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Bancs d'essai

NAD D3020 : Test amplificateur haute qualité sonore

Par Philippe Daussin |

Test NAD D3020 : Découvrez l'amplificateur haute qualité sonore de la marque NAD à l'aide de notre banc d'essai Qobuz écrit par nos amateurs de l'audio. Fin des années 70, un tsunami nommé NAD 3020 vient bouleverser l'ordre établi dans le monde des amplificateurs HiFi : d'un côté les modèles pas chers et pas musicaux, de l'autre ceux qui sont chers et musicaux. Le NAD 3020 prouve qu'avec lui le prix ne fait rien à l'affaire et, tout en connaissant immédiatement un grand succès, inaugure une nouvelle race d'amplificateurs dont son descendant, le modèle D3020, aspire à renouveler l'exploit avec une amplification numérique.

En 2013, à l'occasion de son quarantième anniversaire, NAD présentait une nouvelle série composée de trois appareils dédiés à la musique dématérialisée et adoptant une présentation moderne et très originale rompant radicalement avec les canons classiques et plus ou moins figés de longue date de la marque.

Cette série comporte un DAC USB, le D1050, que nous avons eu l'occasion de tester et de récompenser par une Qobuzissime, un amplificateur avec lecteur réseau, le D 7050 "Direct Digital Network Amplifier" dans lequel le signal transite quasiment de bout en bout en numérique, sa conversion en analogique n'ayant lieu qu'au niveau de l'amplificateur de puissance, et enfin le modèle D3020, un amplificateur avec DAC USB-S/PDIF et Bluetooth aptX, objet de ce banc d'essai.

En adoptant D3020 comme référence, cet amplificateur rend hommage au célèbre best-seller de l'histoire de l'amplification, le NAD 3020 apparu en 1978 et archétype des "petits" amplificateurs pas chers et capables de rivaliser en musicalité avec des appareils de catégories de puissance et de prix bien supérieurs, et se présente comme son digne successeur "numérique".


Cette idée de concevoir un amplificateur numérique abordable capable de devenir "une référence" comme son ancêtre est venue au constructeur après le succès de l'amplificateur M2 Direct Digital Amplifier ne convertissant le signal qu'en bout de chaîne et sur lequel nous avions fait un petit topo dans le banc d'essai du convertisseur numérique analogique M51 de la Masters Series de NAD.

Ne pouvant reprendre, pour des raisons de coût, les technologies utilisées sur l'amplificateur M2 afin de parvenir à obtenir des performances de très bons niveaux susceptibles de répondre à ses ambitions, NAD a redéfini la structure du D3020, laquelle est illustrée par le visuel ci-dessous.



Présentation

Le NAD D3020 se présente sous la forme d'un boîtier entièrement noir assez étroit et aussi haut que profond pouvant être utilisé verticalement (de préférence pour pouvoir lire les indications en façade) ou horizontalement.

La mise en marche ainsi que la sélection de source se font par des touches sensitives situées sur le dessus du boîtier et un gros bouton à rotation sans fin permet le réglage de volume. La source sélectionnée et le volume de sortie (atténuation en dB négatif) s'affichent au travers du plastique translucide de la façade.

Une jolie petite télécommande de couleur noir satiné, aussi agréable à l??il qu'au toucher, mais aux pictogrammes à la limite du visible, reprend les commandes de l'appareil et y ajoute le contrôle du lecteur logiciel lors de l'utilisation de l'entrée USB (lecture/pause, sauts de plage avant et arrière).

Connectique

Quatre entrées numériques "physiques" au menu du D3020, une USB B asynchrone pour reproduire les fichiers audio lus depuis un ordinateur, une entrée S/PDIF coaxiale et deux entrées optiques, l'une au classique standard Toslink, l'autre combinée avec le connecteur Jack 3,5 mm servant également de seconde entrée auxiliaire analogique, la première étant affectée à une paire de prises Cinch, et une cinquième entrée numérique sans fil sous forme de la liaison Bluetooth aptX, donc avec une qualité très proche de celle du CD.


Pour les sorties, on trouve une prise Jack 3,5 mm pour brancher un subwoofer amplifié et les deux paires de borniers pour les haut-parleurs acceptant des fiches banane ou des fils dénudés. Le petit bouton marqué "service" sert également à activer ou désactiver le renforcement du niveau de grave, repéré "Bass EQ (Service)" sur les appareils de série, une indication "bass" s'affichant alors en façade.

Fabrication

Le D3020 est constitué de deux demies coques en plastique et d'un ensemble monobloc façade et face supérieure en plastique translucide fumé noir laissant apparaître les commandes tactiles et les divers affichages.


L'ensemble de l'électronique est monté en en un bloc solidaire et rigide qui se glisse à la manière d'un tiroir dans le boîtier en plastique. On peut remarquer que l'alimentation, de type à découpage, est isolée du reste de l'électronique et reçoit un cache de protection.

La photo ci-dessous permet de voir le clavier tactile et le réglage de volume par encodeur optique (comptage ou décomptage des impulsions générées par coupure d'un faisceau lumineux).


Carte numérique

L'entrée USB est interfacée par un circuit Texas Instruments TAS1020B fonctionnant uniquement en USB Audio 1.0 et ne prenant donc en charge que les signaux numériques jusqu'à 24 bits à 96 kHz.

La commutation des signaux I2S en provenance de ce circuit et des signaux S/PDIF arrivant des entrées coaxiale et optique est assurée par un récepteur Cirrus Logic CS42528 fonctionnant également en CODEC (codeur décodeur) huit canaux jusqu'à 192 kHz sur 24 bits. Ce circuit numérise également les signaux analogiques provenant des deux entrées de la face arrière.

Ces huit canaux sont utilisés en stéréo par groupe de quatre et les signaux sont additionnés afin de procurer un meilleur rapport signal sur bruit, celui-ci se trouvant augmenté dans un rapport de ?n, n étant le nombre de DAC. Ce qui nous donne ici un rapport de ?4 ou 2, soit 6dB de gain sur le rapport signal sur bruit.


Le filtrage des signaux issus des DAC est assuré par des filtres actifs construits autour de classiques amplificateurs opérationnels à faible bruit NE5532.

Vient ensuite un circuit de réglage de volume NJW1194 fabriqué par JRC (Japan Radio Company) commandé électroniquement par un bus série, affichant d'excellentes caractéristiques et intégrant un filtre de tonalité débrayable sur chaque canal, dont NAD se sert pour proposer le renforcement le grave (fonction "Bass EQ").

Dans la partie supérieure gauche de la photo on peut voir le module de réception Bluetooth aptX et sur sa gauche la partie pré amplification utilisant un amplificateur opérationnel NE5532 entouré de nombreux composants passifs et actifs (diodes, transistors). Juste à ses côtés se trouve l'amplificateur pour casque, un LME49860 de Texas Instruments.

Dans la partie droite, on remarquera diverses alimentations faisant usage de régulateurs intégrés AMS1117 ainsi que le micro contrôleur de gestion, un modèle Microchip PIC24FJ128.

On peut voir sur l'autre face de cette carte, pas très loin du connecteur USB, les deux quartz destinés à la synchronisation du TAS1020B avec les signaux numériques échantillonnés à 44,1 kHz et multiples ou avec ceux échantillonnés à 48 kHz et multiples.


Les deux gros condensateurs rouges à couche plastique de marque Wima situés au milieu de la carte servent à la liaison entre le réglage de volume et le circuit de pré amplification. Sur leur droite, légèrement en haut, un amplificateur opérationnel TL082 entouré de diodes semble monté en redresseur et est probablement destiné à piloter l'écrêtage doux (soft clipping).

En ce qui concerne l'écrêtage doux, il faut savoir que l'amplitude des signaux en sortie d'un amplificateur ne peut dépasser celle existant entre l'alimentation positive et l'alimentation négative (ce qui semble logique).

Lorsque cette amplitude devient plus importante que la limite imposée par les alimentations parce que l'on écoute aux maximum de la puissance que peut fournir un amplificateur, il y a saturation et les signaux sont écrêtés, c'est-à-dire que les sommets positifs et négatifs de ces signaux sont tout simplement rabotés.

Ce phénomène est très désagréable à l'écoute et peut mener à la destruction des tweeters même si la musique ne contient pas spécialement beaucoup d'aigus, tout simplement parce que l'écrêtage génère toutes une série d'harmoniques à des fréquences qui peuvent être élevées, dont certaines que l'on n'entend pas forcément, et que ces harmoniques contiennent beaucoup d'énergie.

Le principe de l'écrêtage doux est de faire en sorte qu'il n'y ait pas de rabotage au niveau des étages de sortie afin de se prémunir des inconvénients qui viennent d'être cités.

On peut voir sur le visuel ci-dessous, à gauche, un signal écrêté sauvagement par dépassement des tensions d'alimentation de + ou - 30V. A droite, un signal de + ou - 28V d'amplitude ne subit aucune distorsion, tandis qu'avec un circuit d'écrêtage doux un signal de + ou - 32V d'amplitude, dépassant donc les limites des alimentations, n'est pas brutalement raboté mais adouci au niveau des crêtes.

Visu d'après http://www.tubecad.com/2006/05/blog0066.htm


L'amplification

NAD utilise un amplificateur à découpage UcD102 d'origine Hypex electronics. Comme on peut le voir sur la vue ci-dessous, cet amplificateur n'est pas intégré dans un module mais réalisé avec un nombre important de composants discrets et deux circuits intégrés standards, un HEF4093 (circuit logique CMOS comportant quatre portes "NAND trigger") et un double comparateur LM393 pilotant les transistors de découpage.


Ceux-ci, visibles sur leur radiateur sur la photo ci-dessous, sont des modèles MosFet International Rectifier IRFB4019 conçus spécialement pour l'amplification à découpage.


Les gros condensateurs électrochimiques noirs sont associés au selfs placées avant les borniers pour haut-parleurs afin de filtrer les résidus de découpage, selfs qui sont visibles sur la photo ci-dessous.


Les entrées analogiques prennent également place sur cette carte ainsi que les régulateurs de tension linéaires servant à alimenter la partie numérique et la partie analogique.

Utilisation, écoute

Avec Foobar2000, le D3020 ne propose pas de mode Kernel Streaming (KS), aussi pour pouvoir bénéficier d'une lecture bit perfect il faudra choisir le mode ASIO et éventuellement installer ASIO4ALL sur son ordinateur et aussi le support ASIO sur Foobar2000.


Retour à l'un de nos standards de test favoris, la Fantasia on British Sea Songs de Henry Wood. La variété des climats et la finesse et la richesse de leur orchestration sont restituées avec aisance par le NAD D3020, le triangle est parfaitement audible, tout au plus pourrait-on trouver à cette restitution quelque coquetterie dans le haut du spectre, plus ou moins sensible lorsque les violons et cuivres jouent haut, aussi faudra-t-il éviter éviter le mariage du D3020 avec des enceintes trop incisives dans l'aigu.

Pour ce qui est de l'ampleur sonore, c'est très bien, tout comme la dynamique qui se révèle assez foudroyante dans l'envolée finale de Jack The Lad où on est presque cloué sur sa chaise !

A l'écoute de divers extraits de l'album Prism de Katy Perry, le D3020 se montre énergique au possible avec beaucoup de présence sur la voix de la chanteuse et ne faiblit pas dans les graves, se montrant capable de délivrer sans essoufflement des niveaux sonores élevés tout en restant propres dans ce registre.

Beaucoup de punch et de clarté également lors de la restitution de l'Allegro de la Suite Américaine de Dvorak par l'Orchestre du Festival de Budapest dirigé par Ivan Fisher (version Studio Masters 24 bits à 96 kHz) où on se laisse emporter par le tourbillon de l'orchestre dont le D3020 restitue excellemment les attaques de même que les montées en puissance, le tout en se gardant d'être brouillon.

En écoute avec la liaison aptX du Protest, extrait du Spirituals for Strings Choir and Orchestra, un morceau que certainement nombre de nos lecteurs connaissent sans le savoir, le D3020 se montre très à l'aise avec cette musique percutante en reproduisant efficacement les impacts des timbales caisse lors de la dramatique introduction pleine de mystère de ce morceau.

En conclusion le NAD D3020 se présente comme un amplificateur mariant avec bonheur un DAC de qualité, une partie pré amplification analogique étudiée avec soin et une amplification numérique réalisée en grande partie en composants discrets. Les résultats sonores sont à la hauteur, très convaincants, tandis que les "modestes" 30W de puissance dont dispose ce D3020 se montrent capables de procurer des sensations fortes, en particulier dans le grave. De sérieux atouts pour cet héritier du modèle 3020.


Caractéristiques
Specifications (in english)
Manuel d'installation
Owner's manual
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Capacités de lecture


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