Bonjour,
les modérateurs ont déplacé les modifs des filtres dans un nouveau sujet
Bonjour,
les modérateurs ont déplacé les modifs des filtres dans un nouveau sujet
@DWK @Eduard_Hontele
Bonjour Daniel, Eduard,
Je reviens sur la mesure portant sur le taux de distorsion dans le cas où le signal AFext est dirigé vers plus d’un modulateur. Je dispose déjà de quelques tendances, mais ce message porte plus particulièrement sur un autre point.
J’ai choisi de débuter les investigations sur la base de la configuration de fréquences dite « usine », et d’axer les premières mesures à la fréquence de 1548 kHz (MOD8). Tous les modulateurs génèrent leurs signaux RF respectifs (porteuses), et le principe retenu consiste à alimenter par le signal AFext (800 Hz) le modulateur MOD8, puis successivement MOD8+MOD7, MOD8+MOD7+MOD6, etc.
Le niveau AFext est ajusté initialement de manière à ce que le taux de modulation AM de référence soit de 50% (-12 dBc par rapport à la porteuse), cf. ci-après :
Je charge ensuite le modulateur MOD7 par le signal AFext, et je constate que le taux de modulation sur MOD8 décroit de 50% à 36% (-15 dBc), cf. ci-après :
Le troisième modulateur MOD6 est à son tour alimenté par AFext, et le taux de modulation sur MOD8 s’établit à 30% (-17 dBc), cf. ci-après :
A l’extrême si je charge l’ensemble des modulateurs MOD1 à MOD8, le taux de modulation sur MOD8 s’établit alors à 18% (-21 dBc).
Si l’on examine les trois captures précédentes, on s’aperçoit que la décroissance du taux de modulation n’est pas lié à un écroulement du niveau de sortie de U2A (composante audio). L’amplitude des bandes latérales à 800 Hz reste constant, et la variation du taux de modulation est en fait induite par la variation du niveau de la porteuse. Ce comportement est inhabituel, mais trouve son explication dans la modification du point de fonctionnement du modulateur. Pour bien cerner cerner le comportement , j’ai effectué un relevé à l’oscilloscope sur les points A et B (MOD8) repérés sur le schéma ci-après, que j’ai partiellement redessiné.
Les trois relevés ci-après correspondent aux trois scénarios ci-dessus : MOD8 seul, MOD8+MOD7, MOD8+MOD7+MOD6 :
Au point A :
Au point B :
On constate que le point de fonctionnement présente une composante continue qui croît avec le nombre de modulateurs. L’enveloppe de modulation AF reste de son côté à un niveau constant. Le point de fonctionnement est modifié de par le fait que le courant qui circule dans R76 s’élève avec le nombre de modulateurs alimentés par AFext. Dans le cas de MOD8, le courant (hors modulateur GO non représenté sur le schéma) circule via R27, D40, R32, R38 pour finir dans R76 qui elle, est commune à tous les modulateurs. Sous réserve de mon interprétation, je suppose que D44 et D45 sont des diodes de clamp, prévues ici pour protéger le RPi Pico lors d’une exploitation du flux en source de modulation.
Il est vrai que le scénario qui consiste à alimenter plus d’un modulateur par le signal AFext est peu réaliste en pratique. Dans l’absolu on ne peut pas caractériser le taux de distortion harmonique, du fait de la variation du taux de modulation. Cependant, compte-tenu que l’amplitude des bandes latérales reste quasi-constante, il est toujours possible d’évaluer le TDH en faisant abstraction du reste. Je ne livre pas encore de résultats de mesures ici, mais sur ce critère U2A (TL071 Thomson dans mon cas) semble en mesure d’alimenter jusqu’à cinq, voire six modulateurs avant que le TDH ne se dégrade significativement.
Je ne prévois pas de revenir sur les mesures du ModulAM, avant le début de la semaine prochaine.
Jean-Roger
Bonjour Jean-Roger
Voilà des investigations comme on les aime !
C’est clair, précis et rigoureux.
Compte tenu du montage adopté pour moduler la génération de la fréquence porteuse, la variation observée de la tension continue de l’offset, en fonction du nombre de couplage des entrées MOD est logique.
Avec un signal AF de niveau constant, le ratio RF/AF est donc impacté à chaque nouveau couplage.
Je laisse le soin à Eduard d’apporter les éventuels compléments d’information.
Il est sûr que coupler plusieurs canaux avec la mise en parallèle des entrées de modulation ne faisait pas partie du charges des charges…
Ceci étant, le fonctionnement en mode transitoire reste satisfaisant même avec les 8 canaux, sous réserve de disposer du signal AF suffisant, ce qui n’est pas possible avec un TL071 dont l’écrêtage est rapide par rapport au LF351 ou quelques autres références.
(A venir le rapport de test sur la qualification d’une dizaine d’amplis opérationnels dont cinq sont conformes pour l’application).
Si vous placez l’essentiel de ces résultats dans votre document général, nous pourrons le mettre à disposition sur le site internet ; il va sans dire que les techniciens apprécieront.
Bonne soirée
Daniel
Merci Daniel pour toutes ces précisions. Oui, la prochaine étape de mon côté, sera de réactualiser le document à partir de ces investigations. Pouvez-vous au passage me confirmer le rôle des diodes D44, D45 (protection, clamp ?)
Sinon un peu en marge de ce sujet, c’est la méfiance qu’il faut avoir vis à vis des cordons USB-A / USB-Micro B que l’on peut détenir chez soi. Je disposais de trois cordons courts de ce type (cf. photo), dont l’utilisation était bien tentante. Las, aucun de ces cordons n’était câblé au niveau des lignes de données … Bien sûr, ils étaient complètement inutilisables, que ce soit pour la programmation ou l’exploitation du RPi Pico. C’est peut-être une information qui aurait plus sa place dans la rubrique « assistance et dépannage », ou en tant que « warning » dans la notice générale.
Très bon week-end.
Jean-Roger
Bonsoir,
les câbles sans fils de données sont prévus pour charger uniquement. Et c’est piégeux.
J’ai refait (très rapidement) hier soir quelques mesures et je n’ai pas la raie parasite si je me mets sur la bonne sortie ! J’ai bien les 4 fréquences en PO et 4 en GO aux endroits prévus, mais je n’ai pas tenté la réception sur une radio. Je vais aussi certainement alimenter la carte 5V à partir de l’USB directement. Pour moi, c’est surtout pour faire des mesures et tests, je n’ai pas vraiment de postes à faire fonctionner. Je regarderai aussi le code source.
Bonjour,
Les diodes D44 et D45 et leurs homologues sur les autres canaux permettent d’éviter les transitoires hors gabarit du signal de modulation, qui pourraient s’avérer dangereux pour le RPI. Ainsi on est assuré que le signal reste dans le créneau de la tension d’alimentation de 3,3 V (hors tensions résiduelles des diodes).
En ce qui concerne le câble USB de liaison OPZ / RPI : je crois qu’on s’est tous fait piéger au moins une fois… En faisant l’inventaire, j’ai trouvé 5 cordons de ce type dans mes tiroirs : aucun n’avait la liaison complète avec les données ! Il a fallu en commander un.
@Radiosolo54 et @Osgood, vos remarques sont donc très pertinentes, il importe de signaler ce piège possible dans la notice d’utilisation.
C’est en cours sous la forme d’une info dans le chapitre concerné des raccordements.
Cela figurera dans la prochaine mise à jour de cette notice (v1.2), dont la publication sera signalée ici.
Pour mettre la carte Orange en face arrière et ne pas avoir besoin d’une rallonge sur le réseau, j’ai soudé directement le câble USB sous le connecteur. Et là, si des fils manquent, cela se voit ! Et un collant sur la prise USB pour ne rien brancher dessus par erreur. Juste souder le fil correctement pour avoir une bonne tenue mécanique et éviter les court-circuits. J’aurais bien dessoudé le connecteur USB, mais même avec une bonne pompe ce n’est pas évident.
Bonjour Jean-Roger,
Avant tout, mes excuses pour la réponse tardive. Ici, le “BOX”, disons la propriété du fournisseur internet est tombé en panne. Tout de suite j’ai reçu un autre. Ce remplaçant n’aime pas le modulAM ni la domotique (construction maison). Selon le fournisseur, ce n’est que connecter les câbles, rebrancher et attendre 15 minutes et ce sera prêt. C’est partiellement vrai. Les appareils avec dhcp marchent comme avant. Je crois que le nouveau BOX ne supporte plus les adresses IPv4 fixes. La profondeur de la documentation du BOX (une page et demie A4) est loin d’être au niveau de celle du modulAM. Je n’ai pas encore eu de réponse à ma question de fournir un autre qui supporte les adresses statiques IPv4.
Un grand merci de ma part pour votre analyse parfaite. Vous avez découvert une chose que nous n’avons jamais considéré. En bref, ce sera la valeur (1k) de R67 qui deviendra trop élévée par rapport à l’impédance d’entrée de plusieurs circuits de modulation en parallèle. Le diodes sont responsible pour le comportement non-linéair de cette impédance d’entrée. Ce n’est que le cas pour l’entrée de signaux identiques ou avec une correlation importante. Nous pourrons remédier cela par diminuer la valeur R67 et par modifier le circuit autour de l’ampli. Après avoir résolu les ennuis de l’internet, je veux examiner cela si la santé le permet.
Qu’en pensez-vous de boucler le condensateur chimique C38? Ce truc pourrait changer le composant DC à un niveau plus élevé et plus stable. Pourriez-vous véifier cela? Un grand merci d’avance.
Bien cordialement,
Eduard
@Eduard_Hontele @DWK
Bonjour Eduard, Daniel
Merci Eduard pour vos éléments de réponse très complets, et désolé pour les difficultés que vous rencontrez avec votre nouvelle box.
De mon côté, un événement majeur m’oblige à ajourner les investigations d’environ une semaine. J’ai pris bonne note de regarder du côté de C38, et de voir ce qu’il serait possible de faire pour mieux maîtriser les variations de la composante continue (DC). J’intègrerai aussi un LM741 dans mon panel de tests, et compte-tenu que son comportement semble bien meilleur qu’un TL071, je le retiendrai sans doute pour mener les essais « multi-modulateurs ». De plus le LM741 est une référence très courante, donc du coup à privilégier.
Désolé de ce contre-temps, mais tout ne se déroule pas toujours comme on le souhaiterait …
Jean-Roger
Bonjour Jean-Roger,
Quel plaisir de revoir le LM741. Depuis les années '70, c’était l’ampli universel. Les modèles de ce temps ne sont pas en mesure de marcher avec une seule alimentation +5V. Dans le cas d’une alimentation +5V j’avais l’habitude de choisir LM321 ou LM324. (ou un autre modèle moins répandu et plus cher)
L’instant à reveiller le fidèle ampli LM741 pour les circuits +5V est arrivé? Y-a-t’il un modèle préféré? Je me souviens plusieurs modèles LM741xy.
Au sujet du BOX: Parce que le fournisseur internet m’a conseillé de consulter le vendeur des appareils qui ne marchent plus; je l’ai partagé l’adresse https://modulam.retrotechnique.org/
Bien cordialement,
Eduard
@DWK @Eduard_Hontele @Telefunken
Bonjour à vous tous,
Je me réjouis de toutes les annonces concernant les améliorations et compléments apportés au ModulAM, et je vous en félicite.
Après une absence de plusieurs semaines, j’ai totalement remis à plat le document initial de mesures, en privilégiant des investigations complémentaires à celles déjà menées de votre côté. J’ai par conséquent supprimé ce qui se rapportait aux mesures de consommation et de précision en fréquence, qui n’étaient finalement que des doublons par rapport que vous aviez déjà évalués.
Dans cette nouvelle édition en pièce jointe, un chapitre est entièrement consacré à la description des méthodes de mesures mises en oeuvre. La plupart des mesures sont réalisées sur la base de l’analyse spectrale, et dans un contexte où plus d’un modulateur est actif.
J’espère que cette version de document vous apportera des informations nouvelles et complémentaires sur les performances du ModulAM, ainsi qu’à toute la communauté. Vous pouvez bien sûr l’intégrer à votre base de documents, si vous le souhaitez. Je ne pense pas mener de mesures supplémentaires, sauf si vous identifiez d’autres points à investiguer. Toutes remarques sur le contenu, sont aussi les bienvenues.
Bien cordialement,
Jean-Roger
ModulAM-Evaluation-250410.pdf (2,2 Mo)
Bonjour Jean-Roger
Travail de pro !!!
Merci mille fois pour cette session de mesures.
Tout comme vous, je suis un amateur de métrologie et me voilà bien servi !
Je vais me délecter ce weekend à la lecture de ces mesures et en examiner attentivement les résultats et conclusions.
Il va sans dire que ce document va prendre une place de référence dans la documentation technique de ce projet, en bonne position sur le site du ModulAM.
Sachant que nous avons donné l’autorisation aux internautes et notamment à la presse technique de se « servir » dans nos documents pour illustrer leurs articles, êtes vous OK que cette règle s’applique aussi à votre document et les travaux qu’il contient ?
Je reviens vers vous dans quelques jours une fois assimilé ces mesures.
Bon weekend et encore merci de votre implication.
Bien cordialement
Daniel
Bravo a tous.
Un point me parait important c’est le taux de modulation:
100% parait idéal mais en réalité il faut plus.
Certes nos vieux démodulateurs ne sont pas capables de le gérer mais si on émet des signaux
de 15 KHz type MP3 de web radios et que la bande passante FI limite a 4.5 KHz le problème
change.
Une image du spectre global avec un SDR serait instructive.
@DWK
Bonjour Daniel,
Aucun souci, prenez tout votre temps. La priorité est avant tout les développements logiciels et matériels du ModulAM, et je constate que vous êtes avec l’équipe, dans une phase très active avec la v1.1 du logiciel et le module Bluetooth.
Quant à mon compte-rendu de mesures, vous pouvez appliquer les mêmes règles que pour vos documents concernant l’exploitation du contenu.
Bon week-end.
@Ford_Prefect
Bonjour Ford_Prefect,
Vous mentionnez vouloir atteindre, voire dépasser une valeur de 100% de taux AM.
Il n’est pas arithmétiquement possible de dépasser une valeur de 100%.
Outre la relation qui lie le niveau des bandes latérales par rapport à la porteuse exposée en page 6 du document, la relation linéaire qui existe entre le signal modulant (Emax, Emin) et l’indice de modulation est défini comme suit :
Quand m=1 Emin = 0 V et le Taux AM est de 100%). Si m > 1 (taux AM théorique > 100%), la valeur Emin serait négative, ce qui n’a pas de sens.
Cas du ModulAM
L’atteinte d’un taux AM à 100% est en réalité d’une importance toute relative. Si j’avance un argument erroné par rapport au ModulAM, Daniel pourra toujours me reprendre :
Les modulateurs AM à deux diodes tels que conçus pour le modulAM sont le résultat d’un compromis entre performances et simplicité. Ils présentent aussi le grand avantage de fonctionner avec un signal RF (fréquence porteuse) qui n’a pas besoin d’être sinusoïdal. Or, les signaux RF délivrés par le RPi Pico H sont de type TTL 3,3 V, parfaitement en adéquation avec la conception du modulateur.
De ce qui précède, il existe une limite pratique sur le taux de modulation qui est de l’ordre de 75%, cf. capture ci-après extraite du CR de mesure de Daniel en page 14.
A partir de la relation 1 et avec une hypothèse Emax = 1 V, on obtient :
Taux AM = 100% (m = 1) : Emin = 0 V, tension crête à crête signal modulant = 1 V
Taux AM = 75% (m = 0,75) : Emin = 0,14 V, tension crête à crête signal modulant = (1-0,14) = 0,86 V
Taux AM = 50% (m = 0,5) : Emin = 0,33 V, tension crête à crête signal modulant = (1-0,33) = 0,67 V
Soit respectivement des écarts sur la composante audio de -1,3 dB (taux AM = 75%) et -3,5 dB (taux AM = 50%) par rapport à un taux AM de 100%. Dans le cas d’un récepteur attaqué par un ModulAM, la perception de niveau audio sera légèrement moindre qu’un vrai signal radiodiffusé, sans plus. Dans tous les cas, on dispose d’un alignement audio cohérent entre les huit modulateurs. Ci-après l’enveloppe de modulation atteinte à 75%, associé au signal modulant.
Cas des flux WEB
Chaque modulateur est précédé d’une double cellule RC (220 ohms, 47 nF) dont la fréquence coupure à -3 dB est d’environ 5 kHz. Au-delà de cette disposition, quand on analyse statistiquement un flux WEB, les composantes à niveau les plus élevés sont toujours situés à des fréquences AF plutôt basses, garantes d’une certaine efficacité audio. Ci-après deux captures représentatives.
Bruit blanc de référence, pour vérifier la réponse amplitude-fréquence de l’analyse audio (10 minutes de capture)
Flux WEB Rire et Chansons, utilisé par ailleurs avec le ModulAM pour le CR de mesures (10 minutes de capture)
Tout est dit !
Cordialement
Jean-Roger
Merci pour ces éclaircissements détaillés.
J’avoue ne pas connaitre le schéma du ModulAM certainement parfait pour faire
revivre nos vieux coucous.
Générer et moduler 8 porteuses avec si peu de matériel est impressionnant.
Rendre cela accessible a une majorité d’adeptes ne l’est pas moins.
Bonjour Jean-Roger,
Un grand merci de faire cette analyse impressionnante. Ça me fait plaisir de voir la vitesse de progrès du projet ModulAM. Chaque jour je constate la complexité est arrivée à un niveau impossible d’arriver à cela par le boulot d’un individu. L’ajout des compétences de l’équipe du projet et des gens qui ont assemblé leur modulateur fait une chose de jamais vue.Je remercie chacun qui fait son possible pour améliorer le modulateur.
Bien cordialement,
Eduard
@Ford_Perfect
Bonjour,
J’ajouterai à la démonstration sans équivoque de Jean-Roger, que de manière pragmatique il faut se poser la question : quel est l’intérêt d’augmenter fortement le taux de modulation ?
Cette action provoque deux effets :
Le premier est positif : plus on augmente le taux de modulation, plus le rapport signal/bruit augmente, donc le « confort » d’écoute aussi.
Le second est négatif : approcher les 100% de modulation et vouloir aller au-delà provoque des distorsions très importantes du signal audio. Le récepteur, au travers des divers filtres estompent légèrement ces distorsions mais ne peut les faire disparaitre.
Il faut donc trouver un compromis entre le bruit et la qualité du signal audio.
Cette question est un vrai sujet pour les stations de radiodiffusion (en AM comme en FM d’ailleurs), car augmenter le rapport signal/bruit c’est augmenter la zone de service !
Mais dans le cas du ModulAM, c’est totalement inutile : le signal RF qui entre dans le récepteur est suffisamment élevé pour que le rapport signal/bruit du signal démodulé reste optimum.
Donc en faisant en sorte que le taux de modulation ne dépasse pas 70 à 80% on est certain de conserver une qualité constante et élevée du signal sonore diffusé par le récepteur.
Bonne journée,
Daniel
Bonjour Jean-Roger
Je me suis régalé à la lecture de votre rapport de session de mesure sur le ModulAM.
Beaucoup de rigueur et des références aux principes mis en œuvre permettent de suivre attentivement les diverses méthodologies employées.
Il est rassurant de constater que les résultats essentiels sont comparables entre nos deux sessions, malgré des procédures et des équipements de métrologie différents.
Quelques compléments d’informations :
La modulation externe de plusieurs canaux n’a jamais été en effet un objectif du cahier des charges du ModulAM.
Toutefois, certains amateurs pourraient imaginer une exploitation avec plusieurs sources audio externes simultanées.
La solution d’isolement que vous préconisez est très simple à mettre en œuvre et ne modifie en rien la structure de la platine du modulateur.
Merci pour cette investigation ; cette solution permet d’envisager un maintien des performances avec plusieurs sources analogiques externes.
En ce qui concerne le taux de modulation moyen fixé dans l’AM8 sur les flux audio issus du web.
J’ai effectué de nombreux essais sur la durée avant de déterminer le « meilleur » taux de modulation, en prenant comme base que les flux étaient bien calqués sur les recommandations d’usage en matière de niveaux crêtes.
Mais ensuite il faut compter avec le travail du loudness tel que défini pour les stations FM et Web. Il peut s’avérer très différent entre Skyrock et France Musique, pour prendre les extrêmes.
J’ai effectué des mesures cumulées sur 15 minutes, sur le principe de la « minute glissante » et déterminé un ratio pour 3 tranches de radio : les musicales, les généralistes, les classiques.
Ensuite le ratio moyen a permis de déterminer le coefficient à appliquer au modulateur (logiciel du Pico) afin d’obtenir le meilleur taux de modulation pour l’ensemble des flux, sans jamais risquer de dépasser le seuil maximum de 80% au-delà duquel la THD devient significative.
Finalement, compte tenu du niveau RF présent au niveau de l’entrée de chaque récepteur, le rapport Signal/Bruit du ModulAM est toujours supérieur à celui du récepteur lui-même, dans le contexte de nos postes TSF concernés par ce montage.
Votre document sera publié in extenso, très prochainement, sur le site du ModulAM.
Merci Jean-Roger !
Daniel
Bonjour Daniel,
Tout d’abord, merci d’avoir pris le temps de lire attentivement mon document
Vos informations complémentaires apportent des éléments de réponse à des questions que je me suis posées, et qui vont susciter quelques questions connexes !
Concernant la préconisation d’affecter un seul modulateur pour traiter la modulation externe, j’avais bien intégré cette donnée. Toutefois, compte-tenu que pour tous les modulateurs on a la possibilité de modifier la valeur de fréquence porteuse, je n’ai pas saisi l’intérêt de router potentiellement le signal audio issu de U2A vers n’importe lequel des huit modulateurs. Lors de la mise en coffret, on fait généralement le choix définitif de dédier un modulateur au traitement de la modulation externe (déport du cavalier vers un inverseur en façade). Mais peut-être comme je crois le comprendre dans votre réponse, vous laissez au niveau de chaque modulateur la possibilité d’acheminer plus d’un signal audio externe. Dans cette situation, j’imagine alors que l’utilisateur devrait alors reproduire un étage d’adaptation (ou plus !) quelque peu comparable à celui bâti autour de U2A.
Pour l’aspect taux de modulation moyen, la problématique est passionnante. Si je compare votre méthode d’analyse des flux, celle-ci privilégie une analyse temporelle glissante comparativement à la mienne qui repose sur une analyse spectrale (FFT). Dans cette dernière approche, je n’ai évidemment pas une idée de la récurrence à laquelle intervienne les crêtes de modulation. Concernant le ratio que vous avez déterminé pour chacune des trois catégories de radio, je suppose qu’il vous a permis d’aboutir à un certaine valeur d’écart relatif (dB) entre catégories extrêmes ? Peut-on aussi faire un rapprochement par rapport à des valeurs absolues exprimées en LUFS (intensité sonore) ? J’ai été très surpris sur des généralistes comme RTL et France Inter d’observer des différences importantes sur l’échelle des niveaux, sans parler d’un « loudness » relativement accentué pour RTL, cf. captures ci-après :
Flux RTL (10 minutes)
Flux France Inter (10minutes)
Le dernier point en relation avec le précédent, est justement la recommandation sur le niveau des enregistrements MP3 (par exension OGC et FLAC) déposés dans le répertoire « média ». Avez-vous une préconisation sur la valeur LUFS à privilégier dans les outils de normalisation audio (modification du facteur d’échelle) ? Suivant les outils pour les plus connus, cette correction n’est pas toujours exprimée de la même manière. Avec MP3gain, QTgain (et d’autres) la valeur standard de 89 dB correspond par exemple dans Audacity à -18 LUFS. Les valeurs se translatent de la même manière dans les deux unités, par exemple -20 LUFS correspond à 87 dB. Cela pourrait être intéressant de préciser une valeur recommandée au chapitre VI.6 de la notice générale.
Merci Daniel et à toute l’équipe, pour tout le temps et les efforts que vous consacrez au projet.
Jean-Roger
Bonjour Jean-Roger
La question du Loudness, de la puissance MPX en FM et des niveaux max admis par le régulateur/législateur est un serpent de mer, chacun contournant allègrement les règles pour avoir un « gros son dans le poste » !
J’ai beaucoup travaillé ce sujet lorsque j’étais en activité.
J’avais écris pour Radiofil un article sur ce sujet.
Le voici :
Le mauvais son de la FM - Texte +Figures - v1.1.pdf (1,2 Mo)
Vous y trouverez sans doute des éléments complémentaires à votre analyse.
Bien que datant déjà de 7 années, les grandes lignes de cet article sont toujours pleinement d’actualité, sauf que la problématique a glissé de la FM vers le streaming !
C’est un sujet passionnant car mêlant allègrement le subjectif, la mesure et la règlementation : de quoi disserter pendant des décennies, sans jamais trouver de consensus !
Bonne journée !