PHILIPS CD380 - Optimisations sous contraintes

[blaxtor35]

Avant de clore cet épisode sur la partie PLL du démodulateur, une petite digression moins triviale sur ce qui serait intéressant d'expérimenter. A une époque les ingénieurs de Madrigal avaient implémenté une double PLL installée sur un lecteur CD Mark Levinson, je ne sais plus lequel et si ils ont reconduit l'opération ultérieurement. L'objectif était d'améliorer les performances moyennes des démodulateurs intégrés. Cette deuxième PLL travaillait en amont pour "nettoyer" le signal.

Je ne sais pas dans quelle mesure on ne pourrait pas interfacer une 74hc7046 par exemple, en shuntant le vco pour le remplacer par un vcxo. Les questions qui se posent: ce genre de PLL est purement numérique. La récupération du signal numérique se fait lors des passages à 0 du signal HF, cette sortie sur front perturberait elle le fonctionnement de récupération de signal de la PLL intégrée? Dans quelle mesure serait il pertinent d'utiliser la sortie 27 du SAA7210, la sortie CEFM d'horloge du démodulateur à 4.3218 Mhz pour l'intégrer dans la boucle? il s'agit du débit binaire cible de la PLL, peut être qu'il est possible de le reboucler sur le comparateur de phase de la PLL ajoutée?

[blaxtor35]

le démodulateur génère également un signal de commande de vitesse du moteur disque sous la forme d'un PWM de 80Khz. Ce signal MC voit sont rapport cyclique évoluer afin d'ajuster la tension continue alimentant le moteur en question. L'implémentation des fonctions de filtrage et d'amplification du PWM se situe dans la zone de la carte proche de la mécanique CDM4.



L'élément actif principal est un AOP NJM4560. On le trouvait déjà dans le circuit d'anti skating, on le retrouve également dans la partie audio pour l'ampli casque. Il est suivi par un push pull basique lui fournissant le courant pour driver le moteur.



La version CDM4/19 utilise un petit moteur à balais contrairement à d'autres ou l'on retrouve un moteur brushless. Ces moteurs sont plutôt prévus pour tourner rapidement, on imagine ce qui peut se passer au niveau des collecteurs de balais, lorsqu'un tel moteur tourne entre 200 et 500 t/mn...et encore l’imagination devant se projeter à un niveau micrométrique.

La tension d'alimentation est très faible, inférieur au volt. Pour en arriver là, il y a comme une petite alimentation à découpage non filtrée qui s'active en continu sur la carte.

Sans digression, on peut ajouter, qu'une chose intéressante, c'est la façon dont on percoit le système de lecture mécanique. On tombe souvent d'accord pour dire que la CDM4 est une réussite de Philips, on imagine bien que tout compte fait ce petit monde, comme une petite boite noire, asservissements compris se débrouille plutôt bien tel qu'il est. Autant on va développer des trésors d'imagination pour choisir l'AOP de l'étage de sortie audio parce que c'est là que tout se passe, que toutes les exigences de performances d'un AOP se trouvent et que surtout c'est là que ça s'entend.

Sauf qu'un AOP ne s'utilise pas que pour l'audio et lorsqu'il trouve sa place dans la boite noire,  ses caractéristiques et performances s'entendent aussi beaucoup! même avec la version à moteur balais

[blaxtor35]

J'ai donc monté un petit support DIL8 pour tester quelques AOP que j'avais sous la main, des bipolaires LM833 et NE5532, puis des entrées FET LF353 et AD712.

Clairement, dans ce cas de figure ce sont les entrées FET qui si je peux me permettre sonnaient le mieux et c'est l'AD712 qui sort du lot franchement.

J'ai supprimé le support DIL et remplacé le NJM560 par l'AD712. Rien n’empêche d'aller plus loin et d'essayer des concurrents plus sérieux pour le titre : OP275, OPA2134, etc ...

l'expérimentation est ouverte, mais pour ma part je trouve que l'opération est assez spectaculaire pour mériter de l'essayer.

Pour finalisé, j'ai soudé 2 capacités tantales de 10µf que j'avais sous la main directement entre les pattes d'alimentation de l'AOP et le plan de cuivre.

ça démarre un peu avant 100khz et fonctionnel sur les harmoniques du PWM jusqu'à plus de 10Mhz.

[Vintage02]

Bonjour

Les idées et analyses sont intéressantes mais malheureusement on ne peut pas dire si les changements apportent un "mieux" ou un "moins bien" car il n'y a jamais aucune mesure du "avant/après" ... Dire que cela s'entend n'est ni technique ni rigoureux ni suffisant ...

C'est un peu dommage car ce sujet aurait pu être bien plus pertinent même s'il reste plaisant à lire.

[blaxtor35]

Bonjoru,

Les idées et analyses sont intéressantes mais malheureusement on ne peut pas dire si les changements apportent un "mieux" ou un "moins bien" car il n'y a jamais aucune mesure du "avant/après" ... Dire que cela s'entend n'est ni technique ni rigoureux ni suffisant ...

C'est un peu dommage car ce sujet aurait pu être bien plus pertinent même s'il reste plaisant à lire.

Dans l'absolu vous n'avez pas tort, mais faudrait il encore déterminer quelle mesure serait pertinente? Vous avez certainement en tête, sur un point ou un autre relevé dans l'ensemble de mes considérations, une mesure que vous avez l'habitude d'appliquer sur ce point particulier et dont le résultat, par habitude, pourrai vous parler où vous donner l'assurance d'un point de vu technique qu'il y a bien une différence?

Personnellement j'estime avoir à apprendre des autres et j'espère que vous me permettrez à ce stade de ma présentation, de me faire la gentillesse d'évoquer les mesures auxquelles vous pensez.

[Vintage02]

Disons que si cela s'entend, c'est qu'il y a une incidence sur ce qu'il y a au final, c'est à dire au niveau analogique.

La mesure d'un sweep 20hz - 20khz pourrait peut-être mettre en évidence une incidence des modifications.

Celle d'un sinus à différentes fréquences et niveau donnant un reflet des harmoniques, de la THD, du SNR, ...
Il existe pas mal de mesures normées par l'AES qui permettent de caracteriser et d'avoir des points de comparaisons.
Évidemment on va immédiatement dire "moi j'écoute de la musique" ... ne vous inquiétez pas, moi aussi  .... mais mathématiquement toute musique est décomposable en un ensemble de sinus.

Par exemple vous trouvez qu'un aop à entrées FET est "meilleur",
Comment cela se caractérise techniquement ?... moins de bruit ?  Plus de bruit ? ...
J'ai par exemple testé un AOP 2640 à la place d'un 2068D et avec l'alimentation et le schéma de l'appareil, le 2640 était aux fraises dès qu'on titillait le 0dbfs ... pourtant sur le papier le 2640 est "meilleur" que le vieux 2068D... mais il faut respecter la mise en œuvre prévue par le datasheet.
Donc dans le cas que vous évoquez on aura les mêmes contraintes.

Je dirais également qu'il serait intéressant dans la démarche d'avoir plusieurs lecteurs Philips CD380 à disposition, un révisé mais dans sa configuration d'origine, servant ainsi "d'étalon" et 2 autres qui permettront de faire les modifications étapes par étapes. Alors c'est peut-être ce que vous avez fait ?...

Pour ma part c'est ce que j'ai fait pour tester le changement de condensateurs de découplage et le passage en NOS. J'ai acheté lecteurs que j'ai d'abord révisé entièrement et où j'ai vérifié que les caractéristiques mesurées était semblables. Un est resté ainsi, un autres a reçu des condensateurs différents ainsi que divers AOP pour la conversion I/V et LPF. Le dernier a été modifié pour être passé en NOS. Chacun a eu le droit aux mêmes mesures, ce qui a permit de voir l'incidence des modifications par rapport à l'original. Puis j'ai enregistré plusieurs morceaux en respectant les niveaux de sorties et j'ai fait des écoutes via Foobar et le module ABX.

On doit pouvoir faire mieux au niveau méthodologie mais cela me semble déjà un début car "écouter" un appareil, faire des modifications puis "ré-écouter" me semble faire part à plus de subjectivité ce qui n'est peut-être pas le but des modifications

[Flo]

Le Démodulateur SAA7210 est affecté par un certain Jitter, (…)

Je le confirme, c'est parfaitement audible !!! de la même façon que ça peut l'être lorsque l'on intervient sur l'horloge du système.

(…)

Combien de temps met le fût du canon à refroidir?

Au moins pour le jitter, on sait qu’il n’existe aucun appareil des temps modernes et même anciens qui en soit affecté au point d’être audible, à moins d’être complètement défectueux:

http://www.forum-bleu.com/t984p120-le-jitter-mythe-ou-realite

Quant à l’entendre au travers de reproduction musicale, bon courage avec l’effet masquant de la zique.

Même avec de monstrueuses variations de vitesse et de gigantesques niveaux de jitter, cela reste indiscernable jusqu’à des niveaux parfaitement indécents et jamais rencontrés dans une électronique un peu sérieuse (c’est à dire conçue par des ingénieurs normaux).

La LED bleue qui améliore le rendu sonore, c’est du même niveau que tailler la tranche d’un CD, surtout sans protocole de mesure sérieux.

Les AOP ne font aucune différence sauf lorsque mis en œuvre dans leur zone d’inconfort au point de les mettre en défaut fonctionnel:

http://www.forum-bleu.com/t3940-mesures-opamp

J’entends donc j’ai raison: Il n’y a rien de plus trompeur que le cerveau humain pour apprécier une différence entre deux appareils/modifications, surtout à distance. On apprécie plus ce qu’on a envie d’aimer avant tout.

[blaxtor35]

Le Démodulateur SAA7210 est affecté par un certain Jitter, (…)

Je le confirme, c'est parfaitement audible !!! de la même façon que ça peut l'être lorsque l'on intervient sur l'horloge du système.

(…)

Combien de temps met le fût du canon à refroidir?

Au moins pour le jitter, on sait qu’il n’existe aucun appareil des temps modernes et même anciens qui en soit affecté au point d’être audible, à moins d’être complètement défectueux:

http://www.forum-bleu.com/t984p120-le-jitter-mythe-ou-realite

Quant à l’entendre au travers de reproduction musicale, bon courage avec l’effet masquant de la zique.

Même avec de monstrueuses variations de vitesse et de gigantesques niveaux de jitter, cela reste indiscernable jusqu’à des niveaux parfaitement indécents et jamais rencontrés dans une électronique un peu sérieuse (c’est à dire conçue par des ingénieurs normaux).

La LED bleue qui améliore le rendu sonore, c’est du même niveau que tailler la tranche d’un CD, surtout sans protocole de mesure sérieux.

Les AOP ne font aucune différence sauf lorsque mis en œuvre dans leur zone d’inconfort au point de les mettre en défaut fonctionnel:

http://www.forum-bleu.com/t3940-mesures-opamp

J’entends donc j’ai raison: Il n’y a rien de plus trompeur que le cerveau humain pour apprécier une différence entre deux appareils/modifications, surtout à distance. On apprécie plus ce qu’on a envie d’aimer avant tout.

Je partage votre avis, je comprend pas que l'on puisse écrire des choses pareilles

[blaxtor35]

Disons que si cela s'entend, c'est qu'il y a une incidence sur ce qu'il y a au final, c'est à dire au niveau analogique.

La mesure d'un sweep 20hz - 20khz pourrait peut-être mettre en évidence une incidence des modifications.

Celle d'un sinus à différentes fréquences et niveau donnant un reflet des harmoniques, de la THD, du SNR, ...
Il existe pas mal de mesures normées par l'AES qui permettent de caracteriser et d'avoir des points de comparaisons.

Je dois avouer ne pas avoir grand chose comme instruments de mesures: un petit voltmètre numérique, un vieux compteur venner avec afficheur nixies qui me sert de fréquencemètre  un vieux gbf à cadrant, un ancien oscillo 50mhz à moitié cassé qui servait fut un temps dans un garage automobile     , bon un oscillo Lecroy 300Mhz mais j'ai la fleme de le sortir de son carton .....Rohhh ...!!! il est un peu gros, j'ai un petit atelier .. Donc je suis pas sur d'avoir le nécessaire pour faire des mesures digne de ce qui peut être normé par l'AES. J'ai retrouvé un article de test d'hifinews sur la philips CD380.

https://www.hifinews.com/content/philips-cd380-cd-player-lab-report

leurs résultats:

Maximum output level / Impedance 2.04Vrms / 1540-913ohm
A-wtd S/N ratio 99.0dB
Distortion (1kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.0055% / 0.055%
Distortion & Noise (20kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.012% / 0.15%
Frequency response (20Hz-20kHz) +0.02 to –0.1dB
Digital jitter 1450psec
Resolution @ –90dB/–100dB –0.1dB / –0.4dB

Franchement, je suis pas sur d'obtenir ce genre de résultats de mesures pourtant pas mal pour une citrouille !! En tout cas pour le jitter c'est pas terrible, mais il me semble que pour mesurer le jitter en question ils avaient investi dans un appareil que je ne pourrai m'offrir...

Pour un autre lecteur CD j'avais utilisé la carte son d'un PC alimenté sur batterie pour enregistrer le signal analogique en sortie du lecteur. la source était des fichiers de test d'un disque de pierre verany. je vais vous montrer ce qu'il en sortait après FFT sur le logiciel RightMark Audio Analyser. Mais bon, ça reste à titre indicatif, il y a nécessairement un problème de calibrage dans cette chaine de mesure improbable ....


bande passante -20db


intermodulation 50hz - 7khz


intermodulation 19k-20k

[Vintage02]

Aujourd'hui, avec une carte son de bonne facture (Motu ou Focusrite) ainsi que le logiciel REW ( https://www.roomeqwizard.com/ ), il y a moyen de générer l'ensemble des fichiers nécessaires et de faire ensuite des mesures précises.

Sincèrement, on arrive avec le duo carte son / REW à des résultats tout à fait honnêtes et par cela, constater que ce que notre esprit imagine bien souvent des choses qui ne sont pas en corrélation avec des réalités techniques mesurables.

J'ai déjà cité l'exemple du PCM56 où l'on peut visualiser le décalage dans le décodage entre les 2 voies mais qui ne peut être perçu auditivement, sauf à vouloir s'en persuader.

Edit : je ne pense pas qu'il faille s'obnubiler sur le jitter mais si on peut m'amener des "preuves" (mesures) du contraire cela sera toujours intéressant.

[blaxtor35]

Je dirais également qu'il serait intéressant dans la démarche d'avoir plusieurs lecteurs Philips CD380 à disposition, un révisé mais dans sa configuration d'origine, servant ainsi "d'étalon" et 2 autres qui permettront de faire les modifications étapes par étapes. Alors c'est peut-être ce que vous avez fait ?...

En fait ce n'est pas la première fois que je transforme une philips CD380. j'en ai utilisé une modifiée un certain temps, on va dire que c'était une expérience de plus. J'en avais une autre dans son état d'origine. Très franchement à l'origine ce lecteur c'est pas une citrouille mais une casserole   Donc c'est à partir de la casserole que j'ai entrepris les transformations que j'évoque ici. A coté de ça, j'en ai une autre qui me sert de mule pour faire des comparaisons, des essais préalables. En tout cas, j'ai abandonné certaines modifs qui me sont apparues des erreurs, des voies sans issues ou discutables après coup.

Celle d'un sinus à différentes fréquences et niveau donnant un reflet des harmoniques, de la THD, du SNR, ...
Il existe pas mal de mesures normées par l'AES qui permettent de caracteriser et d'avoir des points de comparaisons.
Évidemment on va immédiatement dire "moi j'écoute de la musique" ... ne vous inquiétez pas, moi aussi  .... mais mathématiquement toute musique est décomposable en un ensemble de sinus.

Ce que vous évoquez là est intéressant parce que cela va susciter de ma part une réponse qui va sans doute provoquer certaines inflammations   Vous évoquez le fait que tout signal quelconque peut être décomposé à l'infini par une succession de sinusoïdes. Cela débouche sur les FFT , les techniques de filtrage FIR, tout un panel de techniques de traitement de signal. La particularité de la musique c'est son caractère transitoire, une succession de fronts évènementiels. Pour revenir à nos moutons, quand vous faites des mesures avec des signaux sinusoidaux, vous mesurez ce que votre appareil de mesures attend de vous, des sinusoides.   Vous ne faites pas de mesures avec de la musique.

Je sais ce que vous allez me dire   ok!!!! je note. A présent, je prends l'exemple du filtre FIR, ce que l'on trouve dans nos filtres numériques, ils sont très bon pour les composantes fréquentielles, mais pour ce qui est de la composante temporelle, du domaine de l’évènement, de la vie qui survient de façon inattendue !!! ils ne sont pas les plus fins. Les filtres utilisant les nouvelles techniques de transformée par ondelette permettent de part leur performance intrinsèques d'atteindre la résolution temporelle nécessaire.

Par contre, comment mesurera t'on une telle avancée si des musiciens venaient à dire, à notre avis cela ressemble plus à ce que nous jouons.?  

C'est une petite digression vers un projet de filtrage numérique par ondelette implémentée sur FPGA , à creuser  

[Vintage02]

Ce que vous évoquez là est intéressant parce que cela va susciter de ma part une réponse qui va sans doute provoquer certaines inflammations   Vous évoquez le fait que tout signal quelconque peut être décomposé à l'infini par une succession de sinusoïdes. Cela débouche sur les FFT , les techniques de filtrage FIR, tout un panel de techniques de traitement de signal. La particularité de la musique c'est son caractère transitoire, une succession de fronts évènementiels. Pour revenir à nos moutons, quand vous faites des mesures avec des signaux sinusoidaux, vous mesurez ce que votre appareil de mesures attend de vous, des sinusoides.   Vous ne faites pas de mesures avec de la musique.

Vous faites un raccourci que je n'ai pas fait. J'ai dit que les mesures étaient des éléments factuels pour avoir des données comparatives mais qu'elles ne faisaient pas tout et qu'il fallait les corréler avec des écoutes, elles même faites dans certaines conditions.

Je peux tout à fait faire une mesure d'un morceau de musique et dire que certains se rapprochent de la courbe d'un bruit rose, qui est selon les études des ingénieurs de chez Harman Kardon, le bruit qui permet à un auditoire de percevoir le mieux les modifications de matériel lors de tests d'écoutes.

De plus un autre logiciel comme Audacity, permet une analyse fine du spectre d'un morceau et de pouvoir le comparer avec l'original contenu par exemple d'un CD.

Par exemple, une mesure de la phase d'un lecteur CD via REW, permet de mettre en évidence des rotations de phase qui se retrouvent dans l'analyse du spectre d'un enregistrement fait avec ce lecteur, où la phase absolue se retrouve inversée. Mais ni vous, ni moi, ni personne n'est capable de le percevoir.

Voyez vous, je ne mets pas de côté les écoutes, car elles sont ce que je fait la majeure partie de mon temps libre, mais j'utilise aussi les outils dont je dispose pour corréler certains ressentis ou bien leur absence, à des données factuelles, car il ne faut jamais oublier que nous sommes également très sensibles aux affects et autres biais cognitifs, qui ont tendance à fausser nos appréciations.

Après, je sais qu'il y aura toujours certaines personnes qui seront persuadées de la magie d'un câble, d'un fusible, d'un AOP, d'un aspect visuel. Ce n'est pas très grave au final, mais personnellement, j'essaie de rester dans une démarche rigoureuse.

[Flo]

leurs résultats:

Maximum output level / Impedance 2.04Vrms / 1540-913ohm
A-wtd S/N ratio 99.0dB
Distortion (1kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.0055% / 0.055%
Distortion & Noise (20kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.012% / 0.15%
Frequency response (20Hz-20kHz) +0.02 to –0.1dB
Digital jitter 1450psec
Resolution @ –90dB/–100dB –0.1dB / –0.4dB

Franchement, je suis pas sur d'obtenir ce genre de résultats de mesures pourtant pas mal pour une citrouille !! En tout cas pour le jitter c'est pas terrible, mais il me semble que pour mesurer le jitter en question ils avaient investi dans un appareil que je ne pourrai m'offrir...

(…)

1’450ps de jitter, ou encore 1.4ns, est parfaitement négligeable. Là on sombre dans le cas inverse où certains utilisent la mesure pour justifier d’un problème inexistant et donc nous vendre une solution inutile (mais fort chère, évidemment).

Dans de la musique, le jitter est indétectable même s’il est 100x plus élevé que ça (papier AES dans mon lien, mais aussi résultats de mes propres tests). Et en plus, il faut se mettre dans des conditions favorables pour l’entendre, avec des raies spectrales particulières et atypiques, comme je l’ai montré dans le lien précédent et en reprenant à l’identique le travail publié par l’AES à l’époque.

Le blogueur Archimago s’y est aussi attelé, avec un résultat similaire (détection à 175ns, soit 175’000ps, dans le meilleur des cas):
http://archimago.blogspot.com/2018/08/demo-musings-lets-listen-to-some-jitter.html?m=1

Donc 1’425ps de jitter c’est moche sur un graphe, mais pas dans les oreilles, comme souvent d’ailleurs quand on compare la mesure à l’écoute.

PS: ton premier graphe n’est pas une mesure de bande passante car c’est un bruit rose qui est manifestement utilisé (perte d’environ 3db par octave).
Les deux autres mesures sont bonnes et montrent juste un bruit de fond élevé dans le grave en provenance soit du disque de test, soit de l’appareil testé, soit de la carte sonore qui sert d’enregistreur.

[blaxtor35]

leurs résultats:

Maximum output level / Impedance 2.04Vrms / 1540-913ohm
A-wtd S/N ratio 99.0dB
Distortion (1kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.0055% / 0.055%
Distortion & Noise (20kHz, 0dBFs/–30dBFs) 0.012% / 0.15%
Frequency response (20Hz-20kHz) +0.02 to –0.1dB
Digital jitter 1450psec
Resolution @ –90dB/–100dB –0.1dB / –0.4dB

Franchement, je suis pas sur d'obtenir ce genre de résultats de mesures pourtant pas mal pour une citrouille !! En tout cas pour le jitter c'est pas terrible, mais il me semble que pour mesurer le jitter en question ils avaient investi dans un appareil que je ne pourrai m'offrir...

(…)

1’450ps de jitter, ou encore 1.4ns, est parfaitement négligeable. Là on sombre dans le cas inverse où certains utilisent la mesure pour justifier d’un problème inexistant et donc nous vendre une solution inutile (mais fort chère, évidemment).

Dans de la musique, le jitter est indétectable même s’il est 100x plus élevé que ça (papier AES dans mon lien, mais aussi résultats de mes propres tests). Et en plus, il faut se mettre dans des conditions favorables pour l’entendre, avec des raies spectrales particulières et atypiques, comme je l’ai montré dans le lien précédent et en reprenant à l’identique le travail publié par l’AES à l’époque.

Le blogueur Archimago s’y est aussi attelé, avec un résultat similaire (détection à 175ns, soit 175’000ps, dans le meilleur des cas):
http://archimago.blogspot.com/2018/08/demo-musings-lets-listen-to-some-jitter.html?m=1

Donc 1’425ps de jitter c’est moche sur un graphe, mais pas dans les oreilles, comme souvent d’ailleurs quand on compare la mesure à l’écoute.

PS: ton premier graphe n’est pas une mesure de bande passante car c’est un bruit rose qui est manifestement utilisé (perte d’environ 3db par octave).
Les deux autres mesures sont bonnes et montrent juste un bruit de fond élevé dans le grave en provenance soit du disque de test, soit de l’appareil testé, soit de la carte sonore qui sert d’enregistreur.

Bonjour Flo, ok pour moi ! je vais m’intéresser à vos remarques et parcourir vos liens, c'est intéressant !

[blaxtor35]

PS: ton premier graphe n’est pas une mesure de bande passante car c’est un bruit rose qui est manifestement utilisé (perte d’environ 3db par octave).
Les deux autres mesures sont bonnes et montrent juste un bruit de fond élevé dans le grave en provenance soit du disque de test, soit de l’appareil testé, soit de la carte sonore qui sert d’enregistreur.

Remarque pertinente et juste en effet, de mémoire c'est le nom du signal utilisé sur le disque test, pour le bruit de fond élevé tout à fait, il y avait un problème qui s'est aggravé par la suite. Il provenait de l'alimentation externe, dans un boîtier inapproprié avec une boucle de masse, un circuit de tempo bricolé dont l'alim s'est engouffrée dans la boucle une fois que la capa de filtrage qui devait être défectueuse a commencé à rendre l'âme...

[Flo]

Ce que vous évoquez là est intéressant parce que cela va susciter de ma part une réponse qui va sans doute provoquer certaines inflammations   Vous évoquez le fait que tout signal quelconque peut être décomposé à l'infini par une succession de sinusoïdes. Cela débouche sur les FFT , les techniques de filtrage FIR, tout un panel de techniques de traitement de signal. La particularité de la musique c'est son caractère transitoire, une succession de fronts évènementiels. Pour revenir à nos moutons, quand vous faites des mesures avec des signaux sinusoidaux, vous mesurez ce que votre appareil de mesures attend de vous, des sinusoides.   Vous ne faites pas de mesures avec de la musique.

Je sais ce que vous allez me dire   ok!!!! je note. A présent, je prends l'exemple du filtre FIR, ce que l'on trouve dans nos filtres numériques, ils sont très bon pour les composantes fréquentielles, mais pour ce qui est de la composante temporelle, du domaine de l’évènement, de la vie qui survient de façon inattendue !!! ils ne sont pas les plus fins. Les filtres utilisant les nouvelles techniques de transformée par ondelette permettent de part leur performance intrinsèques d'atteindre la résolution temporelle nécessaire.

Par contre, comment mesurera t'on une telle avancée si des musiciens venaient à dire, à notre avis cela ressemble plus à ce que nous jouons.?  

C'est une petite digression vers un projet de filtrage numérique par ondelette implémentée sur FPGA , à creuser  

Pas de caractère inflammatoire, c’est ce que l’on lit des détracteurs de la mesure et/ou de ceux qui ont un intérêt à faire croire que les oreilles peuvent détecter plus que les appareils, ce qui n’est évidemment pas le cas sinon on en serait encore à se demander comment reproduire de la musique.

Et donc 1) domaine temporel et fréquentiel sont évidemment mathématiquement liés et donc on peut passer de l’un à l’autre pour faciliter une mesure, 2) le caractère ”transitoire” de la musique n’échappe en rien à la mesure, 3) on fait aussi de la mesure avec de la musique, rien ne l’empêche, l’effet de masquage est important et ne permet généralement une analyze qualitative fine, c’est tout, 4) les ”wavelets” sont souvent mentionnées comme démonstration de la faiblesse des autres mesures sauf que c’est l’inverse, elles sont cools pour dégrossir rapidement un problème, mais pas assez précises de part leur nature mathématique.

Le logiciel REW permet des analyses par wavelets aussi, ce qui est très utile dans certains cas, mais pas pour ce qui a été discuté jusqu’ici.

[blaxtor35]

Pas de caractère inflammatoire, c’est ce que l’on lit des détracteurs de la mesure et/ou de ceux qui ont un intérêt à faire croire que les oreilles peuvent détecter plus que les appareils, ce qui n’est évidemment pas le cas sinon on en serait encore à se demander comment reproduire de la musique.

Et donc 1) domaine temporel et fréquentiel sont évidemment mathématiquement liés et donc on peut passer de l’un à l’autre pour faciliter une mesure, 2) le caractère ”transitoire” de la musique n’échappe en rien à la mesure, 3) on fait aussi de la mesure avec de la musique, rien ne l’empêche, l’effet de masquage est important et ne permet généralement une analyze qualitative fine, c’est tout, 4) les ”wavelets” sont souvent mentionnées comme démonstration de la faiblesse des autres mesures sauf que c’est l’inverse, elles sont cools pour dégrossir rapidement un problème, mais pas assez précises de part leur nature mathématique.

Le logiciel REW permet des analyses par wavelets aussi, ce qui est très utile dans certains cas, mais pas pour ce qui a été discuté jusqu’ici.

Entendu Flo, je tiens compte de vos arguments. Considérez tout de même le contexte de mon intervention en réponse aux questions de Vintage02, dans ce que j'ai défini comme une digression. J'ai essayé de lui répondre honnêtement, en glissant je l'avoue volontier une certaine forme de provocation alambiquée. Votre réponse est importante, elle alimente le débat il me semble, c'est comme ça qu'on peut avancer.

Je vais revenir à ma position initiale, continuer mon cheminement dans la description de ce que j'ai expérimenté.  

[blaxtor35]

Petite précision sur ma démarche tout de même, je pense avoir beaucoup appris des autres et je remercie tout ceux qui se sont trouvés sur mon chemin et qui ont amené leur pierre à mon édifice. Quand on fait quelque chose, on a en face de soi ceux qui font la même chose, le contraire et ceux qui ne font rien. Je m'adresse à ceux qui font! à ceux qui lisent en silence et qui veulent faire.

[Jef]

+1

[blaxtor35]

Je reviens sur l'AOP NJM4560. Lorsque j'ai remplacé celui qui gère le PWM du moteur disque, j'en ai profité pour remplacer également dans la foulée celui de l'Anti Skating qui s’insère dans la boucle de correction fine du moteur radial. J'ai utilisé la même chose, un AD712, mais dans ce cas de figure  je n'ai pas d'éléments infirmant ou confirmant l’intérêt de ce remplacement. Quoi qu'il en soit, comme je le disais, je m'interroge sur les performances du TCA0372, AOP double capable de fournir 1A en sortie. Il est utilisé pour le moteur radial et le focus laser.  Je pense qu'il peut être intéressant de le substituer, mais il faut utiliser à cet effet une petite carte d'adaptation, l'AOP se trouvant dans une zone où le passage du bati support de mécanique limite la place, de plus le brochage est spécifique. Ce qui est particulier sur la CD380, c'est qu'on ne le retrouve pas sur la partie moteur disque comme sur d'autres lecteurs philips ou marantz, ce qui simplifie le remplacement.



Le découplage à ce niveau est existant. Pendant le fonctionnement du lecteur, j'ai mesuré des pointes fugitives de courant de l'ordre de 200 à 300mA sur les rails d'alimentation,mais rien qui soit de cet ordre en continu. Le moteur radial est nécessairement le plus gourmand.



Un bon concurrent pourrai être un OPA552, en boitier DDPAK/TO-263, capable de sortie 200mA en continu et 380mA en CC, à prévoir en 2 exemplaires sur la carte d'adaptation.

Je n'ai pas encore effectué ce changement, mais je le ferai.

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En sortie de démodulateur, le signal I2S ( clock ( CLAB ), word select ( WSAB ), data ( DAAB ) ) chemine sur des pistes d'environ 17cm. Il n'y a aucune adaptation de ligne,aucune terminaison. Toute l'énergie fournie par l’émetteur des signaux vient rebondir sur le circuit d'entrée du récepteur sans être amortie, pour absorber cette énergie et éviter les interférences. Les évolutions des datas par exemple sont dynamiques, susceptible de générer distorsion inter-symboles, glitch....



Entre le filtre numérique et le TDA1543, c'est la même chose, même si les distances sont plus courtes ( 6cm) mais la fréquence d’échantillonnage est passée à 176Khz.



A présent, avant d'aller plus loin, je vous propose le concept de lecteur de fichiers sous forme de carte SD et microcontroleur, qu'avait proposé l'ingénieur d'ECdesigns sur le forum www.diyaudio.com. Il s'agissait de s'affranchir de la mécanique CD tout en utilisant une liaison I2S avec resynchronisation, atténuateur dynamique de Jitter,  atténuations de niveaux logiques et terminaisons Thévenin.

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Ce qui est intéressant dans la démarche, ce sont les questions qui en résultent. Indépendamment du choix du NOS, il s'est évertué à évacuer à sa façon les problèmes en amonts du convertisseur, persuadé que c'était l'approche nécessaire pour s'approcher au plus prêt des performance réelles de cette puce, ce qui compte tenu de sa position dans l'échelle de valeur des convertisseur est surprenant. C'est clair que du point de vue de la linéarité et de son évolution sur les bits de poids faible on est pas dans le high end.

Pourtant, bien mis en œuvre ça fait de la musique !! sans remettre en cause que ses grands frères, quels qu'ils soient fassent mieux. En tout cas cela pose la question de ce qui détermine les performances finales d'une source numérique.

On peut considérer qu'il s'agit de questionnements d'un autre age, dans un monde dématérialisé, mais la problématique et sa complexité est transposée ailleurs, dans toute la chaine de transmission numérique, avec son cortège de sous couche logicielles, de formatages, d'interconnexions, de bruits, etc...

S'agissant du traitement des terminaisons de liaisons I2S, j'ai repris cette version ci dessous mais sans les résistances en série sur les lignes ( 3k3 sur WS, 3k3 sur DATA et les 5 100R), compte tenu des iso entre pistes et de leur taille ça nécessitait de les couper et intercaler des résistance en 0603.




Je suis resté dans le trivial, utilisé des résistances traversantes, des selfs sur pot ferrite, le tout installé en périphérie du SAA7220 et TDA1543, en tirant partie des portions de pistes de pcb non utilisées, déviées de leur usage. Comme on peut le voir ci dessous, il a une zone où sur d'autres lecteurs un transformateur HF de sortie SPDIF est implanté. J'en ai profité comme j'avais des selfs axiales pour remplacer le pontet d'alimentation 172. J'ai également détourné de leur usage d'autres pontets pour placer des résistances.



Il faut que je fasse des photos du résultat, je l'ai ajouterai en détaillant.

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En sortie de DAC, du TDA143 on trouve un Vref en Pin 7, en fait c'est la source de courant du convertisseur qui vient développer une tension sur la résistance 3650 de 3k3. Ce Vref, peut être particulièrement bruyant compte tenu de son origine. Les LM833 montés en I/V on leur référence cablée sur ce Vref, avec un offset en sortie donc. Je sais pas trop si c'est lié à l'usage d'une capacité polarisée en sortie analogique...? Ce qui est intéressant, c'est qu'il n'y a aucun découplage identifié de ce Vref sur le schéma du service manuel, R 3650 et rien d'autre.



Par contre sur la partie physique du service manuel, on trouve une capacité C 2646 connectée à ce Vref



Et sur la carte il y a bien l'emplacement, mais aucune capacité dessus.



J'y ajoute une petite 100µf, par exemple

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Avant de poursuivre et d'évoquer la partie analogique, un préalable est de s’intéresser à la section alimentation de celle ci, ici réduite à un minimum par redressement et capacités.Sur la carte il est pourtant prévu des emplacements pour des régulateurs et  des capacités de découplage en sortie de ces derniers.



J'ai donc supprimé les pontets 139 et 142, câblé 2 régulateurs 7812 et 7912 et 2 capacités dans les emplacements prévus

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Pour ce qui concerne la partie analogique, la section I/V et filtrage, j'aimerai au préalable vous renvoyer sur le site d'herbert rutgers, notamment sur les 3 articles suivants:

https://www.by-rutgers.nl/IV-converter.html , il y expose les choix possibles selon lui concernant la conversion I/V, avec différentes simulations pour quelques AOP.

Dans https://www.by-rutgers.nl/PDFiles/I2VC%20details.pdf  et https://www.by-rutgers.nl/PDFiles/Mature%20IV-converter.pdf ,

il y développe le fonctionnement de sa solution de linéarisation de l'impédance d’entrée d'un AOP monté en I/V, celle ci montant avec la fréquence.Cette solution a également pour but de filtrer en entrée d'AOP les courant très haute fréquence provenant des processus de traitement des DAC. Selon lui au dessus de 10Mhz, les AOP ne se comportent plus comme tel. En effet, les rotations de phases n'y sont pas étrangères.

Pour se faire, une résistance de faible valeur shunte l'éntrée - et + de l'AOP. Mais utilisée seule ce shunt ne fonctionne pas, il faut y ajouter une capacité en série sous peine de distorsion. Herbert propose différentes associations, j'ai opté pour l'une d'elle que vous trouverez dans un des articles: 4R et 330nf en série.Dans le cas du TDA1543,  l'entrée + de l'AOP est cablée sur le Vref, mais fondamentalement à l'offset prêt le principe reste le même. Les composants choisis doivent avoir un très faible ESR, et s'insérer au plus prêt des connections de l'ampli op. Herbert conseille des composant smd et capacités MLCC. Pour ma part j'ai utilisé une résistance cms soudée contre une capacité céramique, le tout soudé sous l'AOP. Ces composants sont très sensibles aux tensions qui peuvent les parcourir, on le sait, mais dans cette application la tension est stable et le reste.

J'ai utilisé cette solution avec mon lecteur "MULE" qui me sert pour les test, en gardant le LM833 qui finalement n'est pas si mauvais que ça, je m'en suis rendu compte une fois avoir effectué toutes les opérations décrites avant

Sur le deuxième lecteur je suis allé plus loin.

Parmis les candidats sélectionnés par Herbert,  l'AD826 m'a interpellé, donnant de très bonnes simulations. Mais Il ne l'avait pas retenu compte tenu de sa vitesse, trop de risque de rentrer en oscillation sur son pcb d'expérimentation, un petit peu câblé en l'air tout de même. Pour ma part j'ai considéré que le challenge était jouable avec le plan cuivre, un découplage supplémentaire soudé au plus court du boitier et un abaissement du gain en remplaçant la résistance de contre réaction par une 3K.

Il s'agit d'un AOP bipolaire dont une partie est cascodée, orienté video mais pas que... avec de très bonnes performances en terme de distorsion harmonique, il monte à 50mhz pour un slew rate de  350V/µs, certainement  difficile de trouver plus rapide sans tomber dans l'instabilité ingérable..

Pour mémoire, Burr Brown donnait l’exigence théorique minimum en terme de fréquence pour un AOP devant prétendre à une résolution de 16bits à 20khz, à savoir environ 8mhz. le LM833 y répond de justesse,, par contre cela concerne t'il une fréquence échantillonnage autre que 44.1khz? ...

le schéma des modifications effectuées sur le Philips CD380

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Pour clore cette partie analogique, voici un lien ou il était question du couple DAC - AOP : https://positive-feedback.com/Issue66/pcm_dsd.htm

et un petit résumé traduit:

La grande majorité des DAC (convertisseurs numérique-analogique), même ceux qui coûtent jusqu'à 10 000 dollars, utilisent des électroniques analogiques qui sont trop lentes d'un facteur de 100x. Je ne plaisante pas. Le contenu provenant du tableau de commutation dans le convertisseur va jusqu'à 20 MHz ou plus, et cela est bien supérieur à ce que les amplificateurs opérationnels populaires comme les 5532/5534 et 797 peuvent gérer.

Ils ont des taux de balayage dans la plage de 13 V/µs à 20 V/µs, et ce qui est nécessaire pour éviter le balayage est de 600 V/µs à 2000 V/µs. Ce n'est pas vraiment la faute de l'ampli opérationnel ; il est en fait très difficile de concevoir des circuits qui sont linéaires dans la plage de MHz.

Le spectre classique PCM a un effet sur les électroniques analogiques sujettes au balayage. Les temps de montée extrêmement rapides - en nanosecondes - font balayer les électroniques analogiques à la montée et à la descente de chaque échantillon, et le temps de montée du tableau de commutation dans le convertisseur est à peu près le même que le convertisseur fonctionne à 44,1 kHz ou à une fréquence beaucoup plus élevée comme 705,6 kHz.

Les événements de balayage sont si courts qu'ils n'apparaissent pas sur les mesures de distorsion basées sur la FFT (Fast Fourier Transform), car la mesure de la FFT est moyennée sur une seconde ou plus ; évidemment, quelques nanosecondes occupent seulement une très petite portion d'une seconde. Mais les événements de balayage ont des conséquences ; la reconstruction idéale de Nyquist en filtrant en passe-bas le signal ne se produit pas, car la durée de l'échantillon a été affectée par le balayage, ce qui n'est pas la même chose qu'un filtrage passe-bas linéaire.

Le départ de la reconstruction idéale de Nyquist devient plus grand avec l'augmentation du contenu en haute fréquence dans le signal entrant, car les transitions se produisent plus fréquemment et ont une hauteur totale plus grande. (Pour illustrer, la taille des transitions d'étape pour un signal de 100 Hz est beaucoup plus petite sur une base par échantillon qu'un signal de 10 kHz.)

L'effet du balayage PCM sur les étages lents analogique est de créer un type de plancher de bruit dynamique, rempli de lignes spectrales étroites qui suivent le signal audio d'une manière complexe. Comme les lignes spectrales étroites ne sont pas liées harmoniquement au signal audio, les lignes spectrales sont perçues comme un type de bruit de modulation granuleux qui suit le signal audio.

Il existe des moyens de concevoir la section analogique pour qu'elle évite le balayage, mais cela n'est ni bon marché ni facile. La grande majorité des produits grand public, et la majorité des DAC haut de gamme et des lecteurs CD/SACD, utilisent des amplificateurs opérationnels de qualité audio dans le chemin du signal. Quelques produits coûteux utilisent des électroniques transistorisées discrètes, mais les taux de balayage supérieurs à 600 v/µs sont très rares - le fabricant se vante généralement quand il le fait, car combiner une faible distorsion et un taux de balayage élevé est très, très difficile. Avec la plupart des lecteurs que vous pouvez acheter la section analogique n'est pas du tout linéaire dans la région de 1 à 10 MHz. Les ultrasons sont repliés dans la plage audio, et intermodulent avec le signal audio.

[fyl]

Pour clore cette partie analogique, voici un lien ou il était question du couple DAC - AOP

Sur un converto multibits, l'AOP est en sortie et ne voit qu'un signal analogique avec un passe-bas au maximum à 384 KHz (converto travaillant à 768 KHz) la vitesse de balayage en tension minimale requise est de 2 * π * Fmax * Vp= 2 * 3,1416 * 384E3 * 8 (en comptant large, 8 volts crête, soit 5,65 V RMS) ≈ 19 V/µs, à la portée de tous les AOPs modernes un tant soit peu performants - un bête TL081 doit être aux environs de 13 V/µs, les LT1818/LT1819 de 2002 atteignent les 2 500 V/µs en gain unitaire, entre les deux il y a de quoi faire.

Lynn Olson part sur 600 à 2 000 V/µs...

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Pour clore cette partie analogique, voici un lien ou il était question du couple DAC - AOP

Sur un converto multibits, l'AOP est en sortie et ne voit qu'un signal analogique avec un passe-bas au maximum à 384 KHz (converto travaillant à 768 KHz) la vitesse de balayage en tension minimale requise est de 2 * π * Fmax * Vp= 2 * 3,1416 * 384E3 * 8 (en comptant large, 8 volts crête, soit 5,65 V RMS) ≈ 19 V/µs, à la portée de tous les AOPs modernes un tant soit peu performants - un bête TL081 doit être aux environs de 13 V/µs, les LT1818/LT1819 de 2002 atteignent les 2 500 V/µs en gain unitaire, entre les deux il y a de quoi faire.

Lynn Olson part sur 600 à 2 000 V/µs...

Merci fyl pour ces précisions, sur la méthode de calcul et exigences requises. Comme je citais Herbert, de mémoire il avançait des vitesses de balayage du même ordre dans ces commentaires sur les AOP. Après comme je le disais, les résultats que j'obtiens avec le LM833 sont "subjectivement" déjà très bien, mon jugement se portant sur la section médium-aiguë, rien d'étonnant. Avec l'AD826 on monte d'un cran encore, toujours dans le même registre, quant à être catégorique sur le pourquoi et du comment, je ne le serai pas. Ce que soulève Lynn Olson est intéressant, mais je ne suis pas sur d'avoir envie de jouer avec de telles vitesses de balayage dans le contexte présent.

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Quelques photos supplémentaires:

les régulateurs et capacités implantés :



les AD826 et leur découplage directement sur les pattes au plus prêt du boitier:



la self de 56µh remplaçant le pontet d'alimentation, les résistances visibles en TOP du Thévenin et les self noires sur pot ferrite:



On peut également voir les deux câbles coaxiaux RG178 de distribution d'horloge sur le SAA7210 et SAA7220

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A présent je vais aborder une partie qu’on pourra qualifier "d'optionnelle", un petit peu moins facile à mettre en œuvre, l'horloge de la platine CD.Pour cette fois j'ai repris le schéma de la Rutger'SClock proposé par Herbert Rutgers. Vous pouvez consulter ses développements sur son site: Reproducible Low Noise Oscillators, ainsi que The rutgerS'Clock

Par rapport à son schéma, il n'y a que de petites nuances liées aux composants à ma disposition, des capacités 22pf mica au lieu de 10pf, une BAT81 au lieu d'une BAT83, un FET 2N5486 au lieu d'un J310. le courant dans le FET est du même ordre, 18mA environ. Par contre le quartz utilisé est le Quartz d'origine Philips du lecteur CD, qui malgré tout selon lui est plutôt bon, mais Herbert utilise un Quartz au polissage spécial provenant du fabriquant QT Quarztechnik.

Pour l'alimentation de l'oscillateur et l'étage de sortie 74HC04, il utilise deux régulateurs shunt de chez Tentlabs. Pour ma part j'ai ajouter 2 alimentations Shunt sur ma carte.

Son oscillateur est monté dans un boitier métallique avec une sortir BNC, ce boitier est monté amorti dans son lecteur cd avec une sorte de paille de plomb. De mon coté, l'oscillateur a 2 sorties sur connecteurs SMA à vis. Le Quartz est gainé d'une feuille de plomb, un tube de carton entoure le tout. Un gel silicone graphité est coulé dans ce tube.

La carte est du type moyens du bord, en simple couche, dans ce qu'il me reste de PCB à graver. le tout est monté sur une tôle alu en L logée juste derrière le PCB de l'afficheur.

le circuit des alimentations, 5Volts pour le 74hc04 et 7,8Volts pour l'oscillateur, réglages sur R6 et R7. J'aurai pu ajouté une pré-régulation avec un lm317 mais le transformateur avait une tension de sortie un peu limite...




J1 reprend le même FET que l'oscillateur, l'AOP est un OP16 en boitier céramique que j'avais en stock. Les diodes de redressement sont du genre 1n4002 mais dans un style haute endurance. Les REF d'AOP et diodes différentes sur le schéma sont juste là pour la simulation. La self d'1mH n'est pas physiquement placée au même endroit au final, en sortie après C5.



On voit bien le Quartz enroulé de sa feuille de plomb au fond du tube de carton. il y a des emplacements non utilisés, pour une éventuelle bascule afin de générer une fréquence pour le microcontroleur, un sous multiple de la fréquence d'horloge ( 5,6448 mhz au lieu de 4mhz ) , avec le connecteur SMA.



le tube avec son gel silicone graphité , look façon Duelund et les SMA montées

la carte vue coté Bottom cette fois ci:



On retrouve les mica, le FET TO92 et le 74hc04 en DIL montés en pseudo cms

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Le tout monté dans le boitier du lecteur, derrière la façade.





Il reste un peu de place pour ajouter une autre carte dans le boitier

Le cordon d'alimentation de la carte d'horloge se connecte sur la carte du lecteur, après le fusible d'entrée et l'interrupteur.



Il n'y a pas d'enceinte thermique sur cet oscillateur, mais elle existera sur une version plus élaborée. j'avais déjà construit un oscillateur avec une enceinte chauffante mais l 'asservissement était un peu limité, par seuil de déclenchement. On peut faire mieux, par asservissement PID implémenté avec un petit microcontrôleur.



La coupe du quartz AT n'est pas la plus adaptée à un OCXO orthodoxe, mais vers 60degrés il existe un plateau de dérive