Bonjour à tous.
Ce topic traite des amplificateurs classe D et T, et de leur réalisation. Je vais m'efforcer de ne pas trop me montrer redondant par rapport à ce qui existe déjà sur le forum, c'est pourquoi les discussions sur les amplis commerciaux, notamment le T Amp n'ont pas leur place ici : il y a déjà un topic dédié. Cependant, en ce qui concerne les modifications apportées à des produits commerciaux, et non leur choix au sens strict, il n'y a pas de problème.
Avant tout un petit rappel s'impose :
La classe T est l'appelation commerciale inventée par la marque Tripath pour désigner leurs amplificateurs sous forme de chips intégrés. Celle ci est dérivée de la classe D qui désigne les amplificateurs "à découpage", par opposition aux topologies classiques (les classes A et AB étant les plus communes) qui fonctionnent en régime linéaire.
A la clé on obtient un rendement considérablement amélioré, ce qui implique donc un allégement de l'alim, et du refroidissement, donc une compacité accrue.
Auparavant ce genre d'amplis étaient utilisés pour les applications embarquées, par exemple les autoradios.
Cependant, au fil de l'évolution de ces technologies, force est de reconnaitre qu'aujourd'hui elles ont atteint une maturité telles que les amplis fondés sur ce principe offrent désormais en plus de leurs avantages naturels une qualité audio exceptionnelle, notamment en regard du rapport qualité prix. De plus, leur faible consommation permet de faire des économies au niveau de l'alim également.
Ce topic a pour objet l'exploitation des chips et kits commerciaux pour la réalisation d'un ampli (par exemple kits 41Hz, Gemincore, puces Tripath...). Il faut comprendre par là qu'il n'a pas pour l'objet la réalisation d'un ampli classe T proprement dit : je n'ai pas les compétences en électronique nécessaires et ce n'est pas ce qui m'intéresse. Cependant, bien entendu, la théorie fondamentale a toujours du bon pour comprendre ce dont on parle, et si quelqu'un a des documents à proposer ou souhaite s'investir dans la réalisation d'un cours théorique sur la classe T, il est bien entendu le bienvenu.
A cette fin, Robert64 a posté cette image que je reproduis ici : http://img296.imageshack.us/img296/6183/mliec8.jpg
Ce topic sera découpé en sous parties, dans un premier temps je propose : le recensement des kits pour réaliser un ampli, leur exploitation et tweaks éventuels, et enfin la réalisation globale d'un ampli, donc y compris la réalisation de l'alimentation, d'un préampli éventuel...
Certaines des pistes que je donne sont le fruit de réflexions ou d'opinions personnelles, donc je suis susceptible de commettre des erreurs ou de penser différemment de vous. Le dialogue est donc ouvert pourvu qu'il soit cordial et constructif, même en cas de désaccord
.
Recensement des kits permettant de concevoir un ampli classe D/T :
- 41Hz http://www.41hz.com/ . C'est certainement le plus réputé des sites permettant d'acheter des kits, leur qualité est unanimement reconnu et les prix très attractifs.
Généralement le kit qu'on recommande pour la réalisation d'un ampli stéréo "audiophile" de puissance moyenne est l'AMP 6 : AMP6 , commercialisé une quarantaine d'euros, il délivre 25W RMS.
Je cite celui ci dans un premier temps, mais tous les kits du site ont leurs qualités et leurs applications : n'hésitez pas à regarder. Il faut savoir que parmi leurs kits il y en a en tout CMS, donc beaucoup plus fastidieux à monter que d'autres, comme l'Amp 6, volontairement développés en composants traversants afin d'être assemblables par tout un chacun.
- Gemincore : http://www.cl3.fr/ Un autre constructeur jouit d'une excellente réputation, cependant il ne joue pas dans la même cour en terme de prix : il s'agit de Gemincore/CL3. Il faut compter autour de 200 pour un kit de chez eux, mais certains n'hésitent pas à dire que ce sont les meilleurs amplis au monde. UN investissement conséquent donc, mais un résultat à la hauteur ! Dans un premier temps, je pens e qu'il est préférable de se faire la main sur un kit plus modeste.
- autocostruire http://www.autocostruire.com/ un site Italien qui propose des amplis tous faits, des kits et des composants divers. Un tres large choix de produits très intéressants, mais aux prix un peu dissuasifs. Il serait intéressant de comparer leur kit "Class-t-amp-2020 Kit" avec un AMP6. Ils le disent excellent, et semblent y avoir apporté un grand soin (self sans noyaux, etc) mais c'est quand même deux fois plus cher qu'un AMP6 !
- hypex http://www.hypex.nl/ propose plusieurs kits mais de puissance : entre 180 et 700W sous 4 Ohms. A voir si ils ne proposeraient pas un jour des trucs plus modestes. Dans la section Technology de leur site il y a également pas mal de théorie, instructive pour ceux qui veulent en savoir plus sur ces amplis.
- Il y a quelques mois Selectronic avaient annoncés qu'ils travaillaient sur leur propre ampli à base de Tripath, mais depuis à ma connaissance plus de news. Quelques infos (mini-preview exclusive) ici : http://www.dcx2496.fr/match2.htm . Certaines rumeur ferait état d'une sortie en mars...
- coldamp http://www.coldamp.com/opencms/ope [...] ices_list/ vend des modules qu'il ne reste plus qu'à intégrer dans un boitier. Modules de forte puissance et prix en conséquence : pas trop axé Hifi audiophile donc.
- cadaudio http://www.cadaudio.dk/amplifierkits.htm vend des kits généralement de forte puissance en classe D, pour pas tres cher.
- Le Charlize de DIY paradise http://diyparadise.com/charlize.html Modele audiphile de faible puissance, basé sur le TA 2020. Ils affirment obtenir de meilleurs résultats avec des CMS (ce qui est réaliste) et propose donc une version déjà présoudée, ce qui plaira ou non aux gens. En tout cas ils sont indubitablement doués pour l'humour et le marketing
. Il faut voir en pratique ce que vaut la bête, un petit pu plus cher que les concurrents masi pas excessivement. Il y a aussi une version qui utilise des selfs à air (roulées une nuit de pleine lune par une vierge, d'après le site
).
Ils vendent aussi un préampli passif d'une conception... originale (le maggie) et un DAC sans oversampling tout petit et pas cher (monica) (fourni soit complet soit juste le pcb et les cms pré soudés), ainsi que des composants (capas)... http://diyparadise.com/products.html
- Le Winsome Labs Mouse Amp http://winsome-labs.com/ kit à >=250 avec potar intégré. Existe aussi en version prémontée et prétestée. A priori pas grand chose d'exceptionnel, plutôt cher pour ce qu'il offre. Faut voir ce que ça donne à l'écoute !
- eBay
Par exemple : http://cgi.ebay.fr/2-15-watt-4ohm- [...] m153.l1262
On voit souvent passer sur la baie des kits sortis d'on ne sait où. Le truc au dessus est peut être très valable par exemple, et apparemment la boutique qui le distribue en a des quantités monstres. Ils vendent aussi un 4*100W, et encore d'autres.
http://stores.ebay.fr/sureelectron [...] %26otn%3D4
(Je précise que je ne connais absolument pas les produits ni les vendeurs que je viens de mentionner).
Il existe d'autres sites, dont les adresses ont déjà pu être données sur le forum, je completerai donc ce post au fur et à mesure. Si vous avez des adresses, merci de les partager !
L'exploitation des kits :
l'AMP 6 :
L'AMP 6 est un kit simple d'exploitation, il suffit de suivre les indications de soudage et d'y rajouter un transfo torique ou double C, à votre convenance. Il y a déjà un pont de diode et une capa de filtrage d'intégrées au kit, directement sur le PCB de l'ampli.
Attention, petit détail déroutant, il semblerait que ça soit à l'utilisateur de bobiner ses inductances.
Tweak : certains recommandent de remplacer le condensateur de filtrage fourni avec le kit (ou de le seconder par un autre), notamment quand l'ampli est fréquemment utilisé à pleine puissance. Cependant le gain est modeste, voire inexistant dans les faibles puissances.
Il existe également une déclinaison "Basic" de l'ampli, qui intègre un connecteur d'alim pour adaptateur extérieur, ainsi qu'une sortie casque et un bornier pour les hauts parleur.
L'alimentation du bestiau : comme pour tout application audio, on conseille d'utilisation un transfo de qualité, type C ou torique par exemple.
L'alimentation de l'AMP 6 se fait apparemment en asymétrique (avec un transfo 15V 80VA par exemple) ! C'est important de le noter, car apparemment la notice est assez indigente au point de vue alimentation, et la classe B/AB nous a habitué aux transfos symétriques...
Une fois redressée et filtrée par les diodes et les capas intégrées à l'AMP 6 "standard", la tension est abaissée à 14V6 par un régulateur, dont on peut mesurer la tension de sortie pour voir si tout est correct.
La réalisation de l'alimentation :
Tous ces kits nécessitent l'adjonction une alimentation adaptée.
Certains d'entre eux sont vendus pour être utilisés avec une tension alternative, car l'ampli effectue lui même le redressement, le filtrage et la régulation : c'est le cas de l'AMP 6 par exemple.
Dans ce cas il suffira d'ajouter un transfo d'une puissance adaptée, selon les recommandations du constructeur. Sachant qu'on recommande de surdimensionner un peu le transfo (ça ne fait jamais de mal, sauf au porte feuille) et qu'il faut se tourner vers un type de transfo adaptée à l'audio : un transfo torique, ou un peu plus cher mais meilleur (notamment grâce à sa plus faible capacité d'enroulement et ses rayonnements encore inférieurs, ainsi que généralement sa plus grande compacité, la forme circulaire des transfos toriques et l'espace perdu en leur centre étant un handicap pour l'intégration) un transfo dit Double C ou R-Core.
On peut également ajouter un filtre secteur, genre une cellule LC. C'est à la convenance de chacun.
Dans tous les cas on ne raccordera pas en général la carcasse de l'ampli et/ou la masse électrique à la terre. Sauf cas particulier. Dans le cas où on choisit de le faire, il faut que l'ampli soit le SEUL appareil de la chaine HiFi raccordé à la terre pour proscrire l'apparition d'une boucle de masse.
On peut aussi choisir de se passer du redressement présent dans l'ampli, par exemple pour gonfler le filtrage au moyen de très bons condos. Dans ce cas on aura un circuit du genre transfo->pont de diode externe->condos externes rajoutés->condos du kit ampli->régulation ampli... etc.
Ce cas est également celui des amplis vendus sans la partie redressement : dans ce cas il faut prévoir l'achat du transfo mentionné précédemment et la conception d'une partie "redressement" de bonne facture (pont de diode avec condensateurs en parallele des diodes pour la propreté du signal, etc).
Les liens sur le net traitant de la conception d'une alim à simple pont, voire à double pont (topologie utilisée pour les alims symétriques de grande qualité, vu ce que coute un pont de diode ce n'est pas un mal de l'envisager même si le gain est tres modeste) sont légions, je ne m'apesantirai pas sur le sujet. Je tiens juste à rappeler l'intérêt de placer des condos de découplage de quelques nF aux bornes du pont de diodes et des condos de lissage : on ne bâcle pas une alimentation, surtout si c'est pour faire l'économie de composants à quelques euros !
Quand j'en aurai le temps je posterai davantage d'infos, notamment sur les différentes familles de condos utilisées en découplage ou filtrage du secteur (mkt, mkp...).
Quelques considérations sur les alimentations à découpage (SMPS en anglais) :
On reproche souvent aux alims à découpage, notamment celles qui n'ont pas été conçues pour un usage en Audio, d'amoindrir la qualité sonore par rapport à une alim linéaire.
Je rappelle brièvement les caractéristiques de l'un et l'autre :
Découpage :
+ Rendement
+ Compacité
- Conception très complexe
- Présence d'une ondulation résiduelle sur la sortie (correspondant à la fréquence de découpage) très difficile à éliminer, même avec un bon filtrage.
- rayonnements EMI/RFI.
Leur prix est plus ou moins intéressant selon l'intensité à sortir par rapport à du linéaire.
Les alims linéaires ont grosso modo les propriétés inverses.
De mon avis, le choix d'une alim à découpage pour un ampli n'est opportun que pour de fortes puissance. En dessous de 100W, autant s'en tenir à du linéaire, la conception en sera facilitée et le prix restera invariant.
Par contre, pour les très fortes puissances, la compacité et le rendement des alims à découpage est un avantage indéniable. Sans parler du prix des transfos abaisseurs au delà de quelques centaines de VA...
Apres il faut voir si le module ampli attend une tension parfaitement stabilisée, ou si une tension simplement redressée et lissée fera l'affaire. Dans le premier cas, la nécessité de stabiliser la tension fait chuter le rendement en linéaire, problème qui n'existe donc pas en découpage.
Pas mal de constructeurs de kits, notamment pour les amplis de forte puissance, proposent des alimentations adaptées. Mais le prix est généralement rebutant pour beaucoup.
Une question récurrente porte sur l'intérêt d'employer une alimentation de PC sur certains amplis, comme le T Amp ou les kits Tripath qui se satisfont d'une alim en 12V :
Du point de vue électrique c'est parfaitement envisageable pourvu que les tensions concordent. Cependant pour ce qui est de la qualité, il faut garder à l'esprit que on peut supposer, théoriquement, que le résultat sera moins bon qu'une bonne alim linéaire stabilisée.
Il y a des combines à envisager : gonfler le filtrage LC en sortie, déporter l'alim par rapport à l'ampli...
Au final, pour un systeme bien étudié, je doute qu'on puisse faire la distinction entre une alim de PC et un transfo.
La réalisation d'un préampli :
plusierus idées : préamp actif ou passif, avec correction de tonalité, et télécommande RC5. La réalisation doit tjs se voir dans l'optique du DIY et être économiquement intéressante. Pas de préamp à tube, ni de réalisation excessivement complexe. Partie à étoffer...
en attendant, quelques pistes pour la conception d'une télécommande sans fil :
Ca peut paraitre compliqué et onéreux, mais en fait il n'en est rien.
Pour la télécommande n'importe quelle télécommande d'appareil Hifi ou télécommande universelle fera l'affaire. La réception et le décodage des signaux se fait au moyen d'une cellule infrarouge à quelques euros, aisément récupérable sur un vieux magnétoscope, à 3 pates : une de données, une d'alim, et une de masse bien évidemment.
Le décodage s'effectue au moyen d'un PIC qui aura préalablement était programmé dans ce sens. Il y a aussi des puces spécialisées, par exemple je connais de nom le IR-D15A : http://www.rentron.com/remote_control/IR-D15A.htm . L'avantage de ce truc c'est d'éviter d'avoir à programmer son microcontroleur, et l'inconvénient c'est la difficulté pour mettre la main dessus !
on peut trouver des infos par exemple sur ce site :
http://www.pionpion.com/V9/Accueil [...] npion.html (lecteur CD diy télécommandé). l'ensemble du site présente de nombreux montages intéressants et mérite le détour !!
http://perso.orange.fr/crystalizer/preamp_diy/ (préampli modulaire, je ne sais pas si le projet dure encore malheureusement. Cependant il est le fruit d'un de nos forumeurs et il y a un topic sur hfr
).
pour un correcteur de tonalité
En cas de présence d'un correcteur de tonalité, je conseille la présence d'un mode Direct pour le shunter. Quand il n'est pas utile ça permet d'éviter (l'infime) dégradation du son due au correcteur, et ça demande juste de rajouter un bouton...
A ampli op :
http://g.fondeville.free.fr/audio.html#correc : un correcteur mignon et tout simple. Cependant quid des qualités audios ? En dehors de ça l'ensemble du site est sympathique et mérite le détour !!
http://www.pc-electronique.com/ele [...] _tonalite/ : réalisation tres moche mais il est peut être efficace
A transistors :
Eh ben, euh...
Pour un correcteur strictement passif (sans amplification), il doit être possible de se débrouiller avec des sélecteurs rotatifs sur lesquels sont montés des troupeaux de résistances et condensateurs, cependant je pense que la qualité doit s'en ressentir dans une grande mesure, et que économiquement ça n'est pas forcément avantageux.
pour un sélecteur de sources
On peut le faire soit à relais, soit avec un commutateur rotatif double contact. Le premier choix est plus long et onéreux mais il est indispensable en cas de présence d'une télécommande (eh ouais eh ouais ba ouais comme dirait stevy) et il permet "théoriquement" une meilleure qualité sonore. (Meilleure qualité des contacts, etc).
On peut aussi utiliser des circuits intégrés, tels qu'un multiplexeur analogique. Un exemple intéressant, et avec télécommande radio en cadeau ici : http://kudelsko.free.fr/commutateu [...] mmaire.htm (à base de 4052)
L'avantage de cette approche c'est qu'elle est très simple à réaliser : dans le cas présent, le schéma est complexe à cause du PIC qui sert à la radiocommande, mais en fait tout ce qu'il faut pour le commutateur proprement dit c'est :
- une petite alim symétrique (apparemment là le mec s'est amusé avec un transfo à une sortie et un symétriseur de tension, encore un truc qui alourdit pour pas grand chose).
- le 4052 et (ce qui n'apparait pas sur le schéma, vu qu'il s'appuie sur un PIC) un peu de logique de commande pour sélectionner la bonne entrée parmi les 4 du 4052 (un poussoir qui attaque un bordel à portes logiques montées en séquentielles, jsais pas moi, un peu d'imagination que diable
)
- quelques trucs à l'entrée et la sortie pour garder le signal audio propre.
L'inconvénient, c'est qu'en fonction des caractéristiques intrinsèques du composant, la qualité audio peut s'en trouver dégradée. Après il y a sans doute mieux que le 4052.
Le sélecteur à commutateur rotatif ça demande 3 minutes de réflexion, donc il n'y aura pas de schémas
.
Le boitier :
Création d'un boitier DIY : je mettrai plus tard ma propre approche de la question (j'y ai déjà pas mal travaillé !) et les vôtres si on m'en propose.
D'ici là, il y existe des boitiers vides commercialisés, par exemple sur http://www.audiophonics.fr/boitier [...] -c-84.html
http://www.audiophonics.fr/boitier [...] 2b1dffff09
http://www.schaeffer-ag.de/ (site multilingue)
L'achat des autres composants :
Outre les kits eux même, dont l'achat se fait sur les sites mentionnés précédemment ou parfois sur ebay, il y a un certain nombre d'outils et composants électroniques à acquérir. Pour ce faire on peut s'adresser aux magasins spécialisés, voici quelques adresses de magasin pratiquant la vente en ligne ainsi qu'un commentaire relatant mon expérience :
http://www.electronique-diffusion.fr/ : mon magasin préféré ! Les prix sont souvent très intéressants pour le gros équipement, et l'équipe en magasin extrêmement sympathique. Cependant je n'ai jamais essayé de commander en ligne. On peut juste déplorer le manque de clarté de la désignation de certains produits sur leur site et le choix un peu restreint.
http://www.conrad.fr/ : sérieux mais souvent trop cher. Personnellement j'ai eu une TRES mauvaise expérience lors de l'une de mes commandes : ces comiques m'ont envoyé un produit à 80 qui avait déjà servi (?????). Et là c'est la croix et la banniere pour un échange ou un remboursement (ils répondent sans cesse aux mails par des lettres types et le seul numéro de téléphone est bien entendu un machin hyper surtaxé). Cf mon histoire avec eux pour plus d'infos : http://electronord.free.fr/forum/viewtopic.php?t=7
http://www.selectronic.fr/ : beaucoup les recommande, d'autant qu'ils sont très versés dans le domaine audio (ils proposent des amplis (très coûteux) de grande qualité, et des kits sympathiques, du genre télécommander un potar motorisé par une télécommande RC5 classique, style de TV. Cependant, ma propre expérience a été catastrophique : 3 mois pour recevoir un produit, aucune réponse à mes nombreux mails de relance, et un mépris total du client. Il a fallu que je les menace de contacter la DGCCRF pour que la situation commence à se débloquer. Du coup, et malgré l'expérience satisfaisante de beaucoup, je ne recommanderai à personne de commander chez eux...
http://www.radiospares.fr/ : une autre enseigne très connue. Un minimum d'achat de 150 est imposé pour les commandes de particuliers.
http://fr.farnell.com/ : enseigne très connue, prix intéressants ou pas du tout : à considérer selon le produit...
Quelques réalisations :
Ces photos (un amp6 et un amp4) proviennent du net, et ont l'intérêt de donner une bonne vue de l'amp 6, par rapport aux photos du site officiel. En dehors de ça esthétiquement il n'y a pas grand chose dont on puisse s'inspirer
http://blog.niiico.org/images/Hifi [...] 65-web.JPG
http://blog.niiico.org/images/Hifi/P1020577.JPG
...
Liens intéressants :
http://perso.orange.fr/jm.plantefeve/index.html le fameux site de jean marc plantefeve qui dispense de nombreuses infos théoriques sur les amplis, toutes topologies confondues. A voir également la page sur la réalisation d'une alim...
http://www.tnt-audio.com/ampli/tripath_amps_e.html : une comparaison de plusieurs amplis à base de tripath.
http://www.dcx2496.fr/match2.htm : comparaison entre amplis classse A, D et quelques infos basiques sur le Selectronic...
http://electronord.free.fr/ mon forum pour les amateurs d'électronique
http://www.homecinema-fr.com/forum/viewforum.php?f=1 l'un des forums francais les plus fournis sur notre sujet préféré...
Je ferai en sorte de compléter ce topic au fil du temps. Bien entendu, je ne pourrai le compléter qu'en fonction de vos contributions. Si certaines choses que j'ai dites ne vous semblent pas juste ou incomplètes, merci de m'en faire part.

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