Ampli casque sans transfo de sortie (OTL) et CR Hawksford

[jaja75]

Bonjour,

En 2017 j'avais réalisé un ampli casque à tubes sans transfo de sortie, et employant une CR de type Hawksford.

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J'en avais fait la description sur le forum Elektor qui a fermé depuis, mais, par chance, Jef en avait fait une sauvegarde qu'il nous a transmis ce matin. J'avais donc en 2017 écris en introduction ceci :

Il y a quelques mois, j'ai eu l'occasion de tester et d'écouter un ampli casque sans transfo de sortie (Output Transformer Less) : un Little Dot MK II. Son écoute m'avait séduit bien qu'avec mes casques basse impédance (35 et 42 Ohm) il aie :

- une distorsion élevée à fort niveau d'écoute,
- une impédance de sortie de l'ordre de 30 Ohm, trop élevée pour réaliser un pilotage en tension du casque et rendre la pression acoustique générée indépendante des variations d'impédance du casque avec la fréquence,
- son taux de CR appliqué variant avec la position du potentiomètre de volume

Mais son principe de fonctionnement est simple : un étage d'amplification en tension suivi d'un étage de sortie à faible impédance dit White Cathode Follower (WCF), la sortie se faisant via un condensateur.

Aussi je me suis lancé dans la réalisation d'un amplificateur sans transformateur de sortie, en employant un étage WFC et en exploitant le principe de la CR Hawksford pour obtenir une impédance de sortie au moins 10 fois plus basse que celle de mes casques (35 et 42 Ohm).

A l'écoute je trouve le résultat excellent.

Par rapport à mon ampli casque à base d' ECL86 montées en triode en PP classe A, il n'y a aucune différence flagrante : même équilibre tonal, mêmes timbres.

Mais après quelques écoutes d'enregistrements que je connais bien (CD et vinyles), l'ampli WCF révèle plus de détails lorsque le message est un peu complexe (instruments et voix mieux détachés les uns des autres) et des extrêmes aigus plus précis plus fins, notamment le frottement des balais sur les cymbales qui sont plus soyeux.

J'ai noté aussi que les extrêmes basses sont un peu plus tendues, roulent moins. Bref, le WCF se révèle être un cran largement au dessus.
A la mesure, les deux amplis ont pratiquement le même taux de distorsion (pour une même amplitude de signal), et une impédance de sortie voisine de l'ohm.

Du point de vue réponse en fréquence, elle est plate et sans tendance à la suroscillation en haute fréquence avec le WCF, en raison de l'absence de transfo de sortie. Elle atteint 260 kHz sur le WCF alors qu'elle "n'est que de 90 kHz" sur le PPECL86.

La CR réduit la distorsion et les bruits propres de 25 dB, et réduit l'impédance de sortie à moins de 1 Ohm.

J'ai intégré un commutateur permettant d'écouter avec et sans CR. Sans CR, le médium remonte en niveau par rapport au reste du spectre : c'est flagrant et plus prononcé pour le casque ATH. Bien que la disto soit plus faible avec CR cela ne s'entend
pas.

Tony va se débrouiller pour récupérer du texte et des images (photo montage, mesures) : merci Tony.

En 2019, avec le recul de plus d'un an d'écoute et aussi un affinage des principes de fonctionnement, j'ai repris les réglages pour un casque 22 Ohm (meze Classics), remplacé qq condos de liaison par des Mundorf Mcap EVO Oil aluminium.

Le résultat est une grande transparence.

Les schémas:

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Jean

[Jef]

Bonjour à tous

Voici en pièce jointe des documents originaux écrit par Jean pour illustrer le principe utilisé dans son ampli

Bien à vous
Jef

[CapVert]

Bonjour,

J'ai aussi un ampli casque OTL, avec beaucoup de distorsion dès que on monte le volume, surtout avec un casque faible rendement.

Je suis en train de finaliser un ampli casque avec transformateurs, schéma et carte de Tony, on est dans un autre monde !

Philippe

[jaja75]

Bonjour

Les amplis casques OTL sont souvent sous-dimensionnés, non pas en capacité de tension, mais en capacité à fournir les pointes de courant appelées par le casque.

Par exemple, un casque Hifiman 400i appelle +- 50 mA (100mA crêteàcrête) sur les pointes de modulation pour celui qui écoute à niveau fort (ce qui n'est pas trop recommandé pour les oreilles).

L'étage de sortie de ces amplis OTL est soit un simple cathode follower (beaucoup de réalisations de DIYers), soit un White cathode follower (la plupart des amplis casque chinois).

Ce n'est pas n'importe quelle triode qui peut délivrer 80 ou 100 mA càc en cathode follower sans distorsion importante sur une faible charge (à l'exception des casques haute-impédance comme les Beyer ou Sennheiser). Certains l'ont bien compris et utilisent des triodes genre 6AS7G, capables de fournir 4 à 5 W...pour ne délivrer que qq dizaines de mW au casque !

C'est déjà mieux d'employer un White cathode follower qui reparti l'appel de courant sur 2 triodes.

Ensuite, l'impédance de sortie en simple cathode follower ou en White cathode follower reste élevée (>à qq 100 taines d'Ohm) ce qui n'est pas bon du point de vue facteur d'amortissement. D'où, souvent, l'emploi d'une CR (classique) de taux élevé pour la faire baisser.

Un ampli OTL n'a pas de TRS mais a un condo de liaison : il faut être aussi attentif à son dimensionnement et à sa qualité audio que pour un TRS.

C'est après avoir fait un certain nombre d'expériences et d'écoutes que j'ai fini par combiner White Cathode Follower et CR Hawksford.

Jean