Préampli micro à lampe.

Avant d’aborder la description et la réalisation de ce montage, je tiens à signaler que ce préampli utilise des tensions de fonctionnement très élevées (400V). Cette réalisation ne s’adresse donc qu’aux personnes possédant une expérience minimum et faisant preuve d’une extrême vigilance. L’auteur et WSKit dégage toute responsabilité sur les risques liés à la fabrication de cet appareil.

Ce montage n’est pas encore commercialisé pour des raisons de sécurité et pour des soucis d’approvisionnement des transformateurs.

Le «son des lampes» appelées aussi tubes électroniques est particulièrement apprécié dans notre univers du tout numérique. Le matériel actuel est arrivé à un niveau technologique élevé donnant un son de plus en plus parfait. Mais voilà, notre oreille est loin d‘être parfaite et chacun cherchera à créer sa propre «couleur » sonore avec toutes sortes d’effets et de réglages divers. Il est d’usage de qualifier un son issu de tubes de «son chaud ».  En effet, plusieurs paramètres complexes entrent dans la composition d’un son et beaucoup restent subjectifs et seront perçus différemment suivant les auditeurs.

Dans un système à lampe, on exploite les défauts de ces composants pour apporter cette «chaleur» tant recherchée. La courbe de transfert d’un tube n’est pas linéaire. Les signaux subissent donc une légère distorsion qui enrichit le son. De même, si l’entrée est attaquée par un niveau fort au point de la saturer, la sortie délivrera un signal dont les pointes sont arrondies «doucement » contrairement aux systèmes à transistors ou ampli opérationnel qui écrêtent le signal sans pitié. Des harmoniques sont ajoutées au signal et quand elles sont habilement dosées, elles apportent quelques «défauts » agréables aux oreilles. Bien d’autres paramètres entrent dans la composition du son créé par les lampes et je vous invite à lire les nombreux livres traitant du sujet.

Petite explication sur le fonctionnement des lampes. Les tubes sont identifiés en fonction du nombre de leurs électrodes. Il existe des diodes, des triodes et des pentodes. Une lampe est un tube de verre sous vide poussé contenant plusieurs électrodes. Si l’une de ces électrodes (la cathode) est portée à haute température elle peut émettre des électrons dans le vide. Si une tension positive est appliquée à une deuxième électrodes (l’anode) un courant d’électrons s’établit. Nous avons utilisé dans ce projet une double triode ECC83. Une troisième électrode est donc présente (la grille). Cette grille permettra de faire varier le courant d’électron proportionnellement à la tension appliquée dessus.

Fort de ces quelques explications de base, regardons de plus prêt notre montage. En premier lieu, afin de pouvoir utiliser un micro électrostatique, nous avons généré une alimentation Phantom 48V à partir d’un enroulement du transformateur d’alimentation suivi d’un étage de filtrage et de régulation à base de diode zener.

Le transformateur d’entrée T1 nous assure la déssymétrisation du signal et une adaptation d’impédance. Le choix de ce transformateur est capital. De sa qualité dépendra la bande passante et la linéarité du signal. Nous avons fait bobiner pour l’occasion un transformateur spécifique par une société Française spécialisée mais vous pouvez tout à fait utiliser un modèle de chez Jensen ou Neutrik.

La préamplification est constituée de deux étages identiques formés par les tubes V1 et V2 monté en push pull. La particularité de ce montage est l’absence de contre-réaction. Le gain de chaque étage est d’environ 40 soit un gain global maximum de 1.600. Nous utiliserons le potentiomètre P1, intercalé entre les 2 étages, pour ajuster le gain du préampli.


Réalisation
Avant de vous lancer dans la réalisation de ce montage, nous insistons sur le danger que représente la présence de la haute tension (environ 400V). Débranchez toujours l’alimentation avant toute opération et déchargez les condensateurs qui peuvent garder leur charge pendant de longues heures. Ne déchargez jamais un condensateur par un court-circuit franc. Utilisez une résistance de puissance de 4.7kOhms reliée entre les 2 bornes. Ne mettez jamais vos doigts sur aucun contact.

Câblez en premier lieu les résistances et les straps. Continuez par les condensateurs de petites tailles puis par les supports de lampes et les connecteurs. Achevez votre câblage par les gros condensateurs d’alimentation et le transformateur audio.

Essais.
Nous vous conseillons de procéder par étape. Ne montez pas encore les 2 lampes sur leur support. Commencez par connecter la sortie 50V du transfo d’alimentation sur les 2 picots. Mettez sous tension et vérifiez la présence du 48V sur les broches d’entrée sur la prise XLR. En actionnant l’interrupteur la LED devrait s’allumer et s’éteindre. Débranchez et connectez les 2 autres sorties du transfo. Soyez extrêmement vigilant sur ces connexions car vous manipulez de la haute tension. Utilisez de très bons fils de câblage bien isolé et faites de bonnes soudures. Retirez tout objet métallique, reculez-vous (ou cas ou vous auriez fait une erreur !) et branchez. En principe, rien ne devrait se passer de particulier. Le montage est sous tension. Surtout ne mettez pas vos doigts. Si vous avez un multimètre, vérifiez la présence d’une tension d’environ 400V entre la broche 6 du support de l’une des lampes et la masse et 6,3V entre les broches 4 et 9 du même support. Si ces tensions sont présentes, débranchez la prise et attendez que les condensateurs se déchargent. Si vous n’êtes pas patient, aidez-les à se décharger avec une résistance de puissance de 4,7kOhms/5W que vous relierez pendant 20 secondes entre l’une des broches de la résistances R10 et la masse. J’insiste, soyez prudent !

Installez les lampes dans leur logement et branchez. Vous devriez voir un petit filament rougir dans chaque lampe. Connectez un micro sur la prise XLR d’entrée et le jack de sortie vers votre système audio. Il ne reste qu’à régler le gain du préampli.

Si le transfo d’alimentation est trop prêt du montage, celui-ci peut induire un peu de ronflette. Dans ce cas, écartez-le un peu. Si vous mettez ce préampli dans un coffret métallique, pensez à bien relier la masse au coffret et surtout la terre de la prise d’alimentation. N’hésitez pas à ajouter un fusible au primaire du transformateur d’alimentation en série avec l’interrupteur de marche/arrêt.

Brochage et symbole de la ECC83
1 et 6 - Anode
2 et 7 - Grille
3 et 8 - Cathode
4/5/9 - Filament

Avertissement
Ce montage utilise des tensions élevées de fonctionnement aux environs des 400 volts. Tout contact avec ces tensions peut être mortel. Ne manipulez jamais les éléments sous tension. Prenez soin de décharger les condensateurs avant toute intervention. Ne vous lancez pas dans la réalisation de ce montage sans un minimum d’expérience et de rigueur. L’auteur et WSKit dégage toutes responsabilités sur les conséquences liées à la réalisation de ce montage.



Choix des transfos
Ce préampli micro utilise 2 transformateurs. Le premier est utilisé dans l’étage d’entrée pour l’audio et le second fournit les différentes tensions d’alimentation. Ces transformateurs ne sont pas simples à trouver et nous les avons fait bobiner pour l’occasion auprès d’un spécialiste Français.







Schéma :



Circuit imprimé :



Implantation :



Nomenclature
C1, C4 : 100pF
C2, C3, C13 : 100nF - 600V
C5, C6 : 1µ - 600V
C7, C8, C15 : 470µ - 100V
C9 : 220µ - 500V
C10, C14, C17 : 10n - 600V
C11 : 220n - 600V
C12 : 100µ - 500V
C16 : 220µ - 100V
CN1 : JACK635 pour CI
CN2 : NC3FA Neutrik
D1 : BZX55-47V
D2 : LED 3 ou 5mm
B1, B2 : Pont de diode 600V/1A
P1 : 10k Log
R1 : 200k - 1% métal - 1/4W
R2, R4, R6, R7, R9, R16 : 1k - 1% métal 1/4W
R3, R8 : 1k2 - 1% métal - 1/4W
R5, R15 : 100Ohms - 1% métal - 1/4W
R10 : 10k - 5W
R11 : 4k7 - 2W
R12 : 220Ohms - 1/4W
R13, R14 : 6k8 - 1/4W
R17 : 15k - 1/4W
SW1 : Switch 2 positions
T1 : Transfo audio 1:1
TR1 : Transfo alimentation 280V/50V/6,3V
V1, V2 : ECC83 + support Noval