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Clipping revisité (avec plus de preuves)

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14K views 29 replies 8 participants last post by  Sam Spade  
#1 · (Edited)
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 :
280516


Peut-être que je me vante un peu :) Notez que je n'ai pas voté.

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.
Hypothèses :
  1. [Les systèmes sont passifs
  2. Les amplis n'ont pas de protection thermique ou d'écrêtage
  3. 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.
  4. 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.
Qu'est-ce que l'écrêtage ?
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

280517


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.

280518


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
  1. [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.
  2. 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.
  3. Ceci est totalement incontesté dans la hifi domestique.
Classe D
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 :
  • [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.
280519



Plus de commentaires.
 
#2 ·
Clipping revisité (avec plus de preuves) Page 2

En bref, le clipping se produit lorsque l'amplificateur est incapable de produire une sortie de forme d'onde sinusoïdale propre et produit à la place une forme d'onde avec des pics plats, ou dans des conditions extrêmes, une sortie de forme d'onde carrée, qui envoie du courant continu aux haut-parleurs au lieu de la tension alternative attendue, ce qui à son tour provoque une accumulation de chaleur dans les bobines mobiles des haut-parleurs.

Causes du clipping dans un amplificateur audio de voiture :

1. la sensibilité d'entrée (gain) de l'amplificateur est réglée trop haut, ce qui amène la tension de ligne de l'unité principale à surcharger l'étage d'entrée de l'amplificateur.
2. Une mauvaise mise à la terre de l'amplificateur, ce qui entraîne un flux de courant insuffisant pour que l'alimentation de l'amplificateur produise la puissance de sortie requise.
3. Calibre de fil (taille) insuffisant pour la quantité de courant absorbé et la longueur de fil utilisée pour les connexions d'alimentation pos(+) et neg(-) aux amplificateurs.
4. La nécessité d'un alternateur plus grand pour fournir le courant requis pendant que le moteur de la voiture tourne, ou plus de batteries à décharge profonde pour faire de même lorsque le moteur est éteint.
5. La nécessité possible de mettre à niveau les connexions "big 3" dans le compartiment moteur de votre voiture.
6. Surchauffe de l'amplificateur lui-même, bien que cela soit très rare et indique généralement un défaut d'installation ou de conception.
7. Sur-égalisation du signal source avant d'atteindre l'étage d'entrée de l'amplificateur, ce qui provoque une surtension par rapport au réglage de gain de l'amplificateur.

Une erreur courante dans l'installation audio de voiture pour débutants est la tendance d'une personne à compenser le manque de puissance de l'amplificateur ou le volume global souhaité par le système audio en tournant le réglage de gain de l'amplificateur à fond, en utilisant le gain comme un bouton de volume. C'est ainsi que les gens finissent par avoir des problèmes comme des amplificateurs grillés, des haut-parleurs grillés, des retours, de la distorsion, des sifflements d'alternateur et des bruits sourds audibles constants provenant des subs, même à faible volume.
Qu'est-ce que le clipping de l'amplificateur ?

Amplificateurs et haut-parleurs :
Beaucoup de gens posent la question... Mes haut-parleurs peuvent-ils gérer cet amplificateur ou cet amplificateur va-t-il faire sauter mes haut-parleurs. Eh bien, la vérité est que n'importe quel haut-parleur peut être piloté par n'importe quel amplificateur. Le seul moment où il y aura un problème est lorsque la personne qui utilise le système devient abusive. La plupart des gens (et je veux dire la plupart) utilisent leurs amplificateurs bien en clipping. Je sais ce que vous pensez... Je ne mets jamais mon ampli en clipping. Eh bien, vous devez être l'un des très rares. En règle générale, si vous avez des amis qui sont impressionnés par le volume élevé, vous utilisez votre système en clipping.

Clipping :
À moins que vous n'écoutiez votre système à distance, vous ne pouvez pas entendre la distorsion de clipping tant qu'elle n'atteint pas des niveaux extrêmes. Je sais que vous pensez que vous pouvez probablement entendre même des niveaux de distorsion de 0,5 % dans la musique. Eh bien, si vous écoutiez une tonalité de test dans une chambre anéchoïque à 80 dB SPL lors de votre meilleure journée, PEUT-ÊTRE. Mais... en raison de la conception de l'oreille humaine, vous ne pouvez pas entendre les niveaux de distorsion minimaux à des SPL plus élevés. À tout SPL supérieur à environ 90 dB, vos oreilles se surchargent et ne peuvent pas convertir avec précision la pression sonore en impulsions électriques qui sont envoyées à votre cerveau. Étant donné que la plupart des amplificateurs sont capables de produire plus d'un watt de puissance et que la plupart des haut-parleurs produiront au moins 88 dB de pression sonore à un watt d'entrée à un mètre, il est très difficile d'entendre une distorsion minimale à 10, 20, 50 watts ou plus. Si vous voulez honnêtement voir si vous utilisez votre système en clipping, jouez de la musique familière au volume le plus élevé auquel vous la joueriez (lorsque vous vous montrez à vos amis) et éloignez-vous de votre véhicule (avec les portes ouvertes bien sûr). Vous devrez peut-être éteindre vos amplificateurs de basses pour écouter la distorsion dans vos "aigus". Je pense que vous serez surpris des niveaux de distorsion que vous entendrez. Maintenant, soyez honnête si vous faites cette petite expérience.

Conclusion :
Personne ne peut vous dire si vous allez faire sauter vos haut-parleurs avec un amplificateur donné. Ils peuvent être en mesure de vous dire si une paire de haut-parleurs sera capable de gérer une quantité donnée de puissance RMS continue. Mais... comme ils ne connaissent pas vos habitudes d'écoute ni votre capacité à entendre (ou même à vous soucier de) la distorsion, ils (à mon avis) ne peuvent pas réellement vous dire si un amplificateur donné (avec vous au contrôle du volume) fera sauter vos haut-parleurs.


Classement des haut-parleurs



L'avis de Crutchfield :



Tout d'abord, qu'est-ce qu'un signal écrêté ?
L'écrêtage d'un signal, ou la mise au carré de sa forme d'onde, se produit lorsque le volume d'un signal source dépasse la capacité électronique d'un circuit. Disons que notre amplificateur ne peut pas jouer un signal plus puissant que la tension V1 peut produire. Si nous essayions d'augmenter le volume à la source, l'amplificateur ne produirait pas plus de tension, il déformerait le signal, éventuellement sous la forme d'une onde carrée.
280520


Pop : Un signal écrêté essaie de déplacer le cône trop rapidement

Vous remarquerez que les côtés du signal écrêté sont verticaux. Cela signifie que le signal essaiera de déplacer le cône du sub de tout le chemin vers l'avant (point E) jusqu'à l'arrière (F) en un temps nul, voyageant à la vitesse de l'infini. Rien ne voyage aussi vite, et le sub se déchire soit en essayant, soit le cône flottant vacille juste assez pour coincer la bobine dans l'entrefer de la bobine mobile de l'aimant, tuant le sub.

Sizzle : Un signal écrêté indique également à la bobine mobile de rester immobile et de chauffer

Les autres parties d'une onde carrée, le haut et le bas, sont des lignes horizontales qui représentent les moments où le signal indique au cône de rester tout le chemin vers l'avant ou tout le chemin vers l'arrière. Le courant circulant dans une bobine stationnaire ne fait que chauffer la bobine, ce qui ne bénéficie même pas d'une brise de refroidissement due au mouvement. La bobine brûle généralement une ou plusieurs de ses enroulements, ou chauffe suffisamment pour déformer sa forme de sorte qu'elle se coince dans l'entrefer de la bobine mobile de l'aimant.

Il y a une autre raison plus complexe pour laquelle les bobines mobiles brûlent lorsqu'elles sont soumises à des signaux sur-pilotés et écrêtés. Une onde carrée transporte deux fois la puissance RMS d'une onde sinusoïdale de la même amplitude (hauteur). Donc, non seulement le signal indique 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 sub. 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 entrefer.

La distorsion est le tueur de sub
Une faible puissance et un faible volume ne blesseront pas un sub - mais la distorsion le fera. Un signal écrêté est le pire ennemi d'un sub. Ce n'est pas la sonorité qui détruit un sub sous-alimenté, c'est d'essayer d'obtenir le volume des basses en augmentant un signal déformant qui le fait.

Clipping et dommages aux tweeters une explication plus mathématique :

Dans des circonstances normales, la plupart de la musique ne contient pas de niveaux élevés et soutenus de puissance haute fréquence. Par conséquent, en utilisation normale, tout va bien, la délicatesse relative des tweeters n'a pas d'importance. Malheureusement, malgré cette observation générale, les tweeters tombent parfois en panne. La question est, pourquoi ?
280521

280522

Clipping de l'amplificateur et dommages aux tweeters

Et pro Audio
C'est une lecture lucide. Je ne vais pas tout coller, mais essayez l'URL pour une explication approfondie.

On nous demande souvent quelle taille d'amplificateur de puissance nous recommandons pour un modèle de haut-parleur passif (c'est-à-dire non alimenté) particulier. En général, la recommandation est de choisir un amplificateur capable de fournir une puissance égale à deux fois la puissance nominale moyenne continue du haut-parleur. Cela signifie qu'un haut-parleur avec une impédance nominale de 8 ohms et une puissance nominale moyenne continue de 300 watts, par exemple, nécessiterait un amplificateur capable de produire 600 watts dans une charge de 8 ohms.

Pourquoi recommandons-nous un amplificateur de puissance deux fois plus grand que le haut-parleur ? La réponse courte est qu'un haut-parleur professionnel de qualité peut gérer des pics transitoires supérieurs à sa puissance nominale, si l'amplificateur peut fournir ces pics sans distorsion. L'utilisation d'un ampli avec une marge supplémentaire permet de garantir que seule une puissance propre et non déformée parvient au haut-parleur.

Pour une réponse plus complète, JBL a publié une Note technique il y a quelques décennies qui entre dans plus de détails sur les inconvénients de l'utilisation d'un amplificateur de puissance trop petit. Il s'appelle "Danger : faible puissance". Le principe est aussi valable aujourd'hui qu'au moment de l'introduction de la note technique. Cependant, nous voulions mettre à jour et moderniser le contenu de la note technique car elle contenait des références à des types d'équipements auxiliaires qui ne sont plus d'usage courant aujourd'hui, et parce qu'elle ne mentionnait pas certains éléments plus courants qui sont utilisés dans les systèmes sonores d'aujourd'hui. Un exemple est l'ajout d'une explication des lacunes de la dépendance excessive aux limiteurs pour la protection des haut-parleurs et de l'impression erronée selon laquelle l'ajout d'un limiteur permet désormais d'utiliser un amplificateur plus petit. Voici un aperçu avancé de la prochaine révision de la note technique :

Les rails d'alimentation d'un amplificateur domestique moyen de 50 watts par canal seront d'environ 30 V. Il y a 2 rails d'alimentation +30 V et -30 V. Ceci est correctement indiqué comme + - 30 V. La différence entre les rails d'alimentation est de 60 V. Le haut-parleur est connecté par un transistor à un rail d'alimentation à la fois. La tension maximale du haut-parleur ne peut pas être supérieure à 30 V. C'est +30 V ou -30 V à un moment donné.

Clipping Si le signal audio est entraîné dans l'alimentation du rail, le haut-parleur est maintenu à 30 V pendant une période plus longue. Plus l'onde sinusoïdale est entraînée dans le clipping, plus elle changera de forme vers une onde carrée. La formule RMS (pic V x 0,707) pour une onde sinusoïdale ne s'applique plus, car la tension dans le haut-parleur restera à 30 V, basculant directement entre +30 V ou -30 V, en fonction de la fréquence. 30 V x 30 V / 8R = 112 Watts (100 Watts environ). Nous pouvons maintenant voir que la puissance du haut-parleur peut être doublée simplement en entraînant l'amplificateur en clipping extrême ou en surcharge. De nombreux guitaristes utilisent leurs amplis en distorsion écrêtée 100 % du temps. Les amplificateurs de guitare ont des préamplificateurs à gain élevé à plusieurs étages pour permettre à la sortie d'être facilement entraînée en clipping. Le son de guitare déformé reste désormais à un niveau constant et est décrit comme "sustain".

280523



Et le clipping peut avoir certains avantages
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Un type spécifique de distorsion. Si un signal est transmis à travers un appareil électronique qui ne peut pas s'adapter à ses exigences maximales de tension ou de courant, la forme d'onde du signal est parfois dite écrêtée, car elle ressemble sur un oscilloscope à ses pics qui ont été coupés par une paire de ciseaux. Une forme d'onde écrêtée contient une grande quantité de distorsion harmonique (voir les archives WFTD distorsion harmonique) et semble souvent très rugueuse et dure. L'écrêtage est ce qui se produit généralement lorsqu'une sortie d'amplificateur audio est surchargée ou que son entrée est sur-pilotée.

Fait intéressant, un écrêtage léger à modéré ne réduit généralement pas l'intelligibilité de certains signaux, en particulier la parole. En fait, il a été démontré que la parole écrêtée est plus facile à comprendre que la parole normale dans les environnements bruyants. Une raison probable à cela est l'augmentation de la teneur en hautes fréquences qui accompagne ce type de distorsion, ce qui peut faire ressortir un signal davantage parmi les autres sons et bruits. Aphex et certaines autres sociétés utilisent ce principe depuis des années dans leurs produits de type "exciter". En ajoutant la bonne quantité de distorsion aux bonnes fréquences, un signal semblera presque plus clair et plus distinct au milieu d'autres sons, se démarquant ainsi davantage dans un mix.

 
#4 ·
@gijoe Voici la chose à propos de l'écrêtage. L'écrêtage endommage les haut-parleurs en raison d'une puissance excessive. Le haut-parleur subit plus de puissance sur une période de temps qu'avec une onde propre, mais la forme de l'onde elle-même n'est pas ce qui endommage un haut-parleur, une puissance excessive le fait. Les recherches que j'ai effectuées suggèrent que les deux sont des causes.

Un certain écrêtage est parfaitement inoffensif, et la plupart des systèmes sont configurés de manière à ce qu'il y ait un peu d'écrêtage lors de la lecture du système à fort volume. Selon la fréquence, un certain écrêtage n'est même pas audible. entièrement d'accord
 
#6 ·
@gijoe Oui, mais un signal écrêté provenant d'un amplificateur de 20 watts ne produira pas assez de puissance pour endommager un haut-parleur conçu pour 5 fois plus de puissance.
Je ne sais pas à ce sujet, je ne connais pas les tolérances.

Les gens semblent penser que l'écrêtage crée une quantité infinie de puissance et que l'écrêtage détruira n'importe quel haut-parleur connecté, mais un signal écrêté provenant d'un amplificateur de 20 watts n'endommagera toujours pas un haut-parleur conçu pour gérer 100 watts en continu.

L'écrêtage ne crée pas une quantité infinie de puissance, et Crutchfield dit ceci :
(Crutchfield dit ceci : Il y a une autre raison, plus complexe, pour laquelle les bobines vocales brûlent lorsqu'elles sont soumises à des signaux écrêtés et sur-pilotés. Une onde carrée transporte deux fois la puissance RMS d'une onde sinusoïdale de même amplitude (hauteur). Donc, non seulement le signal dit à la bobine vocale de se mettre en position 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'effondre 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 vocales stationnaires. Mais doubler la puissance aggraverait les choses.
Pourquoi les subwoofers explosent : claquement, bang, pop et grésillement
 
#7 ·
@JCsAudio Vous vous souvenez de l'époque où l'autoradio de votre voiture n'avait pas d'égaliseur d'usine ou de filtres HP sur les médiums graves et que si vous le montiez à fond, tout était déformé, mais que si vous l'écoutiez comme ça pendant des heures, il ne grillait pas les haut-parleurs ? Il n'avait tout simplement pas assez de puissance pour dépasser les limites thermiques de la bobine du haut-parleur ou l'endommager mécaniquement non plus. C'était 8 à 20 watts d'écrêtage ! Tous les adolescents du quartier qui ont mis la main sur l'Oldsmobile Cutlass Supreme de leurs parents en 1983 ont fait ça, lol.

C'est une preuve anecdotique vraiment intéressante et cela change ma position. Il doit y avoir un seuil dans au moins certains cas où un ampli écrêté ne grillera pas un haut-parleur particulier.
 
#8 ·
@miniSQ Je viens de voir ça... Sam a ajouté le commentaire d'andy aux "choses les plus stupides jamais entendues en audio de voiture". On a un vrai Koontz entre les mains avec ce DA. Sam dit : ma contribution d'aujourd'hui dans une conversation pour savoir si un ampli de 20 watts ou de 200 watts est le plus susceptible de faire sauter un haut-parleur de 100 watts : "Si l'hypothèse est que la puissance du haut-parleur est exacte et que les amplificateurs seront poussés aussi fort que possible, la réponse est simple. L'amplificateur de 20 watts ne fera JAMAIS JAMAIS sauter les haut-parleurs. Jamais. Quoi qu'il arrive. Jamais. J'aimais bien Koutz, il était divertissant :) C'était déplacé et un mauvais jugement. Je me suis sincèrement excusé sur l'autre fil et je le fais à nouveau ici.
 
#9 ·
@jtrosky On dirait que l'écrêtage de l'ampli ne peut endommager un haut-parleur que si la puissance RMS de l'ampli est égale ou supérieure à la puissance RMS du haut-parleur et que vous poussez l'ampli en écrêtage. Est-ce exact ?

Dans mon expérience et en tant que vendeur de matériel hi-fi, j'ai vu de petits amplis faire sauter de gros haut-parleurs

Et si les puissances de l'ampli et du haut-parleur sont plus proches que dans l'exemple de Sam, comme un ampli de 90 W et un haut-parleur de 100 W, l'écrêtage de l'ampli de 90 W pourrait-il endommager un haut-parleur de 100 W (étant donné que les puissances sont beaucoup plus proches que dans l'exemple de Sam) ?


J'ai essayé de le découvrir, sans succès.

Je suis vraiment curieux car il y a évidemment beaucoup d'informations contradictoires...


Oui, c'est pourquoi j'ai lancé le fil de discussion en premier lieu. :)
 
#10 ·
@JCsAudio Les passionnés devraient-ils s'inquiéter du clipping des amplificateurs en audio embarquée, et en particulier avec une configuration active ? Je pense que non, sauf pour l'amplificateur monobloc et peut-être l'amplificateur alimentant le haut-parleur de médium-grave, où cela compte vraiment. Réglez correctement vos filtres HP en fonction des capacités de vos haut-parleurs et faites attention au subwoofer et tout ira bien.[/I] Vous avez probablement visé juste ici, sauf que je soupçonne que de nombreuses configurations ont encore des filtres passifs. On pourrait faire un sondage :ROFLMAO::ROFLMAO::ROFLMAO::ROFLMAO:🤣🤣🤣🤣
 
#12 ·
Sam. Je vois que tu prends personnellement les arguments des trolls des autres fils de discussion. Laisse tomber, mec. Prends-le comme il est. Cela te consume inutilement. Nous avons eu de bonnes conversations ensemble. Recule-toi et détends-toi. C'est OK d'être collectivement en désaccord même si ton intention initiale était évidente...
 
#15 · (Edited)
Sam. Je vois que tu prends personnellement les arguments des trolls des autres fils de discussion. Laisse tomber, mec. Prends-le comme il est. Cela te consume inutilement. Nous avons eu de bonnes conversations ensemble. Recule-toi et détends-toi. C'est OK de ne pas être d'accord collectivement, même si ton intention initiale était évidente...

Ge0
Merci geo, cette réponse s'est développée quand j'ai eu du temps libre pendant quelques jours. Je voulais juste exposer clairement mon cas, ce que je n'ai pas fait la première fois. Tout va bien, je lis, je fais des recherches et j'écris pour gagner ma vie. Certaines personnes ont soulevé de bons points qui m'ont amené à remettre en question quelque chose dont j'étais certain. Et il est seulement courtois de répondre à ceux-ci, et ils m'ont rendu curieux. Il s'avère, pour autant que je puisse en juger, que l'écrêtage détruit moins les haut-parleurs que je ne le pensais, mais un petit ampli peut détruire un haut-parleur de plus grande puissance lorsqu'il est écrêté.

Je cherchais des recherches scientifiques appropriées, mais je n'en ai pas trouvé, donc tout est anecdotique et des affirmations d'experts.
 
#14 ·
Good god man, nobody wants to read all of that. So, you win, I guess...
Il adore s'entendre parler, ou se lire écrire, ou s'écrire correctement. J'ai lu récemment un proverbe ou un dicton (je ne me souviens plus où), qui disait quelque chose comme l'homme qui parle le plus est le plus grand des fous. J'ai pensé à Sam quand je l'ai lu.
 
#18 ·
OK. Voici comment ça marche. Je n'ai plus aucune idée de comment poster des photos ici.

Lorsque vous écrêtez l'onde, des harmoniques sont ajoutées. Ces harmoniques sont des MULTIPLES de la fréquence fondamentale, il s'agit donc d'un contenu de fréquence plus élevée ajouté à la fondamentale.

Nous utilisons du bruit rose (ou une autre forme de bruit similaire) pour tester les enceintes car il est similaire à la distribution de fréquences dans la musique. Un filtre pinking est un filtre passe-bas de 3dB/octave. 3dB, c'est 2X la puissance.

Donc, si nous calibrons notre amplificateur pour fournir la puissance nominale de l'enceinte en utilisant une onde sinusoïdale, lorsque nous allumons le bruit rose qui est enregistré à 0dB, seuls 20Hz seront reproduits à cette puissance - appelons-la 20 watts.

À 40Hz, le niveau sera de 10 watts. À 80, 5 watts. À 160, 2,5 watts. À 320, 1,25 watts. À 640, 0,625 watts. À 1280, 0,3125 watts. À 2560, 0,15625 watts. À 5120, 0,078125 watts. À 10240, 0,0390625 watts. Et à 20k, ce sera 0,01953 watts.

Donc, dans notre enceinte avec un filtre passif à 2k, le tweeter n'a qu'à gérer environ 0,2 watt pour que notre enceinte ait une puissance nominale de 20 watts.

Lorsque vous écrêtez l'amplificateur de sorte que l'onde soit carrée, tout ce contenu haute fréquence qui est ajouté passe directement à travers le filtre et détruit le tweeter. Parce que le tweeter est conçu pour gérer la partie du spectre avec le matériel de programme dont il est responsable.

Donc, vous allez tuer le tweeter. Mais le woofer jouera pour toujours.

Avec l'amplificateur de 200 watts piloté à ses 200 watts complets, le tweeter recevra 10X la puissance, soit environ 2 watts. Si le tweeter est conçu pour gérer 0,2 watt, alors l'amplificateur de 200 watts le tuera en jouant de la musique sans écrêtage. Il tuera également, s'il est piloté à pleine puissance, probablement le woofer car il fournira 10X la puissance que l'enceinte est censée gérer.

Donc, si nous parlons d'enceintes multi-voies avec des passifs, pilotées par le même canal d'amplificateur, alors le tweeter est tué dans les deux scénarios. Si nous parlons de faire exploser un seul haut-parleur avec un amplificateur qui est inférieur à environ 2X la puissance RÉELLE de l'enceinte, alors l'amplificateur de 20 watts horriblement écrêté n'est pas un problème.
 
#19 ·
Sam,
Tu as du feu dans les yeux et de la passion, mais à part une certaine manie, je ne vois que des affirmations et des discussions sur ce que c'est.

On pourrait régler ça en une heure dans un laboratoire d'électronique de lycée. Et presque tout le monde dit de ne pas utiliser d'oscilloscope, mais de s'accorder à l'oreille.

Pourrait-on lever un peu le pied sur certains de ces fils de discussion ?
 
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#22 · (Edited)
Sam,
Tu as du feu dans les yeux et de la passion, mais à part une certaine manie, je ne vois que des affirmations et des discussions sur ce que c'est.

On pourrait régler ça en une heure dans un laboratoire d'électronique de lycée. Et presque tout le monde dit de ne pas utiliser d'oscilloscope, mais de s'accorder à l'oreille.

Peut-on lever un peu le pied sur certains de ces fils de discussion ?
Je n'ai malheureusement pas de manie, c'est assez amusant.

J'essayais juste de trouver des articles de recherche de qualité, ce que je n'ai pas fait, et de montrer du respect pour les bons et intéressants points soulevés par d'autres personnes. Et les points de @GotFrogs me font réfléchir au point de @JCsAudio concernant la 1983 Oldsmobile Cutlass Supreme conduite en écrêtage par des adolescents dans tout le pays. Peut-être avaient-ils des haut-parleurs large bande mais pas de tweeters, pour pouvoir encaisser les coups ?

Donc, ce que tu dis @GotFrogs, c'est que l'écrêtage qui fait sauter les haut-parleurs médium/woofer est un mythe urbain, et que les haut-parleurs hifi domestiques, autres que les tweeters, qui sont revenus morts avec typiquement 30-60 watts RMS sous 8 ohms, alimentant des haut-parleurs de 100-200 watts, étaient probablement dus à un autre défaut ?
 
#20 ·
Et c'est pourquoi vous DEVEZ déconnecter le tweeter lorsque vous réglez les gains avec l'oscilloscope ou le DD-1 et une piste d'onde sinusoïdale à 0 dB, car le tweeter ne supportera PAS et n'a jamais été conçu pour supporter 100 watts en continu malgré la puissance nominale. Il est conçu pour gérer une partie d'un spectre particulier lorsque le niveau de la partie la plus forte du spectre (20 Hz) a été calibré à 100 watts.
 
#26 ·
Lorsque vous avez l'écrêtage comme le montre le dessin animé, aucun courant continu n'est envoyé aux tweeters.
Ce qui se passe, c'est que l'onde carrée à, disons, 1000 Hz a une représentation dans le domaine fréquentiel qui n'est plus une tonalité de 1000, mais toute l'expansion harmonique à l'infini... mais surtout des harmoniques paires à 2, 4, 8 et les harmoniques impaires et 3k, etc.

Par conséquent, l'écrêtage peut être abordé avec le contenu basse fréquence de la musique, et ensuite le contenu MR et haute fréquence est comme une clôture au-dessus de cela, et il frappe contre les rails et le transforme en un tuyau d'incendie d'harmoniques haute fréquence d'une onde carrée.

Dans une voiture, les gens utilisent normalement un DSP, et il n'y a pas d'écrêtage du contenu musical dans la plage de 3 à 20 kHz... à moins qu'ils n'augmentent la structure de gain.

Dans un système domestique, il est souvent courant d'ajouter un caisson de basses et d'installer un filtre passe-haut sur les enceintes principales pour supprimer ces grosses ondes et vagues basses fréquences.
Même mes enceintes de 35 ans ont des entrées bi-amplifiées sur leurs entrées XO passives, et il y a un caisson de basses qui est juste plug-n-play pour soulager les basses fréquences des enceintes principales.

Cela dit, même en passant à un ampli de 250 W, quelqu'un le montera quand même à 11.
Cette partie est juste courante et explique pourquoi nous avons soit un bouton de gain, soit nous tenons les enfants à l'écart de la chaîne stéréo.