Ampli Ice Power

Introduction:

L’utilisation des amplificateurs par modules B.K Electronics est remise en question. Bien que globalement de bonne qualité audiophile, ces amplis bon marché ne font pas partie des références en audio. Les compressions laissent tout entendre et surtout les défauts.

Un projet de remplacement des amplis prend donc naissance avec une nouvelle philosophie et un nouveau design. Class D pour les basses, class A pour les médiums, compression et tweeter.

Une base commune doit être développé avec des caractéristiques spécifiques à chaque haut-parleur.

L’ancienne version des amplis était en tri amplification maintenant place à la quadri-amplification avec le nouveau contrôle de volume V2 et futurs.

Etude et Cahier des charges :

     ■ Amplificateur de forte puissance, class D de qualité très audiophile et adapté pour les basses

     ■ Stéréo avec entrée asymétrique

     ■ Protection des HP de composante continue

     ■ Régulation température et sécurité

     ■ Mode veille et mise en ou hors service depuis le contrôle de volume

     ■ Interface avec Microcontrôleur

     ■ Boitier compact

     ■ Design Hifi

Amplification:

Les modules d’amplification choisis sont les ICE POWER 1000ASP de Bang & Olufsen. Bien que ces modules équipent des amplificateurs très haut il est important de rappeler les spécifications particulièrement intéressantes afin d’Amplifier des subwoofer ou hautparleur de basse de grand diamètre:

     ■ Puissance: 1100Wrms sur 4ohms ou 600Wrms sur 8ohms

     ■ Facteur d’amortissement: 2000

     ■ Taux de distorsion (Thd+N): 0.007% 

Les autres caractéristiques sont également excellentes et pour tous types d’utilisations. Ces modules équipent des amplificateurs haut de gamme et leur réputation n’est plus à faire.

Un module pour chaque canal droit et gauche. L’intégration est simple car il s’agit d’alimenter en 220V, raccorder le signal d’entrée et les sorties HP.

En ce qui concerne l’entrée audio, la sensibilité est assez faible avec environs 2.75V. Dans mon cas ce n’est pas un problème car le contrôle de volume équipé de PGA est capable d’amplifier le signal d’entrée jusqu’à +32.5dB avec un maximum égal à la tension d’alimentation soit 15V pour le contrôle de volume V1 et V2 et 12V pour le V3. L’entrée peut être raccordé en symétrique ou asymétrique. D’après la documentation il n’y a pas de perte de gain lors d’un raccordement en asymétrique.

Carte PIC :

Une platine à base d’un microcontrôleur PIC 18F4520 est réalisée afin de répondre aux besoins de tous les futurs projets : Amplificateurs et contrôle de volume et autres.

Le microcontrôleur est cadencé à 4MHz mais peut évoluer jusqu'à 20MHz. L'utilisation d'un quartz est primordiale pour la fonction de décodage de la télécommande du contrôle de volume mais pour les amplis on aurait pu s’en passer.

Chaque sortie est configurable matériellement avec une résistance de tirage, ou série ou avec un simple shunt si l'on ne souhaite rien.

On remarque une modification de dernière minute sur la carte avec un fils rouge. Il s'agit de l'alimentation du port RJ11.

Cartes protection HP

Etant donné que cet amplificateur laisse passer la composante continue, il est important de disposer d’une protection. Plusieurs kits existent dans le commerce mais assez honteux en termes de prix.

On choisit donc de réaliser une carte spécifique simple et disposant des fonctions suivantes:

     ■ Relais en série sur la sortie hautparleur

     ■ Détection composante continue

     ■ Circuit d’adaptation du défaut interne et mise en veille (Standby/Protect)

     ■ Un signal défaut afin d’informer le microcontrôleur et de le signaliser sur les LEDs

     ■ Pilotage du relais par le microcontrôleur lors des phases de mise en service ou hors service ou en cas de défaut.

Une des particularités de cette carte protection HP est de disposer du circuit d’adaptation de l’entrée et sortie Standby/Protect. 

Alimentation auxiliaire

Une alimentation auxiliaire est réalisée afin de fournir le 5Vdc pour le PIC ainsi que le 24Vdc pour la LED du bouton poussoir, les relais et les ventilateurs.

Le relayage:

Un relais avec commande en 24Vdc pour enclencher les alimentation des bloc de puissance et un relais 220Vac pour détecter le pilotage externe des amplis.

Le boitier

Il n’a pas été retenu d’acheter un boitier complet et celui-ci est basé sur la récupération de radiateur d’ancien variateur de fréquence type DANSFOSS VLT5000. Les radiateurs ont les ailettes à l’horizontale ce qui facilite le refroidissement avec les ventilateurs sur l’arrière.

Le fond du boitier est constitué d’une tôle d’acier de 2mm directement fixée sur flancs des radiateurs ce qui permet de former une base solide pour ce boitier. Bien que la photo ci dessous soit celle du boitier ZENQUITO le principe reste le même pour le SINGLOTRON.

La face avant est réalisé par un spécialiste dans ce domaine. Il s’agit de Eloxalplus. C’est un peu onéreux mais le résultat est excellent et en plus il est simple de dialoguer avec eux.

Sur le dessus du boitier est monté une tôle perforée afin de faciliter le refroidissement des éléments à l’intérieur.

La face arrière est réalisé artisanalement à partir d’une tôle de 1mm en aluminium. C’est facile à usiner et n’étant pas certain de l’implantation des composants cela permet de la modifier à volonté. A l’avenir elle pourra être remplacer par une vraie face arrière confectionnée par un professionnelle.

Les dimensions du boitier sont 435mm de large ce qui correspond à une largeur standard pour des éléments HIFI du commerce. La hauteur de 90mm ainsi que la profondeur de 280mm sont liées aux dimensions des radiateurs.

Quatre pieds en plastique métallisés or de 45x16mm sont montés sur la base

Interfaces et fonctions :

Un gros bouton poussoir en façade permet l’allumage et l’extinction de l’amplificateur. Au centre une grosse LED bleu permet de signaler si l’ampli est en service ou pas. Elle clignote durant tout la phase de monté en température de l’amplificateur. C’est un bouton poussoir de 34mm en en acier inoxidable généralement utilisé dans les ascenseurs.

En façade deux fenêtre en Plexiglas habitent les LED qui permettent de signaler les défauts sur l’ampli de droite et de gauche. Chacune des LED s’allume si le défaut est présent et clignote si le défaut est apparu mais n’est plus actif. Le relais de sortie s’ouvre en cas de défaut et ne peut se refermer que sur RESET par bouton poussoir ON/OFF.

     ■ TEMP = dépassement de température

     ■ INT = Défaut interne (Uniquement pour Ampli ICE POWER)

     ■ DC = Défaut composante continue

La régulation de température s’effectue par le PIC grâce à une boucle PID . Une sonde de température sur chaque radiateur délivre une tension 0-5V. Les ventilateurs sont pilotés en PWM par une sortie sur transistor.

La réalisation

Comme vous pouvez le voir sur les photos tous les éléments sont implantés dans le boitier sans laisser beaucoup de place. Cela est une des contrainte imposé par le cahier des charges initiale.

Les réglages:

Il n'y en a aucun : On branche et ça marche du premier coup

Les mesures:

Avec l’acquisition très récente d’un oscilloscope faible bruit et d’un analyseur audio Averlab les mesures ne devraient plus tarder.  Patientez….

Le résultat:

Cet amplificateur est dédié au basses et alimente les 46cm MONACOR SP46A/500PA de l’enceinte principale V2 et V3. La gamme de fréquence utile est de 0 à 120Hz.

La dynamique est très surprenante tout comme l’amortissement. La puissance est plus que suffisante et bien supérieur à ce que les SP46A peuvent encaisser.

En termes de distorsion c’est parfait. Même dans l’extrême la distorsion ne s’entend pas. Aucun bruit, ni grésillement ni même du souffle. C’est le silence absolu. Idem dans les phases de mise sous tension ou hors tension.

Des essais ont été effectué sur les HP médium et compression et les résultats sont tout aussi surprenant. Ces amplis ICE POWER sont pour ainsi dire parfait pour toute utilisation. Néanmoins 1000W sont plus préconiser pour de gros HP.

En conclusion c’est la perfection et la fonction est pleinement rempli pour son utilisation. Cet ampli inspire la confiance tant il puissant, parfait et constant.

En conclusion c’est la perfection et la fonction est pleinement rempli pour son utilisation. Cet ampli inspire la confiance tant il puissant, parfait et constant.