Tubes (et transistors)

Une hypothèse signée LAVARDIN.

Tubes et transistors : Musicalité ?

Une hypothèse (française) sur la différence.

http://www.lavardin.com/lavardin-techF.html

Selon  constructeur d’amplis de haut de gamme l’explication de la mauvaise musicalité des transistors proviendrait d’une distorsion de mémoire.

 

L'extraordinaire musicalité des appareils Lavardin Technologies tient au fait que la distorsion de mémoire a été combattue dans leurs circuits.
La distorsion de mémoire est
le paramètre ignoré jusqu'à présent, qui a longtemps fait préférer les amplificateurs à tubes pour leur musicalité face à leurs homologues à transistors. En effet, alors que les tubes électroniques font voyager les électrons dans le vide, les transistors utilisent des liaisons solides semi-conductrices. Nous avons découvert que ces "puces" de silicium gardent une trace fugitive des flux d'électrons qui les traversent et qui vient s'ajouter au signal audio et le brouiller ; nous avons baptisé ce phénomène de rémanence "distorsion de mémoire"(1).

Les amplificateurs à tubes, souvent moins sujet à cette distorsion, sont en revanche intrinsèquement limités en distorsion harmonique et d'intermodulation, en puissance et en bande passante.

C'est ce qui permet aux amplificateurs Lavardin Technologies de dépasser en musicalité et en poésie les meilleurs amplificateurs à tubes (même les meilleurs "single-end monotriode"), avec toute la précision, la vigueur et la fiabilité qu'offrent les transistors.

Lien : http://www.lavardin.com/lavardin-techF.html


Model IT

Maitriser la distorsion de mémoire des composants permet alors d'annuler ces handicaps car les amplificateurs à transistors peuvent être très puissants, avoir une large bande passante et une distorsion harmonique extrêmement faible.

(1) La distorsion de mémoire des composants, ainsi que son rôle néfaste au coeur des circuits électroniques, sont des découvertes exclusives réalisées par Lavardin Technologies. Les façons de s'affranchir et de mesurer cette distorsion sont aussi des découvertes Lavardin Technologies.

Opinions étrangères.

Pourquoi des Tubes ?

Tube 7591A de mon ampli Kenwood.

Les opinions intéressantes d'une marque américaine: VTL.

Un fabricant américain d'amplificateurs, à tubes (haut de gamme) VTL . 4774 Murrieta Street Unit 10 Chino, CA 91710 USA a, sur son site, développé en une page, fort bien conçue, une synthèse succincte du "Pourquoi" les amplis à tubes plaisent et continuent à être fabriqués, voire même reprennent de l'importance.

  Donc VTL s'exprime ainsi :

Ce que je rédige n'est ni publicitaire, ni critique. Mon objectif est technique et informatif. VTL (marque déposée) présente, les aspects d'une question. Et j'ai estimé que cette question ainsi traitée méritait le détour.

What I write is neither advertising, nor a criticism. It is technical and in informative purpose. It presents, according to a brand (VTL) the aspects of a question. And I felt that this question so treated deserved the exhibit.

VTL = "VACUUM TUBE LOGIC"

Lien et source: http://www.vtl.com/ Logo de la marque VTL

VTL estime que les tubes sont la meilleure technologie audio, pour les raisons principales suivantes:

  1. Parce que le Circuit est Simple
  2. Parce que le circuit a une excellente Capacité de Traitement Dynamique du son
  3. Parce que le circuit offre des performances en Linéarité et Contre réaction
  4. Parce que le circuit est bon à propos de son Alimentation en Energie
  5. Parce que les composants sont Disponibles et Modernes

   Circuits simples   

VTL écrit:

Nous avons constaté qu'en général, le signal passant  par un nombre moindre de composants délivre un son plus pur, et plus immédiat.

Des circuits simples avec peu de composants se sont avérés meilleurs pour ressortir un son plus propre que les circuits complexes avec beaucoup de composants. C'est d'abord parce qu'il y a peu de composants traitant ou dégradant le signal, voire induisant des bruits que le son est meilleur.

Les circuits simples ont également une fiabilité plus élevée, puisqu'il y a moins de pièces susceptibles de pannes.

Les tubes sont plus tolérants dans la dérive des caractéristiques des circuits ils peuvent être employés ainsi dans les circuits les plus simples.

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Simple Circuitry At VTL we have found that in general, passing the signal through a lesser number of components yields a purer, more immediate sound. Simple circuits with fewer components have been found to sound cleaner than complex circuits with many components in the signal path. This is because  there are fewer components to change, or distort, the sound (add to or degrade the signal).

Simple circuits also have inherently higher reliability, since there are less parts to fail.

Tubes are more tolerant of circuit drift and parts deviations, and thus can be used in the simplest circuits

Capacité de Traitement Dynamique  

VTL écrit:

La musique a de grandes oscillations dynamiques, et dans des amplificateurs à tube le début de distorsion de croisement (clip/overload) pendant que la puissance maximum est atteinte est progressif, avec des harmoniques faibles du même ordre.

 

la déformation harmonique de même ordre est quelque peu bénigne, et moins blessante à l'oreille que la dure caractéristique de déformation harmonique d'ordre impair engendrée par les circuits à semi-conducteurs, bien que les chiffres statistiques de distorsion concernant les tubes soient légèrement plus élevés.

 

Les amplificateurs à transistor bipolaires atteignent généralement brutalement leur limite de puissance et génèrent la plupart du temps des harmoniques d'ordre impair lesquelles sont désagréables et fatigantes à l'écoute. Dans un tel amplificateur à transistor la distorsion monte très rapidement quand que le niveau de puissance maximum est atteint, avec une caractéristique de courbe presque carrée et un taux élevé d'écrêtage (qui peut détruire des conducteurs de haut-parleur).

 

Comme exemple de la différence dans les caractéristiques de distorsion entre les deux technologies, les fabricants d'amplificateurs de guitare à tube ont traditionnellement conçu leur équipement pour conduire les étapes de rendement vers la distorsion de surcharge, en utilisant cette distorsion résultante pour obtenir un son qu'ils aiment, également connu en tant que "tonalité" (timbre). Dans un amplificateur à tube ce timbre contribue au son caractéristique à l'amplificateur, mais dans un amplificateur à semi-conducteurs cette distorsion serait intolérable et détruirait des haut-parleurs. (Note traducteur: En somme la distorsion est cultivée...)

Dynamic Handling Capability  Music has great dynamic swings, and in tube amplifiers the onset of clip/overload as maximum power is reached is gradual, with a low even-order harmonic.

Even-order harmonic distortion is somewhat benign, and less offensive to the ear than the harsh, odd-order harmonic distortion characteristic displayed by solid-state circuits, even though the distortion figures for tubes are somewhat higher.

Transistor amplifiers generally reach their power limit and clip in a mostly odd-order harmonic, which is more fatiguing to listen to. In such a transistor amplifier the distortion rises very quickly as the maximum power level is reached, with an almost square wave characteristic, and a high DC component, (which can destroy loudspeaker drivers).

As an example of the difference in the distortion characteristics between the two technologies, tube guitar amplifier manufacturers have traditionally designed their equipment to drive the output stages into overload distortion, using the resultant distortion to get the sound they like, also known as "tone". In a tube amplifier this tone contributes to the amplifier's sound, but in a solid-state amplifier this distortion would be intolerable and would destroy speakers.  

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Linéarité et contre-réaction

VTL écrit:

Les tubes sont des amplificateurs de tension (par opposition aux amplificateurs à transistors qui sont eux amplificateurs de courant), en conséquence les tubes sont une technologie d'amplification plus linéaire, exigeant des contre réactions moins importantes pour linéariser le circuit.

La rétroaction (contre réaction) négative globale est un échantillon de la production de l'amplificateur re-injectée dans l'entrée avec un déphasage de 180 degrés, elle est employée pour corriger les non-linéarités et les distorsions.

Trop de contre réaction a, en général, tendance à ralentir l'amplificateur et diminuer l'émotion et la vie de la musique. Des hauts dosages de contre réaction donnent d'habitude un son stérile et ennuyeux, sans vie, tandis que des conceptions à basse contre réaction donnent un son plus immédiat à la musique.

Les contre réaction ont d'autres avantages, elles aident à abaisser l' impédance de l'amplificateur. La production d' impédances plus basses peut aider à une meilleure charge du haut-parleur. Des conceptions sans contre réaction ont tendance à produire des hautes impédances et avoir donc tendance à être très réactives sur la charge de haut-parleur, tandis que des forts taux de contre réaction peuvent aider à fournir la réponse la plus plate dans une charge de haut-parleur donnée.

De zéro à 20dB de contre réaction est généralement considéré acceptable et est d'habitude la quantité maximale de contre réaction dont a besoin un circuit d'amplificateur linéaire à tubes pour tenir son impédance de base à un niveau acceptable. Les transistors (selon la technologie et le type de dispositif de production employé) ont généralement besoin de 50dB de contre réaction (soit dans le circuit général ou bien dans des boucles locales).

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T ubes are voltage amplifiers (as opposed to solid-state current amplifiers), with the result that tubes are a more linear amplification technology, requiring less overall negative feedback to make the circuit linear.

Overall negative feedback is a sample of the output of the amplifier re-injected into the input 180 degrees out of phase, and is used to correct non-linearities and distortions.

Too much negative feedback in general tends to slow the amplifier down and suck the emotion and life out of the music. High feedback designs usually give a sterile and boring, lifeless sound, while low feedback designs give a more immediate sound to the music.

Negative feedback has other benefits, as the use of feedback helps to lower output impedance of the amplifier. Lower output impedances can control loudspeaker loads better. Zero feedback designs tend to have very high output impedances, and therefore tend to be very reactive to the loudspeaker load, while high feedback designs can help to provide the flattest response into a given loudspeaker load.

Zero to 20dB of negative feedback is generally considered acceptable, and is usually the maximum amount of feedback needed to make a tube amplifier circuit linear and to keep the output impedance down to an acceptable level. Transistors (depending on technology and type of output device used) generally need over 50dB of negative feedback overall (either globally or within local loops).

The benefits of feedback are lower output impedance, (and therefore higher damping factor), and generally less reactance to the loudspeaker load and therefore better control of the loudspeaker. Single ended amplifiers with zero negative feedback, while being the most simple amplifiers lowest in parts count, are very high output impedance. Because of the high DC current in the output transformer, the output transformer is easily saturated, with the result that such amplifiers are generally extremely low powered and have very narrow frequency response capabilities. 

 

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Alimentation

VTL écrit:

 

Le bénéfice de tensions plus élevées travaillant dans les amplificateurs à tube permet généralement une meilleure capacité d'oscillation de tension et la meilleure amplitude. Cette tension plus haute en travaillant apporte un stockage d'énergie audible plus élevée avec un condensateur de valeur inférieure (le stockage d'énergie audible est la racine carrée de la tension divisée par 2 multiplié par la capacité) Comparez 600 volts qui travaillent dans des amplificateurs à tube contre 80 volts travaillants dans des amplificateurs à transistor. C'est très probablement la raison pour laquelle beaucoup d'auditeurs estiment que les tubes "sonnent" avec plus de puissance.

 

The higher working voltages present in tube amplifiers generally allows better voltage swing capability and better headroom. This higher working voltage yields higher audible energy storage with a lower value capacitor (audible energy storage is voltage squared divided by 2 multiplied by capacitance) Compare 600 working volts of tube amplifiers vs. 80 working volts of transistor amplifiers. This is most likely why many listeners feel that tubes sound more powerful.  

Disponibilité de composants modernes

VTL écrit:

  En employant des transistors dans le secteur où ils sont les meilleurs : les diodes redresseuses offrent un redressement plus rapide et ont la capacité de charger une capacité beaucoup plus haute que les vieux redresseurs à tubes. (Les redresseurs à Tube sont conçus pour manipuler seulement 50 microfarads ( µF ) au maximum, tandis que les redresseurs silicium peuvent manipuler des capacités plus grand que 4000 µF). Les redresseurs silicium offrent aussi la meilleure fiabilité et ne vieillissent pas aussi rapidement que des redresseurs à tube. (Les redresseurs à Tube vieillissent et finalement sont à remplacer, ils peuvent même entrer en court-circuit, conduisant à des réparations coûteuses).

Les condensateurs électrolytiques disponibles aujourd'hui permettent un stockage d'énergie beaucoup plus élevé dans un volume plus petit - 4000 µF et plus - que ceux au papier plus anciens à huile, qui offraient juste 50µF au maximum. Dans n'importe quel amplificateur une meilleure alimentation en énergie conduit vers une haute et plus large réponse en fréquence ainsi qu'une meilleure capacité de contrôle des basses.

Les matériaux isolants de qualité disponibles aujourd'hui, comme ceux employé dans les transformateurs de sortie signés par notre firme VTL et l'accouplement plus serré entre chaque couche ainsi que la meilleure intercalation des transformateurs de sortie et aide à contenir les capacités parasites (permettant donc de sortir plus de hautes fréquences) et offrant un transfert plus efficace avec une perte d'insertion inférieure, etc., etc. (donc c'est mieux, voir texte anglais) .

Les techniques de fabrication actuelle offrent aujourd'hui une meilleure méthode pour contrôler  et sortir des composants fiables, à grande sûreté de fonctionnement.

Le fil isolé au Téflon convient mieux aux  hautes tensions son isolation est plus stable que les vieux systèmes avec fil enveloppé de tissus. Les hautes tensions dirigées sur des fils séparés évitent la cristallisation du cuivre (qui existe, en raison de la haute tension) le fil au Téflon a aussi une meilleure stabilité thermique et peut résister mieux à une surtension transitoire que des fils plus anciens.

C'est pourquoi ces technologies multiples contemporaines nous permettent de faire des amplis à tubes travaillant tout près de leurs limites et de leurs capacités de conception, ce qui ne pouvait pas précédemment être fait. Cela permet aux tubes d'offrir une performance sonique meilleure qu'auparavant.

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By using transistors in the area where they are better: Solid state rectifier diodes offer faster rectification, and have the ability to address a much higher capacitance than the older tube rectifiers. (Tube rectifiers are designed to handle only 50 microfarads (mf) at maximum, while solid state rectifiers can handle capacitances greater than 4000 mf). Solid state rectifiers also offer far better reliability and don't age as quickly as tube rectifiers. (Tube rectifiers age and eventually short out the power supply cap, which is an expensive repair).

Newer electrolytic capacitors available today have much higher energy storage in a smaller package - 4000 mf and greater - than older paper in oil caps, which offer just 50mf maximum. In any amplifier a better power supply translates to wider high frequency response and better bass control capability.

Better quality insulation materials available today, as used in VTL Signature output transformers: The tighter coupling between each layer, and the better interleaving of the output transformers both help to keep capacitance (and resultant high frequency roll off ) down, and offers more efficient current transfer with lower insertion loss, to improve current supply capability to the loudspeaker, thereby offering much improved bass and top frequency performance capability.

PC boards available today offer a better method to keep components apart, which is superior to point to point assembly. PC boards offer easier manufacturability and serviceability.

Teflon insulated wire is more suited to the higher working voltages, which is a more stable insulation than the old system of cloth wrapped wire. High voltages run on separate wires avoids copper crystallization (whiskers, due to high voltage) between layers of fiberglass when high voltage is run on PC board traces. Teflon wire also has better thermic stability and can withstand higher current for a short time than PC board traces.

These multiple newer technologies allow us to make tubes perform closer to the limit of their designed capabilities, which couldn’t previously be done, and allows tubes to offer better sonic performance than before.

Texte américain sous Copyright © 1996-2000 VTL Amplifiers, Inc.


Exemples de production de cette marque:

VTL écrit:

Pour moins de 2000 dollars US un ampli stéréo à tubes de 85 watts par voie (tubes EL34).

" We proudly offer a VTL amplifier for less than $2000..."

Nous offrons fièrement un ampli VTL pour moins de 2000 dollars...(écrit VTL)

Pour indication: ampli ST-85 compter environ 1750 dollars US. (c'est, paraît-il, une affaire!). au 18/02/2004

source: http://www.epinions.com/elec-review-749-585CF4C-39D50AD1-prod1 . Sous réserves, Pour tout complément faites des recherches sur le WEB.

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 Mon McIntosh 275.


Jean-Marie Piel écrivait en 1996 (lavardin.com/presE1) DIAPASON en mai 1996 Editorial à propos de la technologie de LAVARDIN-TECHNOLOGIES, ingénieur nommé sous le pseudo de "Héphaïstos")

Un tel retour aux techniques du passé est pour le moins troublant. D'autant plus que les partisans ne semblent d'accord que sur un point ; les tubes "sonnent" mieux que les transistors. Quant à savoir pourquoi... Sony a pourtant pris la chose très au sérieux. Quelques-uns de ses meilleurs ingénieurs ont travaillé sur le sujet durant des années avec d'énormes moyens et sans résultats. De quoi désespérer! Fautes d'explications, d'autres japonais ont joué à fond la carte de l'empirisme : "tentons de faire des transistors (les Mosfets) dont les modes de fonctionnement s'apparentent à ceux des tubes". Ainsi au fil des années on a vu apparaître une multitude de nouveaux circuits vite tombés aux oubliettes mais cherchant à approcher le son tube...  

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Conclusion (perso et subjective):

VTL dans sa page "Pourquoi des Tubes". (Tous les droits d'auteur restent réservés à VTL.) a bien traité cette question et d'une façon qui me plaît. Sinon je ne l'aurais point disséquée et commentée.

Je suis maintenant trop âgé (atteint de presbyacousie) pour faire des comparatifs, j'ai, depuis tout petit, écouté le son des tubes, donc je préfère celui là, mais je ne sais pas vraiment pourquoi.

N'ayant pas fait d'études (de fond ou professionnelles) en ce domaine, je ne puis que fabriquer, entendre et "apprécier" ou "ne pas apprécier".

Beaucoup d'amplis que j'ai fabriqués sont depuis des décennies au sous/sol.

Par ordre et aussi selon les périodes j'aime et j'ai aimé:

Enfance: 0-13 ans.

Pentode classe A (Je n'avais rien d'autre!)

Adolescence: 15-22 ans.

Pentode classe A. (Je n'avais rien d'autre!)

Age adulte: 30-55 ans.

Pentode classe AB, MosFet (un peu).

3° âge: 60-70 ans

Triode, Pentode classe A, Pentode classe AB, tetrode classe AB, transistors classe A. Non pour les MosFet ?

70 ans et + Alors là rien ne va plus. La presbyacousie est là.
triste
Il ne faut plus de son coloré.
Un ampli transistor classe B, avec un son sec convient.

 Maintenant, depuis avril 2004, Je connais le son des vraies triodes, je viens de fabriquer mon premier ampli 300b: C'est très bon.

Cliquer pour en savoir plus.

Une chose est certaine le son est subjectif, comme tout ce qui se déguste (alimentation, boissons, etc.). Et les mathématiques, les graphiques ou les beaux raisonnements cartésiens échouent souvent face à l'auditeur comme au dégustateur.

Il s'agit d'une coloration du son

Surtout en "Single Ended"

Le son coloré est inhérent au mode d'utilisation en Single End, que ce soit avec une EL84 ou un autre tube. Ce mode génère de la distorsion d'intermodulation, ce qui rend le message plus beau que beau....donc il y a "effet" (certains disent tricherie). Celà séduit les audiophiles (certains) qui a défaut d'écouter de la musique....écoutent surtout leur ampli...

En fait peu importe car l'important est que cela plaise.

Avec respect pour toute opinion différente ou contraire.

  Tubes électroniques......

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Lien vers "Le son, la musique et les amplis"


  FIN MAJ 30 Juin 2015 (Mobile Friendly)