On trouve depuis de nombreuses années des modules fonctionnant en classe D, et dont la qualité audio est très honorable voire excellente. Texas Instruments propose un circuit intégré de ce type, puissant et évolué : jusqu'à 300 W / 2 Ohms / 50 V.

Le module testé ici est celui distribué par Sure Electronics, une société chinoise, qui en propose différentes versions. Ici, il s'agit du module 2 x 300W. Sure Electronics vend parfois sur ebay, mais surtout sur sa boutique en ligne. On trouvera en téléchargement la notice et le schéma des modules. Voir également la datasheet Texas.

Les caractéristiques sur le papier sont très intéressantes :

• Dimensions : 152.40 (L) × 120.40 (l) × 53.30 (H) ±0.2mm  
• Circuit imprimé épais et solide : 2mm

• Bande passante 20Hz à 20KHz(±3dB) ; c'est la bande passante annoncée par Sure Electronics. Une mesure rapide a montré une bande passante bien plus large, celle annoncée étant plutôt à ±1dB !
• Architecture bridgée (on s'en serait douté compte tenu de l'alimentation unique et de la puissance annoncée !)
• Gain réglable par jumper 23 dB, 29dB, 33 dB et 35dB, très pratique
• Radiateur muni d'un ventilateur "intelligent" ; en utilisation normale, le ventilateur ne produit aucun bruit, et le radiateur reste absolument froid
• Protection contre les sous et sur voltages de l'alimentation
• Protection contre les surintensités
• Protection contre les court circuits (testée !)
• Alimentation asymétrique de 20V à 50V ; très pratique ! Beaucoup de concurrents réclament une alimentation symétrique. De même la plage de tension d'alimentation est très large, ce qui en fait un module universel et très souple d'emploi.
• Diaphonie : >89 dB 1 kHz
• Dynamique : >100 dB
• Rapport signal / bruit : 100dBA

La fabrication, la présentation et le packaging sont conformes à ce que l'on a l'habitude de trouver en matière de matériel informatique. La qualité est évidente.

Les entrées se font par des prises RCA directement montées sur la carte. On remarquera que leur fixxation est un peu "flottante". Loin d'être un défaut, c'est un avantage : ça permet de les fixer par vis à l'arrière d'un coffret sans forcer sur leurs soudures.

L'alimentation se fait par le volumineux bornier visible à droite, capable de recevoir des fils de 8 mm² et plus . Les sorties HP se font par deux borniers un peu plus petits, mais acceptant au moins 4 mm².

Le ventilateur est extrêmement silencieux, et à vitesse variable.

On remarque la présence de 7 condensateurs répartis sur le circuit (low ESR, 105°C) ; sur le schéma fourni par Sure Electronics, ce sont des 680µF. En réalité, sur le module, ils sont marqués 470µF.

On remarque également, entre les embases RCA, des emplacements prévus pour des pin headers, bien plus adaptés à un câblege interne. Les RCA sont cependant très pratiques pour une mise en oeuvre dès la sortie de l'emballage et pour les essais sur table.

Le circuit Texas Instruments est tout petit en comparaison du ventirad. Ce dernier est fixé par 6 vis, avec autant d'entretoises en nylon. La qualité du contact thermique n'est pas au top (surface non rectifiée, contrairement à l'habitude en informatique). Pâte thermlque pas vraiment bien répartie... (une feuille de cuivre est interposée entre le chip et le ventirad).

Avec le temps, les vis ont tendance à se desserrer... à moins que ce ne soient les entretoises en nylon qui se tassent. Si l'ampli est utilisé à forte puissance, on sera bien inspiré de remplacer ces entretoises par d'autres usinées dans du métal.

Les tests sur table ont été faits avec un rhéostat de 300 W (ici, seulement 150 !) et une alimentation basée sur un transformateur 4 x 30 V, tous les enroulements étant en parallèle (et en phase !).

Très important : s'agissant d'un ampli bridgé, il est absolument impératif de disposer d'un oscilloscope à entrées différentielles (ou pouvant travailler avec ses deux entrées en A-B), sous peine de court circuiter la sortie de l'ampli.

Ce module vient en fait remplacer l'électronique d'un ampli Micromega Tempo 2. Vaste fumisterie que cet ampli à IGBT ! Très cher, très bon il est vrai, mais d'une fiabilité pitoyable. Il suffit de rechercher sur le net pour trouver des tas d'exemples de pannes "DC out". Celui-ci a eu ce problème deux ans seulement après son achat (neuf, il y a une quinzaine d'années), et le coût d'une réparation était tel qu'il a fini au grenier. Il a donc fourni son alimentation : un transfo de 500 VA 4 x 30V, et un des deux condensateurs de 10 000 µF.

L'ampli est attaqué par un convertisseur digital analogique avec liaison par fibre optique ; les enceintes sont des JBL L36. L'alimentation étant en 42 V, la puissance maxi de cet ampli bridgé est de 2 x 70 à 80 W environ avant écrétage. On l'aura compris, c'est la section audio d'un petit home cinéma avec juste un son stéréo. Le résultat obtenu est excellent, tout particulièrement sur le plan dynamique. A niveau très élevé sur des films à effets spéciaux, aucune fatigue auditive ni envie de baisser le son.

Malgré la faible capacité du condensateur sur le montage de test utilisé 6 mois, et des fils très sous dimensionnés de seulement 0.75 mm² , le punch est impressionnant. Contrairement à ce que pouvait laisser supposer la lecture des caractéristiques annoncées par le fabricant, les aigues sont très présentes et très détaillées. A tel point qu'il aura fallu légèrement baisser le niveau des tweeters (- 2dB environ). Ce circuit Texas vient contredire la notion généralement admise qu'un ampli classe D ne permet pas une reproduction correcte des aigues. Mais il est vrai que les JBL L36 ont des aigues très (trop ?) présentes... Rien à dire des graves, les boomers ont ce qu'il faut pour faire leur travail.

La réponse en fréquence vaguement observée à l'aide d'un générateur BF et d'un oscilloscope montre une légère remontée aux fréquences élevées (à partir de 20 kHz et jusqu'à plusieurs dizaines de kHz, sur charge résistive, pleine puissance). Les 20 Hz sont obtenus sans atténuation. Des mesures plus précises seront faites plus tard, en sachant qu'elles n'ont pas grande valeur sur charge résistive (l'interaction entre le filtre de sortie et la charge réactive que constitue l'enceinte ne peut être négligée...).

Le montage provoisoire que l'on voit ci-dessus est resté en test 6 mois sous tension 24H/24 7J/7, sans le moindre problème. Sa mise sous tension (ainsi que la mise en marche du téléviseur) a depuis été asservie à la mise en route du Freebox Revolution Player. Plus qu'une seule zapette pour tout faire : celle de la Freebox. L'ampli Freebox / LG sera décrit ultérieurement : liaison Freebox / ampli, liaison ampli / TV LG par port série RS232, gestion (très simple) par un microcontroleur.

Quelques images du contexte dans lequel il sera mis en oeuvre (projet en cours de réalisation)...

Toujours le même transformateur 500 VA 30V.

La tension peut sembler faible... L'ampli peut être alimenté sous 50V. Ici 42V maxi de tension crête redressée : il faut garder une sécurité en cas de surtension EDF, puisqu'il n'y a aucune régulation. Cette alim basique sera peut-être un jour remplacée apr uen alim à découpage 50V, plus adaptée à une classe D, mais rien n'est moins sûr.

"Réservoir" constitué de deux capas Rubycon de 22 000µF (trouvées sur eBay, en principe neuves). Rien d'exceptionnel, 4 x 10 000µF étant la norme sur un ampli 2 x 70W à alimentation symétrique. Ici une seule ligne, donc 44 000µF. Plus le traditionnel MK. 1µF. Le bornier d'entrée (non visible) accepte 4 mm², celui de sortie est du même type que celui de l'entrée alim sur l'ampli. La liaison sera très courte, quelques centimètres, et en 8 mm².

L'épaisseur de cuivre du circuit imprimé est faible. Tartiner de l'étain ne suffit pas non plus. Les pistes sont doublées par des fils rigides de 2.5 mm² permettant également de "tenir" une grande quantité de soudure (encore à fignoler, en y allant progressivement pour ne pas endommager le PCB).

La liaison aux enceintes se fera en 4 mm². Du câble QED acheté il y a longtemps suite à la "découverte" tout à fait par hasard de l'influence de la section sur le rendu dynamique. Habitué à du 1 mm² (ou peut être même 0.75 mm² !), un jour rien sous la main après un déménagement. Câbles oubliés. Et du 2.5 mm² rigide qui trainait. Câblage vite fait et stupéfaction. Du coup, achat du câble souple HP 4 mm² le moins cher que j'ai piu trouver. Il y a une trentaine d'années.

Avec une alim digne de ce nom, et des câbles correctement dimensionnés (0.75 mm² seulement durant les 6 mois de test...), il sera possible de savoir ce que cet ampli a dans le ventre. Le résultat s'annonce premetteur. Encore quelques semaines avant de finir cet ampli multifonctions un peu particulier qui alimentera aussi les deux boitiers de la Freebox et servira d'interface de commande de la TV grâce à un PIC et une liaison RS232.