Projet G5

Hello !

Longtemps que je "cogitais" sur la problématique du volume et de ses altérations sur le resultat final en fonction de celui-ci ...

Ca avait été en partie règlé par l'apparition des Master-Volumes dans les 70's ...
Mais quelques grincheux ou râleurs n'y trouvaient pas leur compte, arguant du fait que seule la saturation de puissance trouvait grace à leurs yeux, voire même, la saturation du HP !!! ... Et les MV, quelque soient leur types ( pré ou post-PI ), ne leur apportait pas satisfaction .

Les dispositifs de dissipation de puissance, apparus peu-après, tels les "eponges à watts", puis plus tard, d'autres plus sophistiqués, tel les "Captors" de chez Two-Notes ou autres, s'ils permettaient de tenir compte de cette "Saturation Ultime", ont largement contribué à faire taire une grande partie des détracteurs des MV ... Mais pas tous !!! Bon, vous aurez, j'imagine, deviné que je fais partie des "irréductibles extrêmistes", jamais contents !!! ...

Ben, en fait, non ... pas du tout !!!

Mais avant même de mettre les mains à la pâte, ni même d'avoir fait ma formation en electronique ( dans les 80's ), j'avais déjà pensé au concept d'un "mini étage de puissance" en serie avec un étage de puissance "normal", avec l'insertion d'une commande de Volume entre les 2 ... Mais les avis très dubitatifs de divers "specialistes" qui voyaient ça comme une solution un peu trop "luxueuse" voire inutile avait fait que je ne me re-penche serieusement sur la question que depuis assez recemment .
C'est le developpement du "Pistortion" auquel certains d'entre-vous avez participé ( Matthieu, Theo, Arnaud, entre-autres ) qui m'y a incité ...

Conscient que rien ne pourra jamais remplacer la pression acoustique dans la sensation finale du son produit, j'ai justifié mon developpement avec divers arguments :

-1 ) Ecologique :
Cool en hiver : un attenuateur ( intégré ou non ) ou autre load-box, peut procurer un chaufage d'appoint ... Mais bon, se chauffer en produisant du son, j'en vois pas trop l'interêt, sinon du gaspillage ... Sans parler de l'usure prématurée de certains composants, d'ou le point suivant ...

-2 ) Economique :
Sans même parler des sollicitations sur les transfos d'alim et de sortie, franchement, transformer les 4 KT88 General Electric de mon Marshall en "consommables", ça me ferait un peu mal au c...l ! Mieux vaut que ce soit une 12BH7, une 12AU7 ou une 6BM8 ( ECL82 ) qui endossent ce rôle . Le remplacement périodique d'un seul tube de puissance de moindre coût me semble bien moins onéreux . D'autre part, le coût d'un petit push/pull ou d'un petit SE ( genre 2 à 3 W ), n'exederait que de peu celui d'un attenuateur ou d'une load-box exterieurs, voire reviendrait moins cher, comparé aux prix de vente de certains produits ... Ce qui m'amène à l'aspect suivant ...

- 3 ) Ergonomique :
Un systeme intégré à l'ampli lui-même offre (à priori) autrement plus de commodités qu'un boitier exterieur, ne serait-ce qu'en evitant des cablages supplementaires lors de "sessions", et lors des règlages du son ... Il offre aussi l'avantage de pouvoir situer une boucle d'effets APRES l'étage de puissance, donc apres quelque saturation que ce soit à même de polluer le signal final ...

Bref, le G1 était le candidat ideal pour ce genre d'expérimentation . L'étage de puissance utilisé n'est autre que celui que j'ai largement utilisé ( en tant que "guitariste-du-dimanche" ), à savoir une copie du Push/Pull de mon Bandmaster ( schéma 6G7A ) donné pour sortir ses 30W bien tassés ...

Donc, trêve de prose, voici donc le schéma pour les curieux, et le layout, pour les courageux tentés par l'aventure ... (Sorry, le chauffage des tubes n'apparait ni sur le schéma ni sur le layout, pour plus de clarté (ou plutôt par oubli ...)

Le schéma : http://philhgy.free.fr/z-machine/PG5/G1-Big-Boss-30.png
le layout :http://philhgy.free.fr/z-machine/PG5/Big-Boss-30-VX.png

Et ça marche, et bien mieux que ce que j'attendais !!! ( du moins sur le premier "proto" ) .

Le premier essai, s'il a été concluant d'entrée, laissait quelque insatisfaction : j'obtenais un max de 10W en sortie . Normal, j'avais raccordé direct la R de charge du G1 avec son potar en // à l'entée du PI du 30W . Les 3 ou 4 V de sortie du G1 n'étaient pas suffisants pour exploiter pleinement la suite ...

Ca m' amené à inserer un étage de gain intermediaire . Et là, ça a été bcp mieux, voire même trop : à volume un peu haut, je recupérais une disto (pas forcement desagreable, de type fuzz en moins "homogène" ) indésirable ... J'ai donc remplacé la 12AX7 placée à cet effet par une 12AU7 dont le signal de sortie est attenué des 3/4 ( à la louche ) ... Avec cette fois-ci pleine satisfaction ( hormis encore un peu de cette disto indesirable residuelle en jouant "à donf", mais que je finis par apprecier ) ...

Le 2nd exemplaire me crée des soucis que je n'avais pas eu avec l'autre ( voir mon post : viewtopic.php?t=6561&start=15 ) notamment avec cette disto indésirable ( blocking-disto ? ) . Donc, je reitere ma question du post précédent, en plus de la seconde :

1) Cependant, je constate un surplus de gain avec cet exemplaire, comparé à mon premier proto ( bon c'est très loin de me gener, hein ... ) . En attendant, il semble que ce surplus de gain vienne me causer de la "blocking-distorsion" ... Qui n'arrive pas avec le seul G1 ...

Bref, je l'identifie comme telle parce qu'a fort niveau, le son se coupe, ça " craquouille", et au premier coup, j'ai eu peur d'un gros dégat ... L'ouverture du bestiau sur le bloc opératoire ne donnant rien ( ni visuellement, ni à l'oscillo avec mon petit signal entrée ), j'en deduis que c'est bien ça ...

Quelqu'un peut-il me dire quels sont les symptômes typiques ( auditifs ) de cette foutue "blocking-disto" ?

2) Disposant d'une triode 12AU7 libre, j'avais pensé l'utiliser de diverses façons : étage de gain supplementaire pour en faire un "boost" ou un buffer pour une eventuelle boucle d'effet . Mais peut-être serait-elle plus utile en CF pour attaquer le PI suivant ?

C20 de 470 nF c'est... énorme ! Essaie 47 nF. Sinon, tu peux mettre en // les deux triodes de la 12AU7, ça baisse l'impédance de sortie. Si t'as trop de gain vire le C1012...
Tu peux aussi passer R103 à 100k.

En tout état de cause si tu as effectivement de la blocking distortion , et ce que tu décris y correspond parfaitement, c'est que tu as trop de niveau en sortie de PI. En tout cas tu en as plus que prévu par le schéma d'origine du push-pull ( celui du bandmaster et du bassman 59 à 5881 en fait).

Si tu tiens à conserver ce niveau tu peux peut-être contrer la blocking distortion en ajoutant des grid-stoppers devant les pentodes. Le but est de rapprocher les constantes de temps C54 x ZeGrV10 (cette dernière impédance devenant très faible lorsque V10 se sature) et C54 x R58 ( toujours forte). Si tu ajoutes une RgrStopper , la première valeur deviendra C54 x (ZeGrV10 + RgrStopper) avec plus de chance d'équilibrer C54 x R58.

Sinon, pour prendre du recul sur ton projet, je n'ai pas bien compris le rôle de l'ampli de puissance intermédiaire ici. Est-ce qu'un VVR avec bias tracker comme décrit ici https://www.projetg5.com/phpbb3/viewtopic.php?t=2028&start=240 n'aurait pas résolu ton problème ?

C'est une idée que charpy avait aussi développé avec déjà un G1 à l'époque je crois et un TDA pour réamplifier derrière. Je vais rechercher le thread.
Comme mes camarades, redescend encore le gain de ta 12AU7 en enlevant la capa de cathode, et rajoute des grid stopper sur l'étage final. D'ailleurs si tu mets le MVPPI qui est optionnel sur ton schéma, tu devrais entendre le moment ou la blocking distorsion arrive et monitorer ça avec l'oscillo.
D'ailleurs sur le G1V3 j'avais pas mal bossé avec f_da pour enlever la blocking distorsion. A l'oscillo, avec une sonde différentielle (ou si tu enlèves la terre de ton oscillo avec une sonde normale) tu peux la voir sur les grid stopper.

Sacré projet, Louphil, bravo !

Merci à tous pour votre interêt ...

Rimlock a écrit : 10 déc. 2023, 14:03 C20 de 470 nF c'est... énorme !

Yep ! Je m'étais basé sur la version de Crane qui avait ajouté le TS Marshall au G1 ... Trop confiant je m'étais approvisionné en conséquences ... et en effet 47nF pourraient être suffisants ...

Rimlock a écrit : 10 déc. 2023, 14:03 Si t'as trop de gain vire le C1012...
Tu peux aussi passer R103 à 100k.

Ce n'est pas le gain qui me gêne, mais la "blocking-disto" engendrée par celui-ci ... La suppression de C1012 et l'augmentation de R103 ne risquent-ils pas d'alterer serieusement la bande passante, et de rendre le son un "sec" ?

jptrol a écrit : 10 déc. 2023, 18:16 En tout état de cause si tu as effectivement de la blocking distortion , et ce que tu décris y correspond parfaitement,

Ah merci jptrol ! C'est l'une des réponses que j'attendais ! Vu que c'est mon premier projet (presque) perso, c'était une première pour moi . Du coup, j'étais pas très sûr qu'il s'agissait bien de ça ...

jptrol a écrit : 10 déc. 2023, 18:16 Si tu tiens à conserver ce niveau tu peux peut-être contrer la blocking distortion en ajoutant des grid-stoppers devant les pentodes. Le but est de rapprocher les constantes de temps C54 x ZeGrV10 (cette dernière impédance devenant très faible lorsque V10 se sature) et C54 x R58 ( toujours forte). Si tu ajoutes une RgrStopper , la première valeur deviendra C54 x (ZeGrV10 + RgrStopper) avec plus de chance d'équilibrer C54 x R58.

En effet, jaimerais bien conserver le niveau, mais si le baisser un peu me permet d'eliminer mon problème, je suis preneur ... Par contre, j'ai un peu de mal avec le problème des constantes de temps que tu évoques . C54 et C55 sont bien destinées à supprimer les composantes continues issues du PI ? En cela, elles forment avec les R58 et 59 des "passes-haut" ? Mais ces resistances R58 et 59, ne garantissent-elles pas une impédance elevée aux grilles d'entrée des V10 et 11 ? J'avoue avoir un peu de mal suivre, malgré une relecture du chapitre concernant la blocking distortion de Aiken ( bon, mon niveau d'anglais est loin du top ...)

jptrol a écrit : 10 déc. 2023, 18:16 Est-ce qu'un VVR avec bias tracker comme décrit ici viewtopic.php?t=2028&start=240 n'aurait pas résolu ton problème ?

En effet, ça aurait pu être une solution envisageable ( et envisagée ) . Quand j'ai monté mon premier G1, j'avais alimenté les anodes de la 12BH7 via le VVR proposé par TT ... Cependant je n'en ai pas été satisfait, même si j'ai été très surpris d'entendre fonctionner l'ensemble avec une "HT" anodes inferieure à 20V ... Mon insatisfaction était justifiée par le "non gain" de "fermeté" et de "mordant" du son que l'on obtient normalement en montant le master d'un préamp avec "un peu de gain" ... L'autre motif, c'était la reaction "temporisée" du dispositif : y avait un temps de "latence" entre la manip sur le bouton et la stabilisation du réglage recherché ... Après, peut-être ai je mal utilisé ce kit ? Du coup, cette solution m'a laissé très dubitatif, et n'ai pas exploré davantage . En attendant, sur mon premier proto, j'ai été surpris de l'efficacité de l'ampli de puissance intermédiaire . Il permet de garder les effets de "fermeté" et de "mordant" que je recherchais à bas volume, que je n'espérais même pas de prime abord ...

@McColson ...
Yep, des que je recupere le bestiau je vais m'orienter d'abord à calmer l'étage de gain pré-PI, selon les conseils de Rimlock . Ensuite si besoin je tenterais les grids-stoppers sur le push-pull de sortie ... Mais si tu retrouves le topic de charpy, je suis preneur aussi ...

As-tu eu le temps ou pensé à relever les tension sur l'EF86 de ton G1 ?

@Bilbo ...
Merci !

louphil a écrit : 11 déc. 2023, 23:03

jptrol a écrit : 10 déc. 2023, 18:16 Si tu tiens à conserver ce niveau tu peux peut-être contrer la blocking distortion en ajoutant des grid-stoppers devant les pentodes. Le but est de rapprocher les constantes de temps C54 x ZeGrV10 (cette dernière impédance devenant très faible lorsque V10 se sature) et C54 x R58 ( toujours forte). Si tu ajoutes une RgrStopper , la première valeur deviendra C54 x (ZeGrV10 + RgrStopper) avec plus de chance d'équilibrer C54 x R58.

En effet, jaimerais bien conserver le niveau, mais si le baisser un peu me permet d'eliminer mon problème, je suis preneur ... Par contre, j'ai un peu de mal avec le problème des constantes de temps que tu évoques . C54 et C55 sont bien destinées à supprimer les composantes continues issues du PI ? En cela, elles forment avec les R58 et 59 des "passes-haut" ?

Il faut bien réfléchir à ce que veut dire supprimer les composantes continues. Oui C54 et R58 forment bien un passe haut mais ce n'est pas ce qui importe ici.


Voici les représentations de la tension en amont de C54 ( courbe verte) et en aval courbe bleue = tension sur la grille de pentode 1 (5881) . Une résistance fictive de grid stopper permet de mesurer le courant dans la grille ( à peu près nul). C'est ce qui se passe en "clean" ou en HIFI lorsque la tension de grille n'atteint jamais 0V et la pentode n'est donc jamais saturée. On voit bien que la tension de grille "recopie" la tension d'anode à la composante continue près qui est égale à la tension continue de polarisation entre le 0V et l'anode du PI. Cette tension étant constante, la charge de C54 est constante puisque Q = CU. .

Ici on voit le courant alternatif dans la grid leak R58 , en rouge :

Mais ces resistances R58 et 59, ne garantissent-elles pas une impédance élevée aux grilles d'entrée des V10 et 11 ?

Ah non ! Ces résistances ne garantissent rien du tout. C'est l'impédance d'entrée de la grille qui reste très élevée tant que Vg1k reste en dessous de 0 V autrement dit négative. Dès que l'on atteint et dépasse 0V tout change, la grille G1 devient une vraie passoire !
On obtient en théorie un plateau sur les tensions aux bornes de C54. On voit le début d'écrêtage sur la figure ci-dessous :


Plus parlant encore , on voit que le courant de grille monte en flèche dès que le 0V est dépassé sur la grille ( ici toujours mesuré sur une fausse résistance de grid stopper de quelques ohms) :


Il est difficile de représenter une blocking distortion mais si on analyse la figure ci-dessus on comprend comment elle se produit. On voit qu'en amont de la capa C54 , pendant que la grille est au 0V, la tension n'est plus un plateau mais une rampe . On a maintenant Q + dQ = C (U + dU) , autrement dit la capa C54 se charge grâce au courant de grille ! Dans le cas ici , on voit que C54 a le temps de se décharger mais , en fonction de la fréquence du signal et de la durée relative de l'écrêtage il arrive que ce ne soit plus le cas : la constante de temps C54 R58 devient beaucoup trop grande devant celle de C54 Rgrid et la rampe ne descend plus avant plusieurs périodes de signal : blocking distortion assurée !

La solution consiste donc à retarder la charge de C54 en ajoutant une vraie grid stopper en série donc avec C54 et la grille : on cherche donc à augmenter la constante de temps de charge pour tenter de la rapprocher de celle de décharge. On obtient donc avec une vraie grid stopper une courbe comme celle ci :

On voit ici que la rampe n'est plus rectiligne mais amorce une légère descente qui correspond au début de décharge de C54 qui n'a pas pu se charger autant qu'auparavant . Le risque de blocking distortion s'est donc éloigné.

jptrol a écrit : 10 déc. 2023, 18:16 Est-ce qu'un VVR avec bias tracker comme décrit ici viewtopic.php?t=2028&start=240 n'aurait pas résolu ton problème ?

En effet, ça aurait pu être une solution envisageable ( et envisagée ) . Quand j'ai monté mon premier G1, j'avais alimenté les anodes de la 12BH7 via le VVR proposé par TT ... Cependant je n'en ai pas été satisfait, même si j'ai été très surpris d'entendre fonctionner l'ensemble avec une "HT" anodes inferieure à 20V ... Mon insatisfaction était justifiée par le "non gain" de "fermeté" et de "mordant" du son que l'on obtient normalement en montant le master d'un préamp avec "un peu de gain" ... L'autre motif, c'était la reaction "temporisée" du dispositif : y avait un temps de "latence" entre la manip sur le bouton et la stabilisation du réglage recherché

Bizarre. Il n'y a pourtant pas de constante de temps dans le circuit VVR . Bon il faut quand même attendre un peu que les capas de filtrage se chargent ou se déchargent après avoir manipulé le potentiomètre ! Mais en principe on ne joue pas de ce potard comme on joue du potard de la guitare non ?

Merci jptrol pour tes explications ! Bon, il m'a fallu relire plusieurs fois avant de "denouer les noeuds" ... Mais ça y est, j'ai pigé ...

Bizarre. Il n'y a pourtant pas de constante de temps dans le circuit VVR . Bon il faut quand même attendre un peu que les capas de filtrage se chargent ou se déchargent après avoir manipulé le potentiomètre ! Mais en principe on ne joue pas de ce potard comme on joue du potard de la guitare non ?

En effet, je pense qu'il s'agissait de "l'inertie" du temps de charge du condo de tête . Cependant, cette latence durait entre 1 et 2 secondes ... Pas bien mechant, mais tout de même assez gênant ...

Bonjour,

Ton projet et tes expérimentations sur l'amplification sont vraiment passionnants ! L'idée d'un "mini étage de puissance" en série avec un étage de puissance classique est une approche innovante. Cela semble répondre à la fois aux besoins de contrôle du volume et de qualité de la saturation, tout en intégrant des considérations écologiques et économiques.

En ce qui concerne tes questions :

Pour la "blocking distortion" que tu rencontres, les symptômes auditifs typiques incluent souvent une sorte de craquement ou de coupure du son à fort volume, comme tu l'as décrit. Cela peut être dû à un excès de gain qui pousse les tubes au-delà de leur plage de fonctionnement optimale, provoquant une distorsion par blocage. Tu pourrais essayer de réduire légèrement le gain ou d'ajuster les paramètres de bias pour voir si cela améliore la situation.

Concernant l'utilisation de la triode 12AU7 libre, l'idée d'un étage de gain supplémentaire pour un "boost" ou un buffer pour une boucle d'effets semble intéressante. Cela dépendra beaucoup de ce que tu souhaites réaliser avec ton ampli. Si tu cherches à améliorer la flexibilité ou à ajouter des options pour les effets, un buffer pourrait être utile. D'un autre côté, si tu cherches à optimiser la réponse et la dynamique de l'étage de puissance, l'utiliser en configuration cathode follower (CF) pour attaquer le PI suivant pourrait être bénéfique. Chaque approche a ses propres avantages et le choix dépendra de tes objectifs sonores et techniques.

Merci pour ton interêt, Thierry ...

Oui, en effet, les experimentaions en matière d'amelioration de nos chers amp à loupiottes ne manquent pas d'axes de recherche, comme le prouve aussi jptrol, avec sa proposition de differencier la production d'harmoniques paires et impaires ...viewtopic.php?t=6566

L'axe de recherche que je pensais avoir initié, avait ( d'apres McColson ) déjà été initié quelques années auparavent ... Sans satisfaction particulière visiblement, puisqu'il n'avait à l'époque pas suscité d'enthousiasme general ( ça se saurait ... ) ... Peut-être était-ce dû à la technologie utilisée pour la seconde partie puissance ( silicium dans ce cas ) . Mais dans l'esprit de maitrise de la qualité du "feedback" ampli-musicien, ce système pourrait tout aussi bien utiliser un module digital en fin de chaine . Cependant, les tubes ont qd même bien plus de "mojo" que tout le reste, c'est bien connu par ici ...

Maintenant, disposant d'une triode supplementaire, je me demandais si ce mini étage de puissance ne pouvais pas être utilsé en tant qu'étage de gain intermédiaire, pour se rapprocher du "high-gain" avec cette fameuse triode en sus ... Du coup, le PPIMV deviendrait incontournable ... Mais je pense qu'elle ne suffirait pas à elle-seule à obtenir ce resultat, sinon à accentuer mon problème de "blocking distorsion" ... Donc, en effet, un CF semblerait le plus judicieux actuellement ...

louphil a écrit : 29 déc. 2023, 12:14
Maintenant, disposant d'une triode supplémentaire, je me demandais si ce mini étage de puissance ne pouvais pas être utilisé en tant qu'étage de gain intermédiaire, pour se rapprocher du "high-gain" avec cette fameuse triode en sus ... Du coup, le PPIMV deviendrait incontournable ... Mais je pense qu'elle ne suffirait pas à elle-seule à obtenir ce résultat, sinon à accentuer mon problème de "blocking distorsion" ... Donc, en effet, un CF semblerait le plus judicieux actuellement ...

Pas forcément. Il ne faut pas confondre ampli hi-gain et haut niveau de sortie. Le hi-gain désigne la forme de signal obtenue par une cascade d'étages saturés et la règle est d'atténuer la sortie de chaque étage afin de maîtriser l'entrée de l'étage suivant. Tu n'es donc pas condamné à la distortion de blocage car la saturation de l'étage de sortie n'est pas indispensable au son hi-gain ou elle n'y participe que partiellement.

Oops, oui, c'est vrai ... J'ai encore perdu une occasion de reflechir avant de dire une con..rie ... ! Mais c'est l'un de mes trait de caractère qui font tout mon charme ... En effet, au vu de tes explications, la "blocking-disto" est plus sensible aux amplitude et fréquence du signal qu'à sa forme ... Donc un étage supplementaire pourrait très bien influer sur la forme du signal tout en l'attenuant, et du coup contribuer à la resolution du problème de "blocage" ... après reflexion ...