Meilleure réponse
Jaime la réponse de Loring Chien car elle couvre suffisamment bien lessentiel pour que le profane puisse comprendre. Vincent Dermience mentionne dautres facteurs, y compris la distorsion.
Plus tard, jaimerais étendre la discussion aux classifications damplificateurs (de puissance), mais dabord pour répondre à la question à ma façon: en termes simples, un ampli de puissance a ( pour chaque canal) une entrée avec certaines caractéristiques. Lamplificateur qui lalimente, le préampli, doit avoir des caractéristiques de sortie qui correspondent aux caractéristiques dentrée de lamplificateur de puissance. À son tour, chaque entrée du préampli doit avoir des caractéristiques qui correspondent à celles de léquipement présenté aux différentes bornes dentrée (cassette, tuner, CD, phono, etc.). Par conséquent, la fonction du préampli est de présenter à l’ampli de puissance un ensemble cohérent de caractéristiques quelle que soit la source. Comme le dit Loring, il aura également les commandes (volume, tonalité, commutation). Il est probablement vrai de dire que la plupart des sources modernes sont plus ou moins interchangeables. Autrement dit, vous pouvez mettre la sortie de votre lecteur CD dans les bornes marquées Tuner et cela fonctionnerait très bien, mais ce nest peut-être pas toujours vrai, et ce ne sera certainement pas vrai pour les étages phono qui reçoivent des tensions dentrée très minuscules. et nécessitent une étape spéciale appelée égalisation RIAA. Quoi quil en soit, le préampli doit fournir des signaux à un niveau cohérent à partir de bornes dont les impédances correspondent à celles de lentrée de lampli de puissance.
En passant, il existe sur le marché des préamplis passifs. Ceux-ci ne contiennent que des inductances, des condensateurs, des résistances, des résistances variables et des interrupteurs. Aucune amplification na lieu car il ny a pas de composants actifs.
Pourquoi les séparer? Diverses raisons – vous pouvez mélanger léquipement à votre convenance. Imaginez que vous avez une excellente configuration – vous aimez votre préampli, mais vous voulez plus de punch. Solution? Conservez le préampli et échangez-le contre un ampli de puissance plus costaud et des haut-parleurs plus puissants. Mais il y a une raison plus subtile. La tension sur les rails dalimentation peut varier légèrement chaque fois quune forte demande soudaine est faite de lampli de puissance. Ce comportement transitoire peut affecter lensemble du système alimenté par la même source, bien que très, très légèrement. En séparant complètement les deux composants, le préampli ne sera pas affecté. Cela dit, il y a des tas d’excellents «amplis intégrés» dans lesquels je doute que tous, sauf ceux qui sont extraordinairement bénis du son, détectent une telle chose.
Je vais faire quelques hypothèses raisonnables. Le premier est que nous avons affaire à des amplificateurs audio, le second est que les alimentations sont idéales. Autrement dit, ils peuvent, tout en maintenant absolument leur tension constante, fournir instantanément le courant demandé par les étages damplification sans affecter le signal audio. Dans cette explication, je vais en outre supposer que les dispositifs actifs sont des transistors ordinaires, quotidiens (transistors à jonction bipolaire pour les ingénieurs en électronique), mais les principes sont également utiles pour les FET et les vannes.
Richard Farnsworth mentionne que dans le préampli tous les appareils fonctionnent dans la région linéaire, mais indique que ce nest pas vrai pour lampli de puissance. C’est vrai sauf pour les amplificateurs de puissance de classe A, et probablement aussi pour les applications d’amplis de puissance non audio.
Pour les applications audio, il existe différentes classes d’amplification de base. Il sagit de la classe, A, classe B, classe A-B et classe D. Ils sont couramment utilisés pour décrire la configuration de létage de sortie de puissance final, bien quils sappliquent également aux étages de faible puissance. Dans un étage de sortie de classe A asymétrique, le dispositif actif est polarisé de sorte que, dans son état de repos, la tension de sortie soit à mi-chemin de sa région de fonctionnement linéaire. Autrement dit, il est toujours allumé, dissipant la puissance maximale, même en labsence de signal. En raison de ces caractéristiques, il présente une très faible distorsion, mais également un rendement très faible. Cela signifie également quil y a un composant CC non nul à létage de sortie qui doit être bloqué par un condensateur ou un transformateur, et quun étage de sortie couplé par transformateur réduit encore considérablement le rendement. (Cest ce que Richard veut dire quand il dit que les étages damplification dun préampli fonctionnent dans la région linéaire – ils fonctionnent en classe A.)
Dans un amplificateur de classe B (double) le dispositif de sortie amplifie le côté «positif» de lentrée, tandis que lautre appareil complémentaire amplifie le côté «négatif» de lentrée. Lorsquil ny a pas de signal, les deux appareils sont éteints et aucune puissance nest dissipée dans les appareils de sortie. Lorsquil y a un signal, un seul appareil est allumé à la fois – les amplificateurs dits «push-pull».
Malheureusement, les transistors sont maintenant dans leurs régions non linéaires et lorsque le signal audio passe du négatif au positif, et vice versa, ce comportement non linéaire conduit à une distorsion croisée. Nous avons maintenant une efficacité considérablement accrue, mais aussi une distorsion beaucoup plus grande.
Si nous appliquons une petite tension de polarisation pour que, même à létat de repos, les périphériques de sortie soient dans la région linéaire, nous avons un amplificateur de classe A-B. Alors maintenant, nous dissipons un peu de puissance quand il ny a pas de signal et seulement une puissance significative lorsque les appareils travaillent dur. La distorsion croisée peut être rendue très faible, mais pas éliminée.
Vous pouvez voir le motif. Pour une onde sinusoïdale, dans un amplificateur de classe A, lappareil amplifie sur 360 degrés, mais avec un faible rendement. Dans un amplificateur de classe B (idéal), langle de conduction pour chaque périphérique de sortie est de 180 degrés, mais avec un rendement élevé.
Les amplificateurs de classe C ont un angle de conduction inférieur à 180 degrés, mais ceux-ci ne sont pas de tout utiliser dans un système audio. Ils ont des applications dans les conceptions dondes porteuses RF, par exemple, nous navons donc pas besoin de nous attarder sur celles-ci.
Considérons maintenant un interrupteur idéal: il ne dissipe jamais de puissance – il est non plus difficile (pas de courant à travers lui Dans un amplificateur de classe D, le périphérique de sortie agit comme un interrupteur, allumé ou éteint, et aucun autre état. Au lieu de cela, le rapport marche / arrêt varie en fonction du signal ( modulation de largeur dimpulsion de base – PWM), et la sortie est passée à travers un filtre passe-bas pour récupérer le signal amplifié. Bien sûr, il nexiste pas de commutateur à semi-conducteur idéal – il y a un temps de montée (et de descente) lorsque le «Switch» est lancé, donc lefficacité de létage de sortie nest pas de 100\%, et le filtre passe-bas le réduit également. La fidélité en souffre également, mais là où la consommation dénergie est plus importante que la fidélité, la classe D est la voie à suivre. De nos jours, vous pouvez même obtenir des modules damplis complets de classe D. Idéal pour les équipements alimentés par batterie.
Il existe dautres classes, mais pour autant que je sache maintenant, ce sont des variantes et / ou des combinaisons de classe A, classe B et classe D. Technics a introduit un amplificateur «New Class A», dans les années 1970 je pense. Essentiellement, il fonctionnait comme un ampli de classe A pure et modestement alimenté à des niveaux de signal faibles, mais lorsque vous augmentiez le volume, il passait automatiquement en mode de classe AB.
Classe A – fidélité ultime, pas de distorsion croisée, faible efficacité, angle de conduction sinusoïdale = 360 degrés
Classe AB, bonne à excellente fidélité, quelques distorsions croisées, bonne efficacité, angle de conduction sinusoïdale = 180 degrés
Classe D – acceptable pour bonne fidélité, plus grande distorsion (principalement THD, je pense), grande efficacité. Angle de conduction = 0 degré. Probablement pas pour les audiophiles, mais génial pour les équipements portables.
Par ailleurs, PWM est également la base des alimentations à découpage (SMPS) qui peuvent tolérer des plages dentrée de tension secteur très larges sans avoir à faire un manuel sélection. Jetez un œil à lalimentation de votre ordinateur portable, par exemple.
Les SMPS peuvent être conçus pour fonctionner avec des fréquences très élevées – bien plus élevées que loreille humaine peut entendre, et les filtres qui leur sont associés peuvent être si bien conçus quils ninterfèrent pas du tout avec le chemin audio lorsquils sont utilisés dans des équipements audio haut de gamme. Cela permet de concevoir des amplis très puissants avec des blocs dalimentation très efficaces et relativement compacts.
Jespère ne pas avoir trop bavardé.
Réponse
La façon dont je considérerais la différence est de déterminer la différence fonctionnelle de ce qui se passe sur chaque appareil.
Le préamplificateur agit comme un interrupteur – il peut prendre une ou plusieurs sources de signal et acheminer cette source à un amplificateur.
Les amplificateurs aiment voir les signaux entre 0 et 2v RMS et appliquent généralement 26 dB damplification au signal. Ils ont la capacité de piloter des charges de haut-parleurs complexes avec beaucoup de tension et de courant. Les entrées des amplificateurs sont généralement à haute impédance et les sorties à faible impédance. Les entrées aiment voir des charges moyennes à élevées faciles à piloter.
Ainsi, le préamplificateur prend quelle que soit la source quil reçoit et prépare ce signal avec une impédance de sortie et un courant moyens à élevés pour que lamplificateur pilote les haut-parleurs . Lamplificateur est un bon endroit pour manipuler le signal. En règle générale, cela signifie ajuster le volume (mettre à léchelle la tension dentrée entre la plage 0 – 2v RMS que lamplificateur souhaite voir). Mais plus quun simple volume, un amplificateur peut ajuster la balance entre les canaux, additionner les canaux pour fournir un signal mono, appliquer des filtres de tonalité, couper le signal et bien dautres fonctions. Cest un processeur de signal analogique (ou parfois numérique).
Certains préamplificateurs modernes gèrent les signaux numériques – ils peuvent fournir une conversion N / A et dautres fonctions de traitement du signal.
Une partie spéciale du préamplificateur peut gérer les signaux phono. Celles-ci sont généralement très petites (millivolts) et nécessitent une courbe RIAA inverse pour tenir compte de la façon dont les enregistrements LP sont enregistrés. Dans de tels cas, un préamplificateur phono égalisera le signal et lamènera à la gamme 2v.