Démystifions la FM Le sujet est résolu

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banzai
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Re: Démystifions la FM

Message par banzai » 30 déc. 2017, 13:05

beau boulot pédagogique bravo, il n'est souvent pas simple d'expliquer tout ça de façon accessible à tous :-B
des tubes, une paire de 38, du beryllium , du vinyle, et en avant la musique

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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 30 déc. 2017, 16:18

Sur le plan pratique pour reconnaître les parties en utilisation voici la partie HF, OL et mélangeur d'un tuner Hitachi FT440
(Cette fois j'ai emprunté la photo à Freddy sur le forum)
Hitachi FT-440 (3).JPG
Hitachi FT-440 (3).JPG (52.49 Kio) Vu 5609 fois
Hitachi FT-440 (2).JPG
Ne vous ruez pas sur les tournevis :-lol2
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Re: Démystifions la FM

Message par antaresbluespirit » 30 déc. 2017, 21:38

Bonsoir, :-H

j'ai découvert tardivement le sujet, très belle démystification, merci Jean Pierre! :-J

Une occasion de raviver l'époque de la FM de qualité et des amplis tuner associés... ( je recape un TR2075 made in Norway)

Ayant vécu dans l'est de la France (année 70/80)les frontaliers proches de l'Allemagne appréciaient les transmissions FM venant de RFA

Le niveau de qualité était exceptionnel ,les transmissions n'étaient pas compressées avec une transparence incroyable! ( davantage compressée chez nous )

Pour mémoire après la seconde guerre mondiale, l'Allemagne fût contrainte à un rayonnement limitée de l'ensemble de la radiodiffusion ,les bandes PO,GO et OC proscrites ,seul la FM à la portée plus limitée leur était autorisée..

Ils développèrent une qualité de radio diffusion FM stèréo de référence incroyable avec pour source ,le direct ou des machines tournantes genre EMT 927/930 ou MAGNETOPHONE STUDER c37!!!, dans les deux cas la rolls...

Pour autant ,chez nous l'ORTF diffusait des concerts en direct du studio 104 le dimanche soir vers 20h 30 de mémoire..

La qualité de la "stéréo" FM n'était pas en reste avec les prises de son réalisées avec les couples de micro ORTF 110° équipés de shoeps..Dans la régie on trouvait en monitoring les 4050 Elipson ORTF!

Il arrivait fréquemment que l'ingé son "oubliait" de compresser compte tenu du fait qu'à la reception les auditeurs n'étaient pas censés avoir le matériel à la hauteur, alors quel bonheur, sur les pièces de théatre, la stéreo de phase si bien respectée permettait de visualiser le déplacement des comédiens avec une reproduction de bruits d'estrades divers qui traversaient le salon !

j'avais simplement dans ce salon une paire de G150 / H100 Audiotec avec filtre passif externe, elles furent remplacées par les fameuses 4050 qui "récoltaient" l'acoustique du studio 104!

(A ce propos, tout comme pour les audiotec ,je n'ai toujours pas compris ,avec le recul 35 ans plus tard, pour quelles raisons valables je m'en suis séparé! (seule l'inconscience d'un jeune audiophile en apprentissage est la seule réponse censée qui puisse justifier un tel acte) :-M

la FM demeurait la meilleure source potentielle que l'on ait réalisé pour une diffusion grand public, sachez le jeunes gens qui s'intéressent au Vintage! ;)

Elle ne tardera pas à disparaitre définitivement de la surface de la planète, profitez de vos tuners sur les quelques emissions écoutables en directe quant bien même il faille faire avec les compressions de la "loundness war" !!!

Merci encore Jean Pierre d'avoir évoqué le principe des circuits à travers les entrailles des récepteurs :-B

Raymond

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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 31 déc. 2017, 08:27

Bonjour Raymond,
Tu évoques une grande époque de la FM en France et des grandes émissions de l'ORTF.
Malheureusement à l'époque peu d'auditeurs disposaient de moyens d'écoute appropriés à une bonne réception FM, mettant en valeur la qualité de la transmission avec des prises de son avec la tête Chardin et non une foule de micros remixés au gré de l'ingénieur du son au détriment de l'image sonore réelle.
Que dire si non de l'arrivée des traitements de son plus furieux les uns que les autres dans le seul but d'avoir un son "plus fort" que le concurrent, dans l'autoradio au détriment de la dynamique initiale de l'oeuvre.
J'en parlerai un peu plus tard.
Le développement de la réception FM a vécu un grand boum après 81, avec la libérisation de la FM.
Personnellement je me souviens avoir installé mon premier récepteur FM mono automobile en 1967, un Philips, il n'y avait à l'époque que 3 stations sur la bande, et lors de déplacements il arrivait que le récepteur reste muet faute de couverture.
Souvenirs souvenirs ....
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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 04 janv. 2018, 10:34

En espérant ne pas vous lasser et après une petite pause festive reprenons la tâche entamée.
Nous avons suffisamment débroussaillé le terrain pour attaquer l'analyse d'un tuner simple Sansui AT310 dont voici le schéma:
Sansui310 synoptique.jpg
Les cadres colorés correspondent chacun à une fonction précise
- en rouge la tête HF et le mélangeur qui donne la FI 10.7Mhz
- en vert clair la partie FI et démodulation
- en bleu le décodeur stéréo
- en violet l'indication du niveau de signal
- en jaune clair la partie AM ici PO que nous ne verrons pas, le principe est identique sauf la démodulation.

Regardons un peur ce qui se passe dans la partie FIL'amplification du signal FI se fait par les transistors TR201, TR202, et le circuit intégré TA7061.
Entre chaque transistor nous trouvons les CFS, qui sont des filtres céramiques, il jouent le même rôle que les circuits accordés T203 et T204 à la différence qu'ils n'ont pas besoin dêtre accordés, il le sont par construction et qu'ils présentent une sélectivité plus importante, et sont parfaitement centrés sur la FI
Il en existe différents modèles de bande passante plus ou moins étroite, ce qui permet de sélectionner plus ou moins énergiquement le signal à recevoir.
Le réglage principal sur la FI de ce tuner, sera d'obtenir le maximum de signal 10.7 à l'entrée de TR201.

Une fois que notre FI 10.7Mhz est bien filtrée le circuit intégré TA7061 assure une amplification maximum et la limitation du signal.
Notre signal reçu par le tuner, comme tout signal radio est l'objet de parasites qui se traduisent par des pointes sur le signal qui se retrouve sur la FI, l'étage limiteur, amplifiant au maximum ce signal va raboter, les pointes parasites et si le signal reçu à l'entrée du tuner est suffisant, on aura à l'entrée du démodulateur un signal à 10.7Mhz toujours modulé en fréquence d'amplitude constante.
Sa fréquence va conc varier entre 10.7Mhz +/-75Khz que j'appellerai ensuite F+ et F- pour la facilité d'inscription sur les diagrammes.

La partie démodulation est constituée par l'ensemble transfo diodes T201 T202 D201 D202
A suivre
Modifié en dernier par balvenie le 12 janv. 2018, 15:31, modifié 1 fois.
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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 06 janv. 2018, 16:22

Voyons maintenant la démodulation qui va nous délivrer le signal audio, ou plus exactement un signal composite dit multiplex en abrégé MPX.
Ce signal contient toutes les informations diffusées par l'émetteur a savoir:
- le signal audio codé stéréo ou pas
- la sousporteuse à 19kHz en stéréo, il n'y en a pas en mono
- le signal RDS sur une sous porteuse à 57kHz
- éventuellement les datas du signal DARC mais ceci n'est pas utilisé en France.

Revenons, sur la courbe de réponse d'un circuit accordé
images.jpg
images.jpg (6.36 Kio) Vu 5521 fois
Cette courbe montre la tension aux bornes du circtuit en fonction de la fréquence du signal qui circule dans ce circuit.
A la résonnance, la tension est maximum et décroit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la fréquence de résonnance.
fcentree.jpg
fcentree.jpg (46.6 Kio) Vu 5521 fois
Envoyons sur notre circuit accordé sur 10.7 MHz en rouge un signal FI modulé en fréquence variant entre F+ et F- en vert plus et moins étant par exemple 75kHz
On s'aperçoit que l'on obtient une tension d'une certaine valeur mais que cette tension varie très peu voire pas du tout, notre signal n'est pas démodulé.
Décalons notre circuit accordé par exemple sur 11MHz.
discri simple.jpg
discri simple.jpg (26.05 Kio) Vu 5521 fois
Notre signal FI à 10.7MHz +/- la modulation, se retrouve sur le flan de la courbe et pour F+ on obtient U+ et pour F- on obtient U- ce qui nous donne une tension aux bornes circuit accordé qui varie amplement au gré de la variation de fréquence :-hap
Notre signal est pratiquement démodulé.

Maintenant utilisons deux circuits l'un décalé en dessous de 10.7 MHz l'autre au dessus comme ci dessus
courbe en s2.jpg
courbe en s2.jpg (58.55 Kio) Vu 5521 fois

On obtient l'effet double du circuit simple et si l'on trace le graphique de la tension récoltée avec ce dispositif en fonction de la fréquence on obtient la fameuse courbe en S le Graal de la bonne réception FM
Les tensions développées aux bornes du circuit sont redressés par des diodes, filtrées pour supprimer le maximum de la HF 10.7 résiduelle et constituent notre beau signal MPX

Voici un schéma de réalisation pratique ou l'on voit les deux circuits accordés sur deux fréquences décalées et les diodes de redressement
discri.jpg
discri.jpg (27.71 Kio) Vu 5521 fois

Ce mode de démodulation est dit à discriminateur et il en existe en gros deux schémas sur le même principe, suivant que les circuits accordés décalés sont en phase ou opposition de phase, les diodes de redressement seront dans le même sens ou en sens opposé.

Ce circuit se rencontre sur les tuners vintage, maintenant on fait appel à des circuits intégrés qui sont souvent basés sur un PLL (phase lock loop) circuit que nous avons vu sur la constitution de l'émetteur. Pour mémoire un PLL compare un signal d'orgine à un oscillateur de référence et délivre un signal d'erreur qui dans le cas d'un PLL va servir à corriger le signal d'origine,.
Ici nous le faisons fonctionner à l'envers.
Notre FI à 10.7MHz variant de +/-75kHz est comparée à un signal fixe à 10.7MHz et le détecteur de phase va délivrer un signal correspondant à la variation de fréquence, qui dans notre émetteur avait été générée par notre signal audio. Ce signal est donc bel et bien notre signal MPX
phase detector.png
phase detector.png (23.4 Kio) Vu 5521 fois
Pour l'instant nous avons donc un signal MPX qui n'est pas encore décodé stéréo.
Rendez vous à bientôt pour la suite et fin
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Re: Démystifions la FM

Message par richard » 06 janv. 2018, 18:06

Merci de nouveau Jean-Pierre pour ce cours FM :-B

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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 07 janv. 2018, 10:21

Pour terminer, examinons le décodeur stéreo.

Faisons hyper simple car le codage et décodage stéréo sont des opérations complexes
A l'origine de la diffusion en stéréo on a eu recours à plusieurs systèmes comm :
- utilisation de deux fréquences FM pour émettre les canaux droite et gauche
- utilisation d'une fréquence FM et d'une fréquence AM
On trouve encore certains tuners utilisant ces techniques, mais ils n'ont plus qu'un intérêt historique pour collectionneur.

De nos jours l'émetteur diffuse un signal multiplex MPX composé de la façon schématique suivante
codeur.jpg
codeur.jpg (23.44 Kio) Vu 5505 fois
Les signaux droite et gauche passent d'abord par un filtre passe bas à 15kHz, ce qui fait qu'en réception FM, la bande passante audio est limitée à 15kHz. Les super tweeters allant au-dessus de 15kHz n'auront rien à faire au-delà des 15kHz
Un additionneur crée un signal G+D qui assure la compatibilité mono
Un autre sommateur fait la différence G-D.
Un oscillateur à 19kHz est doublé pour donner du 38kHz.
Ce 38kHz hache le signal G-D et enfin un sommateur ajoute le 19kHz à tous ces signaux pour constituer le signal MPX
Pour simplifier, disons que le signal audio est découpé au rythme du 38kHz, pour envoyer sur tantôt le signal Droite tantôt le signal Gauche.

Le rôle du décodeur sera donc de redécouper le signal MPX en tranches à 38kHz pour retrouver les signaux D et G
Il faudra bien entendu que ce découpage soit synchrone avec celui qui a été fait à l'émission, et c'est pour cela que l'on insère dans le MPX le 19kHz qui est à la base du découpage après doublage en 38kHz.
Le décodeur va effectuer les opérations inverses.

Le principe est le suivant:
deccodeur.jpg
deccodeur.jpg (23.52 Kio) Vu 5505 fois
Voyons sur notre tune modèle vu plus haut comment cela fonctionne en pratique
decod.jpg
decod.jpg (147.34 Kio) Vu 5505 fois
En bleu nous avons le signal MPX qui est amplifié, filtré pour éliminer le 19kHz
Le signal MPX est envoyé sur un étage qui amplifie et filtre le 19kHz qui est alors doublé par les diodes qui fonctionnent en redressement double alternance, le signal sinusoïdal 38kHz obtenu est amplifié par le transistor suivant.

Le décodeur stéréo proprement dit est constitué par le transformateur qui reçoit en son point milieu le signal MPX et par couplage le 38kHz
Le 38kHz sur l'alternance positive va débloquer les diodes D403 et D404, libérant le circuit rouge et sur l'alternance il débloque D405 D406 libérant le circuit vert, chacun correspondant à une voie droite ou gauche.
Ces signaux seront par la suite filtrés plus ou moins sommairement pour éliminer les résiduelles de 19 et 38kHz, qui peuvent poser problème en particulier sur les magnétos à K7 en se mélangeant au signal de pré-magnétisation pour donner une sifflante plus ou moins audible.


Voilà, j'ai voulu rester dans le domaine de la vulgarisation, on aurait pu développer davantage, et je m'excuse auprès des spécialistes d'être reste simple
Merci à ceux qui ont pris la peine d'ajouter commentaires et encouragements.
Modifié en dernier par GwiR le 07 janv. 2018, 21:06, modifié 1 fois.
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Re: Démystifions la FM

Message par pvphil » 07 janv. 2018, 10:28

balvenie a écrit : 07 janv. 2018, 10:21
Voilà, j'ai voulu rester dans le domaine de la vulgarisation, on aurait pu développer davantage, et je m'excuse auprès des spécialistes d'être reste simple
Merci à ceux qui ont pris la peine d'ajouter commentaires et encouragements.
Tu plaisantes ?/? :)(: :-J Merci. :-Mer

Je vais éditer et imprimer tes posts pour me faire un memento spécial FM. :-J


Juste une petite précision, à quel endroit déjà, est pris le signal pour commander le petit voyant de FM Stéréo ?

Je voudrai bien me rajouter ça, à l'occasion, ça sur le démultiplexeur Heathkit AC-11.

Le schéma est la :

https://www.vintage-audio-heritage.fr/v ... +11#p34925


Merci à toi et bon dimanche,

va:-)
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Re: Démystifions la FM

Message par balvenie » 07 janv. 2018, 10:46

Merci Philippe.

Pour le voyant stéréo:
lorsque le transistor ampli 38kHz trouve le 38kHz et l'amplifie il consomme du courant à travers les résistances en jaune.
La chute de tension entre ces résistances appliquée à la base du transistor en jaune, le débloque et allume le voyant en violet.
Dans ce montage la luminosité du voyant indique sommairement la qualité de la réception stéréo.
voyant.jpg
voyant.jpg (131.89 Kio) Vu 5560 fois
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