Il y a quelques années, un concepteur d'équipements à tubes haut de gamme m'a dit quelque chose qui m'a tellement marqué qu'il m'a amené, maintenant que les conditions semblent réunies, à écrire cet article. Cette bombe à retardement a été déclenchée lorsque j'ai demandé au concepteur s'il envisagerait un jour de fabriquer un amplificateur de classe AB. En secouant la tête, il m'a répondu qu'il ne le ferait pas, parce que, selon lui, la classe AB ne pouvait pas transmettre l'intensité sonore et l'âme de la musique comme le ferait un amplificateur à lampes. Après une pause, il a ajouté : « Mais je pense que la classe D pourrait être capable de le faire un jour. Lorsque ce sera le cas, j'envisagerai peut-être de construire un amplificateur de classe D. » Alors, est-ce arrivé ?

C'est ce que l'on pourrait croire à en juger par le nombre croissant d'éloges décernés aux amplificateurs de classe D haut de gamme. En 2023 The Absolute Sound dans sa critique de l'amplificateur Amped America AMP2400, Steven Stone a loué l'amplificateur pour offrir « une excellente alternative aux conceptions traditionnelles d'amplificateurs de haute puissance qui ont prédominé pendant de nombreuses années » et a fait référence à l'opinion partagée par certains audiophiles selon laquelle les amplificateurs de classe D sont intrinsèquement inférieurs à la classe A ou à la classe AB, comme étant « dépassée ».

Eric Neff de Hi-Fi+, dans sa critique de 2023 d'une paire de monoblocs de classe D Atma-Sphere, a jeté le gant en s'exclamant : « Finie la classe A, il y a un nouveau fleuron en ville, et vous voudrez l'utiliser tout au long de l'année, sans avoir besoin de climatisation ». Kalman Rubinson de Stereophile, dans sa critique de 2021 du C 298 de NAD, a conclu qu'il « défie les amplis plus coûteux et devrait impressionner les auditeurs exigeants, quel que soit le budget. » La même année et dans le même magazine, Michael Fremer, dans sa critique des monoblocs M1200 de PS Audio, a comparé les performances du modèle à une « Porsche Carrera S » et l'a qualifié de « performeur miraculeux ».

Il serait exagéré de dire que la classe D est un phénomène récent, puisque cette technologie a été inventée dans les années 50 et commercialisée dans les années 60. Mais ce n'est que récemment que des sociétés audio perfectionnistes ayant commencé à utiliser cette topologie dans leurs produits haut de gamme, ont été bien accueillis par la communauté audiophile. Si l'on ajoute le nombre de sociétés basées en Chine, telles que Fosi Audio, Gustard et Topping, qui ont acquis une réputation mondiale en proposant des produits de classe D d'un excellent rapport qualité-prix, il semble que nous soyons au beau milieu d'une révolution audiophile sans précédent depuis l'apparition du disque compact.

Qu'est-ce que cela signifie pour les amateurs de musique ? Quelle est la qualité de la classe D par rapport à la classe AB ou à la classe A tant vénérée ? La classe D pourrait-elle même, d'une manière générale, surpasser ces classes d'amplification plus matures ?

J'ai posé ces questions dans un courriel envoyé à quelques fabricants audio bien établis qui conçoivent à la fois des modèles de classe D et de classe standard. Leurs réponses ont été immédiates.

« La classe D peut être meilleure [que les autres classes], mais cela pourrait changer avec l'amélioration des semi-conducteurs », écrit Ralph Karsten, d'Atma-Sphere, avant d'affirmer : « Actuellement, la classe D peut sonner aussi bien que la classe A ou la classe AB, qu'il s'agisse d'un tube ou d'un semi-conducteur. »

« Tout est lié à la distorsion », poursuit Ralph. « La signature de distorsion d'un ampli est littéralement la signature sonore de cet ampli ; c'est la différence que vous entendez entre les amplis. Si vous obtenez la même distorsion, les amplis sonneront de la même manière. Il est donc important d'avoir la signature de distorsion la plus bénigne possible, afin que l'ampli soit musical. »

Il ajoute : « À mon avis, empêcher la distorsion d'augmenter avec la fréquence est peut-être l'aspect le plus important, ce que la plupart des amplis utilisant la rétroaction n'ont pas réussi à faire au cours des 70 dernières années. Le deuxième aspect le plus important est le spectre harmonique. Les 2^e et 3^e harmoniques, qui sont bénignes et inoffensives pour l'oreille humaine, doivent avoir suffisamment d'amplitude pour masquer les harmoniques d'ordre supérieur, qui sont à l'origine de la dureté et de la brillance, en particulier à des volumes élevés. Si la distorsion augmente avec la fréquence, les harmoniques supérieures à la fréquence où cela se produit seront démasquées. »

Qu'en est-il des effets de la distorsion harmonique totale (THD), bien connue et souvent citée ? « C'est l'aspect le moins important de la distorsion », explique-t-il. « C'est pourquoi une distorsion harmonique totale faible n'est pas synonyme du son le plus musical, car les qualités de distorsion susmentionnées sont beaucoup plus audibles. »

Il a conclu : « La classe D permet au concepteur de construire un ampli dont la distorsion en fonction de la fréquence est une ligne droite sur toute la bande audio. Si le spectre harmonique [suit la ligne directrice des 2^e et 3^e harmoniques] que j'ai décrite, l'ampli sera perçu comme musical. Si la distorsion harmonique est également maintenue à un niveau bas tout en respectant les autres aspects, il en résultera également une plus grande transparence, car la distorsion masque les détails. »

Greg Stidsen, directeur de la technologie chez NAD, a déclaré : « Comme toutes les classes d'amplificateurs, la classe D présente des avantages et des inconvénients. Ce qui est intéressant dans la classe D, c'est son efficacité relative et son autonomie par rapport aux aléas de la qualité des pièces. Dans un amplificateur linéaire tel que la classe A ou la classe AB, l'appariement des pièces et des tolérances très étroites sont nécessaires pour obtenir les meilleurs résultats, et même dans ce cas, il y a une limite aux performances car la linéarité des semi-conducteurs varie considérablement en fonction de la température. »

« Avec la classe D, c'est davantage la qualité des mathématiques et de l'ingénierie qui détermine les performances », explique Greg. « Une autre façon de le dire est que dans un amplificateur linéaire, la conception est assez simple, mais l'exécution est critique ; dans un amplificateur à découpage, la conception est très difficile, mais l'exécution est simple. »

Quelle est, selon lui, la plus grande avancée dans la conception de la classe D ? « La correction d'erreur, qui consiste à comparer la sortie amplifiée à l'entrée et à éliminer les différences en temps réel. Cela peut sembler assez simple, mais les vitesses impliquées dans un amplificateur à découpage ont posé de véritables défis en matière de conception de circuits. D'autres améliorations seront apportées lorsque des esprits intelligents et passionnés s'attaqueront aux problèmes restants. Il se peut également que les gouvernements imposent de nouvelles réglementations exigeant une moindre consommation d'énergie, ce qui pourrait façonner le marché à l'avenir. »

« À notre avis, poursuit-il, les meilleurs modèles de classe D concurrencent et battent déjà la plupart des amplificateurs de classe AB et de classe A. Nous ne les proposerions pas aux audiophiles si nous n'étions pas convaincus de leurs performances. Objectivement, en utilisant les critères de référence pour mesurer les performances, c'est indiscutable. D'un point de vue subjectif, c'est plus compliqué, car toutes les distorsions ne sont pas mauvaises. Une partie de ce qui motive le "hobby audio" est le processus consistant à trouver des composants avec des distorsions complémentaires qui sonnent bien ensemble, ce que nous appelons la synergie du système. »

Il a ajouté : « La perfection n'existe pas, et si nous l'atteignions d'une manière ou d'une autre, tout le monde serait-il d'accord ? Probablement pas. Mais la philosophie de notre entreprise a toujours été de laisser la musique parler d'elle-même sans ajouter ni retrancher d'informations. En d'autres termes, une grande fidélité à l'original. »

Paul McGowan de PS Audio écrit : « Si vous regardez la classe D, il y a toujours des limitations avec lesquelles vous devrez composer. L'une d'entre elles, bien sûr, est le filtre passe-bas analogique à sa sortie, utilisé pour supprimer les impulsions de commutation entre les transitions. Bien que cette limitation ait fait l'objet d'un travail remarquable, notamment de la part du génie de la classe D, Bruno Putzeys, il n'en reste pas moins qu'elle est présente sur le chemin du signal. Une autre limitation est la plage dynamique. Dans un signal typique modulé par PWM fonctionnant à 100 kHz environ, vous êtes fondamentalement limité à une résolution de 16 bits, soit à peu près la même chose qu'un CD, ce qui n'est pas si mal, mais tout de même. »

« Le côté positif, ajoute-t-il, c'est que la linéarité d'un amplificateur de classe D dépasse presque toujours celle d'un amplificateur de puissance analogique. Ils sont différents et sonnent différemment. Dans nos produits qui utilisent des étages de sortie de classe D, nous travaillons avec eux, comme nous le faisons avec toutes nos topologies de circuits, de la même manière qu'un viticulteur [travaille ses vins]. Nous mélangeons ceci et cela pour obtenir un produit primé. Par exemple, dans notre gamme d'amplificateurs de classe D Stellar, nous utilisons un étage d'entrée analogique pour alimenter le modulateur PWM. Dans les modèles de faible puissance, cet étage d'entrée est adouci [à l'aide] de conceptions FET à faible rétroaction, tandis que dans notre modèle de plus forte puissance, le monobloc M1200, nous ajoutons un étage d'entrée à tubes pour remplir une fonction similaire. »

« Les amplis de puissance analogiques ont eux aussi leurs limites et leurs particularités », explique Paul, « que nous avons également résolues dans la conception en combinant la quantité appropriée de technologie et de topologie pour aboutir à des choix de conception gagnants, tous au service de la musique. »

Il a conclu : « Je pense que l'utilisation de la technologie de classe D pour l'alimentation électrique, par opposition aux énormes transformateurs analogiques, etc., et l'utilisation d'étages de sortie et d'entrée analogiques pour le signal audio est probablement la meilleure topologie actuellement disponible. L'avenir nous dira si cette situation s'inverse ou change. »

À propos de ce génie résident dont Paul a parlé, l'ingénieur belge et cofondateur de Kii Audio, Bruno Putzeys. Je pense qu'il est juste de dire que l'amplification en classe D n'aurait pas le statut qu'elle a aujourd'hui si Bruno n'avait pas été le fer de lance de la révolution de la classe D avec ses conceptions de classe D Hypex UcD et Ncore utilisées par la plupart des fabricants de matériel audio haut de gamme aujourd'hui. Je doute également que le concepteur de tubes dont j'ai parlé au début de cet article m'aurait raconté ce qu'il a fait et qui m'a époustouflé si Putzeys n'avait pas joué un rôle déterminant dans l'obtention d'un son de classe D aussi bon qu'il le fait.

Lorsque j'ai demandé à Bruno s'il accepterait de contribuer par un paragraphe à cette discussion sur l'avenir de la classe D, il m'a envoyé sa réponse avec un avant-propos intriguant : « J'espère que vous pourrez m'accorder quelques mots de plus qu'un paragraphe, d'autant plus que je suis à peu près certain que cela ira directement à l'encontre d'au moins une partie des autres réponses que vous recevrez.

« Pour être tout à fait franc », il a commencé par répondre. « Les amplificateurs de classe D de pointe sont bons, non pas parce qu'ils sont en classe D, mais en dépit de cela. J'ai choisi de faire carrière dans la classe D parce que j'aimais l'efficacité et la compacité [de cette technologie], et j'espérais combiner cela avec la haute fidélité.

« Ma première tentative a tout de suite semblé attrayante et engageante. L'idée que la classe D a un son "dur" n'a jamais été vraie et n'a été perpétuée que par des gens qui n'en ont jamais entendu. Pour preuve, des modèles rudimentaires à rétroaction nulle sont encore régulièrement commercialisés et font l'objet d'éloges en raison de leur caractère sonore frappant. Mais ce n'était pas le cas de la Hi-Fi. Je voulais un amplificateur que l'on ne pouvait pas entendre, un amplificateur que tout le monde pouvait utiliser et dont on pouvait être satisfait, quel que soit le segment du marché. Et cela s'est avéré extrêmement difficile [à concevoir]. »

« Le secret ne réside pas dans l'étage de puissance mais dans le circuit de contrôle, c'est-à-dire le modulateur et la correction d'erreur. Les mathématiques nécessaires pour bien comprendre un amplificateur de classe D sont similaires à celles utilisées dans les puces AD/DA sigma-delta, mais plus compliquées. Elles ne sont enseignées dans aucune école. Mais le changement que vous pouvez apporter en modifiant uniquement l'étage de puissance (FET plus rapides, etc.) est minuscule comparé à l'effet d'un meilleur contrôle des erreurs. Les mathématiques étaient donc au rendez-vous. »

« Les concepteurs d'amplificateurs traditionnels ne sont pas connus pour être des férus de mathématiques », explique Bruno. « Il n'est pas très difficile de construire un amplificateur de classe A respectable à partir de quelques règles empiriques bien connues. Résultat : tandis que la classe D progressait régulièrement, la classe A stagnait. »

« Cela a provoqué un curieux renversement de paradigme », poursuit-il. « La question n'est plus de savoir si la classe D s'approche de la qualité de la classe A, mais combien d'amplificateurs de classe A peuvent réellement prétendre être à la hauteur des meilleurs amplificateurs de classe D ? Qu'on ne s'y trompe pas, le fait fondamental demeure : un niveau de performance donné est beaucoup plus facile à atteindre en classe A qu'en classe D. Mais les concepteurs d'amplificateurs de classe A se sont, dans l'ensemble, reposés sur leurs lauriers. Je pourrais facilement concevoir un meilleur amplificateur de classe A, mais je ne vois personne attendre un meilleur moteur à essence. »

« Le niveau de difficulté explique pourquoi la quasi-totalité des produits de classe D de qualité démontrable utilisent des modules préconstruits », écrit-il. « Les efforts déployés pour mettre au point ce type de produits ne sont rentables que si vous pouvez réutiliser la conception dans des centaines de produits. C'est une bénédiction mitigée. D'une part, les modules de classe D ont fait de l'amplification haut de gamme un produit de base. D'autre part, il est toujours de rigueur sur le marché audiophile de disposer d'une technologie distinctive (c'est-à-dire produite localement). Le travail que mes concurrents et moi-même avons accompli pendant des décennies pour faire passer la classe D à l'âge adulte confère aujourd'hui un effet de halo à tout amplificateur de classe D. Aujourd'hui, presque tous les amplificateurs de classe D font l'objet d'une critique élogieuse, même si leur conception est rudimentaire. Cela pourrait bien s'avérer périlleux à long terme pour la réputation durement acquise de la classe D. »

Il a ajouté : « [Un] moyen d'échapper à cette situation est que le marché de l'audiophilie se concentre moins sur les composants séparés. Si vous voulez savoir ce qui fait fuir les jeunes clients, c'est l'idée qu'ils doivent soudain s'initier aux amplificateurs, aux DAC, aux câbles, etc. avant de pouvoir acheter quelque chose qui diffuse un son de qualité. Les haut-parleurs actifs sont une solution à ce problème. Si l'audio haut de gamme a un avenir, c'est dans l'intégration des systèmes, où l'amplificateur n'est qu'un bloc fonctionnel nécessaire, mais où la véritable intelligence réside dans le concept du système dans son ensemble et dans la manière dont il fonctionne, sur le plan sonore et pratique. »

« Il y a tout un avenir devant nous avec des systèmes sonores radicalement améliorés », a déclaré Bruno. « Si seulement le marché était prêt à accepter que la partie amplificateur est fondamentalement un problème résolu. »