La Classe D

[Jan]

Beaucoup de gens sont attirés par les classes D, pour beaucoup de raisons. Cependant il est nécessaire de connaitre quelques détails avant. Je ne parle pas forcement que du son, mais tout ce que cela peut impliquer a long terme.

Les classes sont "rangées" par catégories. Le point de départ de l'amplification a été le tube qui a été fabriqué a partir de 1920 puis décliné dans les années 60 par le transistor. Hormis en audio et dans certaines applications spécifiques, la plupart des tubes peuvent être remplacé par un transistor. En effet en mode de commutation ce n'est plus le meilleur choix. Par contre a cause de ses propriétés physiques, en audio il est toujours intéressant ( compression naturelle, grain etc )

Plusieurs type de transistors ont fait leur apparition, puis ont évolués suivant des spécifications attendues par les clients ( Fet, Mosfet, Hexfet etc ) il faut bien comprendre que géneralement les transistors ne sont pas développés directement pour de l'audio, et cela impose une complication du schéma de principe, ce qui n'est pas le cas avec les tubes qui sont beaucoup plus "clair" en terme pratique.

Il existe des transistors spécials audio, voir des modules complet d'ampli, mais le prix est dissuasif, disons que ca dépend surtout de la puissance.

La classe audio pour les tubes est idéalement la classe A, voir la classe AB.

La classe A a un mauvais rendement, mais est très fidèle par rapport au signal d'entrée. Le rendement est proche de 50%, le reste étant dissipé en chaleur. Pire encore que vous jouez au pas, la dissipation sera identique dès lors que l'ampli est allumé. Il est possible de faire un classe A avec des transistors, et dans ce cas le schema est très basique.

A cause d'un coût elevé, les fabricants préferent utiliser cette classe sur des préamps et mettre par exemple un classe AB en amplification de puissance.

La classe AB est la plus utilisée en audio. Simple a mettre en oeuvre, ayant un rendement correct, c'est la préferée des fabricants de matos audio. [ plus d'info a donner mais ca va être long en terme de texte ]

La classe D a un excellent rendement, la technologie a évolué et il est possible de faire du bon et du mauvais classe D. Globalement la technique est un ampli numérique avec un passe bas en fin de traitement ( je simplifie )

Assez de blabla, concentrons nous sur ce qui existe en amplification basse.

Préambule :

La majorité des fabricants d'ampli basse se sont mis au classe D. Ce n'est pas innocent et ca répond a une demande précise de la part de bassiste toujours plus exigeant. Autant le classe D n'a pas trouvé sa place en amplification guitare, pour basse c'est différent, le marché existe bel et bien.

Cela s'explique principalement par le poids des amplis classe D qui n'est pas comparable avec une production de classe AB ou A.

Le marché actuel :

Les gens cherchent un ampli simple, léger et puissant et ayant un coût relativement faible. Le classe D permet de répondre a cette demande.

La réalité :

Si on oublie les amplis de sono en classe D, mon expérience sur le sujet ( réparations de plusieurs et tests ) le classe D ne tient géneralement pas ses promesses en terme de puissance. Le public visé n'est pas forcement adepte de mesure et du facteur poids/puissance. Evidement ce facteur est bon, voir très bon pour le classe D, mais géneralement la puissance annoncée est bien en dessous de la réalité.

Cela peut s'expliquer de plusieurs façon, malgré un excellent rendement l'alimentation reste importante. Là où l'on peut être génereux ( Classe AB ) le fait de limiter au maximum le poids, nécessite de faire des compromis. Clairement le public visé ne fait pas forcement des concerts toutes les semaines et utilise l'amplification avec beaucoup de marge de puissance. D'ailleurs c'est très simple, il suffit de voir le nombre de groupe reconnu qui joue sur classe D en concert. Quoique repris par une bonne sono ce n'est finalement pas un si gros souci que cela, mais voilà les chiffres annoncés par les fabricants tiennent plus du marketing que des mesures réelles prises a l'oscilloscope.

L'autre réalité ce sont que ces amplis conviendront a une majorité de besoin et de gens. A l'époque de l'Ipod et autre, les gens sont prêt a faire des concessions importante sous réserve que l'ampli soit petit, transportable et léger.

Géneralement le fait de réduire le poids de l'ampli fait aussi baisser le prix de l'ampli, mais j'en reparle plus bas.

L'alimentation

Partie très importante de l'ampli. Il y a deux écoles, l'alimentation directe du module en 230v, et la transformation de la tension ( transfo torique ou alim a découpage ) du module [ Je dois dévelloper ce point ]

Quelques exemples de classe D :

Le cas de la Markbass Little Mark est assez représentatif de l'évolution de l'amplification. On est passé d'une architecture classique transfo torique+ampli AB, pour aboutir a un ampli avec une alim a découpage et classe D. Les 3 modèles sont bien différent et de source fiable, beaucoup de monde est d'accord pour dire que la première version est au dessus.

Genz Benz : Un peu a part de part la qualité des composants et du choix a faire des produits différent. D'après moi ils sont assez intéressant.

Tech Amp : Cas intéressant et représentatif de ce que l'on peut faire en terme de positionnement produit.

Tech Amp utilise pour son fer de lance, une méthode digne des assembleurs de Montgallet ( je n'ai rien contre, c'est juste le parallèle ) a savoir prendre un ampli de puissance, un préamp, une boite, du marketing autour et sortir un produit intéressant.

La structure du boitier est en alu, gain de poids comparé a la plupart des EBS dont la carcasse en acier est seule plus lourde qu'un classe D...

L'ampli de puissance est fabriqué et integré au préampli maison de chez Tech Amp. On parle donc d'ampli OEM.

Vous doutez ? Il suffit de regarder l'intérieur de l'Ashdown LG1000

Si on oublie la grille, il y a des similitudes non ? C'est en fait un ampli qui fabrique donc pour des "intégrateurs"

Quel est l'interêt pour un fabriquant ? C'est assez simple, se décharger de tout le boulot a faire la section puissance, décharger une partie de la garantie en renvoyant le module au fabricant en cas de souci. Pour résumer se limiter a la conception du préamp ( rien de complexe ) du boitier, de l'intégration et le marketing.

Autre avantage l'alim est integrée et permet d'alimenter le préamp, on peut ajouter des cartes filles pour activer de nouvelles fonctions. Bref un bon filon.

La plupart des petits fabricants n'ont pas la structures/temps ni les ingénieurs pouvant faire un bon classe D. Ampeg et Carvin le fait, mais ce ne sont pas des petites boites.

Carvin BX500 - Module classe D maison.

En utilisant ce type de module géneralement de qualité vous devez tout miser sur le préamp pour faire la différence, le module étant connecté directement au secteur inutile de vous dire que si vous utilisez l'Ashdown ou le Tech Amp avec un autre préamp, vous n'aurez en théorie pas de différence !

Service après vente :

Sujet qui me concerne plus directement. Par expérience j'ai un certain recul sur ce genre de question. Les classes D sont plus complexe a réparer, le gros problème n'est pas concernant l'ampli quand il est sous garantie, mais après. En effet le fait de rendre plus complexe le fonctionnement, cela augmente a terme le nombre de composant et la probabilité qu'une panne arrive après la garantie. Pour ma part je n'ai pas de doute que le coût global de réparation sera plus elevé qu'un classe AB, tout simplement parce qu'au lieu de remplacer un composant, les gens remplaceront une carte complète. Cela arrive aussi en classe AB mais comme les pannes sont plus franche et plus simple a détecter, en classe D il est plus simple de remplacer soit le préamp, soit l'alimentation a découpage ou le module de puissance.

Autant un transfo torique a peu de chance de tomber en panne, autant l'alim a découpage est stressé et peut avoir éventuellement des soucis.

Il y a beaucoup de composants CMS sur les classes D, l'intégration et la perte de poids imposent l'utilisation de plus de composants qu'en classe AB, ca alourdi le schema et ca pose plus de problème a un électronicien, ou plutôt ca lui demande plus de temps.

Pour résumer on est plus dans de l'ampli jetable si ca tombe en panne en dehors de la garantie qu'avec les autres classes. Le taux de panne est probablement plus faible sous garantie, mais de part les composants utilisés, le stress des composants, j'ai du mal a me prononcer sur la suite.

Ce qui est sûr c'est que par expérience l'ensemble des appareils que je réparais a mon niveau qui ont eu le droit a une "upgrade" d'alim qui est passé du transfo torique a une alim a découpage, le bénefice hormis financier pour le fabicant, il est moins net pour le client.

Cela permet aussi en conséquence de vendre au final plus souvent des amplis. La régle existe en électromenager et en produit brun depuis facile 15 ans ( ma spécialité a la base ) pourquoi ne pas l'appliquer a l'audio ?

Le post n'aborde pas de nombreux points, grosso modo je peux faire quelque chose de plus complet mais il va me falloir plus de pages

Conclusion :

Le classe D est intéressant, mais achetez en connaissance de cause. Qui demande le prix des pièces détachés au cas où ? Pas grand monde. Pensez aussi a l'aspect marketing des choses, la réduction de poids n'est pas toujours sans conséquences. De plus la puissance annoncée n'est pas toujours au RDV, ce qui est rarement le cas des autres classes ( souvent c'est l'inverse, y a du rab a cause de l'alim surdimensionné etc )

Idéalement prennez un class D avec un transfo torique et non pas une alim a découpage.

Si vous changez régulièrement d'ampli et que le poids est un critére important, comparez ce qui se fait sur le marché, mais n'oubliez pas que les autres classes ont encore de beaux jours devant elles, même si elles semblent dépassées.

[Jan]

A mettre a jour au fur et a mesure.

[L'ogre]

ce qui te fais le plus peur en gros c'est la vieillissement de l'ampli alors ?

en tout cas bravo pour cette explication très claire pour un noob en électronique

[Emile K]

Très clair et intéressant

Merci beaucoup !

[nico_goyus]

Très intéressant.

Et révélateur pour la politique d'assemblage de certains !!!

Quid des caractéristiques, facteur d'amortissement, tout le tointoin par rapport à du AB ?

[Funky Stuff]

Ouais cool cette review.

Je comprends à peu près les arguments techniques mais effectivement après c'est une question de choix.

Je trimballe mon matos chaque semaine avec montée/descente d'escaliers à chaque fois. Je transporte tout en une fois et sans forcer. Le tout avec un son neutre qui me convient tout à fait et une puissance suffisante pour mon utilisation. Donc finalement je dis merci la classe D.

Alors certes, je ne suis probablement pas hermétique au marketing mais surement plus aux sirènes de la mode.

Je ne me vois pas trimballer chaque semaine une tête tout lampe de 45kg, même si c'est pour avoir le son de la mort qui tue sa race, ce qui reste à définir.

Question subsidiaire :

Et la petite tête TC RH 450 dont tout le monde parle, c'est quoi comme technologie ? Classe D aussi ?

[Nobo]

Oui (a noter qu'à coté d'une gallien mb2 500 d'1,2 kilos, elle fait figure d'obese, en taille et en poid : 4 kilos, soit la moitié d'une tete "traditionelle")

Edited February 23, 2010 at 02:02 AM by Nobo

[michel_olivier]

Merci Jan, cela confirme ce que je pensais de la classe D : "à acheter en connaissance de cause"... mais si on passe outre le problème à long terme, c'est vrai que c'est bien pratique ces petits amplis léger à l'instant où on les porte. Je regarde un peu les amplis de puissance classe D en ce moment je me trouverais bien un petit machin de 400/500w qui pourrait venir en renfort léger. Mon réparateur d'ampli a à peu près la même expérience que toi et pense la même chose pour le SAV et le vieillissement de ces technologies, il y a même certaines marques de sono principalement (les entrées de gamme) qu'il refuse désormais de réparer...

[Jan]

Le problème de l'entrée de gamme est géneralement le coût de réparation. Se casser le cul a faire un devis qui ne sera pas intéressant pour le client, on le fait pas 10 fois. Ca permet aussi de revendre du neuf et de faire tourner le marché, chose non négligeable en géneral pour la boutique

Sans compter que les fabricants sont pas friant pour filer les schemas des dernières nouveautées, dès qu'il y a une intégration elevée même pour les services technique, il n'est pas toujours possible d'avoir les bonnes infos. Résultat pas de perte de temps a chercher et remplacement de cartes. Je parle pas forcement de Crown, QSC qui n'ont pas de souci a ce niveau là, mais d'autres fabricants sont moins pressé a communiquer sur la conception.

Ce n'est pas reservé a l'audio, certains fabricant sortent tellement de produits et ont tellement de contrainte que l'aspect SAV est moins pris en compte, résultat pas ou peu d'info technique. Résultat pour certaines marques ca se limite a un changement de carte, vérification primaire etc

[BassGyver]

Hevos utilise aussi la classe D: des modules de chez hypex.nl, avec alim à transfo torique. Hypex vient d'ailleurs de sortir des alims à découpage adaptées à ses amplis (180W, 400W, 2000W!! )

Perso, je pense que, si c'est juste pour le gain de poids, autant travailler avec une alim à découpage, parce que passer d'un AB à un classe D, si l'alim reste en transfo, on ne va pas gagner grand chose en poids.

[R.A.Z]

Très intéressant, pressé de lire les "petites" upgrades du post initial.

En fin de compte, ça rentre dans le schéma actuel de consommation (on ne répare plus, on jette et on rachète...), comme tu le soulignes dans ton post. Il y a de plus en plus de choix, on mise beaucoup sur le marketing, le choix devient compliqué, les avis diverges sur un même produit et le choix est donc compliqué.

[Taz]

Super article, on l'attendait depuis longtemps!

Concernant Genz Benz et ses Shuttle, si tu souhaite plus d'infos (et même si tu as vu l'intérieur chez moi), tu as des photos dans ma revue de la tête dans le forum idoine. La tête est également à ta disposition pour tests de puissance, etc... (j'attends mon baffle pour début mars, donc pour le moment la tête ne me sert pas du tout, je peux te la prêter).

Mon test tout à fait empirique me fait dire qu'elle sort belle et bien ses 375w. Sur un même baffle, poussé presqu'à fond, elle sortait un volume beaucoup plus important qu'une Aguilar AG500 (250w sous 8 ohms). Ce n'est pas un jugement de valeur (ça sert à rien de pousser le master de ces têtes aussi loin...), je ne sais pas si ça fait effectivement 375w, mais en tout cas, c'est plus que 250w.

[Narc]

Très intéressant, merci beaucoup.

[Yamsha]

Merci pour cette explication

[Havegotzeblues]

Merci beaucoup pour toutes ces lumineuses explications !

[Jan]

Perso, je pense que, si c'est juste pour le gain de poids, autant travailler avec une alim à découpage, parce que passer d'un AB à un classe D, si l'alim reste en transfo, on ne va pas gagner grand chose en poids.

Alors justement certains fabricants bossent avec des classes D et un transfo torique. Ce n'est pas innocent, Euphonic Audio procédait de la sorte ( Hevos le fait encore ) et bizarrement après avoir expliqué les raisons sur leur site, depuis qu'ils ont "moins" de transfo torique, l'info n'apparait plus

Hevos est resté fidèle a ce détail, et je trouve que c'est bien. Le top serait de pouvoir choisir le type d'alim, mais a ma connaissance personne ne le fait.

J'éditerais le post au fur et a mesure, y a plein d'infos a ajouter.

[michel_olivier]

les modules de puissance de chez hypex ont l'air pas mal, trouvables facilement... Moi qui ait un préamp à leur joindre je vais étudier ça de plus près!

[Duch]

Tiens, j'espere que ma terror Bass va pas me lacher d'ici 2 ans

Je te ferai des photos de l'interieur Jan a l'occasion, pour ajouter au topic.

[basshero]

Hello,

il y a quelques imprecisions mais par contre c'est sympa d'avoir pris du temps de l'ecrire cette article. Je l'aurai pas fait mais par contre comme on dit c'est tjs plus facile de critiquer, ce que je vais faire en etant un minimum constructif pour l'ameliorer ton article.

Je m'interesse au cote technique de la chose ayant eu une formation d'electronicien meme si je ne suis plus dans ce domaine depuis quelques temps. Quand tu dis

La classe D a un excellent rendement, la technologie a évolué et il est possible de faire du bon et du mauvais classe D. Globalement la technique est un ampli numérique avec un passe bas en fin de traitement ( je simplifie )

C'est pas tout a fait vrai, a approfondir... mais selon moi la plupart du temps la technique utilise par les classe D n'implique pas de conversion analogique numerique ni de post traitement numerique avant d'etre reconverti en signal analogique. Tu ne peux donc pas qualifier l'ampli class D d'ampli numerique meme si ca existe. D'ailleurs D ne signifie pas Digital (numerique en francais) d'ou peut etre la confusion.

Bon apres tu l'a bien souligne ca permet la miniaturisation du systeme et une reduction des couts. Bon apres je suis tout a fait d'accord avec toi pour detecter la source d'une panne ca va etre plus baleze. Il va falloir se munir de bancs de tests electroniques comme c'est le cas pour les voitures.

Personnellement j'ai pris le risque de m'aventurer la dedans histoire de ne pas avoir l'impression de demenager a chaque fois que je dois jouer quelque part hors de chez moi meme si dans le cas d'une panne eventuelle ca risque de me couter bonbon.

[Cheradenine]

Si j'ai bien compris le principe d'un ampli classe D, le signal audio est converti en un train d'impulsion, soit par modulation PWM, soit par convertisseur sigma delta. Et c'est ce train d'impulsion modulé qui va attaquer les mosfet (ou autre -fet). Derrière les -fet avec un filtre (passe bas uniquement ? pas sûr) tu récupères la composante audio originale, mais amplifié.

On passe bien d'un signal analogique pur à un signal tout-ou-rien modulé en fréquence, donc "numérique".

Mais pas numérique dans le sens ou tu l'entends, il n'y a pas de post traitement numérique ni reconversion numérique - analogique.

[BoogieZK33]

très intéressant tout ça!

Ce que je vois, c'est que TecAmp abuse de la mort alors! Parce que si c'est le même module et le préamp à l'air simple, ben tu peux avoir du tecamp au prix d'un gallien ou autres, non?

Pour l'histoire de la classe D, on s'en fout, c'est pas la technique qui nous intéresse mais le résultat, uniquement les électroniciens comprendront alors...

En gros, les fabriquant d'ampli basse ont trouvés un gros filon pour se faire de la thune à partir du moment où ils trouvent un bon fabriquant de modules d'amplification classe D pas cher.

Perso, j'ai remarqué le manque de puissance, disons que avec un classe AB, tu sens que tu poussera jamais à plus de la moitié sur le master alors que là avec la classe D (SWR Headlite pour ma part), ben déjà tu ois que tu va utiliser au moins la moitié du master.

Niveau sensation, je parle hien, pas des chiffres.

[Jan]

En terme de sensation oui, mais en terme de résultat c'est bien pire géneralement

Oui clairement sur du classe D, n'importe quel BEP en électro ou mieux peut te sortir un ampli finalisé, simplifié certe, mais les options ce n'est que du puzzle de schéma

@ basshero : Volontairement je n'ai pas creusé l'aspect technique et certaines infos sont a affiner. Si ca va devenir technique le post va perdre en efficacité et les gens vont trouver ca chiant a lire. Pour l'instant il est géneraliste, j'affinerais plus tard.

[Cheradenine]

Ah zut j'doit être le seul qui aime les détails techniques chiant à lire

Un exemple de classe D (Edit : ou pas en fait, c'est probablement un classe A/B ) : ma markbass LM250, très legère & très pratique; avec un son ma foi fort convenable & à mon gout :

Notez que malgré la taille très réduite de cette tête, il reste pas mal de place à l'intérieur...

Edited February 26, 2010 at 11:59 AM by Cheradenine

[BoogieZK33]

Si j'ai bien compris le principe d'un ampli classe D, le signal audio est converti en un train d'impulsion, soit par modulation PWM, soit par convertisseur sigma delta. Et c'est ce train d'impulsion modulé qui va attaquer les mosfet (ou autre -fet). Derrière les -fet avec un filtre (passe bas uniquement ? pas sûr) tu récupères la composante audio originale, mais amplifié.

On passe bien d'un signal analogique pur à un signal tout-ou-rien modulé en fréquence, donc "numérique".

Mais pas numérique dans le sens ou tu l'entends, il n'y a pas de post traitement numérique ni reconversion numérique - analogique.

Yep, c'est ça, le principe.

Effectivement, c'est du numérique puisque on a un signal tout ou rien.

Hé oui, c'est bien un filtre passe-bas derrière et uniquement ça, je crois, à vérifier.

L'aspect rendement est finalement important, puisque nos baffles, je veux dire en général hein, ont un rendement d'huitre en air sec.

A l'époque des lampes et des classes A, on avait des baffles avec gros rendement.

Et comme on compense le rendement du baffle par le rendement de l'ampli.... voilà.

La question est: Pourquoi annoncent-ils des performances telles alors qu'elle sont fausses?

C'est de la pub mensongère ou ya une arnaque?

[Jan]

Les perfs ? Ecoute c'est assez simple, pour le non technicien, a prix égal entre 2 amplis, tu choisira le plus puissant. Et ceci même si géneralement tu te sert de 30% de la puissance. Au niveau des spécifs je pense que le pire ( après le spam pour agrandir popol ) ce sont les spécifs concernant les baffles en particulier le rendement, la bande passante.

@ Cheradenine : Sympa la LM Si tu es assez technique, perso tu te vois réparer la section puissance/alim en cas de panne après la garantie, par rapport a un ampli classe A/B ?