Amplificateurs à tubes
La distorsion linéaire
Distorsion

La distorsion linéaire ne modifie pas la forme du signal, mais son amplitude et sa phase.
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La distorsion linéaire est une déformation du signal en son entier, elle n'en modifie pas la forme. Il y a deux formes de distorsions: la modification de l'amplitude selon la fréquence du signal et les déphasages. Ce ne sont généralement pas les amplificateurs qui sont en cause: la bande passante d'un ampli est relativement linéaire de 20 à 20.000Hz et les déphasages sont faibles.

C'est la contre réaction qui permet une amplification identique de toutes les fréquences. La contre réaction oblige également le fabricant à réaliser un ampli avec de faibles déphasages, autrement la contre réaction négative se transformerait en réaction positive pour certaines fréquences.

Réglage de la tonalité

Le réglage de la tonalité introduit volontairement une modification de l'amplitude du signal selon la fréquence. Le réglage de la tonalité n'est plus nécessaire pour une utilisation avec des sources sonores modernes dans un local adapté. On n'écoute plus la radio AM où il faut parfois réduire les aigues pour limiter les parasites. On n'écoute plus d'anciens disques 78 tours où il faut à la fois réduire les basses ("rumble") et les craquement ("scratch") avec un filtre à pente raide. C'était l'époque des kits MBLE à placer entre le tourne disque et l'entrée de l'ampli.

La source est actuellement de tellement bonne qualité qu'elle ne doit plus être corrigée. Une légère correction est parfois nécessaire pour s'adapter au local d'écoute, par exemple en réduisant les aigues dans un local avec des murs nus ou en les augmentant dans un endroit avec des tentures qui absorbent les aigues.

Le réglage de la tonalité est expliqué ici.

Bande passante

Le sont les haut parleurs qui sont responsables des distorsions linéaires. La bande passante d'un haut parleur est limitée (c'est pour cela que les enceintes ont souvent plusieurs haut parleurs adaptés).

Mais même une installation à trois voies ne permet pas une bande passante linéaire. Chaque haut parleur a une fréquence de résonance propre, qui peut être modifiée par le caisson. Le caisson lui-même peut vibrer à une fréquence propre s'il est construit en bois pas assez épais. Le caisson doit être rempli de matériel absorbant et doit être assez grand pour que le haut parleur de basses puisse avoir une déviation suffisante. Et un bass-reflex ne peut pas avoir un caisson trop grand,... Le calcul d'une enceinte est plus complexe que le calcul d'un ampli.

Bose a été très malin à l'époque en utilisant un caisson de basses séparé qui peut être placé dans un coin, avec deux petits satellites qui produisent les aigues. Le WAF était très élevé (Wife Acceptance Factor) car le gros caisson de basses pouvait être dissimulé derrière un meuble, ne laissant voir que les petits satellites et le récepteur. Le caisson de basse ne produit pas d'effet stéréophonique car on ne peut pas placer les basses dans le paysage accoustique. Mais cela signifie également que les satellites doivent pouvoir reproduire toutes les fréquences à partir de 200Hz, ce que les petits satellites ne peuvent évidemment pas faire. L'installation produit un son parfait, mais uniquement chez le dealer avec de la musique adaptée qui ne contient pas de basses trop profondes, pas de voix d'alto. Un orgue ou un piano sonnent mal sur un Bose.

Erreurs de phase

On ne peut pas entendre les erreurs de phase. Des gens disent qu'ils peuvent détecter les erreurs de phase, mais ce qu'ils entendent en fait, c'est le résultat de ces erreurs. Déterminer d'où vient le son ne se fait pas en déterminant la phase du signal, mais en déterminant l'amplitude relative du signal qui arrive aux oreilles.

On remarque rapidement que la phase d'une enceinte est incorrecte, car l'image stéréo est instable, avec certaines fréquences qui ont pratiquement disparu (principalement des basses). Cela est causé par l'interférence qui amplifie certaines fréquences (qui arrivent en phase) et qui élimine d'autres fréquences (interférence destructrice).

Dans le cas d'une enceinte multi voies il peut arriver qu'un haut parleur est branché à l'envers. les basses sont reproduites avec une phase positive et les aigues avec une phase négative. Dans la zone de passage des basses aux aigues on a un trou dans le spectre des fréquences. Cela se voit à droite avec le courbe rouge qui provient d'une enceinte à deux voies dont le haut parleur d'aigues est branché à l'envers.

L'erreur est parfois causée par le filtre dans le caissont, ou, si on construit un Bi Ampli, par le nombre non-identique d'étages dans les deux amplis (l'ampli pour les fréquences élevées a par exemple un cathodyne tandis que l'ampli de basses utilise un williamson). Il suffit d'inverser une sortie (transformateur de sortie).

Les ondes sonores se déplacent relativement lentement. Si tous les haut parleurs se trouvent à la même distance de l'auditeur, il peut ici aussi avoir une erreur de phase car les aigues vont arriver plus tôt à l'auditeur. La solution est de placer le moteur du haut parleur à la même distance (et non pas l'extrémité du cône). Pour bien faire, il faut également tenir compte de la fonction impulsionelle du haut parleur, un woofer réagissant plus lentement à un signal impulsionnel.

C'est la raison pour la quelle certains haut parleurs haut de gamme ont les éléments qui ne sont pas placés sur une même surface (photo d'une paire d'enceintes Leak).

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