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corrections de lecture phonogra-phique ou l'adaptation d"une • to-nalité., satisfaisant l'esthétique auditive, enfin, la commande de balance et de puissance sonore, in-troduisent un affaiblissement par-fois considérable qu'il est néces-saire de compenser par des circuits amplificateurs appro-priés : c'est le rôle du préam-plificateur.
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2X30W
(Suite voir n° 1433 et 1437)
III. Le préamplificateur
En fait, les exigences de l'audi-teur se sont énormément accrues en matiére de réglages; il semble, d'ailleurs, que, pour certains, la manipulation des commandes d'un amplificateur participe, pour beaucoup, à la joie du mélomane qui se crée ainsi l'ambiance sonore qu'il désire et souhaite faire appré-cier ...
Cest la raison pour laquelle les préamplificateurs sont parfois encombrés d"une quantité invrai -semblable de boutons. manettes, commuta!eurs en tous genres qui en • met:.ent plein la vue sinon plein l"oreille • en permettant à l'auditeur de sculpter sa courbe de réponse et créer des effets spé-ciaux à un point tel quïl n·est pas interdit de se demander ou se trouve la haute-fidélité aprés toute cette chimie du son qui s'ajoute.
chez l'usager, à celle parfois
ex ces si ve et pas toujours justifiée qui a été appliquée, à son insu, aux enregistrements phonographi-ques ou magnétiphonographi-ques et aux émis-sions radiophoniques.
Il est cependant difficile d'éviter d'incoporer un certain nombre de réglages, sinon indispensables, du moins appelés par l'habitude.
C'est pourquoi nous avons recher-ché le raisonnable compromis qui, nous l'espérons. donnera satisfac-tion à la majorité des lecteurs mélomanes, en laissant aux super-exigeants la liberté d'adjoindre les adaptations supplémentaires qu'ils souhaiteraient et que la souplesse de nos modules autorise.
Pour rendre plus faciles ces éventuelles adaptations, et plus simple la réalisation des circuits, parfois complexes, nous avons divisé notre préamplificateur en deux parties :
- Une carte circuits d'entrée qui comprend les adaptations d'impédance et de niveau aux diverses sources et une correction de la caractéristique normalisée de gravure pour l'entrée phonocap-teur. Cette carte comprendra les circuits identiques des deux voies stéréophoniques.
- Une carte tonalité qui groupe les dispositifs classiques de cor-rection de timbre (grave et aigu), les éléments d'un filtre coupe-bas et ceux d'un filtre coupe-haut, l'adaptation d'impédance aux cir-cuits de liaison vers les amplifica-teurs de puissance.
En raison de nombreux bran-chements extérieurs qu'il convient d"effectuer à partir des circuits de tonalité (entrées, sorties, alimenta-tions, potentiomètres grave et aig.u, inverseurs. pour la mise en
œuvre des filtres), nous avons l'intermédiaire d'un commutateur monitoring/ampli sur lequel nous reviendrons.
Le potentiomètre de balance et celui de volume sont branchés en cascade entre la sortie de la carte tonalité et l'entrée des amplifica-teurs de puissance.
L'alimentation des cartes du préamplificateur est assurée par la tension régulée de + 23 volts BC 109 dont il existe de nombreux équivalents : BC 209, BC 238, BC 409, BC 413, BC 414, BC 549, PBC 109, PBC 184 etc.
Pour des raisons évidentes de standardisation, nous avons adopté le même type de transistor sur l'ensemble des circuits du préamplificateur, mais la carte cir-cuits d'entrée, seule, nécessite l'emploi des transistors à faible bruit. Les circuits de tonalité peu-vent être équipés de tout NPN d'au moins 200 mW, ayant une tension V ca ~ 25 volts et un gain ~ supérieur à 150, ce qui autorise un très large choix dans les catalogues des constructeurs.
Carte circuits d'entrée
Le schéma de principe du fonc -tionnement d'une voie est indiqué sur la figure 1.
Le signal d'entrée peut être appliqué directement (bas niveau) à travers C1 ou, au moyen d'un commutateur S1 ou S2, par le divi-seur Rs Rr (haut niveau). La résis-tance R 1, de valeur élevée, est des-tinée à écouler la charge du condensateur C,.
Les deux etages T, et T2 sont montés en liaison directe suivant une technique assez largement adoptée qui offre l'avantage de la toute augmentation du courant de base de T1 entraîne une diminu-tion de sa tension de collecteur.
donc de la tension d'émetteur de T2 et du courant de la base de T1•
En alternatif, un réseau de contre-réaction commutable entre
le collecteur de T2 et l'émetteur de T1 donnera au gain une valeur sta-ble, choisie pour chaque utilisa-tion.
Pour l'entrée P.U. (aux réserves prés, que nous expliquerons plus loin), une correction est prévue suivant la normalisation CCIR/RIAA adoptée. On notera la présence du condensateur C, qui isole le continu du réseau de C.R. alternative. Le pont diviseur R3-R4 dans l'émetteur de T1 per-met de renforcer l'action de la cor-rection RlAA vers les fréquences basses et régularise la résistance d'entrée de T, en fonction de la fréquence.
Les sorties sont envoyées vers le commutateur S4 ampli/monito-ring.
En position ampli, le signal amplifié est acheminé, d'une part, vers l'entrée de la carte tonalité, d'autre part, vers la prise enregis-trement d'un magnétophone, mais si celui-ci possède une tête de lec-ture séparée, dite tête de monito-ring, il fournira une tension de lec-ture qui, après les corrections d'usage, sera amplifié par la chaine. L'avantage de cette dispo-sition est évident : c'est le signal enregistré, puis lu aussitôt, qui est entendu dans les enceintes, ce qui permet un contrôle sonore de l'enregistrement en vraie grandeur et en temps presque réel (seul le décalage des têtes intervient).
L'utilisation du commutateur S4 permettra ainsi de comparer, à tout moment, le signal lu après enregistrement avec le signal ini-tial.
Si le magnétophone ne possède pas de tête de monitoring, l'enre-gistrement se fera en position amplificateur : on ne contrôle que le message avant enregistrement.
La lecture se fera separemem après rebobmage et commutation de S4 en position monitoring.
Des résistances sont prévues en série avec les entrées d'enregistre-ment et les sorties de lecture et les sorties et entrées correspondantes du préamplificateur afin de réduire les influences mutuelles des impé-dances des deux appareils qui sont rarement adaptées.
La figure 2 représente le schéma des circuits d'entrée compris dans la carte imprimée correspondante.
Les deux voies sont rigoureuse-ment identiques.
On distinguera les entrées droite et gauche (ED, EG), les sorties (SD, SG), la ligne de contre-réac-tion droite (curseur CRD, posi-tions CRD1, CR2, CRD3), celle de gauche (curseur CRG, positions CRGi, CRG2, CRG3), enfin, les provient du fait que le courant col-lecteur de T 1 doit être très faible pour diminuer le plus possible le bruit de fond.
Le condensateur d'entrée C1 a une importance capitale. Notre expérience en la matiére nous a appris à être méfiants : là moindre fuite aléatoire, fut-elle d'une frac-tion de microampére, risque fort d'entraîner un bruit intempestif en sortie, et ce n'est pas le change-ment du transistor d'entrée, sou-vent décidé dans un tel cas, qui apportera la solution. Nous avons eu l'occasion d'utiliser des modé-les de condensateurs fort différents dont certains, à l'usage, ont pour transmettre correctc:ne:.: ~
fréquences basses nous ame:::a.::::;:
à prendre un condensateUI oc dimensions prohibitives qui tra:.~-formait le circuit de base de T 1 en ... collecteur de tension parasm à 50 Hz. li aurait alors fallu blin-der ce condensateur, ce q1..1 compliquait notablement la réali-sation de notre circuit.
Un modèle au tantale, vingt foi~
moins encombrant que le préce-dent nous a finalement donne satisfaction et nous conseillons vivement l'utilisation de ce type de composant à l'entrée de tout préamplificateur à grand gain.
m.ême si un essai avec un autre
Le gain correspondant à chaque utilisation est fixé par la nocapteur et à la compensation de la caractéristique de gravure no r-malisée RIAA. On sait que les enregistrements phonographiques modernes présentent une accen-tuation des fréquences supérieures à 2 kHz, et un affaiblissement des
sans cela, la lecture d'un enregis-trement linéaire. L'obtention d'~
rapport signal/bruit coll\ enab e est, en effet, un problème de!i.:.?.:
avec les méthodes de fabnca:.. -et les matériaux utilisés ;x>..: _:
disques microsillons
,, •4.t• -. . _ . , . .
Pour une restitution fidèle du message sonore, il ne suffit pas de se contenter d'une compensation approximative; il est indispensable d'opérer une correction qui corres-ponde très exactement à l'inverse de la courbe d'enregistrement.
On trouvera. sur la figure 3, la caractéristique de lecture. Le réseau de comre-rèaction sélective
~C-. R10C6 ) présente une impé-dance qui varie très sensiblement dans la gamme des fréquences qui nous intéresse. Il a étè calculé pour reproduire fidèlement la caractèristique souhaitèe en agis-sant sur le gain du rapport de 8 en tension, la sensibi-litè atteint 375 µ V : on comprend aisément la nécessité de blinder très soigneusement les circuits d'entrée qui ne demanderont qu'à recueillir les tensions indésirables à la fréquence du secteur. Dans cet ordre d'idées, nous avions dèjà signalé la gêne que pouvait entraî-ner le rayonnement d'un transfor-mateur d'alimentation de médio-cre qualité ou insuffisamment dimensionné.
Les positions 2 et 3 sont linéai-res. Elles peuvent être employées pour l'amplification de signaux ne nécessitant pas de corrections par-ticulières (radio, par ex.). Comme les tensions peuvent varier entre quelques millivolts et plusieurs volts, nous avons prévu deux
li est rappelé que les sensibilités cnées plus haut correspondent, pour chaque cas, à la tension necessaire à l'entrée de la carte circuits d'entrée, pour obtenir, orsque le potentiomètre de
•,o Jme est réglé au maximum, la
\ a.ecr nominale de puissance --t peu, ent délivrer les
amplifica-~--s ce sortie. Les valeurs globa-::s :.-e -o\lS indiquons maintenant
~ : ~r.:pte des réseaux
ct..irE
Connecteurs OIN vus dlé cSblage
nous avons limité à 3 le nombre des positions du sélecteur d'en-trées : comme nous avons besoin de 4 circuits, il est donc possible de n'utiliser qu'une seule galette de 4 circuits de 3 positions, soit les
12 paillettes réglementaires.
Le lecteur pourra s'étonner du nombre restreint de positions du sélecteur d'entrées. Outre l'argu-ment de la simplicité que nous avons avancé, nous pensons que l'auditeur moyen a rarement plus de trois sources sonores à commu-ter, d'autant qu'une entrée magné-tophone a été prévue spécialement pour une mise en œuvre indépen-dante.
Cependant, pour répondre aux exigences d'entrées plus spé-cifiques, certaines commutations et branchements supplémentaires ont été prévus à l'arriére de
Nominalement, les trois entrées principales sont prévues pour :
P.U.
Phonocapteur magnétique : impé-dance d'entrée 50 kQ, sensiblité 3 mV ou 25 mV, correction RIAA.
Phonocapteur piezéoélectrique : impédance d'entrée 50 kf2,
sensi-+23V
Fig. 4. - Interconnexions d'entrée.
bilité 25 mV en « transducteur de vélocité ,i, correction RIAA.
Phonocapteur piezoélectrique : impédance d'entrée l MQ, sensi-bilité 500 mV en « transducteur d'amplitude» (dans ce cas, la cor-rection RIAA doit être supprimée en réunissant CRD1 à CRD2 et CRG1 à CRG2 sur la carte impri-mée).
RADIO:
En raison des niveaux très diffé-rents disponibles à la sortie des récepteurs du commerce (tuners FM ou AM/FM), nous avons caractéristiques suivantes : enregistrement : tension disponi-ble 250 mV eff. impédance de sor-tie 10 kQ
lecture : (les corrections de lecture de bande doivent déjà avoir été groupées sur une carte adaptateur d'entrées. On peut voir que les entrées P.U. sont prévues pour couvrir tous les cas de figure, notamment pour l'utilisation d'une tête de lecture piezoélectrique (ou céramique) pour laquelle il n'existe malheureusement pas de standardisation bien établie, et il est rare que l'on connaisse avec précision l'impédance optimale et l'allure de la correction à maximum. Certaines cellules déli-vrent une tension élevée qui pour-rait saturer le préamplificateur : dans ce cas, pour une lecture de vélocité, il est conseillé de porter les valeurs des résistances du pont d'entrée à 15 kQ (série) et 3,3 kQ (parall.) ce qui confère une sensi-hilité de 1,5 V.
Dans le cas d'une tête magnéti-que, qui est le plus souvent utilisée dans les installations sérieuses, l'adaptation est réalisée sur 50 kQ sans problèmes. Certains modèles à impédance plus basse sont ü,Tès
avec un transformateur d'adaµLa-tion élévateur d'impédance.
La commutation Magn./Ceram.
peut être remplacée par une simple commutation de niveau ou par la niveaux sont connus et stables, ce qui est souvent le cas, cette dispo-sition peut être supprimée en rem-plaçant chaque piste du potentio-mètre par une résistance fixe :
La prise AUXiliaire dejà
;n=
pour deux niveaux différer.:s ;x:::
elle aussi, être adaptée a 2>
--~ · = ~ ~
monitoring, nous aurons l' occa-sion de revenir sur ces points et décrire les cartes correspondantes dans le chapitre qui traitera des in-terconnexions. directement la sortie lecture ( après corrections) d'un magnétophone en commutant sur la position monitoring.
L'impédance d'entrée est de 0,5 MQ. Cette valeur relativement
élevée offre plusieurs avantages : celui de ne pas présenter de pro-blèmes d'adaptation à la sortie du magnétophone, de ne pas charger la sortie du préamplificateur d'en-trée et de nous permettre d'utiliser un condensateur d'entrée C1 de faible valeur, non polarisé.
Le rôle de TI consiste à abaisser cette impédance à une valeur
suffi-samment faible pour permettre un fonctionnement correct du dispo-sitif de réglage de timbre dérivé du célèbre montage Baxandall.
Nous n'avons pas la prétention d'étaler la théorie assez complexe de ce circuit, ce qui, au demeu-rant, ne serait d'aucune utilité au lecteur. Rappelons, simplement que le réseau correcteur comprend
B - e
D E F G H l J K
L
-M N O P
-100
1 1 1 1 1 1 1 1 1
Fig. 8. - Présmpli (circuit côté cuivre).
SORTIE D
+23V
Fig. 1 O. - Préamplificateur d'entrée - Circuit côté composants, les connexions sont vues en transparence).
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A-B - c--o- E F -G- · H -J - l K L
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GRA VE AIG U COUPE- BAS SORTIE COUPE -HAUT
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deux branches : l'une agit sur les fréquences inférieures à 1 kHz (re-gistre grave), l'autre sur les fré-quences supérieures à 1 kHz (re-gistre aigu), par l'intermédiaire des potentiomètres P1 et P2. Pour obtenir un rendement optimal et un fonctionnement sans distor-sions, il est nécessaire :
- que l'attaque soit réalisée à basse impédance (rôle de T1),
- que la sortie du réseau cor-recteur soit chargée par une impé-dance élevée,
- que le système soit placé en contre-réaction d'un étage à gain élevé.
Le transistor T2 est monté en émetteur commun. Sa base est polarisée par le pont de résis-tances Ra ~-La charge de collec-teur est divisée en deux résistances R11 et R12 montées en série et dont le point commun sert au préléve-ment de la tension de C.R. qui est renvoyée vers le réseau correcteur.
Globalement, l'opération de correction de timbre n'apporte aucun gain à 1 kHz ou en position linéaire des potentiomètres (point milieu); par contre, les niveaux des signaux graves ou aigus peu-vent être relevés ou abaissés comme indiqué sur les courbes de la figure 6 soit aux maximum :
+ 18 dB à - 20 dB à 20 Hz + 16 dB à - 14 dB à 20 kHz, ce qui est plus que satisfaisant pour la pratique courante. D'ail-leurs nous ne mettrons jamais assez l'usager en garde contre l'usage intempestif des réglages de tonalité accentuant le grave et
!'aigu au maximum, pour en tirer
• plus de relief». Une telle prati-que qui va à l'encontre de la fidé-lité sonore - fûtelle moyenne -finit par donner de mauvaises habitudes d'écoute en faussant les valeurs relatives de l'intensité sonore des instruments d'un orchestre, par exemple. Mieux vaut choisir de bons enregistre-ments et du matériel de qualité, plutôt que de jouer du potentiomè-tre grave ou aigu pour corriger les défauts de l'installation, en se don-nant l'illusion que celle-ci est par-faite, ou pour se créer de fausses joies subjectives d'écoute. Une chaîne haute-fidélité n'est pas un amplificateur pour guitare électri-que, qui recherche un effet parti-culier par l'introduction de non-li-néarités, mais un reproducteur aussi « fidèle » que possible d'un message préétabli.
C'est pour sacrifier à une ten-dance répandue que nous avons prévu des filtres coupe-bas et cou-pe-haut commutables. Ces filtres
paramètre
sensibilité pour 600 mV eff.
à l'entrée de l'ampli de puiss.
gain en tension à l kHz
niveau de sortie nominal à 1 kHz
bande passante à - 0,5 dB (fonctions linéaires) niveau de sortie maximal
(sans écrêtage) distorsion harmonique au niveau de sortie nominal à 1 kHz impédance d'entrée
impédance de sortie consommation (par voie)
TABLEAU I carte circuits d'entrée de 1 à 10 mV suivant les positions, et jusqu'à 10 V avec les entrées ext.
16 à 250 (24 à 48 dB) suivant sélection
250 mVeff.
7 Hz à 100 kHz (varie un peu avec les
transistors utilisés) 2,5 V eff.
0,15%
50 kQ (carte préampli) 5kQ