le Damping Factor

Message par **ziggy** » 20 oct. 2008, 20:43

suite à ma réponse sur un autre sujet et surtout pour ne pas polluer cet autre sujet j'ai créer ce topo sur le Damping Factor....

prenant les specs d'un ampli avec un DF de 500 à 8 Ohms et on obtient 0,016 Ohms (son impédance de sortie)
prenant les specs d'un ampli avec un DF de 200 à 8 Ohms on obtient 0,04 Ohms (son impédance de sortie)
et prenant les specs d'un ampli avec un DF de 2000 à 8 Ohms on obtient 0,004 Ohms (son impédance de sortie)

l'idéal étant un court-circuit qui empêche tout débattement de la membrane après que l'ampli ait arrêté d'envoyer du signal (tension) => donc cette impédance doit être le plus petite possible !!!! plus elle est grande plus la tension induite par le débattement de la membrane peut circuler et plus le HP fera de mouvements inutiles et surtout résonnants!!!

mais ce qui importe réellement c'est ce que le HP (ou plutôt sa bobine) "voit" concrètement comme résistance qui s'oppose à lui du côté ampli !! (et la résistance du câble et des connecteur doit donc rentrer dans ce calcul - ce qui n'est pas encore fait dans les specs constructeur de l'ampli !!!!)
-> et ceci même sans rentrer dans les détails techniques quand il y a encore un filtre passif entre ampli et HP

admettons qu'un câble de 2,5mm^2 et 10M de long ait une résistance de 0,1 Ohms le DF réel du montage avec un ampli de DF=500 annoncé (notre PL340) tombe à 70 sous 8 Ohms et à 35 sous 4 Ohms (le HP voit 0,116 Ohms)
le DF réel du montage avec un ampli de DF=200 annoncé (notre PL380) tombe à 57 sous 8 Ohms et à 29 sous 4 Ohms (le HP voit 0,14 Ohms)
la différence initiale de 300 entre ces deux amplis s'est réduite à seulement treize sous 8 Ohms et six sous 4 Ohms !!!

dans ce même contexte le DF réel du montage avec un ampli de DF=2000 annoncé tombe à 80 sous 8 Ohms et à 40 sous 4 Ohms (le HP voit 0,104 Ohms)

toujours avec l'ampli de DF=200 et en prenant maintenant un câble de très bonne qualité et de 6mm^2 et 10M de long avec une résistance de 0,04 Ohms, le DF réel du montage avec un ampli de DF=200 annoncé (notre PL380) sera 100 sous 8 Ohms et 50 sous 4 Ohms (le HP voit 0,08 Ohms) -> on a donc surpassé le DF du super ampli avec son DF initial de 2000

il y a des différences du côté ampli , certes, mais elles sont moins signifiante de ce que cela puisse paraître au premier regard et surtout moins signifiante que les différences dûes au câblage !!!
donc : la qualité du câble et des connecteur est finalement plus important pour le calcul du DF réel que les specs annoncés par le constructeur de l'ampli !! (ceci évidemment dans les limites du raisonnable)

autre exemple très réaliste : sur du Sub un RMX avec DF de 200 donne bien plus de pêche qu'un PLX (ancienne génération) avec DF de 500 (à puissance égale)
et puis à puissance égale, un K2 de Crown avec un DF de 2000 donnera nettement moins de son sur un Sub qu'un Lab avec un piètre DF de seulement 90 (FP3400)....

je ne veux pas créer de polémique inutile et les specs ont évidemment leurs raison d'être pour comparer les choses; mais ne donnons pas trop d'importance à certains chiffres virtuels quand il y a plein d'autres paramètres qui rentrent en jeu en même temps (comme par exemple l'impédance de sortie d'un ampli qui peut être stable jusqu'à 3dB sous sa puissance nominale, se multiplier par 10 ou 50 à sa puissance nominale et complètement s'envoler (multiplié par 100, 500 ou plus) au moment du clip ce qui réduit à néant le meiller DF du monde !!!! - chose concrètement mésurable sur la plupart des amplis bas de gamme

aujourd'hui les constructeurs et surtout les commerciaux ont compris l'impacte psychologique et marketing de cette valeur mythique qu'est devenu le Damping Factor et la surexploitent à "fond les balais"...
en même temps certains vrais constructeurs très sérieux comme QSC et Lab commencent à se distancer de cet argumentation souvent purement marketing.... et ont moins peur d'annoncer des DF faibles (mais réalistes et surtout stables) comme parfois seulement 200 pour un ampli haute de gamme QSC ou même autour de 100 pour un ampli LAB (très cher et très très haut de gamme, quand même!!!) ou d&b qui n'a pas peur d'annoncer un DF de (seulement ??) 200 pour son D12 qui coûte près de 5000 euros et qui pousse du Sub aussibien que les plus grands standards du secteur !!!
d'autres en échange comme Powersoft et Crown continuent la sauvage épopée vers les cieux glorieux du DF le plus élevé possible.... (on atteint aujourd'hui les 5000, 6000 voir 10000)
en ce moment deux courants presque opposés l'un de l'autre s'affrontent à ce susjet !!!

Message par **ziggy** » 20 oct. 2008, 21:05

à ce sujet, je me reponds toute de suite moi-même en citant une réponse de Bob Lee (ingénieur chez QSC (et justement au sujet du petit chiffre de DF pour le PL380):

Bob Lee a écrit :Damping factor tells very little about the performance of an amp; it is primarily a marketing-friendly way of stating an amp's output impedance. It is marketing-friendly in that it magnifies negligible diferences among amps. For example, the difference between a damping factor of 250 and 1000 is 24 milliohms of output impedance. That's equivalent to the resistance of just over 4 feet of 14-gauge speaker cable.

It is also easily manipulated for specmanship (for example, calculating damping factor on 400 Hz and below instead of up to 1 kHz will yield larger numbers to put on paper. Or an amp design could be compromised in a way that makes it more susceptible to RF interference by eliminating the output network, but it would provide a very high damping factor spec to catch the attention of newbies.

The bottom line: any damping factor of maybe 100 to 150 or higher is fine, as long as your loudspeaker cables are of adequate gauge for their length.

Bob Lee
Applications Engineer
QSC Audio Products, LLC
Vice President Western Region US & Canada, Audio Engineering Society

Maurice ON · Message par **Maurice ON** » 20 oct. 2008, 22:17

Entièrement d'accord avec ça.
Le facteur d'amortissement est important, certes, mais ce qui différencie un bon ampli, d'un excellent ampli, est sa faculté de fournir du courant quelle que soit la charge, la fréquence, la température ... etc.

Il faut savoir un truc, c'est que la contre-réaction améliore ce facteur d'amortissement ...
Il suffit donc d'implémenter un fort taux de contre-réaction globale, et de faire travailler l'ampli pratiquement jusqu'au continu, et comme par magie le facteur s'envole !!
Mais un ampli, dont l'étage final est composé d'un malheureux push-pull avec deux transistors et alimenté par un petit transfo et deux petites capas, ne réveillera pas un chat à l'heure du thé

Suffit de regarder le schéma d'un 5000VZ ou d'un LabGruppen !

Merci en tout cas Ziggy pour ces précisions qui peuvent en faire réflechir plus d'un au moment de l'achat !

Fogg · Message par **Fogg** » 21 oct. 2008, 8:55

merci pour les docs

et l'explication est très claire. je me souviens bien de plusieurs discussions où l'on mettait en avant des amplis qui avaient un très haut DF, et où on disait qu'un DF de 500 était le minimum pour driver des subs - je ne vais pas revenir sur qui se cache derrière le "on"

maintenant on sait à quoi s'en tenir !

Message par **ziggy** » 21 oct. 2008, 9:24

Fogg a écrit :merci pour les docs
et l'explication est très claire. je me souviens bien de plusieurs discussions où l'on mettait en avant des amplis qui avaient un très haut DF, et où on disait qu'un DF de 500 était le minimum pour driver des subs - je ne vais pas revenir sur qui se cache derrière le "on"

...le "on", c'est autant moi

et aussi beaucoup de professionnels (sérieux et compétents) qui y tiennent encore aujourd'hui
j'avoue que moi aussi je me suis laissé entraîner dans la facilité de l'argumentation sur un chiffre du genre : au minimum 500 etc... (ne pensant pas à la complexité du sujet)

mais en creusant plus en profondeur je me suis aperçu avec le temps que le sujet est bien beaucoup plus complexe à ce qu'il paraît au premier regard et qu'on a vraiment tord de poser des aprioris superficiels.... (sans chercher ce qui se cache derrière)

la meilleure preuve c'est LAB avec un (pauvre!) Facteur d'Amortissement de 90 sur les amplis FP3400 et FP6400...!!!!
je pense que personne conteste la qualité de ces amplis et surtout personne peut contester que ces amplis poussent admirablement bien les Sub !!!!!
(et puis des fabricants comme D&B et QSC ne se cachent plus non plus avec leur DF d'autours de 200 etc)

donc : je suis désolé que j'ai moi-même participé à une certaine démagogie, mais il n'est jamais trop tard pour évoluer et remettre certains trucs à leur juste place

par contre, il ne faut surtout pas virer dans le sens contraire et se dire que le Facteur d'Ammortissement n'est d'aucune utiliité...

une chose est sûr: même si un ampli LAB peut se permettre un DF de 90 (mais qui reste absolument stable), ce genre de valeur sur un ampli très bas de gamme est presque une promesse que le HP va y passer et que des résonances terribles sont en perspective !!!

et il ne faut pas oublier une deuxième chose:
le DF annoncé dans les specs est le résultat de calcul => divison valeur résistive HP (généralement 8) par impédance de sortie ampli (à1kHz)
==>> mais le DF réel est le résultat de la division de l'impédance (!!) du HP par la somme de l'impédance de sortie de l'ampli + la résistance des câbles etc
MAIS:
-> l'impédance n'est pas une valeur fixe mais une résistivité qui change avec la fréquence !!!!!!
-- à la place de l'impédance HP on prend sa valeur résitive !!(8 ou 4)
-- à la place de l'impédance de sortie de l'ampli on prend seulement sa valeur à 1 kHz
-- seule la résistance du câblage est une valeur fixe !!

les deux autres valeurs changent avec la fréquence; finalement on se retrouve donc en plein brouillard en ce qui concerne l'exactitude d'un calcul supposé sur d'autres fréquences que le 1000 Hertz
et puis : ça m'étonnerait fort que l'impédance d'un HP à 1000 hertz corresponde pile poile à sa valeur résistive

résultat : on se retrouve donc en plein brouillard (ce qui arrive souvent quand on creuse trop profondement...

)

et je continue à penser que pour le bas de gamme en matière d'ampli, un DF de 500 est quand même mieux que rien....

Message par **ziggy** » 21 oct. 2008, 13:19

pour dérouter et mettre en question encore un peu plus la facilité d'une "argumentation de chiffre" voici un petit exemple concret :

le constructeur d'un ampli annonce un DF de 1000 1kHz/8Ohm ce qui donne une impédance de sortie de 0,008 Ohms en supposant que l'impédance du HP soit également de 8 Ohms à 1 Khz; ce qui n'est pratiquement jamais le cas

je me suis amusé de regarder un peu plus près trois HP de 8 Ohm de B&C (totalement au hasard) ...
le 12PL32 donne en faite 12 Ohms à 1000 hertz
le 12MH32 donne en faite 9 Ohms à 1000 hertz
et le 15PL40 donne en faite 16 Ohms à 1000 hertz

en conclusion le même ampli en sans prendre en compte le câbles donne en réalité :
un DF de 1500 avec le 12PL32
un DF de 1125 avec le 12MH32
et même un DF de 2000 avec le 15PL40
=> toujours à 1000 hertz avec un HP vendu comme un 8 Ohms

en regardant avec d'autres fréquences:
et si on admettait que l'impédance de sortie de l'ampli soit à peu près stable (ce qui n'est pas du tout promis d'avance), on peut observer par exemple sur un HP comme le 15PL40 qu'il fait 8 Ohms à 100 Hertz, ce qui donne un DF de 1000 (comme prévu dans les specs de l'ampli); par contre à 50 Hertz l'impédance du HP est à 40 Ohms ce qui donne un joli DF de 5000 !!! et même de 10000 à 45 Hertz !!!! $\:D/$

bon, je ne veux pas trop délirer non plus, car il est évident que la courbe d'impédance d'un HP influe aussi directement sur son utilisation finale; et qu'on n'utilisera pas un HP à 40 Hertz qui fait une impédance de 180 Ohms à cette fréquence-là (frequ de résonnance)

mais une fois de plus je souligne que le facteur d'amortissement est une valeur extrêmement flexible et soumis à de nombreuses conditions et en aucun cas c'est une valeur fix et déterminé !!!
comme le dit Bob Lee aussi : le facteur d'amortissement réel doit être calculé par (et varie en fonction de) le montage complet d'une chaine : ampli->connectique->HP

Fogg · Message par **Fogg** » 21 oct. 2008, 13:53

fallait pas te sentir visé Ziggy !

je pensais notamment à une marque qui n'a pas fait long feu...

en tout cas c'est très clair maintenant, et c'est le principal

Fish · Message par **Fish** » 21 oct. 2008, 14:24

J'en rajouterais une couche sur la mesure en général (un poil de philosophie)

Quelle est la vitesse maximale de l'homme?
Environ 10m/s si on se réferre au sprint sur 100m. OK.

Vous avez déjà vu ces petits systèmes 2.1 informatiques qui annoncent fièrement "180W PMPO" pour des enceintes minuscules?
Fausse mesure? Pas forcément: les Watts PMPO correspondent à une puissance crête, alors qu'une puissance RMS est soutenue dans la durée. J'avais lu un article d'Elektor (revue électronique Do-It-Yourself) avec le titre provocateur "ampli 180W". Et l'auteur expliquait dès le premier paragraphe qu'en RMS, cela donnait 2x2W. On sent bien que la puissance PMPO ne veut rien dire, et que même si la puissance RMS ne dit pas tout (sur quelle plage de fréquence? à 1kHz seulement?), elle est nettement plus fiable que la puissance PMPO, qui est une mesure de merde juste pour gonfler les chiffres à destination d'informaticiens prépubères qui cherchent à se persuader qu'il en ont une grosse, à défaut de s'en servir.

Ben oui mais alors: on considère qu'une mesure valide de puissance est une mesure sur une longue durée, mais quand on parle de l'homme, on se contente d'une mesure sur 100m? Eh ben figurez vous que les performances de l'être humain sur 42km (environ 2h pour 42km soit 5 à 6m/s) sont vachement moins bonnes que sur 100m. Et pourtant c'est bien le 100m qui est la reine des courses.

En général, les performances sont meilleures sur 200m que sur 100m. Il y a un départ en moins, et l'être humain peut se donner à fond sur 200m. En fait, l'être humain exploite deux sources d'énergie: l'une qui autorise des efforts violents sur des temps courts (jusqu'à 30s environ), l'autre sur la durée. Un sprinter pourrait donc courir à fond jusqu'à 300m environ. Sur les courses de 400m il faut commencer à gérer. Mais même sur de courtes distances (<300m), les performances varient à cause de cette histoire de départ en moins. Pour faire abstraction de cela, on pourrait mesurer de la manière suivante: chaque sprinter se lance quand il veut. Il a 50m pour atteindre sa vitesse limite. Il passe alors devant une première borne qui démarre le chrono, 100m plus loin il y a une deuxième borne qui l'arrête. Ainsi, on ne mesure que la vitesse limite du sprinter, en excluant l'accélération du départ. C'est ce qui se fait en ski de vitesse (les mecs en combinaison bioman qui défilent à plus de 200km/h sur les pistes). Sauf que pour le sprint sur 100m on considère qu'un bon départ fait partie de l'épreuve. C'est un choix.

On peut remarquer autre chose. On prend un athlète et on lui dit qu'on le mesure sur 100m. Une semaine plus tard, il est bien reposé et on lui dit que cette fois on le mesure sur 42km. Mais en fait on place aussi un chrono à 100m. Eh ben les résultats sur 100m dans le second cas sont vachement moins bons qu'une semaine plus tôt, car le coureur, sachant qu'il a 42km à courir, ne commence pas en fonçant comme un malade et en ralentissant avec la fatigue. Il sait qu'ainsi il ne finira pas la course, donc il se ménage dès le départ. En langage technique, cela veut dire que lorsqu'on change la méthode de mesure, on modifie non seulement le résultat de la mesure, mais également le phénomène mesuré. De même, un micro de mesure peut perturber par sa seule présence le champs sonore local qu'il est censé mesurer.

Au final, la distance, l'inclusion ou non du départ sont deux paramètres qui vont influencer considérablement les résultats de la mesure. Pour autant, aucune mesure est fausse. C'est une question de choix.

Message par **ziggy** » 21 oct. 2008, 14:33

...un vrai poisson dans l'eau notre philosophe...bravo !!!

homae · Message par **homae** » 26 oct. 2008, 8:42

bonjours;je suis tout nouveau sur ce site et un peu debutant,je viens de lire avec grand soins sur le df,car si j ai bien compris il faut un bon ampli,de bons cable(de l'ampli au hp)et de bonne enceinte,deja la je parts pas mal si je ne me trompe pas???