Revisiter l'écrêtage (avec plus de preuves)
OK, voici à nouveau ma revendication et mon argumentation de manière plus claire et avec des preuves à l'appui. À ma connaissance, il y a un manque de recherche scientifique appropriée sur ce sujet, mais beaucoup de théorie mathématique. Je suis désolé si tout cela est du « mansplaining ».
Sans vouloir me vanter, voici les résultats du sondage :
Peut-être que je me vante un peu
Notez que je n'ai pas voté.
Revendication
Wikipedia dit : L'écrêtage est une forme de déformation de forme d'onde qui se produit lorsqu'un amplificateur est surchargé et tente de fournir une tension ou un courant de sortie dépassant sa capacité maximale. Le fait de faire fonctionner un amplificateur en écrêtage peut l'amener à délivrer une puissance supérieure à sa puissance nominale (Crutchfield dit ceci : Il y a une autre raison, plus complexe, pour laquelle les bobines mobiles brûlent lorsqu'elles sont soumises à des signaux écrêtés et surchargés. Une onde carrée transporte deux fois la puissance RMS d'une onde sinusoïdale de la même amplitude (hauteur). Donc, non seulement le signal dit à la bobine mobile de se mettre en place et de grésiller, mais il le fait avec presque deux fois la puissance de la capacité maximale du caisson de basses. Habituellement, c'est la colle qui maintient le fil de la bobine sur l'ancien qui fond en premier sous toute la chaleur, et la bobine s'écrase dans son espace.) Mon argument sur l'écrêtage ne repose pas sur le fait que l'écrêtage provoque plus de sortie, mais uniquement sur le courant continu et les bobines mobiles stationnaires. Mais doubler la puissance aggraverait les choses.
Pourquoi les subwoofers grillent : choc, bang, pop et grésillement
Le signal supplémentaire qui dépasse la capacité de l'amplificateur est simplement coupé, ce qui fait qu'une onde sinusoïdale devient une forme d'onde de type onde carrée déformée.
Par exemple, la forme d'onde en dehors de la ligne rouge est ce qui serait délivré en l'absence d'écrêtage, c'est-à-dire lorsque l'ampli avait suffisamment de marge pour délivrer le signal : Une comparaison des différentes méthodes de déclipping audio
Ceci est une onde sinusoïdale écrêtée, notez comment elle est mise au carré :
Lorsqu'une onde est mise au carré, la bobine mobile reste immobile et reçoit du courant continu pendant un certain temps, et les bobines mobiles sont conçues pour fonctionner en courant alternatif et être en mouvement afin qu'il y ait un refroidissement et qu'elles ne surchauffent pas. Je crois que la combinaison du courant continu et d'une bobine mobile stationnaire sans mouvement pour le refroidissement est le mécanisme et la façon dont l'écrêtage fait frire une bobine mobile.
Écrêtage de la guitare et lampes
@captainnbuffed a souligné que bon nombre des sons produits par les guitares électriques proviennent de l'écrêtage. Il a tout à fait raison. Mais les amplis à lampes écrêtent beaucoup plus doucement que les amplis à transistors, sont construits pour le faire, et vous obtenez un son déformé cool.
Je crois comprendre que les amplis à lampes écrêtent beaucoup plus doucement que les amplis à transistors et sont beaucoup moins susceptibles de détruire les haut-parleurs.
Preuves anecdotiques
Les amplificateurs de classe D peuvent écrêter, et les enceintes domestiques ont souvent une protection pour les tweeters, mais pas pour les haut-parleurs médiums et graves :
Ainsi, aux niveaux d'écrêtage, l'amplificateur de puissance numérique produira des niveaux élevés de courant continu qui seront alimentés à vos enceintes vintage et CELA (le courant continu) sera leur mort. Le tweeter a généralement un réseau passe-haut, ce qui signifie qu'il a un condensateur en série qui bloquera le courant continu, mais le woofer (et même le médium) n'a/n'ont pas de condensateur en série, donc le courant continu sera alimenté directement au haut-parleur et il sera endommagé très rapidement, voire immédiatement.
J'espère que cela vous aidera.....
Amplis en général
De Audio Science Review :
« Je suis un grand fan de Roger Sanders. Il a une approche très basée sur la mesure de ses produits et est d'avis que les amplis sonnent parfois différemment, mais pas pour la raison que la plupart des audiophiles pensent.
citer :
« La plupart des audiophiles ne reconnaissent tout simplement pas quand leurs amplis écrêtent. En effet, l'écrêtage ne se produit généralement que sur les crêtes musicales où il est très transitoire et ne se produit pas au niveau de puissance moyen. L'écrêtage transitoire n'est pas reconnu comme un écrêtage par la plupart des auditeurs car les niveaux moyens sont relativement beaucoup plus longs que les crêtes. Puisque les niveaux moyens ne sont pas manifestement déformés, les auditeurs pensent que l'ampli fonctionne dans ses paramètres de conception, même lorsque ce n'est pas le cas.
L'écrêtage des crêtes gâche vraiment les performances de l'amplificateur car ses tensions et circuits d'alimentation mettent plusieurs millisecondes à se remettre de l'écrêtage. Pendant ce temps, l'ampli fonctionne bien en dehors de ses paramètres de conception, a une distorsion massive et ne sonnera pas bien, même s'il ne semble pas grossièrement déformé pour l'auditeur.
Au lieu de la distorsion, l'auditeur décrira un ampli qui écrête les crêtes comme sonnant « terne » (en raison de la dynamique compressée), boueux (en raison de la distorsion transitoire élevée et de la dynamique compressée), « congestionné », « dur », « tendu », etc. En d'autres termes, l'auditeur reconnaîtra que l'ampli ne sonne pas bien, mais il ne reconnaîtra pas que la cause est un simple écrêtage de l'amplificateur. Au lieu de cela, il supposera probablement que les différences de son qu'il entend sont dues à une caractéristique mineure comme la rétroaction, les condensateurs, le type de tubes, le niveau de polarisation, la classe de fonctionnement, etc. plutôt qu'à un simple manque de puissance.
Mais son opinion ne serait que cela, une hypothèse qui n'est totalement ni étayée ni prouvée par aucune preuve. Très probablement, sa supposition ne serait pas la cause réelle du problème. »
alors, en supposant que ce qui précède a du sens (cela semble être le cas, du moins pour moi), je me demande s'il est possible ou utile de mesurer cet écrêtage « transitoire » ?
Cela pourrait fournir un point de données pour les lecteurs. Mais je suppose que d'un autre côté, cela peut être inutile car nous devrions probablement simplement conseiller aux gens d'acheter des amplis suffisamment puissants pour ne pas écrêter »
Est-il logique de tester le comportement des amplis lorsqu'ils écrêtent ?
Cela suggère que l'écrêtage transitoire peut ne pas détruire un haut-parleur.
Spécifications de l'ampli et écrêtage
Mes amplis stéréo Hertz HP802
Puissance nominale de sortie (RMS) @ 14,4 VDC, THD 1 % :
2 canaux : 330 W x 2 (4 Ω)
2 canaux : 550 W x 2 (2 Ω)
2 canaux : 800 W x 2 (1 Ω)
1 canal : 1100 W x 1 (4 Ω)
1 canal : 1600 W x 1 (2 Ω)
Puissance de sortie (RMS) @ 14,4 VDC, THD 10 % :
2 canaux : 380 W x 2 (4 Ω)
2 canaux : 630 W x 2 (2 Ω)
2 canaux : 900 W x 2 (1 Ω)
1 canal : 1260 W x 1 (4 Ω)
1 canal : 1800 W x 1 (2 Ω)
Cela me laisse me demander, quel THD constitue l'écrêtage ? Est-ce au-delà de 10 % de THD ? Je ne connais pas la réponse à cela. Je ne sais pas combien de signal écrêté un haut-parleur peut supporter avant de griller et je ne sais pas comment le calculer, je n'ai rencontré aucune donnée ni méthodologie de calcul à ce sujet.
Autres informations de soutien
Protection :
Si un haut-parleur écrête, par exemple, le phénomène peut être compris auditivement comme une distorsion ou une rupture. Physiquement, si un haut-parleur reste dans un état d'écrêtage trop longtemps, il y a un risque de dommages dus à la surchauffe. Cependant, de nombreux haut-parleurs ont des précautions intégrées pour éviter l'écrêtage, telles que des circuits qui agissent comme des limiteurs.
Le circuit « soft-clip » est utilisé dans les haut-parleurs depuis les années 80, limitant le signal au niveau de l'étage d'entrée. En présence d'un signal d'entrée qui est, par exemple, 10 dB plus élevé que le maximum spécifié du haut-parleur, le circuit soft-clip se met en marche pour limiter le signal et empêcher l'écrêtage.
Il est essentiel qu'un ingénieur du son en direct configure le système de sonorisation de manière à éviter l'écrêtage, car le défaut de le faire pourrait endommager les haut-parleurs. Lorsqu'un signal atteint le point d'écrêtage, les cônes des haut-parleurs ne bougent pas, car le signal écrêté est essentiellement un signal CC pendant la durée pendant laquelle il dépasse les limites de la tension d'alimentation. Cela fait que toute la puissance de l'amplificateur est utilisée pour chauffer les bobines mobiles au lieu de produire du son. En d'autres termes, pendant les périodes où le signal est aplati, un haut-parleur est efficace à 100 % pour convertir la puissance en chaleur.
Faits sur l'écrêtage :
mackie.com
Plus de commentaires.
OK, voici à nouveau ma revendication et mon argumentation de manière plus claire et avec des preuves à l'appui. À ma connaissance, il y a un manque de recherche scientifique appropriée sur ce sujet, mais beaucoup de théorie mathématique. Je suis désolé si tout cela est du « mansplaining ».
Sans vouloir me vanter, voici les résultats du sondage :
Peut-être que je me vante un peu
Revendication
- [Si vous avez 2 voitures identiques avec deux paires identiques dans une configuration d'enceintes passives de 100 watts, et qu'une voiture a un ampli de 200 watts, et l'autre un ampli de 20 watts, quel système est le plus susceptible de griller un haut-parleur ? Je ferai d'abord cette affirmation pour les systèmes domestiques et automobiles.
- Notez cependant que cette conversation m'a fait me demander si le problème est plus courant dans la hifi domestique que dans la voiture, car la hifi automobile est souvent active, les filtres passe-bande et les filtres électroniques offrent une protection, et il me semble que la puissance de l'ampli est moins chère dans l'audio automobile, par rapport aux systèmes domestiques. Par conséquent, il existe tout un segment de configurations audio automobiles où l'écrêtage n'est pas un problème, sauf peut-être pour les subwoofers. Et il existe de nombreuses autres façons de griller les haut-parleurs de voiture.
- Le concept d'écrêtage et d'un ampli plus petit grillant un haut-parleur de puissance supérieure est totalement contre-intuitif.
- Je n'ai pas toutes les réponses et certains d'entre vous ont soulevé des points vraiment intéressants auxquels je répondrai après ce message.
- [Les systèmes sont passifs
- Les amplis n'ont pas de protection thermique ou d'écrêtage
- En supposant une bonne installation dans une voiture ou un système hifi domestique, un ampli de 20 watts est plus susceptible de griller des haut-parleurs de 100 watts qu'un ampli de 200 watts. En effet, un ampli plus petit ne sera souvent pas assez fort pour satisfaire l'utilisateur et il sera PLUS SUSCEPTIBLE d'augmenter le volume au-delà de midi, et l'ampli écrêtera. Une fois qu'un ampli écrête, il met la forme d'onde au carré et maintient le cône et la bobine mobile immobiles, avec un courant qui la traverse, sans refroidissement dû au mouvement. Cela peut souvent se produire si vite que vous n'entendez même pas la distorsion audible ou qu'elle cuit avant que vous puissiez baisser le volume.
- Faire fonctionner un ampli de 200 watts dans une paire d'enceintes de 100 watts trop fort déformera les enceintes, mais cette distorsion ne grillera généralement pas les enceintes immédiatement, et si vous écoutez, il y a toujours du mouvement pour le refroidissement, et si vous êtes enclin, vous êtes susceptible de baisser le volume en dessous des niveaux de distorsion. La distorsion due à un courant trop important d'un gros ampli ne maintient pas le cône immobile, il faut beaucoup plus de temps pour que la bobine mobile chauffe, et vous avez une fenêtre beaucoup plus longue de distorsion audible pour baisser l'ampli avant que la bobine mobile ne cuise.
Wikipedia dit : L'écrêtage est une forme de déformation de forme d'onde qui se produit lorsqu'un amplificateur est surchargé et tente de fournir une tension ou un courant de sortie dépassant sa capacité maximale. Le fait de faire fonctionner un amplificateur en écrêtage peut l'amener à délivrer une puissance supérieure à sa puissance nominale (Crutchfield dit ceci : Il y a une autre raison, plus complexe, pour laquelle les bobines mobiles brûlent lorsqu'elles sont soumises à des signaux écrêtés et surchargés. Une onde carrée transporte deux fois la puissance RMS d'une onde sinusoïdale de la même amplitude (hauteur). Donc, non seulement le signal dit à la bobine mobile de se mettre en place et de grésiller, mais il le fait avec presque deux fois la puissance de la capacité maximale du caisson de basses. Habituellement, c'est la colle qui maintient le fil de la bobine sur l'ancien qui fond en premier sous toute la chaleur, et la bobine s'écrase dans son espace.) Mon argument sur l'écrêtage ne repose pas sur le fait que l'écrêtage provoque plus de sortie, mais uniquement sur le courant continu et les bobines mobiles stationnaires. Mais doubler la puissance aggraverait les choses.
Pourquoi les subwoofers grillent : choc, bang, pop et grésillement
Le signal supplémentaire qui dépasse la capacité de l'amplificateur est simplement coupé, ce qui fait qu'une onde sinusoïdale devient une forme d'onde de type onde carrée déformée.
Par exemple, la forme d'onde en dehors de la ligne rouge est ce qui serait délivré en l'absence d'écrêtage, c'est-à-dire lorsque l'ampli avait suffisamment de marge pour délivrer le signal : Une comparaison des différentes méthodes de déclipping audio
Ceci est une onde sinusoïdale écrêtée, notez comment elle est mise au carré :
Lorsqu'une onde est mise au carré, la bobine mobile reste immobile et reçoit du courant continu pendant un certain temps, et les bobines mobiles sont conçues pour fonctionner en courant alternatif et être en mouvement afin qu'il y ait un refroidissement et qu'elles ne surchauffent pas. Je crois que la combinaison du courant continu et d'une bobine mobile stationnaire sans mouvement pour le refroidissement est le mécanisme et la façon dont l'écrêtage fait frire une bobine mobile.
Écrêtage de la guitare et lampes
@captainnbuffed a souligné que bon nombre des sons produits par les guitares électriques proviennent de l'écrêtage. Il a tout à fait raison. Mais les amplis à lampes écrêtent beaucoup plus doucement que les amplis à transistors, sont construits pour le faire, et vous obtenez un son déformé cool.
Je crois comprendre que les amplis à lampes écrêtent beaucoup plus doucement que les amplis à transistors et sont beaucoup moins susceptibles de détruire les haut-parleurs.
Preuves anecdotiques
- [Cela ne semble pas avoir d'importance qu'il s'agisse d'un tweeter, d'un médium ou d'une basse. Le premier haut-parleur grillé d'un ampli écrêté que j'ai connu était un ampli sansui de 30 watts qui a grillé le woofer d'une enceinte sansui 3 voies de 150 watts. Je le sais parce que j'étais un jeune de 16 ans qui pensait qu'un ampli de 30 watts ne pourrait jamais griller une enceinte de 150 watts et j'ai monté le volume à 11. Cependant, les tweeters peuvent être plus susceptibles d'avoir une protection intégrée, ce qui signifie qu'ils sont moins susceptibles de griller que les haut-parleurs médiums/graves.
- 99 % des clients hifi à qui j'ai vendu du matériel pensaient la même chose, c'est-à-dire qu'un ampli plus petit ne pourrait jamais griller une enceinte de puissance supérieure. Nous avons eu de nombreux clients avec de petits amplis qui sont revenus avec des haut-parleurs grillés. J'avais la conférence « méfiez-vous que les petits amplis peuvent écrêter et détruire des enceintes de puissance supérieure » pour chaque client. Et c'est complètement contre-intuitif.
- Ceci est totalement incontesté dans la hifi domestique.
Les amplificateurs de classe D peuvent écrêter, et les enceintes domestiques ont souvent une protection pour les tweeters, mais pas pour les haut-parleurs médiums et graves :
Ainsi, aux niveaux d'écrêtage, l'amplificateur de puissance numérique produira des niveaux élevés de courant continu qui seront alimentés à vos enceintes vintage et CELA (le courant continu) sera leur mort. Le tweeter a généralement un réseau passe-haut, ce qui signifie qu'il a un condensateur en série qui bloquera le courant continu, mais le woofer (et même le médium) n'a/n'ont pas de condensateur en série, donc le courant continu sera alimenté directement au haut-parleur et il sera endommagé très rapidement, voire immédiatement.
J'espère que cela vous aidera.....
Amplis en général
De Audio Science Review :
« Je suis un grand fan de Roger Sanders. Il a une approche très basée sur la mesure de ses produits et est d'avis que les amplis sonnent parfois différemment, mais pas pour la raison que la plupart des audiophiles pensent.
citer :
« La plupart des audiophiles ne reconnaissent tout simplement pas quand leurs amplis écrêtent. En effet, l'écrêtage ne se produit généralement que sur les crêtes musicales où il est très transitoire et ne se produit pas au niveau de puissance moyen. L'écrêtage transitoire n'est pas reconnu comme un écrêtage par la plupart des auditeurs car les niveaux moyens sont relativement beaucoup plus longs que les crêtes. Puisque les niveaux moyens ne sont pas manifestement déformés, les auditeurs pensent que l'ampli fonctionne dans ses paramètres de conception, même lorsque ce n'est pas le cas.
L'écrêtage des crêtes gâche vraiment les performances de l'amplificateur car ses tensions et circuits d'alimentation mettent plusieurs millisecondes à se remettre de l'écrêtage. Pendant ce temps, l'ampli fonctionne bien en dehors de ses paramètres de conception, a une distorsion massive et ne sonnera pas bien, même s'il ne semble pas grossièrement déformé pour l'auditeur.
Au lieu de la distorsion, l'auditeur décrira un ampli qui écrête les crêtes comme sonnant « terne » (en raison de la dynamique compressée), boueux (en raison de la distorsion transitoire élevée et de la dynamique compressée), « congestionné », « dur », « tendu », etc. En d'autres termes, l'auditeur reconnaîtra que l'ampli ne sonne pas bien, mais il ne reconnaîtra pas que la cause est un simple écrêtage de l'amplificateur. Au lieu de cela, il supposera probablement que les différences de son qu'il entend sont dues à une caractéristique mineure comme la rétroaction, les condensateurs, le type de tubes, le niveau de polarisation, la classe de fonctionnement, etc. plutôt qu'à un simple manque de puissance.
Mais son opinion ne serait que cela, une hypothèse qui n'est totalement ni étayée ni prouvée par aucune preuve. Très probablement, sa supposition ne serait pas la cause réelle du problème. »
alors, en supposant que ce qui précède a du sens (cela semble être le cas, du moins pour moi), je me demande s'il est possible ou utile de mesurer cet écrêtage « transitoire » ?
Cela pourrait fournir un point de données pour les lecteurs. Mais je suppose que d'un autre côté, cela peut être inutile car nous devrions probablement simplement conseiller aux gens d'acheter des amplis suffisamment puissants pour ne pas écrêter »
Est-il logique de tester le comportement des amplis lorsqu'ils écrêtent ?
Cela suggère que l'écrêtage transitoire peut ne pas détruire un haut-parleur.
Spécifications de l'ampli et écrêtage
Mes amplis stéréo Hertz HP802
Puissance nominale de sortie (RMS) @ 14,4 VDC, THD 1 % :
2 canaux : 330 W x 2 (4 Ω)
2 canaux : 550 W x 2 (2 Ω)
2 canaux : 800 W x 2 (1 Ω)
1 canal : 1100 W x 1 (4 Ω)
1 canal : 1600 W x 1 (2 Ω)
Puissance de sortie (RMS) @ 14,4 VDC, THD 10 % :
2 canaux : 380 W x 2 (4 Ω)
2 canaux : 630 W x 2 (2 Ω)
2 canaux : 900 W x 2 (1 Ω)
1 canal : 1260 W x 1 (4 Ω)
1 canal : 1800 W x 1 (2 Ω)
Cela me laisse me demander, quel THD constitue l'écrêtage ? Est-ce au-delà de 10 % de THD ? Je ne connais pas la réponse à cela. Je ne sais pas combien de signal écrêté un haut-parleur peut supporter avant de griller et je ne sais pas comment le calculer, je n'ai rencontré aucune donnée ni méthodologie de calcul à ce sujet.
Autres informations de soutien
Protection :
Si un haut-parleur écrête, par exemple, le phénomène peut être compris auditivement comme une distorsion ou une rupture. Physiquement, si un haut-parleur reste dans un état d'écrêtage trop longtemps, il y a un risque de dommages dus à la surchauffe. Cependant, de nombreux haut-parleurs ont des précautions intégrées pour éviter l'écrêtage, telles que des circuits qui agissent comme des limiteurs.
Le circuit « soft-clip » est utilisé dans les haut-parleurs depuis les années 80, limitant le signal au niveau de l'étage d'entrée. En présence d'un signal d'entrée qui est, par exemple, 10 dB plus élevé que le maximum spécifié du haut-parleur, le circuit soft-clip se met en marche pour limiter le signal et empêcher l'écrêtage.

What Is Audio Clipping and Why Is It Important?
In the simplest sense, audio clipping is a form of waveform distortion. When an amplifier is pushed beyond its maximum limit, it goes into overdrive. The overdriven signal causes the amplifier to attempt to produce an output voltage beyond its capability, which is when audio clipping occurs.
producelikeapro.com
Il est essentiel qu'un ingénieur du son en direct configure le système de sonorisation de manière à éviter l'écrêtage, car le défaut de le faire pourrait endommager les haut-parleurs. Lorsqu'un signal atteint le point d'écrêtage, les cônes des haut-parleurs ne bougent pas, car le signal écrêté est essentiellement un signal CC pendant la durée pendant laquelle il dépasse les limites de la tension d'alimentation. Cela fait que toute la puissance de l'amplificateur est utilisée pour chauffer les bobines mobiles au lieu de produire du son. En d'autres termes, pendant les périodes où le signal est aplati, un haut-parleur est efficace à 100 % pour convertir la puissance en chaleur.
Faits sur l'écrêtage :
- [Tout signal écrêté peut potentiellement endommager un haut-parleur. Peu importe que le mélangeur, l'amplificateur ou tout autre équipement audio écrête le signal dans le système. Des dommages peuvent survenir même lorsque l'amplificateur n'est pas à pleine puissance.
- Les circuits de protection des haut-parleurs intégrés ne peuvent pas détecter l'écrêtage et ne peuvent donc pas empêcher les dommages dus à l'écrêtage.
- Un haut-parleur peut tomber en panne en utilisant un amplificateur trop petit. Si un haut-parleur est conçu pour une puissance supérieure à celle de l'amplificateur, le haut-parleur peut griller si l'ampli est poussé en écrêtage.
- Les spécifications de gestion de la puissance d'un haut-parleur ne sont pertinentes que pour les signaux sources normaux non écrêtés.

What is Clipping?
To understand clipping, it is helpful to have a basic understanding of the electronic systems in which the audio signal travels.
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