[TEST] specs et réalités sur les gains

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ziggy
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[TEST] specs et réalités sur les gains

Message par ziggy » 8 janv. 2011, 15:23

une petite comparaison improbable entre un Midas XL42 et une console d'entrée de gamme

WE et pas de presta... que fait le sondier ?? il fait des tests et autres choses amusantes... :PP))
je me suis dit ce serait bien d'illustrer tout simplement une chose qui ne semble pas si évident quand on parle de matos haut de gamme et entrée de gamme -> la comparaison !
alors j'ai comparé un Midas XL42 avec une tranche de console Soundcraft EPM8 sur un seul point : comment ces tranches de consoles gèrent les gain ?

dans les specs du Midas XL42 on peut lire que le gain maxi en sortie est de +21dBu
pour les EPM de chez Soundcraft on peut lire que le gain maxi en sortie est de +20dBu, soit un dB en moins (c'est pas la fin du monde)
sinon pour situer la chose en tension Volt selon les specs, la Midas sort maxi 8,7 Volt et la Soundcraft 7,75 Volt
en tout cas le consommateur, croyant aux promesses des specs technique, s'attend à ce que ces promesses soient tenues

de nature sceptique je me met à mesurer les dits appareils et, première bonne surprise avec mon Voltmètre j'arrive à confirmer les tensions maxi des deux appareils, à deux points près
on est réellement au maxi et les deux appareils indiquent un clip assez impressionnant
et puis secundo : même si j'arrive à +21dBu avec la Soundcraft (donc dépassant les +20dBu promis), le Midas s'envole vers du +27dBu (impressionnant!!)

mais, vous vous en doutez: les choses ne sont pas aussi simples:
je monte donc un petit circuit plus sophistiqué:
ma base est une sinusoïdale (1kHz) de faible gain; que je préamplifie dans chaque appareil à la limite du clip (concrètement ça fait du +50dB sur les preamps)
puis je monte le gain de sortie avec le réglage de volume (fader); j'observe et valide le résultat par un oscilloscope; l'affichage vertical n'est pas du tout calibré en tension mais j'ai mesuré la tension RMS en même temps avec un Voltmètre

autre petit détail : chez Midas les Led s'affiches vert jusqu'au 0dB puis jaune jusqu'à +12dB inclus (la zone de travail habituel) puis rouge à partir de +15dB
chez Soundcraft (EMP) on a vert jusqu'à -3dB inclus puis jaune (0dB- à +6dB puis rouge à partir de +10dB
ce qui donne déjà un premier indice !!

alors voici les résultats
tout d'abord mon signal de base qui est porté ici à +6dBu (donc on dépasse déjà le gain nominale d'une console de mixage)
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ensuite une première comparaison entre la Soundcraft et la Midas ! (Soundcraft en tracé bleu et Midas en tracé vert) vous vous demandez sans doute pourquoi j'ai choisi des gains différents pour chaque console; vous allez comprendre toute de suite plus bas : à partir de +10dBu la Soundcraft commence à saturer visiblement et audiblement.... enfin pour l'instant tout va encore à peu près bien
Image

bon, les choses se corsent et la pauvre petite Soundcraft commence à ramer quand je lui met deux décibels de plus pour être en égalité avec la Midas ! comme vous le constatez facilement, pour la Soundcraft on ne récupère en sortie plus du tout le le même signal qu'on a rentré !!
Image

à partir de maintenant la Soundcraft ne peut plus avancer elle ne depassera plus cette barrière de tension crête qu'elle à atteint à+12dBu (RMS) mais la saturation est terrible !!(la tension RMS continue à augmenter car le signal devient de plus en plus carré; ça s'apparente presque au courant continu !!
tandisque la Midas continue en toute cohérence à monter (et en son clean s'il vous plaît)
Image

et voici une dernière image : on a abandonné la Soundcraft et j'ai porté la Midas à un gain de sortie de +20dBu, le plafond ou le XL42 commence lui aussi à cliper sérieusement (enfin en RMS et incluant toutes ces saturation on peut encore grimper aisément au dessus des +26dBu !!)
Image

à quoi ça sert tout ça, me diriez-vous ?? car en fin de compte il suffirait de rester simplement dans une tranche de gain ou ça ne sature pas et pouis roule, ma poule...
c'est évidemment vrai et aussi largement suffisant pour une utilisation en amateur ou strictement personnelle
mais d'avoir une marge supplémentaire de 8dB est quand même une bonne chose ! mine de rien ça correspond à un rapport de puissance de 6:1 => c'est énorme !!
sans parler du fait qu'on eloigne le rapport signal-bruit également de 8dB et qu'on gagne autant en dynamique !!
la faculté de pouvoir encaisser des signaux à forte dynamique est très important en sonorisation car les transitoires ne sont pas visible sur les vu-mètre mais très souvent quelques 6, 8, 10 ou 12dB plus fort (parfois plus) que le gain moyen !!
des transitoires écrête n'est pas seulement un garant pour avoir un son plat et mort (ou mortellement ennuyant); mais ça peut aussi être dangéreux pour les transitoires (qui reçoivent finalement pas mal de signaux carrés)
ce qui est valable pour les consoles l'est évidemment aussi pour les amplis !! d'où une réelle importance de toujours surdimmensionner son matériel (ou du moins de l'utiliser loin en dessous du plafond de ses capacités !! => ce qui devient carrément crucial quand on utilise du matos d'entrée de gamme....
Modifié en dernier par ziggy le 8 janv. 2011, 15:48, modifié 1 fois.

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Message par eb4 » 8 janv. 2011, 15:55

Très révélateur comme test. (:zen

Ça confirme qu'on est pas sourd ou victime d'une hallucination psycho-acoustico commerciale en faveur de midas.

2 petites questions :
comment ça t'es venu à l'idée de tester ça ? :-o

C'est quoi comme programme ton oscillo sur ordi ? tu as enregistré dans un séquenceur et regardé la forme d'onde ?

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Message par ziggy » 8 janv. 2011, 16:18

eb4 a écrit :2 petites questions :
comment ça t'es venu à l'idée de tester ça ?
C'est quoi comme programme ton oscillo sur ordi ? tu as enregistré dans un séquenceur et regardé la forme d'onde ?
hello EB
merci pour ta réaction... :)
pour ta première question :
mon pauvre, si tu savais le nombre d'idées qui me flottent dans ma pauvre tête et des projets en cours.... c'est affolant !! et m'angoisse parfois en ayant peur de pouvoir mourir trop tôt !! :??hoo :mrgreen: :mrgreen:
blague apart : malgré les cheveux gris qui commencent à pousser je suis resté un gamin qui n'arrête pas de s'inventer des jeux et dont la soif d'apprendre semble ne jamais s'arrêter...

pour la deuxième question:
il y a quelques oscilloscope (pour PC même certains freewares! faut que je regarde car j'en ai...) -regarde ici par exemple : http://www.oscilloscope-lib.com/
mais pour Mac il y a chez Faberacoustical quelques fabuleux apps vraiment bien pensé et pas très cher !! (il y en a aussi pour I-Phone et I-Pad)
en l'occurrence le Signalscope (que j'utilise ici) ne coûte vraiment pas cher !! il existe aussi en version pro et il fit parti d'un bundle qui s'appelle "Electro Acoustic Toolbox", pas mal pour bricoler

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Message par KoiNKoiN » 8 janv. 2011, 17:59

un dossier simple et compréhensible, comme toujours! ;).

qui permettra surement au personne ne comprenant pas trop ce détail (qui n'est est pas un), d'avoir une vue plus claire de la chose.
:??hap


sinon pour l'oscilloscope, tu utilise ta carte son comme capteur? ou tu a un oscilloscope conectée en usb ou autre pour cela?

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Message par ziggy » 8 janv. 2011, 21:04

KoiNKoiN a écrit :sinon pour l'oscilloscope, tu utilise ta carte son comme capteur? ou tu a un oscilloscope conectée en usb ou autre pour cela?
...ma carte son, tout simplement avec des soft et le CPU de l'ordi fait le reste
normalement il faut bien calibrer la carte pour avoir des infos précises sur les tensions en Volt absolu (mais j'avais la flemme de le faire et j'ai mesuré les tensions avec un hardware)

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Message par KoiNKoiN » 9 janv. 2011, 2:55

intéressant, je tenterais a l'occasion, c'est vraie que dans le cas d'analyse de matériel audio nos convertisseurs chétif sont bien suffisant. :PP))

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Message par ziggy » 9 janv. 2011, 9:18

KoiNKoiN a écrit :intéressant, je tenterais a l'occasion, c'est vraie que dans le cas d'analyse de matériel audio nos convertisseurs chétif sont bien suffisant. :PP))
oui, ça suffit largement pour des mesures basiques, sans soucis (et on n'est pas au labo R&D; il faut juste prendre quelques précautions :
-- les capacités de gain de l'interface (éventuellement utiliser des pad ou atténuateurs externe)
-- les limites et erreurs des convertisseurs (qui se montrent assez rapidement pour les fréquences élevés
-- avant de tester du matériel, il faut évidemment tester l'interface elle-même, pour pouvoir faire des "déduction justes" (notamment pour les mesures demandant précision (par exemple mesures sur signaux carrés ou dent de scie etc) ou mesure de THD etc :°;)
pour illustrer, voici ci-dessous les mesures préalables que j'ai fait sur on interface; on y voit bien les limites...(en tracé vert le signal d'origine (directement pris dans l'ordi par routing interne), et puis en tracé rouge le meême signal passé par la carte son
tant que ça reste encore parfaitement cohérent pour une sinusoïdale; on voit clairement des distorsions apparaître sur les signaux comme le carré ou dent de scie, ce qui faussera évidemment certaines mesures !! (ahhh les faiblesses de convertisseur !!)

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Message par ziggy » 9 janv. 2011, 11:07

bon j'ai refait une paire de mesures cette fois-ci sur une console vraiment bas de gamme; sans vouloir porter tord à la marque mentionnée (c'est la seul bas de gamme que j'ai sous la main) je suis sûr et certains que d'autres matos asiatique dans cette gamme donnerait des résultat semblable sinon pire!!
j'aimerais préciser que le fabricant dont il est question ici donne dans ces specs des valeurs fabuleux et dépassant ceux du Midas XL42, concrètement du +22dBu en gain max de sortie (soyons fous... ;) )

pour poser les préambules pour les Led-VU la dernière orange est+10dB, suivi d'une Led rouge nommé "clip"; le gain nominal n'est pas marqué dans les specs (étonnant) mais la mesure confirme que le 0dB correspond à peu près à +4dBu; la dernière Led orange correspond donc à environ +14dBu mais la sinusoïdale s'écrase déjà 4 dB plus bas...(le 7dB-vu donne déjà un signal écrêté, et même assez fortement!)
voyez plutôt les graphiques (petit détail : petite différence d'affichage d'amplitude par rapport aux mesures de hier car j'ai calibré ma carte son ce matin... la tension RMS est la même sur les trois tracés; mais on remarque déjà que le tracé rouge est plus écrasé
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en montant le gain on arrive au super-carré (attention pour le matos qui suit : amplis et HP etc) notez que l'échelle de l’axe des abscisses est diminué par rapport, pour mieux voir les phénomène (le signal de source est toujours à 1kHz!)
à ce même gain le Midas XL42 (qui donne pourtant des valeurs inférieur selon les specs) sort toujours une sinusoïdale impéccable !!!
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mais la chose la plus étonnante se produit quand je mets tout à burne; on arrive presque au courant continu
à ce même gain le Midas XL42 commence tout juste à écrêter les pointes de la sinusoïdale !!!
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si quelqu'un de vous à une explication, point de vue physique pour ce résultat, je suis preneur (je ne suis pas physicien ni électronicien et ce phénomène-là m'échappe !!

remarque : j'ai évidemment pris soin d'avoir un signal de base propre et d'utiliser des atténuateurs (DI haut de gamme) assez importants pour ne pas saturer à mon tour ma carte son qui sert d'interface de mesure
sinon je sais pertinemment qu'il est totalement dérisoire de comparer une console bas de gamme à moins de 100 euros avec une tranche de console très haut de gamme; c'est du non-sens pur
mais si on se met à la place du mec qui ne connaît absolument rien de rien et qui se fie uniquement aux specs techniques publiés par le fabricant; on a quand même l'impression que les deux appareils sont très proche; sinon que la console bas de gamme serait même meilleur car son gain de sortie max est annoncé à +22dBu contre seulement +21dBu chez Midas....

et puis un autre point est vraiment important : si vous écoutez une sinusoïdale qui passe dans les deux appareils (bas de gamme et haut de gamme) à un gain modéré dison 0dBu ou +4dBu, vous n'entendrez absolument aucune différence entre ces deux appareil !!! (et ce sont des sinusoïdales ou des sweeps qui servent pour les mesures et pour établir les specs!!) :-^

la vraie qualité d'un appareil se montre seulement sur des signaux complexes et dynamiques - la musique !! ( la même argumentation est absolument valable pour les amplis de puissance et la plupart du matériel utilisé en sonorisation !!)
je vous laisse juge !!

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Message par whynot » 9 janv. 2011, 11:53

Tiens, la semaine prochaine je vais essayer avec 2 consoles que j'ai sous la main, ( une A&H GL2400 et une Peavey RQ2318) raccordées à un oscillo double trace 100Mhz.... je mettrai des copies d'écran

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Message par ziggy » 9 janv. 2011, 12:03

whynot a écrit :Tiens, la semaine prochaine je vais essayer avec 2 consoles que j'ai sous la main, ( une A&H GL2400 et une Peavey RQ2318) raccordées à un oscillo double trace 100Mhz.... je mettrai des copies d'écran
yooo, super !! :??hap

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Message par whynot » 9 janv. 2011, 12:45

tant que j'y serai, je vais tester aussi mes DI en bruit rose et en signaux carrés...

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Message par cybergolio » 9 janv. 2011, 14:25

Salut Ziggy, je pense que l'anomalie que tu mets en évidence sur la petite Behringer est en fait un décalage (offset) dû à la présence et l'amplification du courant continu de la console qui ce trouve bien en dehors de ses valeurs de fonctionnement ce qui aurais pu être trouvé également sur du API si on ne règle pas son offset .

La sinus écrêtée qui contient la composante continu d'alimentation du circuit, continu d'être amplifié et se décale vers le haut.

Le transistor amplifie donc à la fois le courant continu et à la fois l'alternatif.
Le décalage est en suite rétablie en utilisant soit un condensateur de filtrage pour ôter le courant continu soit d'autre méthodes mais peu importe le signal ce recale avec un point central étant la masse et plus la tension de la composante continu.

tant que le signal n'est pas écrêté et qu'il travail dans ses valeur il n'y a pas de problème et on ne voie pas ce décalage.

ici le décalage du signal vers le haut (tension continu positive) est tellement grand que nous avons l'empreinte de ce décalage qui fait écrêter l'alternance positive plus que l'alternance négative.

Nous aurions certainement la même chose sur un appareil haut de gamme si nous n'étions limiter par un problème.
si un tel écrêtage (donc un tension élevé) est supporté dans les bas courant par les composants, fort à parier que la puissance dissipée en essayant de renouveler l'expérience sur une midas lui serait fatal .

En effet si la plupart des transistors de basse puissance peuvent supporter des courant de 15 20 volts en entrés sans être détruits il faudrait monter à peut être 70 ou 140 volt pour avoir le même rapport d'amplification (au dessus de l'écrêtage) et il est facile de comprendre que le circuit d'un préampli même ligne ne saurait dissiper la puissance thermique générée.

vous pouvez recréer l'expérience en utilisant une sin sur un oscilloscope et en la décalant à l'aide du bouton offset.

l'amplification d'affichage écrêtera dans un sens où dans l'autre la sinus et on retrouvera ce signal carrée dissymétrique.
rien ne sert de mener l'âne au puit s'il n'a pas soif.

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Message par ziggy » 9 janv. 2011, 14:54

merci Cyber pour ces explications...
soit dit en passant: en restant dans les limites raisonnable, je ne suis pas arrivé à reproduire le phénomène sur ma petite Soundcraft tandisque je le déclenche très facilement sur la Behringer

j'ai un peu la flemme de monter ma Soundcraft series Two ou une MH4 sur le banc des tests.... mais je vais encore continuer mes tests sur une 01V et une LS9

sinon pour Whynot
whynot a écrit :tant que j'y serai, je vais tester aussi mes DI en bruit rose et en signaux carrés...
...je n'ai pour l'instant pas réussi à imaginer un bon test (simple et efficace) pour les DI; malgré certaines très grandes différences clairement audibles entre certains modèles, la différence est difficilement à mettre en évidence graphique par un analyseur de spectre ou autre oscillo etc
je me heurte au même problème sur les tests objectifs pour les compresseurs

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Message par whynot » 9 janv. 2011, 15:24

ziggy a écrit :merci Cyber pour ces explications...
soit dit en passant: en restant dans les limites raisonnable, je ne suis pas arrivé à reproduire le phénomène sur ma petite Soundcraft tandisque je le déclenche très facilement sur la Behringer

j'ai un peu la flemme de monter ma Soundcraft series Two ou une MH4 sur le banc des tests.... mais je vais encore continuer mes tests sur une 01V et une LS9

sinon pour Whynot
whynot a écrit :tant que j'y serai, je vais tester aussi mes DI en bruit rose et en signaux carrés...
...je n'ai pour l'instant pas réussi à imaginer un bon test (simple et efficace) pour les DI; malgré certaines très grandes différences clairement audibles entre certains modèles, la différence est difficilement à mettre en évidence graphique par un analyseur de spectre ou autre oscillo etc
je me heurte au même problème sur les tests objectifs pour les compresseurs
Je pense utiliser le bruit rose pour la bande passante et des signaux carrés pour la réponse aux transitoires, 100 Hz, 1Khz, 10Khz.... je ne sais pas encore ce que je vais découvrir...

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Message par cybergolio » 9 janv. 2011, 15:35

C'est vari que les signaux audio sont des signaux complexe et que leur dynamique est très importante. l'utilisation de test en signaux carrés à plusieurs fréquences peut donner de bonnes indication sur la rapidité du temps de monté (notament au hautes fréquences) et de la distortion engendré.

Comme tu l'as précisé, il est d'autant plus difficile de faire ce genre de test sur un ordinateur qui a par définition un convertisseur qui peut être le maillon faible.

Mais en utilisant la même chaine audio on peut comparer en déduisant les problèmes communs à ce inhérent à une machine.

Prenons par exemple 100 KHz 1kHz, et 10Khz il peut être intéressant de voir sur un même ampli comment il réagit en fonction de son gain. ce qui fait encore quelques test à comparer aux autres préamplis.

(Ce qui explique que l'on aime travailler dans une certaine plage avec tel préampli alors que sur un ampli de technologie différente le son sera mieux dans une autre plage de gain.)
rien ne sert de mener l'âne au puit s'il n'a pas soif.

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