Le Son Distordant: Chapitre 1

Distorsion Harmonique

   
ComGris
Epikouros_EpicureDe retour dans le jardin qu’à sa mort Épicure nous léguât à la condition simple d’y perpétuer sa mémoire et d’y échanger des connaissances avec comme règle, s’il en est une, le faire avec plaisir.
La diffusion du savoir, en ces temps troubles, me semble essentielle, honorons les Lumières. 
Le hommes devraient prendre conscience de l’immensité de l’univers et, devant cette démesure cosmique, réaliser la fragilité de l’existence. Les lignes qui vont suivre sont insignifiantes par rapport aux forces du cosmos qui existaient, existent et existeront  bien après notre disparition.
Quant au sujet, le débat est ouvert. En bas de page on peut laisser un commentaire, une suggestion ou rien !
 Un article raisonnablement scientifique sur la distorsion harmonique. 
La distorsion: qu’en disent-ils sur le web?
Distorsion Harmonique

DeForest  – Audion DL14 Low Mu Amplifier (1927)


Un clin d’œil à «l’empreinte digitale» de Frédéric Tanvier,  introduction dans l’émissions de télévision 28 Minutes de la chaîne ARTE !

Le taux de distorsion harmonique  « THD » du terme anglais Total Harmonic Distortion.
Le taux de distorsion harmonique est une mesure de la linéarité du traitement du signal effectuée en comparant le signal en sortie d’un appareil à un signal d’entrée parfaitement sinusoïdal. La non-linéarité du système déforme cette sinusoïde. Le signal de sortie reste un phénomène périodique. Un signal phénomène périodique peut s’analyser en une somme de sinusoïdes de fréquences multiples de celle donnant la période, appelée fréquence fondamentale. Chacune de ces sinusoïdes est un harmonique de rang égal au quotient de sa fréquence par la fréquence fondamentale.
Le taux de distorsion harmonique est le rapport des valeurs efficaces entre la fréquence fondamentale et les autres.Le taux de distorsion harmonique d’un système varie avec le niveau et avec la fréquence du signal d’essai. Ces paramètres de la mesure doivent être spécifiés dans les procédures et les compte-rendus.
 
(Là, il faut s’accrocher un peu !)
Cette grandeur mesure l’introduction d’un bruit produit par un dispositif sur un signal sonore qui transite à intérieur. Ceci arrive principalement parce que le dispositif, qui ne reproduit pas exactement le cheminement du signal d’entrée, modifie à certains points la pente du signal en altérant son contenu en fréquence. Ce qui procure de nouvelles fréquences qui n’existaient pas dans le signal original, et qui sont donc considérées comme bruit.
Le THD est une grandeur dont on doit tenir le plus grand compte dans l’évaluation de la qualité d’un dispositif.
 
Étant donné un dispositif transmettant un signal mécanique, électrique ou optique(par exemple, un amplificateur), on appelle distorsion toute déformation du signal de sortie par rapport au signal d’entrée. D’après le théorème de l’intégrale de Fourier, les deux signaux peuvent toujours être décomposés en oscillations harmoniques dont les amplitudes et les phases sont en général des fonctions de la pulsation. 
 

Et là, on arrête le tir car seul Wikipédia s’en sort plutôt bien.

Qu’en est-il vu d’ici du distordant phénomène ?

En audio il existe plusieurs types de distorsions[1]. Toutefois dans cet article, nous allons voir ce qu’est la distorsion harmonique.

En tant que spécification, elle est présente dans les notices quand elle représente un argument de vente et disparaît, comme par enchantement, dans le cas contraire; par exemple dans les notices des enceintes acoustiques où son communiqué ferait fuir ventre à terre les clients peu habitués à interpréter des chiffes parfois sournoisement assénés: j’en ai déjà parlé dans le précédent article!

Parfait Sinus - distorsion Harmonique

Parfait Sinus

La distorsion harmonique est l’apparition dans un signal, au départ très pur (une sinusoïde[2] parfaite),  d’autres sinusoïdes. Des signaux indésirables additionnés, multiples en fréquence de la fondamentale et cela après avoir été traitée dans un appareil électronique pour une opération que l’on définira «fonction de transfert»[3].

La fonction de transfert d’un amplificateur parfait peut s’écrire G=Vs/Ve où Ve est la tension d’entrée et Vs la tension de sortie.
Par exemple si Ve = 1V et Vs = 10V ont écrire G=10V/1V = 10 le gain de l’amplificateur[4] que l’on peut transformer en décibels : 20log(10V/1V) = 20dB.
Les courbes du transistor FET 2N3819: pas très parallèles !

Les courbes du transistor FET 2N3819: pas très parallèles !

Hélas ce n’est pas aussi simple que cela. Les composants électroniques ne sont pas très linéaires. Même pour un gain unitaire (ft=0dB) un signal subit des transformations et notre sinusoïde parfaite va perde de sa superbe dans le transfert de l’entrée vers la sortie. Il est essentiel de comprendre qu’un préamplificateur ou un amplificateur effectue des «agrandissements» du signal un peu comme une photocopieuse à qui on fait redimensionner un document. Si l’appareil est médiocre le résultat sera à l’identique.
 
Chaque étage de la chaîne d’amplification contribue à détériorer le signal en augmentant le niveau des harmoniques en n’en ajoutant de nouvelles toujours multiples à la première: la fondamentale.
Le schéma ci-dessous illustre une fonction de transfert de gain unitaire matérialisée par un «miroir». A droite il est supposé parfait et le signal ne subit aucune déformation alors qu’à gauche le miroir est déformant. Le signal à gauche présente un taux de distorsion harmonique ( THD – Total Harmonic Distortion[5] ) bien plus important.


fonction de transfert - Distorsion harmonique

Fonctions de Transfert (analogie du miroir). A droite, transfert  parfait théorique et à gauche transfert plus réaliste bien qu’exagéré pour la compréhension!
©Frank Lovisolo 2016


Les Harmoniques ou Partiels Harmoniques

Définitions :

En acoustique, un partiel harmonique est une composante d’un son périodique (et plus généralement d’une onde), dont la fréquence est un multiple entier d’une fréquence fondamentale. Si on appelle « ƒ0 » la fréquence fondamentale, les partiels harmoniques ont des fréquences égales à : 2ƒ0, 3ƒ0, 4ƒ0, 5ƒ0, etc. [6].

Difficile de rêver mieux comme explication !

Dans Dictionnaire Larousse on nous dit :
Oscillation sinusoïdale, composante spectrale ou terme d’une série de Fourier[7] dont la fréquence est un multiple entier d’une fréquence dite « fondamentale ».
En musique, son résultant de la résonance naturelle d’un corps sonore (corde, membrane, lame vibrante, etc.) ; sur les instruments à cordes, son obtenu à partir d’une note fondamentale autre que celle donnée par la corde à vide.
Son susceptible d’être émis par une source sonore et dont la fréquence est un multiple entier de celle correspondant au mode fondamental de vibration.
ƒ0 440 Hz harmonique de rang 1
2׃0 880 Hz (440×2) harmonique de rang 2
3׃0 1320 Hz (440×3) harmonique de rang 3
4׃0 1760 Hz (440×4) harmonique de rang 4

Joseph_FourierOn sait qu’un son complexe est composé d’une multitude de sinusoïdes et que Mr Fourier nous l’a mathématiquement démontré.

Dans le tableau de droite on lit de la fréquence fondamentale ƒ0  (La3) à la fréquence quatrième 4׃ (La6). Et ceci jusqu’à n×f0.

Le graphique ci-dessous illustre le propos:
il représente un signal (La3 440Hz) en dent de scie avec les sinusoïdes qui le composent. 
Rampe - distorsion Harmonique

Rampe ou dent des scie avec toutes les composantes sinusoïdales.
©Frank Lovisolo 2016

L’analyse spectrale:

Analyse du son à l’écoute : Rampe avec Fo = 440Hz à -12dB
©Frank Lovisolo 2016

Récapitulatif des valeurs pour le son enregistré 

THD tableau 001 - Distorsion Harmonique

Oscillogramme réel du son enregistré.
Plus il y aura d’harmoniques plus le signal sera lissé.

Rampe440Hzf0-12dBOscillo
 

Ecouter ce son avec pour F0 (F1) : 440Hz à -12dB (création avec Steinberg- Cubase)

Il en est de même pour tous les sons que vous entendez. Que ce soient vos pas dans la rue, un chien qui aboie, le sifflet d’un gendarme et même un discours politique.
Pour faire simple:
Tout n’est qu’une somme de sinusoïdes qui varient dans le temps en intensité, en fréquence et en phase.
C’est peut-être la seule vérité dans un discours politique !


Le problème est qu’en Haute-Fidelité, au studio d’enregistrement et en sonorisation la distorsion et ses polluantes harmoniques, on n’en veut pas!

Des harmoniques ou partiels harmoniques, il y en a assez comme ça dans les instruments de musique, inutile d’en rajouter au risque d’en modifier leurs timbres.

Par exemple un piano La3 joué doucement (pianissimo).
On peut voir sur la graphe la complexité d’un tel son et sa richesse harmonique. 
Pour ceux qui n’ont jamais lu ce type de graphe, vous avez en bas, échelle des x les fréquences, ici de 100Hz à 10kHz. C’est une échelle logarithmique qui se lit de 100 en 100 jusqu’à 1000 et de 1000 en 1000 jusqu’à 10000. Ceci pour en faciliter la lecture. L’échelle verticale nous indique en Décibel (dB) le niveau de l’enregistrement.

On imagine bien qu’à l’enregistrement du Nocturne en Ut# mineur, composé par Chopin, joué sur un Bösendorfer modèle 290 (97 Tasten, Länge: 290cm, Breite: 168cm, Nettogewicht: 552kg) par un pianiste Russe tout droit arrivé de Moscou en Moskvitch 400, on est en droit de ne pas être enquiquiné par de la distorsion harmonique! non?

 PianoA3

Fichtre, mais où se loge-t-elle l’espiègle singularité ?

Je trouve dans une notice d’un amplificateur l’indication suivante : Total Harmonic Distortion (THD) at full rated power at 1 kHz <0.35%, je traduis pour ceux qui n’ont pas supporté le Brexit : Taux de distorsion total à 1000 hertz pour la puissance puissance maximale de l’amplificateur <0.35% ( inférieur à 0.35%).

Dans les spécification d’un microphone: Maximum SPL for THD 0.5%: 138 dB. Ce qui veut dire, en clair, qu’il pourra supporter une pression acoustique de 138dB et qu’il n’y aura que 0.5% de distorsion dans cette circonstance.

Et enfin dans la notice d’emploi d’une carte Son pour ordinateur 
Entrées ligne (entrées 1-2)
• Réponse en fréquence : 20 Hz – 20 kHz, +/- 0,2 dB
• Plage de gain : -10 dB à +36 dB
• DHT+B : 0,001 % – DHT = THD! 0.001% plus B c’est à dire du bruit, une notion que nous verrons un peu plus tard.
• Bruit : -90 dBu (filtre passe-bande 22 Hz/22 kHz)
• Impédance d’entrée : >10 kohms
 
La distorsion harmonique est présente dans tous les appareil électronique destinés à l’audio! Certes, mais que représentent réellement ces valeurs?
Pour bien ce rendre compte de ce qu’il en est rien de tel qu’une l’écoute et la visualisation de l’analyses du signal.

Un son très pur comme référence d’écoute.

Pour commencer à écouter il nous faut un référent, un son très pur, exempt d’harmonique, qui nous servira de référence tout le long de l’article:  
Une sinusoïde de 440Hz (La3)  avec un niveau de -12dB  pour un taux de distorsion de ≅0,000000139% THD soit -177,17dB.
-12dB car un niveau plus important pourrait saturer un système modeste et, par le fait, créer des harmoniques donc nuire à notre expérience!
 
Watts

Amplifier MC275 – manufactured by McIntosh Laboratory in 1962

Pour comparer le taux de distorsion harmonique de 0,000000139% avec des appareils audio, une liste édifiante: 
Un lecteur de compact-disc de bonne facture affichera généralement un taux de distorsion entre 0.002% et 0.005% (la limite du bruit de fond numérique) , un très bon préamplificateur pour microphone 0.002% (Neve). Un taux de 0.005% THD pour un amplificateur Hifi de très haut de gamme à pleine puissance (McIntosh). Un taux de 0.5% pour le modèle à Tubes McIntosh MC275 datant de 1962. Les anciens Macro-Tech 1200, amplificateurs de sonorisation professionnelle, n’avaient que 0.05% de THD à 1Khz.
Ma carte son a un taux de distorsion, que j’ai vérifié, compris entre 0.001 et 0.003% THD en utilisation normale et mon amplificateur affiche, à la puissance maximale annoncée 0.038% THD de 20Hz à 20KHz pour 6Ω, l’impédance de mes enceintes.
Quant aux enceintes acoustiques, là, ça coince un peu et les constructeurs ne s’étendent pas trop sur le sujet. Les taux pouvant dépasser allègrement les 10% on va parler de coloration du son et, pour peu que le graphique de la bande passante nous rappelle l’Himalaya, on parlera de détérioration du son 🙂 !!!  
 
Ce que vous risqueriez d’entendre avec le son ci-dessous c’est uniquement la distorsion de votre système si vous ne vous y étiez pas habitués, car on s’adapte à une écoute, bonne ou mauvaise!
 
 
440Hz à -12dB pour 0,000000139%THD
f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-190,54dB
f3
1320,00Hz
-199,18dB
f4
1760,00Hz
-201,55dB
f5
2200,00Hz
-203,42dB
f6
2640,00Hz
-204,95dB
f7
3080,00Hz
-206,26dB
f8
3520,00Hz
-207,39dB
f9
3960,00Hz
-208,39dB
f10
4400,00Hz
-209,29dB
440Hz à -12dB pour 0,000000139%THD - Distorsion Harmonique

440Hz à -12dB pour 0,000000139%THD

On peut remarquer l’absence d’harmoniques visibles. Elles existent cependant leurs niveaux n’excèdent pas celui du bruit.
Ce signal test a été fabriqué avec Adobe Audition® et analysé dans un tableau Microsoft Excel® que j’ai élaboré pour la circonstance.
 
Les sons suivants ont de la distorsion harmonique.
Calculs sur la distorsion 2016Excel

Microsoft Excel® calcule…


Je les ai «construit» d’abord par le calcul (Microsoft Excel®) , synthétisés dans le logiciel Steinberg- Cubase® et analysés dans un tableau Microsoft Excel®  via Adobe Audition® pour contrôler et récupérer les données. 

Pour être certain du résultat j’ai fabriqué ces sons sur le principe de la synthèse additive: un simple mixage.

 

Note:

 
CubaseVII et distorsion Harmonique

Le logiciel Steinberg- Cubase® en action

A propos de ce qu’on lit ou entend au catéchisme du son : Le logiciel Steinberg- Cubase® aurait un très mauvais «moteur audio»( j’aurai dit algorithmes), qu’il change de son au mixage et tout un tas de billevesées qui ne sont jamais vérifiées de manière technique et tiennent plus du «dernier qui a parlé» que d’une réalité scientifique. Après m’être servi d’icelui pour l’expérience je peux affirmer que je n’ai rien vu de tel: aucun bruit et distorsion harmonique n’ont été ajoutés contre ma volonté par le logiciel. De nos jour mesurer avec précision est assez facile et si il y avait eu quelque chose de significatif quant à l’audible on l’aurait vu sur le graphique sans coup férir. Vous noterez que j’ai mis pour cette expérience l’échelle des décibels à -140dB. Il serait souhaitable que ceux qui affirment de telles énormités, pour justifier et imposer leur piètre normalité, nous démontrent leurs dires de façon scientifique et non de manière subjective.

Sur le graphique ne sont visualisés que la fondamentale suivie de dix harmoniques présentant un superbe dégradé cher aux audiophiles. Pour cette expérience j’ai choisi le LA3 440Hz. c’est une fréquence, une note retenue et connue de tous, c’est la tonalité du téléphone, qui aidera à l’écoute. Le 1000Hz, parfait pour la mesure, est franchement très désagréable à l’ouïe et, par le fait, nuit à la concentration auditive et ce n’est pas le fréquence d’une note de la gamme tempérée.

Dans la colonne de gauche vous trouverez les valeurs en décibels pour chaque fréquence et en haut de colonne le son. Dans la colonne de droite le graphe. Il est limité à 100hz et 10000hz afin d’en faciliter la lecture. La valeur de niveau la plus basse est -140dB, bien au dessus du bruit.  La ligne verte représente le bruit numérique et théorique du format «Compact Disc»[8], 44.100Hz 16Bits…


Le but du jeu est de déterminer quand vous percevez la distorsion.
Il est préférable que l’endroit soit très calme !
1) 440Hz à -12dB pour 0,001%THD

f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-113,40dB
f3
1320,00Hz
-122,04dB
f4
1760,00Hz
-124,41dB
f5
2200,00Hz
-126,28dB
f6
2640,00Hz
-127,81dB
f7
3080,00Hz
-129,12dB
f8
3520,00Hz
-130,25dB
f9
3960,00Hz
-131,25dB
f10
4400,00Hz
-132,15dB
 
440Hz-12dB-0,0001%THD

440Hz-12dB pour 0,0001%THD

2) 440Hz à -12dB pour 0,01%THD
f1 440,00Hz -12,00dB
f2 880,00Hz -93,40dB
f3 1320,00Hz -102,04dB
f4 1760,00Hz -104,41dB
f5 2200,00Hz -106,28dB
f6 2640,00Hz -107,81dB
f7 3080,00Hz -109,12dB
f8 3520,00Hz -110,25dB
f9 3960,00Hz -111,25dB
f10 4400,00Hz -112,15dB
 

440Hz à -12dB pour 0,01%THD

440Hz à -12dB pour 0,01%THD

f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-73,40dB
f3
1320,00Hz
-82,04dB
f4
1760,00Hz
-84,41dB
f5
2200,00Hz
-86,28dB
f6
2640,00Hz
-87,81dB
f7
3080,00Hz
-89,12dB
f8
3520,00Hz
-90,25dB
f9
3960,00Hz
-91,25dB
f10
4400,00Hz
-92,15dB
440Hz-12dB-0.1%THD

440Hz à -12dB pour 0,1%THD

4) 440Hz à -12dB pour 1%THD
f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-53,40dB
f3
1320,00Hz
-62,04dB
f4
1760,00Hz
-64,41dB
f5
2200,00Hz
-66,28dB
f6
2640,00Hz
-67,81dB
f7
3080,00Hz
-69,12dB
f8
3520,00Hz
-70,25dB
f9
3960,00Hz
-71,25dB
f10
4400,00Hz
-72,15dB
 
440Hz-12dB-1%THD - Distorsion Harmonique

440Hz à -12dB pour 1%THD

5) 440Hz à -12dB pour 5%THD
f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-39,42dB
f3
1320,00Hz
-48,06dB
f4
1760,00Hz
-50,43dB
f5
2200,00Hz
-52,30dB
f6
2640,00Hz
-53,83dB
f7
3080,00Hz
-55,14dB
f8
3520,00Hz
-56,27dB
f9
3960,00Hz
-57,27dB
f10
4400,00Hz
-58,17dB
 
440Hz-12dB-5%THD - Distorsion Harmonique

440Hz à -12dB pour 5%THD

6) 440Hz à -12dB pour 10%THD
f1
440,00Hz
-12,00dB
f2
880,00Hz
-33,40dB
f3
1320,00Hz
-42,04dB
f4
1760,00Hz
-44,41dB
f5
2200,00Hz
-46,28dB
f6
2640,00Hz
-47,81dB
f7
3080,00Hz
-49,12dB
f8
3520,00Hz
-50,25dB
f9
3960,00Hz
-51,25dB
f10
4400,00Hz
-52,15dB
 
440Hz-12dB-10%THD - Distorsion Harmonique

440Hz à -12dB pour 10%THD

7) 440Hz à -12dB pour 50%THD
f 1 440Hz 0,45dB
f 2 880Hz -59,10dB
f 3 1320Hz -10,76dB
f 4 1760Hz -65,11dB
f 5 2200Hz -23,16dB
f 6 2640Hz -76,44dB
f 7 3080Hz -44,81dB
f 8 3520Hz -75,47dB
f 9 3960Hz -32,30dB
f 10 4400Hz -71,21dB

440Hz à -12dB pour 50%THD


 
J’espère que vous avez entendu ! La dernière est un peu brutale et illustre bien un appareil où l’on a vraiment dépassé l’utilisation normale!
Tout ceci n’était que de la simulation afin de se familiariser avec les niveau sonores.

Qu’en est-il de la réalité?

Ci-dessous voici un exemple d’une entrée de carte son recevant un signal et dont le gain a été volontairement exagéré. Outre la distorsion de la source utilisée (0.003%) nous allons voir et entendre la détérioration du signal

Sur l’oscillogramme ( en vert ) on voit nettement l’écrêtage de la sinusoïde.

C’est une utilisation hors-norme de l’appareil. On peut imaginer ce que ça peut donner sur une voix ou un instrument de musique!

Curieusement les harmoniques paires présentent des niveaux plus bas que les impaires.

C’est là qu’il nous faut un peu approfondir.

Carte son Saturée 440Hz

Harmoniques et musique

 
Il faut considérer la gamme tempérée où il est convenu qu’un demi ton, par exemple de La à Siflat , se calcule mathématiquement la formule: sqrt[12]{2} soit environ 1.05946 que l’on peut écrire 21/12 et, pour bien comprendre, si on cherche l’octave : 212/12

Par exemple de 440hz La3 à Siflat 3
440 sqrt[12]{2} = 466.16Hz
si je veux passer de 440hz La3 à laflat 4 soit onze demi-tons : 440 sqrt[12/11]{2} = 830.61Hz ou encore 440 x 211/12

 Un tableau de correspondance:

 
On constate que les harmoniques justes et à l’octave sont paires. Les impaires ne seront jamais à l’octave et peuvent être «très fausses» la f7 ne peut même pas être affichée dans le tableau malgré la valeur rapprochée. On sait que l’oreille humaine est sensible au centième de ton (de La3 à Si3 : 0.54hz) et plus pour les musiciens et autres professionnels entraînés à l’écoute.
Parfois, j’entends dire que l’harmonique de rang 3 améliore le son. Les religions et les légendes sont tenaces même là où on les attend le moins ! Quand la fondamentale est à 10 000Hz certainement que les pipistrelles (Pipistrellus pipistrellus) l’apprécieront  cette f3 🙂 ! Vérifiez Il n’y a qu’à multiplier par 3! 

440hz et 440.5Hz à 2.5s Niveau -12dB

Pour mieux entendre le phénomène relatif à l’harmonique impair je vous propose d’écouter un Do 5 ( H1/f0 : 1046.50Hz )
avec respectivement 0% THD, 50% H2 ( 2093.00Hz) et 50% H3 (3139.50Hz).
 Do 5 – 1046.50Hz avec 0% THD
 Do 5 – 1046.50Hz avec 50% H2 soit 2093.00Hz
 Do 5 – 1046.50Hz avec 50% H3 soit 3139.50Hz
Avec un taux de distorsion identique les deux derniers sons présentent une différence plus qu’audible! Quand un système audio est poussé à l’extrême, les cohortes d’harmoniques de rang impair s’invitent à la fête rendant le son dur, agressif et fatiguant. Cela m’est personnellement insupportable.
C’est ce que l’on remarque lors des concerts où les systèmes sont insuffisants pour le résultat attendu. Même s’il s’agit du Trash Métal le plus dur, ce sont les musiciens qui doivent faire le son et non l’équipement de sonorisation!
Imaginons un concert de Jazz très acoustique où ce phénomène se produirait, atroce… Pourtant dans le Free-Jazz on voit souvent les saxophonistes introduire le microphone dans le pavillon de leur instrument. La distorsion sonore induite et, par le fait, voulue modifie le timbre de l’instrument[9], c’est un peu plus difficile à faire avec un piano!


Une conclusion partielle :

La distorsion est présente dans tous les appareils même les plus chers… 

De nos jours il est de plus en plus facile, avec les progrès technologique, d’obtenir des taux de distorsions extrêmement bas. Il reste le problème des enceintes acoustiques… 
Elle n’est pas un problème significatif tant qu’elle se tient en dessous de 0.01%, en utilisation normale. Si on lui préfère une dominance des harmoniques paires il n’est pas rare que des appareils vantés par les audiophiles et des professionnels du son présentent une dominance d’harmoniques de rang impair mais en dessous des 0.1%… On justifie les curieux propos avec d’étrange textes où des appareils auraient des goûts musicaux personnels, des comportement poétiques comme s’ils étaient vivants! Abracadabrant non? 
Je cite : [ Plus le temps passe, et plus les lecteurs CD XXXX affirment leur «personnalité» sonore.» ]
Même entre guillemets, je me demande où ils la trouvent la personnalité avec 0.002% de THD+Bruit et une bande passante plus que linéaire!!!

Quand les distorsions deviennent gênantes et qu’il vous semble que votre système est loin d’être dépassé, il faut plutôt aller voir vers vos enceintes ce qu’il se passe. Souvent, là est le problème et aussi, par conséquent, la solution.

Bande passante

Bande passante

Pour finir, si je lis sur une notice Distortion THD: 0.05% at +10dB output , cela ne suffira pas à me convaincre d’une grande qualité. Il y a d’autres critères à envisager, le rapport signal-bruit[11] très important, la distorsion d’intermodulation[10] (IMD), la bande passante[12], Le gain[13] s’il s’agit d’un préamplificateur, la puissance[14] disponible pour les amplificateurs et les impédances[15] d’entrée et de sortie (liste non exhaustive). D’autres critères seront pris en compte si il y a traitement dynamique ou harmonique du signal. ( Compresseurs[16] et Égaliseurs[17] ).

Sur la page de droite un exemple assez complet de données techniques.

La fiabilité reste toujours la grande inconnue…

 Exemple de caractéristiques techniques d’un préamplificateur pour microphone
 
  • Audio Circuit Topology: 100% discrete, high-voltage, Class A
  • Gain: Switched 2dB steps, -/+ 0.15dB
  • Input Modes (4): Line, Instrument-DI, Microphone high-Z & low-Z
  • LINE (transformer): Balanced 6,000 Ω, XLR~TRS, gain -3dB~36dB, max. input 47dB
  • INSTRUMENT ~ DI: Unbalanced 10,000,000 Ω, TRS, gain 2dB~42dB, max. input 36dB
  • MICROPHONE HiZ (transformer): Balanced 6,700 Ω, XLR, gain 20dB ~ 60dB, max. input 23dB
  • MICROPHONE LoZ (transformer): Balanced 1,760 Ω, XLR, gain 26dB ~ 66dB, max. input 19dB
  • PAD (passive input attenuator): Line -13dB, Instrument -10dB & Microphone -15dB
  • Phantom Power: 48V regulated @10mA, blue=power ON, red=phantom ON
  • Thru output: Unbalanced, impedance buffered TRS
  • Maximum line ouput level: +30dB DC coupled, balanced 600 Ω, XLR~TRS
  • Maximum isolated output level: +12dB transformer balanced high Z output, TRS
  • Headphone output: 0.5w into 600 Ω, TRS
  • Noise 20kHz, unweighted: -100dBu minimum gain position
  • Noise (EIN) 22Hz-22kHz: -128dB @ 40dB gain (low Z microphone output)
  • Distortion THD, IMD: 0.05% at +10dB output
  • Frequency response, -/+0.5dB: 5Hz to 50kHz
  • Frequency response, -3dB: 2Hz to 500kHz (input band limited)

Distorsion Harmonique

 


Deux fonctions utiles et un tableur:

 
Distorsion Harmonique
 Avec Un la tension RMS des harmoniques et avec n = 1 pour la fondamentale.
 

THD en dB
 La distorsion du signal un dB.

Pour les plus téméraires, ceux qui à partir d’un analyse FFT veulent connaître le taux de distorsion.

Prochain article : Les distorsions utiles

   

Le Serpent qui danse: final en distorsion utile !
     
   Hypertextes de bas de page :    
( parce que c’est en bas de la page, qu’on se le dise ! )
[6] Harmoniques et partiels harmoniques https://fr.wikipedia.org/wiki/Harmonique_(musique)
[10]  Distorsion d’intermodulation https://en.wikipedia.org/wiki/Intermodulation
 
 
Si j’utilise en priorité les Liens de Wikipédia c’est pour leur constance. Hélas, beaucoup de liens de qualité, de particuliers, disparaissent avec le temps laissant un vide frustrant.  


 
    Infographie :    
Pour cet article les sons utilisés ont été crées avec  avec Adobe® Audition et Steinberg- Cubase VII et les graphiques et analyses avec le logiciel Microsoft Excel® .
Sauf indication contraire les textes et les images sont soumises aux droits d’auteur.


    Bibliographie :     

  • Audio Engineering – Collectif d’Auteurs – Éditeur: Newnes 2009 – ISBN: 978-1-85617-526-5
  • Power Amplifiers with valves – Claus Byrith 2000
  • Hand Book For Sounds Engineers – Collectif d’Auteurs – Éditeur Glen Ballou 1987 – 1991 – ISBN 0-672-22752-5
  • Audio engineering explained : professional audio recording – Collectif d’Auteurs – Éditeur Focal Press – ISBN: 978-0-240-81273-1
  • Modern Recording Techniques – David Miles Huber & Robert E. Runstein – Éditeur Focal Press – ISBN: 978-0-240-81069-0
  • The Theory and Technique of Electronic Music – Miller Puckette – Copyright © 2007 by World Scientic Publishing Co. Pte. Ltd.
  • Valves and Transistors audio amplifier – John Linsley Hood. – Éditeur: Newnes 1997 – 2006 – ISBN 0 7506 3356 5
  • Effets audibles de la distorsion harmonique – Adrien FAUCONNET Génie électrique et électronique – 2010 
  • Electric Guitar Amplifier Hand Book – Jack Darr 1965 – 1971 – Editeur Howard W. Sam & Co – ISBN 0-672-20848-2
  • Radiotron Designer’s Handbook – Editeur F. Langford-Smith 1934 – 1953
  • Valves Amplifiers – Morgans Jones – Éditeur: Newnes – 1995 – 2003 – ISBN 0-7506-56948
  • Designing Microphone Preamplifiers -By Gary K. Hebert, 129th AES Convention San Francisco CA, November 2010 – Copyright ©2010, THAT Corporation

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A propos Frank Lovisolo-Guillard

Frank Lovisolo est un réalisateur multimédia demeurant à Toulon (France). Compositeur de musique, il s’est intéressé à l’image pour illustrer ses œuvres musicales. Frank Lovisolo is a multimedia film-maker who lives in Toulon (France) He is also a music composer and has always taken an interest in visual representation to illustrate his musical works.
Lien pour marque-pages : Permaliens.

2 Commentaires

  1. Bel article bien utile pour gratter le côté cuisine sonore. Merci !

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