis, mais qui sont largement au delà du reste du système, sortie amplification casque en particulier. Après, le choix du type d’entrée peut influencer le choix (coax, optique, usb ?)
    Le reste, c’est plus de la préférence esthétique ou investir dans du composant de luxe.

    Les sources de DAC sont considérables sur Ebay (il suffit de chercher « finished dac »). Les modèles avec prise casque sont moins courant, les amplis casque sont souvent proposés à part. Après, si on veut un « tout en un », on peut acheter les cartes montées et un boitier à part qui les réunit ensemble.
    La difficulté ici n’est pas de choisir tel ou tel DAC sur un plan technique, mais sur un plan purement pratique. Il n’y a quasiment aucune chance de tomber sur quelque chose qui ne marchera pas bien.

    Les DAC Audio-GD sont plus chers, mais ils ont une plus grande possibilité de connectique. La seule chose que je crains ici est qu’ils utilisent leurs AOP discrets de merde qu’il faut éviter comme la peste.C’est dommage car ils font des produits corrects autrement (bien que je les trouve plutôt laids).

    En regardant de plus près, y a peu de DAC avec sortie casque qui soit joli. C’est peut-être une niche à creuser…

    J.

    Commentaire par jipihorn — avril 9, 2014 @ 8:13

    • Bonjour,

      Tout d’abord je vous remercie pour votre réponse.
      J’ai un budget au alentour de 300/400€.
      Pour le type d’entrée comme j’ai un iMac j’ai que l’usb et une Sortie casque/audio optique.
      Vous faite référence a quoi ou a quel produit exactement quand vous écrivez (les cartes montées et un boitier à part qui les réunit ensemble)?
      Je connais pas grand chose sur les marques des DAC/ampli casque/préampli, j’ai juste vu que sur le net beaucoup de monde conseiller de prendre Audio-gd.
      Je suis intéressé par ce modèle Audio-GD NFB-11.32 VT1731 ES9018 – DAC/PREAMP 32Bit/192khz.(votre avis)?
      Mais comme vous me dite qu’ils utilisent leurs AOP discrets (de merde) et qu’il faut les éviter, je voulais savoir si ces fameux AOP étaient dans tous leurs modèles?
      Je pense aussi brancher sur le DAC des Enceintes de Proximité Actives Yamaha HS7 mais mon usage principal sera l’écoute sur casque.

      Cordialement.

      Commentaire par Weber — avril 9, 2014 @ 11:21

  12. A propos d’énergie, cet ardéchois a fait un énorme buzz, comme il s’agit d’une invention électrico-thermique, j’aimerais avoir ton avis. Pour ma part, je trouve son invention dangereuse, on y voit un câble électrique secteur dans l’eau…
    http://openyoureyes.over-blog.ch/2014/11/l-invention-miracle-d-un-scientifique-ardechois-le-moteur-a-resonance-effet-dumas-doc-vidzz-vf.html
    http://www.francebleu.fr/infos/ardeche/l-invention-miracle-d-un-scientifique-de-l-ardeche-1448277
    J’ai laissé un commentaire assez circonsprout sur son fb.
    yannick

    Commentaire par SIRJEAN — novembre 13, 2014 @ 10:46


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