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AMPLIFICATEUR HI FI

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RADIO CLUB ARTS ET METIERS 1 AVENUE PIERRE MASSE - 75690 PARIS CEDEX 14

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Organisat ion généra le André LACREUSE Ai71

Études prototype Jacques CAPELLE BO69-ESE

Trésorerie, relat ions part icipants Pierre GUILLET Ai72

Comptabi l i té généra le Jean-François DUTANG Ai72

Relat ion fournisseurs Jean-Paul HEINRICH Ai72

Guy TARQUINI Cl72

Gest ion des s tocks Patr ick BOSSY Ai72

Michel FREUCHET Ai72

Circui ts imprimés Serge DAUPHIN Ai72

Alain ARQUIER Ai72

Tôlerie et usinage Eric MAIRE Cl72

François ROUSSET Ai72

Câblage des cartes Claude ESTEVE Ai72

Georges PAYOT Ai72

Montage f inal Yvan JUBAIN Ai72

Robert POZZOLI Ai72

Essais et contrôle f inal Gérard NOIRAUD Ai71

Yves SONTAG Cl70-ESE

Claude VIOLOT Cl72

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1 DE L'ACOUSTIQUE A LA HI-FI ............................... 9

1.1 intensité d 'un son . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2 niveau d'intensité, décibels et phones, dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.3 comparaison des niveaux physique et physiologique en fonction de la fréquence 12

1.4 sensibilités différentielles à l 'amplitude et à la fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.5 l 'oreil le, sons subjectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.6 effet de masque, distorsion spatiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.7 le local d 'écoute , fréquence propres d'une salle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.8 réverbération dans une salle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.9 appareillage électroacoustique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.10 la haute fidéli té . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.11 grandeurs fondamentales en électroacoustique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2 DESCRIPTION DE L'EPAM 76 .............................. 25

2.1 les entrées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.2 les touches inv, A+B, hp1 et hp2 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.3 les fil tres passe-bas et passe-haut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.4 le filtre de correction physiologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.5 les commandes de volume et balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6 les correcteurs de tonalité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.7 les sorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.8 résumé des caractéristiques électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

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3 PRINCIPE DU SCHEMA ELECTRIQUE ................... 39

3.1 principe de l 'amplificateur de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.2 schéma synoptique général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.3 le préamplificateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.4 les fil tres passe-bas et passe-haut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.5 le filtre de correction physiologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.6 les correcteurs de tonalité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.7 le circuit de balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.8 l 'amplificateur de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.9 l 'alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4 SCHEMAS ELECTRIQUES ..................................... 49

4.1 préamplificateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.2 fi ltres pb, ph et phy .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.3 correcteurs de tonalité et balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.4 amplificateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.5 alimentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.6 chaîne des gains et niveaux .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

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1 DE L'ACOUSTIQUE A LA HI-FI

Dans ce premier chapi t re, après le

rappel de quelques é lém ents d 'acoust ique.

les phénomènes physiologiques de l 'audi t ion,

l ' inf luence du local d 'écoute

les performances de l 'apparei l lage

électroacoust ique.

vont êt re successivement examinés en détai l .

La haute f idél i té es t ensui te définie et

l 'on peut s i tuer la pl ace de l 'amplif icateur par

rapport à l 'ensemble de la chaîne de reproduct ion

sonore.

Enfin on t rouvera les défini t ions des

principales grandeurs ut i l isées en

électroacous t ique.

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1.1 intensité d'un son A l 'or igine , l 'Acous t ique , chapi t re de

la physique qui étudie en général la propagat ion

d 'ondes sonores dans un mil ieu élast ique cont inu .

se consacrai t essent iel lement à ce qui es t relat i f à

l 'audi t ion.

L'audi t ion est un phénomène

physiologique ; le son est la sensat ion produi te

sur l 'orei l le par - l es ondes sonores , mouvements

vibratoires des molécules d 'ai r .

Une onde sonore résul te d 'une

perturbat ion de la pression locale suivant une loi

déterminée. Le t ravai l de la pression vibratoire

communique une énergie cinét ique aux t ranches de

gaz successives .

L' intensi té d 'un son est le taux moyen

d 'énergie sonore t ransmise dans une direct ion

déterminée , à t ravers une uni té de surface

perpendiculai re à ce t te direct ion au poin t

considéré.

El le s 'exprime en W/cm-,

Dans le cas d 'une onde plane ,

l ' in tensi té d 'un son est proport ionnel le au carré de

la pression vibratoire :

W = p2

/ Z

Z es t l ' impédance acoust ique du mil ieu

(densi té du mil ieu x vi tesse de propagat ion dans

le mil ieu) .

Dans l 'a i r , Z=42 g/s .cm².

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1.2 niveau d'intensité, décibels et phones, dynamique

Il y a plus d 'un s iècle , Fechner

énonçai t la loi class ique : " La sensat ion

physiologique croi t comme le logari thme de

l 'exci tat ion . C 'es t une des raisons ayant amené les

physiciens à adopter une échel le logari thmique

pour les intensi tés sonores . Le décibel es t l 'uni té

de niveau d ' intensi té physique (ou object i f) :

1 dB = 10 log ( W / W0 )

L' intensi té sonore de référence a été

chois ie proche du seui l d 'audibi l i té de l 'orei l le

moyenne. El le vaut :

WG = 10- 1 6

W / cm2

Il lui correspond une pression

vibratoire de référence Po égale à 2 x 10 N/m².

L'orei l le n 'a pas la même sensibi l i té sur

toute la gamme des fréquences audibles . Pour

chiffrer la sensat ion d ' intensi té d 'une sonori té

quelconque , i l faut la rapporter à une certaine

fréquence. Ceci a donné l ieu à une uni té de n iveau

d ' intensi té physiologique (ou subject i f) : le phone.

Un son a une intensi té de I phones s ' i l

produi t la même sensat ion d ' intensi té qu 'un son

pur à 1000 Hz de niveau I dB au dessus du seui l

de référence.

Le tableau ci -contre f ixe les idées sur

les ordres de grandeur des niveaux d ' intensi té

sonore :

Source sonore 1 dB

Seui l moyen de la douleur 130

Moteur d 'avion à 3 m 120

Train sur un pont métal l ique

Atel ier de mécanique t rès bruyant

Arrivée d 'une rame de métro dans une

s tat ion

100

Grand orchestre pendant les "forte" 80

Brui t de rue animée 70

Voix de conversat ion normale à 1 m 60

Bureau moyen 50

Brui t de conversat ion à 4 m 30

Voix chuchotée 10

Seui l d 'audibi l i té d 'une orei l le normale

à 1000 Hz

4

Les niveaux sonores habi tuels sont

donc compris entre 30 et 100 dB. La dif férence de

niveau sonore dans une sal le de concert entre les

fort iss imi et les pianiss imi est comprise entre 50

et 70 dB. Cet te différence de niveau est appelée

dynamique et s 'exprime en uni tés physiques.

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1.3 comparaison des niveaux physique et physiologique en fonction de la fréquence

L'orei l le n 'es t pas un organe détecteur

l inéaire , qu ' i l s 'agisse de l 'ampli tude ou de la

fréquence des vibrat ions sonores qu 'el le reçoi t .

De nombreuses études effectuées sur

des sujets de tous âges et de toutes condi t ions

sociales ont condui t aux courbes d 'égale sensat ion

sonore de Fletcher e t Munson , puis à ce l les de

Robinson et Dadson , reconnues par l ' ISO

(recommandat ion R 226).

Le réseau se rapporte à la moyenne des

valeurs observées sur des sujets de 20 ans. Les

valeurs en ordonnée sont cel les du niveau

physique exprimées en décibels , a lors que cel les

portées sur les courbes indiquent le niveau

physiologique (en phones) , c 'es t à dire le niveau

physique du son à 1000 Hz produisant la même

sensat ion d ' intensi té sonore.

On constate que le maximum de

sensibi l i té se s i tue entre 3000 et 4000 Hz pour le

seui l d 'audibi l i té et pour tous les niveaux.

Pour maintenir constant le niveau

sonore physiologique lors de l 'écoute d 'un son pur

dont on fai t var ier l a fréquence , i l faut agir de

façon notable sur la puissance de la source sonore.

Ces courbes montrent surtout que la

tonal i té d 'un son complexe , de composi t ion f ixe

au point de vue physique , varie avec le niveau :

en abaissant le niveau , on favor ise les fréquences

pour lesquel les la sensibi l i té de l 'orei l le es t la

plus forte , i l s 'agi t de la bande de 500 à 8000 Hz

En principe , une augmentat ion du

niveau d 'un son complexe rend la tonal i té plus

grave. Un abaissement de ce niveau rend la

tonal i té p lus aiguë.

L'effet de l 'âge de l 'audi teur sur les

courbes de sensibi l i té de l 'o rei l le moyenne est

d ' int roduire une perte supplémentaire de

sensibi l i té aux fréquences supérieures à 1000 Hz ,

quand l 'âge augmente. Chez l 'homme , la perte

maximale supplémenta ire se s i tue à part i r de 4

kHz et peut at teindre 8 dB vers 30 à 40 ans et 25

dB vers 50 à 60 ans. Chez la femme , le

phénomène est moins marqué.

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1.4 sensibilités différentielles à l'amplitude et à la fréquence

Deux autres courbes caractéris t iques

des propriétés de l 'audi t ion sont cel les donnant les

plus pet i ts écarts percept ibles (en ampli tude et en

fréquence) en fonct ion de la fréquence e t du

niveau physique.

On voi t que , au mieux , à 4000 Hz et

pour un niveau phys ique de Tordre de 70 dB ,

l 'orei l le peut déce ler une variat ion de niveau de

l 'ordre de 0,3 dB. Mais , à bas niveau , e t surtout

aux fréquences basses , la sensibi l i té

différent iel le n 'es t guère mei l leure que 1 dB.

Pour les niveaux supérieurs à 40 dB au -

dessus du seui l d 'audibi l i té , la variat ion de

fréquence percept ible es t d 'environ 3/1000 en

valeur relat ive pour les fréquences supér ieures à

1000 Hz. Cet te sensibi l i té es t à peu près constante

et égale à 3 Hz entre 60 Hz et 1000 Hz.

Les valeurs ci -dessus donnent une idée

du taux de pleurage admissible en enregis t rement

et reproduct ion sonore.

On constate qu 'un inst rument

d 'orchestre peut se permet t re de plus larges

tolérances d 'accord s ' i l joue essent iel lement dans

les basses .

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1.5 l'oreille, sons subjectifs L'orei l le es t un détecteur non l inéaire à

élas t ici té dissymétrique.

Lorsqu 'on fai t entendre un son pur

d 'une certaine intensi té . la non -l inéari té du

tympan engendre des harmoniques. La non -

l inéari té de la détec t ion à niveau sonore constant

augmente lorsque la fréquence baisse.

Si , à fréquence f ixe , on augmente

l ' in tensi té sonore , i l y a appari t ion de

l 'harmonique 2 ; une augmentat ion supplémentaire

de l ' in tensi té déclenche l 'harmonique 3.

A 500 Hz , l 'harmonique 2 apparai t à un

niveau de 40 dB ; à 60 dB , son niveau est 5% du

fondamental (20% à 100 dB).

La non-l inéari té de l 'orei l le permet

d 'expl iquer également la naissance de sons

différent iels d ' intermodulat ion : deux sons purs de

fréquences F et F ' at taquant le tympan peuvent

donner des sons subject i fs di fférent iels (pF - qF ' )

à condi t ion que l eur intensi té soi t suff isante.

Quand on reprodui t un concert avec un

apparei l lage électroacoust ique , la suppression des

fréquences au -dessus de 15 kHz entraîne la

dispari t ion de sons différent iels qui contr ibuaient

à la sensat ion sonore éprouvée dans la s al le de

concert .

Un autre phénomène d 'origine non

l inéaire s 'ajoute à ceux déjà ment ionnés : i l s 'agi t

de la variat ion de sensat ion de hauteur ' avec le

niveau pour un son pur. La hauteur subject ive (ou

hauteur tonale) d 'un son baisse lorsque le niveau

augmente.

Par exemple, la hauteur subject ive d 'un

son pur de 300 Hz baisse de 3% lorsque son

niveau physique passe de 60 à 90 dB , ce qui es t

une variat ion net tement appréciable (voi r page 13)

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1.6 effet de masque, distorsion spatiale Les sons perturbateurs peuven t êt re

ass imilés à une sorte de brui t de fond qui exerce

un effet de masque sur le s ignal sonore u t i le .

L'ampli tude vibratoire , à puissance

égale , étant plus forte aux fréquences basses

qu 'aux fréquences élevées , la perturbat ion

nerveuse t ransmise au ce rveau est plus importante

s i le son perturbateur es t à fréquence basse.

Par exemple , un son de 80 dB à 800 Hz

exerce un effet de masque de 26 dB sur un son de

4000 Hz.

Dans un local quelconque , les brui ts

divers , ayant forcément des composantes dans les

basses , exercent un effet bien plus nuis ible sur

les aiguës que sur les graves. Pour tenir compte de

ce phénomène , la reproduct ion f idèle ex igerai t le

relèvement des aiguës.

L'absorpt ion d 'un son pur se propageant

dans un mil ieu dépend de sa fréquence.

L'absorpt ion sélect ive de l 'a i r , du mobi l ier , des

murs condui t pour un son complexe à une

dis tors ion spat iale. En d 'autres termes , dans une

sal le de concert , les personnes se t rouvant Loin

de l 'o rchestre n 'éprouvent pas la même sensat ion

sonore que cel les ass ises dans son vois inage.

La not ion de "Haute Fidél i té" doi t êt re

examinée à la lumière des phénomènes énumérés ,

dus pour la plupart à la non l inéari té de l 'orei l le .

On voi t que la Hi Fi ne peut pas êt re la

facul té d 'un ensemble reproducteur de rend re

f idèlement l ' impress ion sonore qu 'éprouve un

audi teur ass is dans un fauteui l de sal ie de concert .

La Haute Fidél i té doi t viser surtout à

l 'obtent ion d 'une impression sonore naturel le ,

comme cela es t le cas lors de l 'écoute d irecte de

l 'orchestre. Il ne fau t pas que l 'audi teur ai t t rop

l ' impression que la musique sorte d 'une boî te

faci le à local iser .

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1.7 le local d'écoute , fréquence propres d'une salle

Une sal le paral lélép ipédique de

dimensions a. h . h , ass imilée à un tuyau fermé aux

deux extrémités , est le s iège d 'ondes

s tat ionnaires . Il y a ainsi t rois fréquences

fondamentales (correspondant à un nœud de

vi tesse sur les parois) :

Fi = c/2a F2 = c/2b F3 = c/2h

(c = céléri té du son = 342 m/s) .

On démontre qu 'i l ex iste une t r iple

infini té de fréquences prop res ( f i = nFi ) dont une

part ie seulement es t audible. L'expérience prouve

que , quel le que soi t la forme de la sal le , une

source sonore de f réquence f ixe engendre des

ondes s tat ionnaires , (d 'où l 'u t i l i té d 'un spectre de

brui t blanc f i l t ré pour l 'essai d es encein tes

acoust iques) .

Dans les s tudios , on cherche à évi ter

l 'accumulat ion des f réquences propres dans des

bandes ét roi tes de fréquences , ce qui conduirai t à

l 'ex is tence de "toniques" caractéris t iques

gênantes .

Une séparat ion de 1 /3 d 'octave entre l es

t rois sui tes de fréquences propres conduirai t à

rechercher un local dont les t rois dimensions

seraient dans le rapport :

1 / 21/3 / 22/3.

Les spécial is tes d 'acoust ique

archi tecturale recommandent des dimens ions

relat ives de sal les d i tes opt ima : 2 - 4 - 5 pour la

parole et 2 - 3 - 5 pour la musique (hauteur,

largeur, profondeur) . Dans tous les cas , i l faut

évi ter une pièce carrée.

Dans la bande des fréquences élevées ,

les fréquences propres sont suff isamment

rapprochées pour conférer à la sal le des pr opriétés

acoust iques à peu près homogènes.

Il n 'en est pas de même aux fréquences

basses vois ines des fréquences fondamentales F1,

F2, F3. Pour une sal le de dimensions données , i l

ne faut pas chercher à passer f idèlement des

fréquences inférieures à la pl us faible des t rois

fréquences fondamentales . Si la dimension la plus

grande est 4 mètres , fmini = 45 Hz (35 Hz pour 5

m et 30 Hz pour 6 m).

D'autre part , surtout aux fréquences

basses , l 'ex is tence des nœuds et des ventres de

vibrat ion modifie la sensat ion sonore en différents

points de la sal le .

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1.8 réverbération dans une salle Lorsque le t rai tement acoust ique de la

sal le es t insuff isant , les phénomènes de réf lex ion

(couleur sonore de la sal le) modifient la qual i té

apparente d 'un ensemble de sonorisat ion.

L'effet des ondes s tat ionnaires es t

d 'ent retenir les ondes sonores et de créer de la

réverbérat ion (cas d 'une sal le non absorbante) .

L'étude de la pers is tance et de

l 'évanouissement des sons dans une sal le s ' impose

aussi bien pour le musicien qui cherche la

t ransmission naturel le de la musique que pour le

conférencier s ' intéressant à l ' in tel l igibi l i té de la

parole t ransmise.

On appel le temps de réverbérat ion d 'un

local , le temps au bout duquel l ' in tensi té sonore

tombe à la mil l ionième part ie ( -60 dB) de sa

valeur ini t iale après la suppression de la source

sonore. On conçoi t aisément que ce temps varie

avec la fréquence du son. Il faudra évi ter d 'avoir

des pointes sur la courbe donnant le temps de

réverbérat ion en fonct ion de la fréquence.

Pour l ' in tel l igib i l i té de la parole

(séparat ion des syl labes émises) , i l es t nécessaire

d 'avoi r une sal le présentant une certaine

absorpt ion. Pour la musique, l ' in tel l igib i l i té

n 'ex is te pas , mais la reproduct ion des t ransi toires

es t primordiale. Toutefois , la réverbérat ion des

parois const i tue un facteur d 'écoute agréable , à

condi t ion qu 'el le ne soi t pas exagérée.

Même pour la parole , i l ne faut pas

exagérer l 'emploi des revêtements absorbants pour

l 'obtent ion d 'une bonne intel l igibi l i té ; dans ce cas

, l ' in tensi té sonore décroî t en raison inverse du

carré de la dis tance ( le niveau diminue de G dB

quand 011 double la dis tance) . On a l ' impression

que le son est happé par un gouff re.

Il ex is te donc , pour une sal le donnée ,

un t rai tement acoust ique opt imum pour la parole ,

comme pour la musique. Dans la majori té des cas ,

le temps de réverbérat ion opt imum est de l 'o rdre

de 0, 7 à 1 , 2 seconde pour la parole et de 0,8 à

2 ,5 secondes pour la musique , au -dessus de 500

Hz. (aux fréquences inférieures , on préfère une

réverbérat ion plus importante , al lant jusqu 'à 1 ,5

fois cel le-ci à 60 Hz).

Le rôle de l 'acoust ic ien est de

décomposer la sal le en un certain nombre

d 'éléments : murs , mobi l ier , audi teurs . . .

pouvant êt re affectés d 'un coeff icient d 'absorpt ion

moyen , et d 'en déduire les revêtements muraux et

posi t ion de mobil ier à adopter pour obtenir la

réverbérat ion souhai tée dans la bande des

fréquences ut i les .

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1.9 appareillage électroacoustique Pour l 'ensemble de la chaîne de

reproduct ion sonore , certaines qual i tés

techniques sont ex igées :

11 est nécessaire d 'avoir une dis tors ion

globale ne dépassant pas 1% , à toute puissance et

sur toute la gamme des fréquences audibles .

L'absence de dis tors ion l inéaire et harmonique

garant i t la reproduct ion f idèle du t imbre d 'un

inst rument .

13 'aut re part , pour ne pas déformer la

dynamique , l a chaîne doi t êt re capable

d 'amplif ier des tensions couvrant une dif férence

de niveau égale à ce l le d 'une dynamique de l 'o rdre

de 60 dB.

Le brui t de fond doi t êt re d 'un niveau

de l 'o rdre de -70 dB par rapport à la puissance

maximum , ou rester inférieur au seui l d 'audibi l i té

à dis tance normale d 'écoute.

L'amplif icateur Hi Fi de bonne qual i té

sat isfai t à ces condi t ions et l 'on constate que la

l imitat ion des performances est généralement due

soi t aux sources , soi t aux enceintes acoust iques.

La bande passante d 'une t ransmission

radio à modulat ion de fréquence va de 50 Hz à

15000 Hz. La gravure actuel le des microsi l lons

condui t à une bande passante ident ique pour les

s ignaux dél ivrés par un phonolecteur.

Les enregis t rements magnét iques lus

par des magnétophones d 'excel lente qual i té ont

une bande passante plus large : 20 Hz à 20000 Hz.

Quant aux dynamiques , el les sont en

général de l 'o rdre de 50 à 60 dB. Les

magnétophones professionnels garant issent 68 dB

; l 'excursion de fréquence en FM condui t à une

dynamique théorique de 75 dB , mais el le ne peut

ex is ter que dans le cas d 'une t ransmission en

direct , sans enregis t rement intermédiaire.

Le mai l lon qui détermine , dans la

plupart . des cas , la qual i té global e d 'une chaîne

Hi Fi es t . l 'enceinte acoust ique. Cet te dernière

apporte parfois une colorat ion part icul ière ou une

t raînée sonore qui fausse le message d 'origine.

D'autre part , ses performances aux fréquences

basses sont souvent moins bonnes que cel les de s

autres éléments de la chaîne.

Les performances d 'un casque de haute

qual i té dépassent de loin cel les des enceintes

acoust iques. Son ut i l isat ion peut représenter une

solut ion opt imale pour la f idél i té de la

reproduct ion. Toutefois , l ' image sonore lors de

l 'écoute au casque est subject ivement différente

de ce que l 'on obt ient avec les haut -parleurs , car

la percept ion est exclusivement audi t ive , alors

que , lorsqu 'on écoute avec des enceintes

acoust iques , la pression sonore créée par cel les -ci

met en vibrat ion tout le corps .

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1.10 la haute fidélité Nous avons examiné en détai l les

caractéris t iques de l 'audi t ion sur le plan

physiologique ; nous avons vu l ' inf luence du local

d 'écoute et nous avons chiffré les performances

qu 'of fre l 'apparei l lage électroacoust iqu e .

A la lumière de ces éléments , nous

pouvons dégager ce qui es t essent iel pour définir

la Haute Fidél i té .

Théoriquement , la Hi Fi es t la qual i té

d 'un ensemble capable de reproduire un

programme sonore de façon à donner à l 'audi teur

l ' impression que celui -ci arr ive di rectement , sans

l ' in termédiai re d 'un disposi t i f électroacoust ique.

Une personne écoutant une

reproduct ion Hi Fi doi t avoir la sensat ion de se

t rouver devant l 'orchestre lorsqu 'el le ferme les

yeux afin d 'él iminer les impressions visuel les du

local d 'écoute.

Nous savons que l ' impression audi t ive

varie d 'un point à un autre d 'une sal le de concert .

On ne peut donc pas définir de cr i tères de Haute

Fidél i té par rapport à un orchest re jouant dans une

tel le sal le .

De plus la nature du local d 'écoute

ajoute à la reproduct ion assurée par un ensemble

de sonorisat ion un facteur qui lui es t part icul ier .

11 ne suff i t pas d 'acheter un ensemble reconnu

"f idèle" pour avoir de la Haute Fidél i té dans son

salon , lorsque ce dernier n 'es t pas prévu pour une

rest i tu t ion sonore. Indépendamment du t rai tement

acoust ique de celui -ci , son volume joue

un rôle essent iel pour la reproduct ion

des basses .

Une première condi t ion de la Haute

Fidél i té es t donc une bonne sal le . Comme l 'écoute

es t binaurale , une deuxième condi t io n est un

ensemble de reproduct ion donnant à la musique un

caractère spat ial (re l ief) . La reproduct ion

s téréophonique , en part icularisant les messages

sonores envoyés par deux canaux séparés ,

favorise la res t i tut ion du rel ief .

L'excel lente qual i té musical e et la

sensat ion spat iale créées par le t ype et la

disposi t ion des apparei ls ut i l isés doi t permet t re de

donner au programme sonore l ' impression

fondamentale de naturel .

Une chaîne d 'amplif icat ion reproduisant

sans dis tors ion la gamme de 16 à 15000 Hz sera -t -

el le apte à sat isfai re l 'appét i t d 'un amateur

d 'orgue?

Seule l 'écoute de la reproduct ion

permet t ra de conclure. La complexi té des

phénomènes acoust iques l 'ex ige. La chaîne doi t

êt re agréée à la fois par le technicien et par le

musicien.

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1.11 grandeurs fondamentales en électroacoustique

niveau On désigne par niveau une tension

basse fréquence , le plus souvent sans considérer

l ' impédance sur laquel le el le s 'appl ique , c 'es t à

dire sans considérer la puissance mise en jeu.

On défini t ainsi la sensibi l i té d 'un

apparei l car l ' impédance d 'entrée est souvent

grande par rapport à l ' impédance interne de la

source connectée.

Un niveau se défini t donc en vol ts , ou

en décibels par rapport à un niveau de référence

f ixé convent ionnel lement à 0 , 7 75 Y pour 0 dB

(soi t 1 mW sur une charge de 600 ohms).

E (1B - 20 log ( E/Eo )

sensibilité La sensibi l i té d 'une entrée est la

tension nécessaire pour que , le potent iomètre de

volume étant à fond , on ai t la puissance nominale

de l 'amplif icateur , ceci pour une fréquence

donnée ou une bande de fréquences donnée.

puissance Pour un amplif icateur , c 'es t la

puissance électr ique que ce dernier peut fournir à

la bobine mobile du haut -parleur (ou du groupe de

haut-parleurs) . En prat ique , l ' impédance du haut -

parleur varie considérableme nt en fonct ion de la

fréquence ; el le es t presque toujours supérieure à

l ' impédance di te nominale. La mesure de la

puissance de l 'ampli f icateur se fera toujours sur

une résis tance pure R : P = Vs² / n

Il apparai t donc que la puissance

débi tée par un amplif icateur lors d 'une audi t ion

est l iée :

au niveau de sort ie de la source

à la sensibi l i té de l 'entrée ut i l isée

à la posi t ion du potent iomètre de volume.

Il es t donc possible de surcharger

accidentel lement un amplif icateur sans avoir le

bouton de volume a u maximum.

puissance nominale C'est la puissance ef f icace pouvant êt re

débi tée en permanence par l 'amplif icateur sur une

charge donnée , dans une bande de fréquences

définie. Cet te indicat ion de puissance doi t

ment ionner le taux de dis tors ion admis ainsi q ue

la fréquence à laquel le a été effectuée la mesure.

puissance musicale (ou efficace de crête)

C'est la puissance ef f icace pouvant êt re

débi tée pendant une fract ion de temps assez faible

(5% par exemple) . Ce fonct ionnement es t

comparable à celui imposé pa r la parole ou la

musique. La plupart des normes ment ionnent la

mesure de cet te puissance pour une durée de 10 à

20 ms.

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puissance instantanée de crête C'est Je maximum absolu de puissance

instantanée de l 'apparei l , égale à deux fois la

puissance ef f icace.

bruit de fond, dynamique C 'es t l 'ensemble des brui ts parasi tes

int rodui ts malencontreusement dans une chaîne de

t ransmission sonore.

Pour un amplif icateur , on défini t le

rapport s ignal sur brui t ou dynamique comme le

rapport : puissance nominale / puiss ance de brui t .

Il es t généralement exprimé en décibels :

S / N = 10 1og(Ps / Pn)

bande passante Pour un apparei l quelconque , c 'es t la

bande de f réquences tel le que l 'a t ténuat ion

apportée aux extrémités de la bande soi t inférieure

ou égale à 3 dB. Si la bande passante es t définie à

-1 dB ou toute autre valeur , cela doi t êt re précisé.

Par contre , pour les haut -parleurs , el le es t

définie à -5 ou -10 dB et ce n 'es t que rarement

précisé.

facteur d'amortissement La qual i té d 'un ampl if icateur es t l iée

aussi à la valeur élevée de son facteur

d 'amort issement . Quel le que soi t la qual i té de

l 'enceinte acoust ique connectée à l 'amplif icateur ,

cel le- ci présente de mult iples résonances

parasi tes qu 'i l importe d 'amort i r au maximum car

courants de Foucaul t dans la bob ine mobile du

haut-parleur . Il faut donc que cel le -ci soi t court -

ci rcui tée ou connectée à une impédance t rès faible

devant sa propre impédance Zhp. L'amplif icateur

doi t se comporter comme un générateur de t rès

faible rés is tance interne Zi .

Le facteur d 'amo rt issement es t le

rapport Zhp/Zi . Son ordre de grandeur es t de 20 à

100 en haute f idél i té (1 en t ransmission sonore

courante) .

On ut i l ise aussi la not ion de taux de

régulat ion : cet te grandeur es t l ' inverse du facteur

d 'amort issement . Un amplif icateur avant un

facteur d 'amort issement de 20 aura un t .

taux de régulat ion de 5% .

parasites à caractère irrégulier Ils couvrent toute la gamme des

fréquences audibles , leurs causes sont ex térieures

à la chaîne. Ils af fec tent surtout la radio. Dans le

cas de la modulat ion de fréquence , la protect ion

contre ces parasi tes es t prat iquement parfai te .

bruits parasites continus Rumble : brui ts divers t rès sourds

(fréquences comprises entre 10 et 100 Hz). Dans

le cas d 'une lecture sur plat ine tourne -disques , la

cause la plus f réquente es t un mauvais isolement

par rapport au sol dont la plat ine t ransmet les

vibrat ions. Le rumble peut aussi êt re causé par le

moteur ou par les galets d 'entrainement . de la

plat ine. Ces différents "rumbles" peuvent êt re

fortement at ténués par l 'u t i l i sat ion du f i l t re passe -

haut de l 'amplif icateur.

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Ronflement : brui t de fréquence

fondamentale 50 ou 100 Hz de cause généralement

interne à la chaîne , par exemple :

f i l de l iaison entre amplif icateur et source non

bl indé.

amplif icateur défectueux.

l ia ison de masse ent re différents apparei ls

soumise à une induct ion par le secteur.

couplage induct i f en tre deux apparei ls (une tête

de magnétophone à proximité d 'un

amplif icateur peut subir une induct ion à 50 Hz

provoquée par le t ransformateur d 'al imentat ion

de l 'amplif icateur) .

Souffle : brui t composé de toutes les

fréquences audibles à la fois et en part icul ier les

fréquences s i tuées dans le haut médium (1 kHz à 4

kHz) qui sont audibles même à des niveaux t rès

faibles . Les causes en sont :

l 'agi tat ion thermique des électrons dans tous les

composants électroniques et en part icul ier dans

les étages amplif ica teurs à faible niveau

le souffle propre à la bande magnét ique dans le

cas d 'un enregis t rement à vi tesse assez faible

écoute d 'une émission à modulat ion de

fréquence à un niveau de récept ion insuffisant .

Les composantes de fréquences élevées

du souffle peuvent ê t re fortement at ténuées par

l 'u t i l i sat ion du f i l t re passe -bas de l 'amplif icateur .

pleurage et scintillement Cela ne concerne que la lecture d 'une

gravure sur disque ou d 'une bande magnét ique. n

Pleurage : les notes musicales ont une

justesse variable dans le temps. Ce phénomène

correspond à des variat ions lentes de vi tesse.

Scint i l lement : la justesse des notes

n 'es t pas bien définie ( impression d 'une v ibrat ion

du son). Il es t causé par une vibrat ion rapide de la

vi tesse de défi lement de la bande ou du s i l lon

devant la tête de lec ture.

On défini t généralement la valeur

maximale de toutes les variat ions (pleurage et

scint i l lement) en ° 'o ; c 'es t le A Y / V s i Y est la

vi tesse de défi lement .

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2 DESCRIPTION DE L'EPAM 76

Une bonne connaissance des

CARACTERISTIQUES de l 'apparei l es t nécessaire

pour en fai re la mei l leure UTILISATION.

Dans ce chapi t re , on donne

successivement les caractéris t iques :

des entrées

des organes de commande touches hp , inv et

mon f i l t res pb , ph et phy volume , balance

correcteurs de tonal i té

des sort ies

et un résumé des caractéris t iques électr iques.

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2.1 les entrées L'apparei l possède c inq entrées

ut i l isant le préamplif icateur et une entrée

monitoring. ces entrées sont accessibles sur des

connecteurs 5 broches aux normes DIN si tués à

l 'ar r ière de l 'apparei l . On sélect ionne une entrée

par un contacteur ro tat i f . Une touche

indépendante, moni , met en service l 'ent rée

monitoring.

Les sensibi l i tés des t rois entrées mag,

tun, aux sont étalées de tel le sorte que leurs

plages d 'ut i l isat ion se recoupent largement . Si l 'on

dispose d 'un s ignal d 'ent rée de niveau compris

entre 1OmV et 5Y ,on pourra toujours t rouver une

entrée au moins permet tant d 'obtenir la pleine

puissance de sort ie de l 'apparei l dans les mei l leurs

condi t ions .

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entrée mag Cette entrée est ains i dénommée car

el le sera la plupart du temps ut i l isée avec un

magnétophone (niveau de sort ie généralement de

l 'ordre de 0 d B , soi t 0 , 77 V).

On pourra évidemment connecter sur

cet te entrée toute source ayant un niveau suff isant

( tuner , . . . ) .

entrée tun Cette entrée permet t ra la plupart du

temps de connecter un tuner (niveau de sort ie de

100 à 500 mV en général) .

On pourra y connecter un

magnétophone ayant un niveau de sort ie faible ou

toute autre source ayant un niveau de sort ie

compat ible.

Sensibi l i té nominale 315 mV (-7,8 dB)

Impédance d 'entrée 50 k Ω

Niveau maximum admissible

sans surcharge du préampli

7 V (+10, 2 dB)

Réponse en fréquence l inéaire de

10 Hz à 35 kHz .

Sensibi l i té nominale 80 mV ( -19,8 dB)

Impédance d 'entrée 42 kΩ

Niveau maxi : admissible

sans surcharge du préampli

1 ,7 V (-7,2 dB)

Réponse en fréquence l inéaire de

10 Hz à 35 kHz

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entrée aux Celte entrée sera à u t i l iser avec des

sources ayant un niveau de sort ie assez faible (par

exemple , certains récepteurs de radio FM).

Dans la plupart des cas , l 'u t i l i sat ion

d 'un microphone (Z = 00Ω ) sera possible.

entrées pu1 et pu2 Ces entrées sont des t inée à recevoir les

s ignaux dél ivrés pur un phonolecteur du type

magnét ique.

Il es t possible d 'ut i l iser une cel lule du

type piézo-électr ique en la faisant suivre d 'un

diviseur à rés is tances , de rapport 1 /1 0 ,

chargeant la cel lule par une résis tance de 10 kΩ .

Mais cet te ut i l isat ion est déconsei l lée en raison de

la qual i té souvent médiocre de ce t ype de cel lule.

Sensibi l i té nominale 11 mV (-37,2dB)

Impédance d 'entrée 33 kΩ

Niveau maximum admissible

sans surcharge du préampli

237 mV (-10,2dB)

Réponse en f réquence Linéaire de

10 Hz à 35 kHz

Sensibi l i té nominale (à 1 kHz) 3.5mV ( 6.5 .dB)

Impédance d 'entrée 47 kΩ

Niveau maximum admissible

sans surcharge du préampli

77 mV (-19,5dB)

Réponse en fréquence corr igée

conformément à

la norme

RCIA/CEI 3

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entrée-sortie monitoring Le connecteur* MONI, à l 'ar r ière de

l 'apparei l , comporte :

une entrée , sensibi l i té : 350 mV ( -7 dB)

impédance d 'entrée : 10 k Ω normalement

prévue pour êt re ut i l isée à part i r d 'un

magnétophone

une sort ie , Vs = 350 m\ à 6Veff . impédance de

sort ie : 4 ,7 kΩ permet tant l 'enregis t rement des

s ignaux provenant des autres ent rées .

En part icul ier , cet te sort ie es t

indispensable pour recopier des disques sur un

magnétophone , la correct ion de gravure RIAA

étant effectuée par le préamplif icateur.

Donc , en prat ique , et sauf cas

part icul ier (niveau de sort ie t rop faible) , un

magnétophone sera normalement connecté à

l 'entrée monitoring à l 'a ide d 'un cordon composé

de quatre paires coaxiales .

Ainsi 3 pour passer de l 'enregis t rement

à la lecture, aucun changement de connexion ne

sera à effectuer :

en lecture , l a touche monitoring sera toujours

enclenchée ,

en enregis t rement , la touche monitoring sera

enclenchée ou non suivant que l 'on désire

écouter le son avant ou après enregis t rement

(cela dans l e cas d 'un magnétophone avant t rois

têtes et des ci rcui ts d 'enregi s t rement et de

lecture séparés)

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abaque des niveaux entrées sorties En abscisse, on porte le niveau du

s ignal dél ivré par une source e t à appl iquer à une

entrée de l 'amplif ica teur .

La puissance nominale sera disponible

en sort ie s i le s ignal es t appl iqué à une entrée

dont la plage d 'ut i l isat ion cont ient ce niveau.

Chaque plage est l imitée à gauche par la

sensibi l i té nominale et à droi te par le niveau

maximal admissible sur cet te entrée (v olume

environ au t iers de sa plage de réglage).

En ordonnée , on l i t . le niveau de sort ie

du s ignal et du brui t de fond pour chaque cas

d 'ut i l i sat ion. Le rapport s ignal / brui t es t l 'écart en

sort ie entre le niveau du s ignal et le niveau de

brui t .

2.2 les touches inv, A+B, hp1 et hp2 inv

( inversion) Ce contacteur permet de

permuter les deux entrées droi te gauche de

1 'apparei1.

A + B (monophonie) En posi t ion enfoncée, le

contacteur associé à l 'une de ces touches affecte à

l 'entrée des deux amplif icateurs le même signal

provenant du canal gauche pour A, du canal droi t

pour B de l 'entrée sélect ionnée. Par e xemple on

enfoncera l 'une des deux touches pour l 'écoute

d 'un enregis t rement effectué sur une seul pis te

d 'un magnétophone s téréophonique.

Les deux touches enclenchées

effectuent le mélange des s ignaux provenant des

deux voies du préamplif icateur.

hpl, hp2 L'enfoncement d 'une seule touche hpl

ou hp2 provoque par l ' in termédiai re de relais la

sélect ion d 'une seule paire (1 ou 2) de sort ies vers

les enceinte acoust i ques.

Si les deux touches sont enfoncées

seules les sort ies 1 sont connectées .

Pour une écoute au casque les poussoirs

doivent êt re sort is .

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2.3 les filtres passe-bas et passe-haut L'apparei l possède deux f i l t res l imitant

la bande passante. L 'enclenchement d ' une touche

met le f i l t re en serv ice sur les deux canaux en

même temps.

filtre pb Il s 'agi t d 'un f i l t re à coupure raide :

12dB/octave (2eme ordre) . Sa fréquence de cou -

pure (à -3 dB) est s i tuée vers 7 kHz. Ainsi , l 'a t té-

nuat ion at teint 10 dB à 11 kHz et 19 dB à 20 kHz.

Uti l isat ion : suppression de certaines

fréquences aiguës indésirables

brui t de fond d 'un magnétophone de qual i té

médiocre ou t ravai l lant à vi tesse t rop fa ible

brui ts de fond (crachements) provenant de

l 'usure d 'un disque

brui ts de fond (paras i tes , interférences) dans le

cas d 'une récept ion radio en AM.

filtre ph C'est un f i l t re à coupure raide : 12 dB /

octave (2o m e

ordre) . Sa fréquence de coupure (à -3

dB) est s i tuée vers 50 Hz. Ainsi l 'a t ténuat ion

at teint 10 dB à 30 Hz et 20 dB à 15 Hz.

Uti l isat ion : suppression de certaines

fréquences graves indésirables

vibrat ions dues à un plateau de tourne -d isques

brui ts de vent captés par un micro . . (protect ion

de l 'apparei l lage électroacoust ique contre les

infrasons) .

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2.4 le filtre de correction physiologique Ce fi l t re es t à ut i l iser pour l 'écoute à

faible puissance. En effet , la sensibi l i té de

l 'orei l le humaine en fonct ion de la fréquence

dépend considérablement du niveau d ' intensi té

sonore (voir page 12).

Le f i l t re permet la correct ion pour des

niveaux d 'écoute de l 'ordre de 20 à 40 phones.

L'enclenchement de la touche PHY

provoque une at ténuat ion du niveau de sort ie de

20 dB entre 1 et 2 kHz. Par rapport à ce t te

référence , les graves sont relevés de 14 dB à 100

Hz et les aiguës sont relevés de f> dB à 10 kHz.

En prat ique , ce f i l t re ne sera pas

enclenché en écoute normale , l 'eff icaci té des

correcteurs étant suff isante pour corr iger

l 'audi t ion .

Celui -ci sera enclenché dès que l 'on

ut i l isera l 'apparei l à des puissances inférieures à 1

W environ ( l 'ore i l le sera juge , cel le -ci variant

d 'un audi teur à l 'aut re) .

En point i l lé , on a représenté ci -dessus

les courbes idéales de correct ion physiologique

par rapport à une écoute naturel le à 90 phones ,

pour les niveaux 20 et 40 phones (selon les

courbes de Dadson e t Robinson).

Les valeurs adoptées pour le relève ment

des aiguës t iennent compte de la perte

supplémentaire de sensibi l i té due à l 'âge de

l 'audi teur ( la correct ion chois ie coïncide avec la

correct ion nécessaire pour une écoute à 30 phones

, par un aud i teur "moyen" âgé de t rente ans) .

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2.5 les commandes de volume et balance volume

Le potent iomètre de volume est à

variat ion logari thmique afin de permet t re une

commande t rès progressive aux faibles puissan ces

, indispensable d 'après la loi de Fechner ( voir

page 11).

A mi-course , le potent iomètre t ransmet

10% du niveau maximal (at ténuat ion de 20 dB).

Lorsque le bouton de volume est au mini mum ,

l 'a t ténuat ion maximale est de l 'ordre de 70 dB.

balance La balance permet de compenser - un

déséqui l ibre entre l es deux canaux provenant soi t

d 'une posi t ion dissymétrique des baff les par

rapport à l 'axe d 'audi t ion , soi t d 'une dissymétrie

de niveau due à la source el le -même.

Cet te commande est t rès progressi ve

autour de la posi t ion moyenne du potent iomè tre .

et de p lus en plus ef f icace à mesure que l 'on va

vers les posi t ions extrêmes.

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2.6 les correcteurs de tonalité Ils sont du type Baxandal l et séparés

sur chaque canal .

Ces correcteurs sont t rès fréquemment

ut i l isés af in de compenser à la fois :

les déficiences des haut-parleurs aux fréquences

graves et aiguës

l 'acoust ique du local

la sensibi l i té de l 'orei l le aux faibles puissances

la qual i té du s ignal , s ' i l es t mal équi l ibré

(mauvaise prise du son , par exemple) .

La commande séparée sur chaque canal

permet t ra un r églage opt imal dans les cas suivants

les deux enceintes ne sont pas ident iques

les deux enceintes ne sont pas placées dans des

endroi ts comparables

recherche d 'ef fets spéciaux .

correcteur grave En posi t ion d 'eff icaci té maximale , le

point +3 dB se s i tue vers 350 Hz. La correct ion

at teint donc ± 16 dB à 50 Hz , et ± 20 dB à 20 Hz.

correcteur aigu En posi t ion d 'eff i caci té maximale , le

point +3 dB se s i tue vers 1 3 kHz. La correct ion

at teint ± 13 dB à 10 kHz et ± 15 dB à 15 kHz.

En posi t ion moyenne , les correcteurs

n 'ont aucune influence et la bande passante es t

plate de 10 Hz à 35 kHz.

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2.7 les sorties sorties pour enceintes acoustiques

L'apparei l possède sur sa face arr ière

quatre connecteurs de sort ie (deux pour chaque

canal) pour f iches 2 broches normes DIN .

L' impédance de la charge doi t êt re

comprise entre 4Ω e t ∞ , mais les performances

opt imales seront obtenues pour des charges de 5 à

8Ω .

Les tableaux ci -dessous donnent les

puissances nominales disponibles , pour deux

valeurs du taux de dis tors ion at teint :

Rc = 5 Ω d < 0, 2% d = 1%

1 canal exci té

2 canaux exci tés

15,5V 48W

13,6V 37W

16,2V 53W

14,5V 42W

Rc = 8 Ω d< 0, 2% d = 1%

1 canal exci té

2 canaux exci tés

17,6V 39W

15,2V 29W

18,2V 41W

16,5V 34W

Un circui t l imiteur de courant entre en

act ion et rédui t la puissance de sort ie s i

l ' impédance de charge est inférieure à 3 Ω environ.

L'apparei l supporte donc sans dommage un court -

ci rcui t accidentel de sort ie .

Le facteur d 'amort issement de

l 'ampli f icateur es t de 40 pour une charge de 5 Ω .

Surcharge de 8Ω , i l a t teint 70 (ce qui correspond à

une résis tance de sort ie de l 'amplif icateur de

0 ,12 Ω ) .

sortie pour casque Sur la face avant , à l 'ex trême droi te ,

se t rouve un connecteur pour f iche Jack , 1/4" ,

t rois contacts .

La puissance nominale de sort ie es t de

56mW pour un casque d ' impédance 8 Ω. et de

70mW pour un casque d ' impédance 200 Ω .

sortie pour amplificateur supplémentaire

Un connecteur 5 broches norme DIN,

repéré SAS , a été prévu à l 'a rr ière de l 'apparei l

pour at taquer un amplif icateur de pui ssance

supplémentaire ou un magnétophone .

Cet te sort ie du préamplif icateur es t

prise après les f i l t res , les correcteurs et la

balance (schéma de connexion , page 53).

Le niveau nominal d isponible es t de

l 'ordre de 0,6V pour une charge de 30 k Ω .

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2.8 résumé des caractéristiques électriques

Condit ions de mesure :

tension secteur 115V ou 230 V

entrée MAG (essais A à E)

essai A Puissance nominale de sort ie

(valeurs t ypiques)

Re 1 canal ut i l isé 2 canaux ut i l isés

5Ω 1 x 50 W 2 x 40 W

8Ω 1 x 40 W 2 x 32 W

essai B Distors ion

Le taux de dis tors ion harmonique reste

inférieur à 0 , 2 % dans toute la gamme des

fréquences ut i les (de 40 Hz à 15 kHz) e t pour

toutes puissances (de 100 mW à 30 W).

essai C Linéari té de la réponse en fréquence

(puissance de sort ie 10 W , correcteurs en posi t ion

médiane , f i l t res hors service) .

Bande passante à -3 dB : 10 Hz à 35 kHz

essai D Efficaci té des correcteurs

Voir les courbes , page 35.

Valeurs moyennes (±2 dB)

essai E Efficaci té des f i l t res

Voir les courbes , page 32.

Valeurs moyennes (± 2 dB)

essai F Sensibi l i té des entrées

Voir les caractéris t iques , pages 28 et 29

essai G Rapport s ignal /brui t

Valeurs non pondérées

Entrée PU AUX TUN MAC.

S/N 67 dB 68 dB 73 dB 75 dB

(volume à zéro : S/N = 80 dB)

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3 PRINCIPE DU SCHEMA

ELECTRIQUE

Dans ce chapi t re à caractère purement

théorique, on rappel le d 'abord le principe de

l 'amplif icateur de puissance.

on décri t ensui te le schéma électr ique

des étages de l 'apparei l successivement t raversés

par le s ignal et on analyse somma irement leur

fonct ionnement .

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3.1 principe de l'amplificateur de puissance

C'est un amplif icateur à symétrie quasi -

complémentaire (schéma , page 54) dont on va

analyser le fonct ionnement en partant du schéma

de base s impli f ié ci -contre.

Cet te s t ructure de base de

l 'amplif ica teur opérat ionnel comporte une paire

complémentaire de puissance TA , TB commandée

en tension par T8 monté en émetteur commun et

al imenté par la source S2. Le t ransis tor T8 est

at taqué par une paire différent iel le T4 e t T5

al imentée par la source S1.

Ce type de configurat ion présente de

nombreux avantages :

bonne réject ion du mode commun

t rès bonne réject ion des variat ions de tension

d 'al imentat ion due aux sources de courants S1

et S2.

gain en boucle ouverte élevé

rendement élevé dû au fonct ionnement en classe

B de la paire complémentaire.

En réal i té , la pai re complémentaire

TA, TB sera const i tuée par un montage quasi -

complémentaire : pa ire complémentaire T11, T12

et t ransis tors NPN de puissance au s i l icium T 13 et

T14 , en raison de la fort e puissance de sort ie .

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La source de courant S2 al imentant T8

est const i tuée par T 7 , avec en référence de

tension les diodes D1 et D2 qui servent aussi pour

La source S1 ( t ransi s tor T6).

Un amplif icateur d 'une tel le puissance

ne peut pas se concevoir san s une protect ion des

étages de sort ie : c 'es t le rôle des ci rcui ts

l imi teurs de courant const i tués par les t ransis tors

T9 et T10.

La mesure des courants dans les

t ransis tors de sort ie se fai t à l 'a ide des rés is tances

r et r ' . Dès que la chute de tension da ns r es t

suff isante (environ 0, 7 V) pour saturer T9 , celui -

ci dérive le courant de commande de la base de Ta

vers la charge.

Prat iquement , le l imiteur t ient compte

aussi de la tension col lecteur -émetteur af in de

rester dans l 'a i re de sécuri té du t ransis t or .

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3.2 schéma synoptique général

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3.3 le préamplificateur C 'es t un amplif icateur opérat ionnel

ut i l isé en amplif icateur non inverseur et précédé

d 'un diviseur à rés is tances (schéma , page 50).

Dans le cas des entrées l inéaires , Z est

une résis tance pure. La réponse en ampl i tude est

alors plate.

Dans le cas de l 'entrée PU , Z est un

réseau RC permettant d 'obtenir une correct ion

conforme à la norme RIAA / CE I 3.

Le plus grand soin a été apporté à la

concept ion de ce préamplif icateur af in de réduire

le brui t ; l es impédances d 'entrée ne sont pas

exagérément élevées car les sources modernes ont

en général une impédance de sort ie assez faible

(pour MAG et TUN on a environ 50 k Ω ) . Pour le

PU magnét ique , un couplage direct sans capaci tés

de l iaison a été adopté af in de réduire le brui t aux

basses et t rès basses fréquences.

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3.4 les filtres passe-bas et passe-haut Ce sont des f i l t res act i fs du deuxième

ordre , du type Tchebychev , d 'ondulat ion

maximale 1 dB dans la bande passante.

Prat iquement , on ut i l ise le même

amplif icateur de gain uni t é pour les deux f i l t res

(schéma, page 51). Ce montage , malgré sa grande

s implici té , permet d 'obtenir des résul tat s t rès

vois ins des courbes opt i males (courbes, page 32).

Le gain , à 1 kHz ou f i l t re hors service,

es t environ de 0,7. I l es t f ixé par le diviseur

ex is tant entre le potent iomètre de volume et T 1.

3.5 le filtre de correction physiologique Il s 'agi t d 'un réseau passi f at taqué à

faible impédance par T1 monté en col lecteur

commun et chargé par la t rès grande impédance

d 'ent rée de T2 (schéma, page 51).

L'at ténuat ion du ci rcu i t entre 1 et 2

kHz est de 20 dB (R2 = 10 R1). La fonct ion de

t ransfert du réseau est repré sentée à la page 33

(ci - contre , son diagramme asymptot ique).

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3.6 les correcteurs de tonalité Il s 'agi t d 'un ci rcui t Baxandal l

class ique placé dans la boucle de réact ion d 'un

amplif icateur opérat ionnel (schéma page 52).

Cet amplif icateur , ut i l isé avec un

faible gain ( 60 ) , assure u ne t rès faible

dis tors ion ( 0 , 1% ) . Son gain élevé en boucle

ouverte assure la grande ef f icaci té des correcteurs

(voir les courbes page 35 ) .

Le Baxandal l doi t êt re at taqué à basse

impédance : c 'es t le rôle du t ransis tor T2 monté en

col lecteur commun. Le gain de l 'é tage, à 1 kHz ou

correcteurs en posi t ion médiane , es t f ixé par le

diviseur R1, R2 (environ égal à 6) .

3.7 le circuit de balance Le circui t comporte un potent iomètre

double (deux pis tes séparées) pour évi ter la

diaphonie que produirai t la rés is tan ce de contact

du curseur dans le cas du montage avec une seule

pis te.

Les niveaux de sort ie sur les deux voies

sont données pour un niveau 1 à l 'entrée par les

courbes , page 34.

Le réglage est t rès progressi f au centre,

t rès rapide aux extrémités . L'eff i caci té es t de

100% (on peut annuler une voie) . Le gain en

posi t ion médiane est de 0,6 .

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3.8 l'amplificateur de puissance L'amplif icateur es t at taqué par l 'entrée

non inversée NI de la paire dif férent iel le et

rebouclé sur l 'entrée inversé I. ( schéma page 54 ) .

Le gain de l 'amplif icateur opérat ionnel

rebouclé es t uniquement défini par les impédances

d 'at taque et de rebouclage .

Le gain en cont inu est . égal à 1 ,

(condensateurs C1 e t C2) , ce qui assure une

tension d 'of fset en sort ie t rès faible.

3.9 l'alimentation L'al imentat ion de 2 x 32 V (à vide) se

compose d 'un t ransfo rmateur d 'une puissance de

150 VA al imentant un double redresseur à double

al ternance.

Le f i l t rage est assuré par deux

condensateurs de 4700 µF. La tension n 'es t pas

s tabi l isée car le montage en amplif icateur

opérat ionnel des deux amplif icateurs de puissance

assure une t rès bonne réject ion des vari a t ions de

tension d 'al imentat ion ( -90 dB ) .

Les condensateur de f i l t rage peuvent

fournir , en puissance musicale , plus de 60 W (

un seul canal exci té ) .

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4 SCHEMAS ELECTRIQUES

Les quatre premières pages de ce

chapi t re présentent l es schémas électr iques des

étages successi fs du canal droi t de l 'amplif icateur

( les schémas du canal gauche sont ident iques ) .

L'al imentat ion et le sélecteur d e tension secteur

font l 'objet du cinquième schéma.

Le synopt ique détai l lé int i tulé "Chaîne

des gains et niveaux " résume ensui te l 'analyse

des schémas fai te au chapi t re t rois . On t rouve

enfin le repérage des connexions entre le ci rcui t

imprimé et les éléments f ixés sur le châssis .

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4.1 préamplificateur

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4.2 filtres pb, ph et phy

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4.3 correcteurs de tonalité et balance

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4.4 amplificateur

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4.5 alimentations

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4.6 chaîne des gains et niveaux

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