Le câblage de modulation - Les liaisons audio analogiques (Partie 2)

On nomme câblage de modu­la­tion tous les ‘bouts de fil’ qui seront utili­sés pour ce qui se branche jusqu’à l’en­trée dans l’am­pli­fi­ca­teur. Ce sera donc vrai de la guitare sur l’am­pli, comme de la platine CD ou du micro connec­tés à la console. Comme nous l’avons exprimé plus haut, les tensions véhi­cu­lées seront de l’ordre de quelques milli­volts à envi­ron un volt. Entre le micro et le haut-parleur, nous parle­rons de tension élec­tro­nique. On consi­dère que toute la tension est trans­mise quand l’im­pé­dance de charge est supé­rieure à 10 fois l’im­pé­dance de la source.

On parle de ‘niveau micro’, quelques milli­volts (-60 à –40 dBv), de niveau ‘ins­tru­ment’ prin­ci­pa­le­ment pour la guitare élec­trique, quelques dizaines à quelques centaines de milli­volts, et de niveau ‘ligne’, entre –10 dBv (-7,8 dBu = 316 mV) et + 4dBu (1,23V).

Figure 1 : Entre le Profes­sion­nel et le grand public, les choix tech­niques sont diffé­rents :

• la trans­mis­sion asymé­trique au niveau –10 dBV, utili­sée en Hi-Fi ou en musique sur de très courtes distances.
• la trans­mis­sion symé­trique au niveau +4 dBu, utili­sée pour les instal­la­tions profes­sion­nelles sur de courtes et moyennes distances.
  

  Le blin­dage

  De si faibles tensions sont suscep­tibles d’être pertur­bées par toutes sortes d’in­ter­fé­rences radio­élec­triques, que ce soit le néon situé au dessus de la régie, l’écran catho­dique de l’or­di­na­teur, un trans­for­ma­teur (y compris ‘l’alim’ sépa­rée du rack d’ef­fets…), jusqu’au télé­phone portable. Ces radia­tions à proxi­mité de nos câbles vont y pertur­ber la circu­la­tion des courants et risquent d’in­duire des bruits indé­si­rables : ‘ron­flet­tes’, distor­sions… Afin de limi­ter ces effets, on utili­sera un blin­dage qui isolera le ou les conduc­teurs actifs, en ajou­tant une ‘cou­che’ isolante supplé­men­taire qui absor­bera la plus impor­tante partie des rayon­ne­ments élec­tro­ma­gné­tiques. Un câble mono-conduc­teur entouré ainsi d’un blin­dage est nommé coaxial. C’est celui que l’on trou­vera en géné­ral entre la guitare élec­trique et son ampli­fi­ca­teur. Dans le câble de la guitare où l’on dispose d’un seul conduc­teur ‘actif’, le blin­dage véhi­cule aussi un courant, en retour. Cela veut dire qu’en tout point du câble, le conduc­teur actif est à la même distance du blin­dage, ce qui réduit les effets capa­ci­tifs dont nous avons parlé plus haut. Un câble de ce type est défini comme ‘asy­mé­trique’ (unba­lan­ced, en anglais). Le blin­dage peut être un enrou­le­ment de fil de cuivre autour du conduc­teur actif, une tresse ‘tri­co­tée’ autour de ce même conduc­teur, ou un ‘feuillard’, simple film de cuivre qu’on trouve parfois dans un multi­paire de câblage fixe.

  Le blin­dage a toute­fois ses limites. Un rayon­ne­ment élec­tro­ma­gné­tique un peu intense pourra quand même pertur­ber le signal actif. Par ailleurs, la distance entre les deux points de connexion a égale­ment une inci­dence, dans la mesure où les risques de pertur­ba­tions sont plus impor­tants sur un câble de 25 mètres que sur un ‘petit’ raccord de quelques dizaines de centi­mètres. Si l’on utilise un micro par exemple, la tension véhi­cu­lée par le câble sera de l’ordre de quelques milli­volts : en sono­ri­sa­tion, on ne peut risquer, sur une grande distance comme celle entre la console et la scène, de voir appa­raître des para­sites que le blin­dage seul n’au­rait pas réussi à atté­nuer. On va alors utili­ser un câble dispo­sant de deux conduc­teurs actifs et d’un blin­dage. On parlera alors de câblage symé­trique (balan­ced, en anglais). Le blin­dage se compor­tera élec­trique­ment comme dans le cas du câblage asymé­trique, et les deux conduc­teurs véhi­cu­le­ront le même signal, oppo­sés en phase. Ils seront, comme précé­dem­ment, entou­rés par le blin­dage. On partira du prin­cipe que si un rayon­ne­ment affecte un câble actif, sa proxi­mité avec le second fera que ce dernier sera sans doute aussi affecté. Lorsque l’on ‘récu­pè­re’ un signal de ce type, dans l’en­trée d’une console par exemple, on inverse la phase de l’un des conduc­teurs, et on le mélange au second, ce qui permet par ailleurs, un gain de 6dB. Cela fait aussi que le para­site sur l’un, iden­tique à l’autre est main­te­nant en oppo­si­tion de phase, il sera ainsi élimi­né…

  Le choix ‘qua­li­ta­tif’ d’une liai­son devrait donc systé­ma­tique­ment privi­lé­gier la symé­tri­sa­tion, mais le coût engagé n’est pas neutre : on utilise un câble avec un conduc­teur de cuivre supplé­men­taire, et le prix de cette matière première n’est pas négli­geable. Par ailleurs, il faudra bien entendu utili­ser des connec­teurs spéci­fiques qui ont toutes les chances d’être égale­ment plus chers… Les ‘habi­tu­des’ usuelles font donc préfé­rer l’uti­li­sa­tion de câbles asymé­triques pour des longueurs infé­rieures à 3 à 5 mètres, et des liai­sons symé­triques au delà de ces longueurs. Les câbles multi­paires analo­giques utili­sés très fréquem­ment en spec­tacle utilisent donc systé­ma­tique­ment des liai­sons symé­triques et donc, des connec­teurs appro­priés. Dans ce cas, si les connec­tiques présentes sur les appa­reils tiennent souvent compte de la typo­lo­gie de leur utili­sa­tion, il est tout de même des cas où il faut faire quelques travaux d’adap­ta­tion : un synthé dispose en géné­ral de sorties audio asymé­triques en jack. Si l’on veut l’uti­li­ser sur scène, on va cher­cher à le connec­ter au multi­paire, et on ne trou­vera sur ce dernier, que des embases XLR… Il faut donc trou­ver une solu­tion qui ne perturbe pas la nature de la liai­son symé­trique, comme pour­rait le faire par exemple, un simple adap­ta­teur jack/XLR : c’est le rôle de la boîte de direct.

  La boîte de direct

  Problèmes de masse La boucle de masse fait égale­ment partie des « bêtes noires » du tech­ni­cien du son. En fait, on devrait d’avan­tage parler, à l’ori­gine, de boucle de terre. Si plusieurs équi­pe­ments sont reliés à la même terre, ce qui est de toute évidence, le cas dans une régie, et qu’un rayon­ne­ment élec­tro­ma­gné­tique « se balade » au milieu de tout ces équi­pe­ments, peut se créer un courant induit qui va remon­ter, via la terre, à la masse élec­tro­nique des appa­reils, qui est souvent reliée au châs­sis. La créa­tion d’un poten­tiel sur la masse a toutes les chances (si l’on peut dire !) de géné­rer une superbe « ronflette »… Quelle est la solu­tion pour éviter ça ? Evidem­ment, tenter de suppri­mer la boucle! NON! Vous N’AVEZ PAS LE DROIT de ne pas connec­ter à la terre un appa­reil qui doit l’être. En clair, tous ceux qui sont livrés en France, avec une fiche CEE 7/7 type E (nommée parfois « schuko »). Plusieurs solu­tions existent : la première consiste à donner une résis­tance élevée au blin­dage, en inter­ca­lant entre la tresse de masse une résis­tance de 1000 Ohms mini­mum.. Pas très pratique à mettre en œuvre, dans l’ur­gence d’un monta­ge… La seconde, beau­coup plus « pro » mais forcé­ment plus chère, est d’uti­li­ser une boîte de direct. Les équi­pe­ments de Classe II en fiche à 2 broches, sans terre et affi­chant le picto­gramme ne sont en prin­cipe, pas concer­nés.

  Lorsque l’on utilise un synthé sur scène et que l’on souhaite le relier à la console au travers d’un multi­paire connecté sur les entrées micro de la console, on se heurte à un problème « physique » : notre synthé « sort » en jack, le multi­paire est en XLR… La première idée qui vient aux McGi­vers que sont (presque) tous les musi­ciens, est de confec­tion­ner un adap­ta­teur jack/XLR…. Sur le prin­cipe, rien à redire, si ce n’est que l’on va se trou­ver devant un problème d’adap­ta­tion d’im­pé­dance diffi­cile à résou­dre…

  Figure 2 : le schéma de prin­cipe d’une boîte de direct.

  Il existe une solu­tion « facile », consis­tant à utili­ser un petit boiter qui d’une part, va symé­tri­ser le signal et d’autre part, réali­sera préci­sé­ment cette adap­ta­tion d’im­pé­dance. Autre exemple d’uti­li­sa­tion, l’uti­li­sa­tion d’une guitare élec­trique, direc­te­ment sur la console : irréa­li­sable, car que ce soit sur l’en­trée ligne ou sur l’en­trée micro de cette dernière, on aura là aussi, des impé­dances inadap­ta­bles… Une boîte de direct se présente toujours de la même manière : une entrée asymé­trique haute impé­dance, un étage élec­tro­nique ou un transfo qui assure la symé­tri­sa­tion et une sortie symé­trique basse impé­dance, précé­dée d’un atté­nua­teur.

  On trouve dans le commerce des boîtes de direct « actives » et d’autres dites « passives ». Les boîtes passives font appel à un trans­for­ma­teur. Cette méthode permet une isola­tion totale entre l’en­trée et la sortie, ce qui faci­lite l’éli­mi­na­tion d’une possible boucle de masse, mais elle cause une atté­nua­tion impor­tante, que l’on compense avec le gain d’en­trée de la tranche. Aucune tension d’ali­men­ta­tion n’est néces­saire. Les boîtes de direct actives utilisent un circuit élec­tro­nique. Ce dispo­si­tif ne permet pas une isola­tion totale, et peut dans certains cas être inef­fi­cace contre les problèmes de boucle de masse. Une alimen­ta­tion est requise. Soit elle est inté­grée dans le boîtier lui-même (pile 9V), soit elle provient d’une alimen­ta­tion exté­rieure four­nie par exemple par l’en­trée micro d’une console (alimen­ta­tion fantôme). Les deux tech­no­lo­gies ont chacune leurs avan­tages et incon­vé­nients. Compte tenu des compo­sants utili­sés, une boîte active sera moins chère qu’une boîte passive.

  Préci­sons pour finir qu’une boite de direct peut présen­ter les fonc­tion­na­li­tés addi­tion­nelles suivantes :

  • « paral­lel out » ou « link out » : sortie asymé­trique direc­te­ment reliée à l’en­trée utili­sable par le musi­cien pour relier son instru­ment à son ampli indi­vi­duel tout en « envoyant » en symé­trique le signal vers la console.
  • Atté­nua­teur sur l’en­trée (-10dB, –20dB).
  • Commu­ta­teur « Earth­Lift », permet­tant d’ac­ti­ver ou non la masse élec­trique de la liai­son audio, pour limi­ter les cas de bouclage de masse dans certaines confi­gu­ra­tions.
  • Inver­seur de phase.

  A suivre : les types de connec­teurs