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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
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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)
15
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 .
16
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 .
17
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 .
18
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 .
19
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.
20
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.
21
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.
22
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 .
23
24
25
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.
26
27
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 .
28
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
29
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
30
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)
31
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 .
32
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) .
33
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) .
34
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.
35
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.
36
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 .
37
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)
38
39
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 .
40
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 .
41
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 .
42
3.2 schéma synoptique général
43
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.
44
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).
45
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 .
46
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 ) .
47
48
49
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 .
50
4.1 préamplificateur
51
4.2 filtres pb, ph et phy
52
4.3 correcteurs de tonalité et balance
53
4.4 amplificateur
54
4.5 alimentations
55
4.6 chaîne des gains et niveaux
56