Alimentation audio.

Un des grands problèmes de l’audio provient de l’alimentation.

L’alimentation fournit par EDF et l’alimentation continue pour alimenter nos montages électroniques.

L’alimentation EDF doit avoir une tension constante, avoir un 50Hz pur non parasité, un courant non limité. Il serait bon qu’il soit isolé.

J’ai remarqué que la qualité de reproduction de mon système varié en fonction du jour et de l’heure d’écoute. Ces différences des fois minimes se reproduisent systématiquement. L’écoute la nuit est meilleure que le jour. L’écoute le week-end et meilleur que celle de la semaine. Un rapprochement avec les horaires de travail (pollution secteur) peut expliquer ce phénomène. Il est donc nécessaire de filtrer le secteur pour palier ces désagréments. Malheureusement chez moi, la mise en place de transfo d’isolation, de filtre secteur n’ont pas amélioré les choses, bien au contraire. J’ai pu remarqué qu’un filtre sur un ampli de puissance, rend le son mou, enlève la de la définition.

L’alimentation continue, il faut quelle soit stable, pure et ayant une impédance très faible entre 1Hz et 100KHz.

Plusieurs tests audio ont été réalisés. Ce qu’il en résulte en général  pour les Alim régulée série, les Alim régulée parallèle (shunt), les Alim non régulée.

Il en ressort que les alimentations série sont « bonnes » dans le grave, les parallèles dans l’aigu, les non réglée, dans l’ensemble du spectre.

Cherchant à comprendre le pourquoi du comment, on s’aperçoit que les caractéristiques techniques des alim réglées série sont bonne aux basses fréquences (<5KHz) (Impédance, PSSR, Taux de rejection etc…) Pour une fois que la mesure corrobore un résultat audio !!!

Les alim parallèle ont des caractéristiques techniques intéressantes dans les fréquences hautes. (>1KHz).

Les alim non régulées sont moyenne partout.

Les éléments actifs (ampli / preampli) sont très sensibles aux appels de courants, mais aussi aux surtensions de tension. De ce fait il est très bon de mettre des milli farad ou des farad pour permettre des appels de courants presque illimités, mais il faut mettre des nano ou pico farad pour ne pas générer de constante de temps lors de la fin des appels de courants. Ceci est parfaitement contradictoire !!!

Reste à trouver un moyen pour combiner les deux. Des solutions sont envisageables.

Idée numéro un :

Réalisé une alim série ultra rapide :

Avec les composants actuels, AOP passant les 500MHz, les MOSFET de puissance très rapide, les transistors bipolaire de puissance ultra rapide, il est concevable d’imaginer la réalisation d’une alim ayant un temps de réponse très rapide <100nS avec des condensateurs de sortie de l’ordre du micro Farad.

Le seul problème est que ce genre d’alim se transforme très rapidement en générateur HF !

Seul une étude très précise au niveau de l’implantation des composants, du plan de masse, devrait permettre de s’affranchir des oscillations non désirées.

Idée numéro deux :

Réaliser une alim shunt alimenté par un générateur de courant. Ce générateur de courant est réalisé par un générateur de tension bouclé. On peut mettre aussi deux alim série l’une derrière l’autre.

Idée numéro trois :

Cette idée est un peu compliquée. !

Réaliser un oscillateur BF de puissance permettant d’alimenter en direct les éléments actifs. Cet oscillateur sinus aurait une fréquence de fonctionnement supérieure à celle audio (>20KHz). Sa tension de sortie serait calculée pour correspondre exactement à la tension continue désirée. Le redressement se ferait par diodes rapides, le filtrage par des capa de faible valeur puisque à la sortie du redresseur, la tension correspond à deux fois la fréquence de l’oscillateur il n’est donc plus nécessaire d’avoir des capacités de fortes valeur.

Synoptique :

Détails pour la réalisation d’une alim +-50v 2A:

Le convertisseur AC-DC peut être constitué d’une alim classique : Transfo 2x60v, pont de diodes, capa de filtrage 4 x 10 000µF.

L’oscillateur :

Ampli de puissance audio classe D 100watts bouclé sur un pont de wien.

Redresseur : pont de diodes Ultra rapide, faible temps de recouvrement

Filtrage capa céramique qq nF, capa Wima FKP2 qq dizaines nF, capa Tantale CTS13 qq dizaine de micro F.

Sortie + et – 50v continu.

Toutes suggestions ou toutes création de groupe de travail sont fortement appréciées.

Brice