Le professionnalisme des ingénieurs Yamaha au service des amplificateurs de puissance


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Les activités de Yamaha ne se limitent pas aux seuls amplificateurs de puissance, ce qui ne retire pourtant rien aux compétences de Yamaha en la matière. Nous développons et fabriquons des amplificateurs de puissance depuis plus de 30 ans. Peu importe l’heure et le temps, ces amplificateurs sont la raison d’être de certains de nos ingénieurs.
Donnons la parole à ceux qui ont travaillé au développement de la nouvelle série PC01N et apprécions le professionnalisme et le sérieux dont ils font preuve dans leur mission.


Toshiro Mayuzumi
Entré chez Yamaha en 1975, Mayuzumi est resté 12 ans dans le département du service clients à Tokyo, où il s’est principalement occupé des produits audio de grande distribution et s’est forgé une solide expérience au contact des utilisateurs finaux. Transféré en 1987 au département de l’ingénierie audio professionnelle, il travaille depuis au développement d’amplificateurs de puissance et de blocs d’alimentation commutée : le projet auquel il participe actuellement vise à concevoir la prochaine génération d’amplificateurs de haute puissance et de blocs d’alimentation.


Kazuhiko Nishizawa
Entré chez Yamaha en 1986, Nishizawa a tout d’abord été chargé de la conception mécanique de produits audio de grande distribution. Il lui arrivait parfois de se faire plaisir en concevant des amplificateurs de puissance à l’aide de composants non retenus dans la fabrication des produits, car trop coûteux. Transféré en 1991 au département de l’ingénierie audio professionnelle, il a participé à des projets visant à concevoir des enregistreurs multipistes, parmi lesquels les enregistreurs MD et la console AW 4416. Il est fier d’avoir participé au développement du premier enregistreur multipistes MD au monde, le MD4. Nishizawa développe à présent des tables de mixage et des amplificateurs de puissance analogiques.


Takahiro Tashiro
Tashiro a commencé sa carrière chez Yamaha en 1985, en tant qu’ingénieur électricien chargé de la conception d’amplificateurs de puissance. Par la suite, il a participé au développement de tables de mixage amplifiées et non amplifiées. Il s’est parfois rendu en Chine afin de trouver des composants économiques et de bonne qualité. Parmi ses attributions actuelles figure la planification du développement des produits suivants : amplificateurs de puissance, tables de mixage amplifiées et non amplifiées et systèmes PA portatifs.


Takashi Handa

Shinjiro Takeda
Consultez la rubrique Ingénieurs ayant créé le DME24N/24N.

Taku Nishikori
Consultez la rubrique Ingénieurs ayant créé le DME24N/24N.

Veuillez en quelques mots nous expliquer dans quel contexte s’est déroulé le développement.

Takeda : à l’instar de la série PM pour les consoles de mixage, la série PC est le fer de lance de notre palette d’amplificateurs de puissance. Notre objectif est d’en améliorer constamment la qualité, et ce aussi longtemps que nous continuerons à vendre des amplificateurs. Comme la série PC00N date déjà de plusieurs années, nous avons mené des études en ce sens. Après avoir finalement trouvé le moyen d’améliorer très nettement la qualité du son, nous avons voulu passer aussi rapidement que possible à la phase de commercialisation. C’est pour cela que nous avons commencé le développement de la série PC01N.

Vous disposez à présent de cinq modèle au lieu de deux. Pourquoi avez-vous ajouté trois modèles à ceux de la série PC00N précédente ?

Takeda : les marchés cibles du PC01N sont les secteurs du son live et du son installé. En général, les clients du secteur du son live ont besoin de puissance, et les anciens amplificateurs PC00N suffisent à satisfaire la plupart de leurs besoins. En revanche, le secteur du son installé développe des projets très diversifiés qui requièrent des paramètres de puissance multiples, variant selon les haut-parleurs utilisés. Une gamme limitée à deux modèles ne suffit donc pas à couvrir certains besoins du marché. Cette fois, nous avons donc ajouté quelques modèles pour répondre aux besoins de la plage comprise entre 200 et 700 W, un segment très représenté sur ce marché.

Tashiro : les projets d’installation s’échelonnent entre 100 W et plus de 1 kW. La série PC01N gère les plages comprises entre 200 W et 1 kW et peut répondre aux attentes des projets de petite et moyenne envergure. Nous prévoyons la commercialisation de modèles supplémentaires pour élargir le champ d’action des clients.

Quelles sont les modifications intervenues depuis la dernière série ?

Takeda : nous avons réduit la fréquence de coupure du filtre passe-haut (HPF) de 40 à 20 Hz. En général, un système audio intégrant la série PC utilise des processeurs multifonctions (DME24N/64N) ou des processeurs de haut-parleurs avant les amplificateurs de puissance, ce qui permet d’utiliser un filtre HPF pour simplifier la protection des haut-parleurs sur ces processeurs. L’utilisation d’un filtre HPF dans la série PC répond à un besoin, celui de supprimer les basses fréquences du domaine audible.

Tashiro : nous avons également pensé à le rendre compatible avec le caisson de basses que nous sommes en train de développer, ce qui permet de reproduire les fréquences jusqu’à 20 Hz. Autre information importante, ces amplificateurs sont sans plomb et respectueux de l’environnement, car ils se conforment à la norme RoHS*, une nouvelle directive européenne de protection environnementale.
*Restriction of the use of certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment (restriction de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les matériels électriques et électroniques)

Il est difficile de se démarquer dans le domaine des amplificateurs de puissance. Quel est le principal attrait de cette série ? Quels sont ses avantages sur les autres amplificateurs ?

Tashiro : le principal avantage est la résolution du son. Aussi simple que cela puisse paraître, c’est l’un des facteurs les plus importants pour les amplificateurs de puissance destinés aux applications audio commerciales. La série PC01N se caractérise par un son « cristallin », aussi transparent et limpide que du cristal.
Nous avons employé la technologie « EEEngine » pour obtenir ce son cristallin. Initialement développée par Yamaha pour augmenter le niveau d’efficacité, cette technologie permet de résoudre les deux principaux problèmes des amplificateurs de classe D, à savoir la non-linéarité de la réponse de fréquence et le facteur d’amortissement dans les basses. Grâce à la technologie « EEEngine », les amplificateurs PC01N disposent aussi bien du niveau d’efficacité élevé des amplificateurs de classe D, que de la linéarité des amplificateurs de classe AB.
Cette technologie permet d’acheminer l’énergie électrique jusqu’aux haut-parleurs en minimisant les pertes, ce qui contribue à grandement réduire la charge sur le bloc d’alimentation. Les répercussions sur la qualité du son sont les mêmes que celles observées avec un bloc d’alimentation de grande capacité.
Pour résumer, la série PC01N se démarque par l’association d’un son de résolution supérieure à une technologie de haute efficacité.

Quel accueil lui ont réservé les testeurs ?

Tashiro : le résultat a été très intéressant. Lors des évaluations, nous nous sommes référés à des amplificateurs de puissance provenant de divers fabricants. La plupart des ingénieurs du son live ont salué le PC01N, tandis que les ingénieurs d’enregistrement ont choisi des amplificateurs fournis par d’autres fabricants.
La raison est simple. Les ingénieurs du son live ont écouté les amplificateurs en imaginant le son qu’ils fourniraient dans leur environnement de travail (des théâtres ou des stades), alors que les ingénieurs d’enregistrement ont évalué la qualité du son produit dans la pièce de test et l’ont jugée en conséquence. Les amplificateurs de puissance comme ceux de la série PC01N ne conviennent pas à l’écoute statique d’une musique présentant un volume relativement faible (comme si l’on écoutait un CD à la maison par exemple). Leurs spécifications sont fondamentalement différentes de celles des amplificateurs hi-fi. Les ingénieurs du son live le savent bien. C’est la raison pour laquelle ils ont apprécié les amplificateurs PC01N. Dans les applications live nécessitant un « agrandissement » du son, la priorité doit être accordée à la résolution. Les préférences personnelles n’entrent pas en ligne de compte. En d’autres termes, vous devez être capable de reproduire précisément le profil des différents « matériels », c’est-à-dire de chaque instrument de musique et de chaque voix, avant de créer le son de votre choix.

A présent, pouvez-vous nous parler de la principale difficulté que vous rencontrée au cours du développement ?

Mayuzumi : comme le disait Tashiro-san, ces amplificateurs de puissance Yamaha sont les premiers conçus sans plomb. Nous avons tout d’abord dû modifier les spécifications et les matériaux de nombreux composants.

Nishizawa : trouver un moyen d’atteindre une qualité de son supérieure a été ma plus grosse difficulté. J’ai constaté que les pièces mécaniques avaient des répercussions importantes sur le caractère du son. Aussi, j’ai analysé en profondeur les caractéristiques mécaniques de chaque pièce. Cela nous a permis de découvrir que les matériaux et le revêtement du châssis inférieur influaient grandement sur l’amortissement des vibrations et par voie de conséquence sur le résultat des évaluations. Nous avons essayé divers matériaux et revêtements pour supprimer les vibrations inutiles qui risquaient de nuire à la qualité du son. Lorsque les prototypes ont émis le son que nous recherchions, un son parfait, je me suis senti récompensé.

Mayuzumi : sauf erreur de conception, le développement d’un amplificateur de puissance donne en général lieu à une qualité de son acceptable. Le plus difficile et aussi le plus important est de dépasser ce stade, en identifiant un objectif et des moyens d’action. Nous avons commencé par nous pencher sur des problèmes en apparence insignifiants, mais en réalité très importants pour la qualité du son. Petit à petit, des solutions sont apparues.

PC9501N front

PC9501N rear

Pourquoi ces amplificateurs ont-ils des capacités de connectivité ? Comment fonctionnent-ils ?

Takeda : comme je l’ai dit au tout début, ces amplificateurs sont en tout premier lieu destinés aux systèmes de son installé. Le PC01N est tout particulièrement réservé aux salles de concert, aux théâtres et aux églises, des lieux extrêmement exigeants en matière de qualité du son. Ces espaces disposent en général de cabines d’amplificateurs situées à l’écart des cabines de contrôle. C’est pour cette raison que nous avons rendu les amplificateurs PC01N pilotables et contrôlables à distance à l’aide du ACU16C (unité de contrôle des amplificateurs) et du NHB32C (concentrateur réseau). De même, ces fonctions de contrôle à distance et de surveillance devraient s’avérer très pratiques dans les stades où vous avez besoin de placer des amplificateurs de puissance en divers endroits.

Nishikori : deux types de mise en réseau sont actuellement prisés. Il s’agit de la mise en réseau audio (avec CobraNet par exemple) et de la mise en réseau à des fins de contrôle distant.
Depuis 10 ans, nous étudions les technologies de mise en réseau à des fins de contrôle distant et avons doté certains de nos produits de ces technologies. Par exemple, nous avons équipé le DME24N et le 64N d’un port Ethernet sur le panneau arrière, ce qui les rend contrôlables via un réseau TCP/IP. Comme le disait Takeda-san, on nous demande des amplificateurs de puissance dotés de capacité de mise en réseau, raison pour laquelle nous avons ajouté des fonctions de contrôle aux amplificateurs PC01N. Ils disposent d’un capteur d’alimentation, d’un capteur thermique et d’une UC pour les fonctions de contrôle internes.
En toute honnêteté, doter ces amplificateurs de fonctions de contrôle à distance n’a pas été une tâche aussi facile que nous l’aurions pensé. Les amplificateurs de puissance sont par nature des produits monofonctionnels et les priorités vont en général à la qualité du son, à la fiabilité, à la légèreté, à un faible encombrement, à une consommation d’énergie réduite, etc. L’ajout de fonctions de contrôle génère de nombreuses difficultés : comment sécuriser l’espace dans le châssis, comment réduire les coûts générés par les pièces supplémentaires, comment maintenir le bruit à un niveau suffisamment faible, etc., etc. Nous nous sommes efforcés de résoudre ces problèmes et je crois que nous y sommes parvenus. Nous les avons dotés de fonctions de contrôle sans compromettre la qualité du son.

Le marché des amplificateurs de puissance est dominé par la forte concurrence qui règne entre les nombreux fabricants. Comment faites-vous pour survivre dans ce monde féroce ?

Tashiro : il est très difficile de se démarquer en termes de fonctionnalités et la valeur d’un produit dépend surtout d’autres facteurs comme la fiabilité, la qualité du son, le service après-vente, etc.
Nous sommes fiers de la renommée que nous avons su acquérir sur le marché grâce à la fiabilité et à l’efficacité de nos services, mais je crois que nous devrions aller encore plus loin et donner à nos amplificateurs un plus large écho sur le marché. J’aimerais faire connaître la valeur véritable des amplificateurs PC01N à un plus grand nombre de personnes.
Nous devrions aussi poursuivre sur notre lancée et doter chacun de nos produits de capacités de connectivité, des consoles de mixage aux amplificateurs et aux haut-parleurs. Les amplificateurs de puissance doivent passer du stade de simples amplificateurs à celui de composants à part entière d’un système réseau.

Yamaha possède une longue expérience en matière de conception et de fabrication d’amplificateurs de puissance. Le premier produit date des années 70, si ma mémoire est bonne. D’après vous, quel est le modèle ayant le plus marqué une aussi longue histoire ?

Mayuzumi : c’est un modèle récent, le PC9500N. Au début, nous avons sous-traité la conception de son bloc d’alimentation commutée, mais faute de pouvoir obtenir le résultat escompté auprès de la société employée, nous avons dû stopper le projet à mi-parcours et le récupérer. La mise au point de la sortie continue de 3 KW m’a vraiment enthousiasmé.
En ce qui concerne les anciens modèles, je garde un souvenir impérissable du PC4002M. A cette époque, les coûts n’étaient pas une préoccupation majeure, car le cours du yen japonais était assez faible et nous avions toute latitude dans nos projets. Par exemple, nous avons monté une plaque de cuivre sur une carte de circuit imprimé pour le câblage de la sortie et de l’alimentation.

Tashiro : à mon avis, c’est le H7000 qui fait date. C’est le premier produit doté de la technologie « EEEngine ».
L’utilisation de la technologie PWM (Pulse Width Modulation, modulation de la largeur d’impulsion) dans les amplificateurs de puissance à très haute efficacité nécessite la reconversion des signaux numériques de forte intensité en signaux audio à l’aide d’une bobine. Il arrive parfois que cette bobine génère des problèmes de détérioration de la réponse de fréquence et de distorsion qui ne se produisent jamais dans les amplificateurs de classe AB ou H. Nous sommes cependant parvenus à les résoudre avec la série H.

Pour terminer, pouvez-vous nous parler des difficultés rencontrées par un ingénieur concevant des amplificateurs de puissance ?

Mayuzumi : comme je l’ai déjà dit à plusieurs reprises durant cette interview, il est difficile de se démarquer en matière d’amplificateurs de puissance. La conception d’un amplificateur de puissance original est une tâche très ardue. Et pourtant, nous devons sans cesse nous démarquer. C’est vraiment là que réside toute la difficulté.

Merci pour le temps que vous nous avez accordé aujourd’hui.