Les connecteurs de modulation - Les liaisons audio analogiques (Partie 3)

Le nombre de connec­teurs utili­sés pour les lignes de modu­la­tion est main­te­nant assez limité, et se résume en trois grandes familles : les connec­teurs Jack, RCA et XLR.

Diffé­rents fabri­cants proposent des connec­teurs corres­pon­dant à ces trois familles et la marque, le maté­riau, la robus­tesse, la faci­lité de démon­tage et de soudure seront des facteurs influents du prix. Comme tous les dispo­si­tifs de bran­che­ment, ceux que l’on utilise en audio sont sexués : il y a donc des connec­teurs ou des embases mâles et d’autres, femelles. Le choix pourra d’ailleurs être fait, de manière norma­li­sée, pour préci­ser le ‘sens’ de circu­la­tion des tensions élec­triques : entrée, ou sortie. Enfin, on devra choi­sir le connec­teur afin qu’il soit à même de réali­ser une liai­son asymé­trique ou symé­trique, telle que nous l’avons décrit plus haut.

Le connec­teur Jack

Le connec­teur Jack est sans doute le plus connu. On l’uti­lise en audio sous deux formats : ¼’’ (6,35mm) ou 1/8’’ (3,5mm). On trouve même encore parfois des ‘mini-jack’ de 2,7 mm de diamètre. Ce dernier et le second sont en géné­ral utili­sés pour les bala­deurs, certains équi­pe­ments Hi-Fi et l’in­for­ma­tique. Incon­vé­nient majeur : sa fragi­li­té… En musique et en son profes­sion­nel, on utilise plutôt le format 6,35. Le jack (tout diamètre) peut présen­ter 2 allures diffé­rentes : en deux contacts (Tip –pointe / Sleeve – douille), ou en trois contacts (Tip –pointe/ Ring – bague / Sleeve – douille). C’est en géné­ral un jack TS que l’on utilise en musique, entre la guitare et l’am­pli, ou encore, la sortie auxi­liaire de la console et l’en­trée de l’ef­fet. Il s’agit d’une liai­son asymé­trique, mais les faibles longueurs ne sont que peu sensibles aux para­sites de rayon­ne­ment. Le jack TRS peut être utilisé de 3 manières diffé­rentes : en connec­teur symé­trique (Tip : point chaud, Ring : point froid, Douille : masse), en connec­teur ‘sté­réo’ pour le casque par exemple (Tip : gauche, Ring : droite, Douille : masse commune) ou en tant que connec­teur d’in­sert entre une console et un compres­seur, par exemple.

Les câbles ‘en jack’ sont en géné­ral mâles aux deux extré­mi­tés et sont donc prévus pour s’in­sé­rer dans une embase femelle.

Pour le cablage de l’in­sert, une embase stéréo à coupure est ouverte lorsque l’on insère une fiche stéréo male. Chaque point de cette fiche corres­pond à une fiche mono bran­chée respec­ti­ve­ment sur l’en­trée et la sortie de l’ef­fet. Sans rien insé­rer dans l’em­base, les coupures sont fermées et dirigent direc­te­ment le signal de l’en­trée vers les autres circuits de la tranche.

Le connec­teur RCA

Le connec­teur RCA (ou connec­teur Cinch) est typique­ment utilisé en Hi-Fi. Il s’agit d’un dispo­si­tif asymé­trique tout à fait adapté aux faibles longueurs de câbles utili­sés. Il peut être en plas­tique moulé (en géné­ral, celui qui est fourni avec un appa­reil) ou métal­lique avec contacts en or en Hi-Fi haut de gamme… Ce n’est pas le même prix, mais les diffé­rences ne sont pas forcé­ment flagrantes ! Les câbles utili­sant des connec­teurs RCA sont eux aussi géné­ra­le­ment mâles à chaque bout.

Juste pour l’anec­dote, le connec­teur RCA d’ori­gine améri­caine, fran­che­ment désa­gréable à souder et assez fragile, s’est imposé partout quand l’Asie, à la fin des années 70, a inondé le monde entier de sa produc­tion Hi-Fi… En Europe, on utili­sait au préa­lable un connec­teur qui a connu une seconde ‘jeu­nes­se’ avec le Midi, la fiche DIN 5 broches à 180°. Au demeu­rant assez fragile et pas bien agréable à souder non plus, ce connec­teur présen­tait l’avan­tage de permettre, à lui tout seul une liai­son stéréo ‘aller-retour’.

Certains anciens micros ont aussi utilisé ce connec­teur, doté alors d’une bague de verrouillage, en utili­sant les fiches 1 (point chaud), 5 (point froid) et 2 pour la masse.

Le connec­teur XLR

Le connec­teur XLR est celui qui est le plus utilisé au niveau profes­sion­nel. D’une part, sa robus­tesse lui permet d’être mis en situa­tion dans les condi­tions les plus diffi­ciles, d’autre part il est conçu pour véhi­cu­ler un signal symé­trique. Il faut savoir que si en audio, nous utili­sons exclu­si­ve­ment un connec­teur 3 broches, les éclai­ra­gistes utilisent souvent une fiche XLR 5 broches pour la connexion en DMX de leurs équi­pe­ments. En géné­ral, un câble ‘en XLR’ est sexué : mâle à un bout, femelle à l’autre. Ce qui permet par exemple, de prolon­ger sans problème ce câble par un second, et surtout, de défi­nir le genre de la connexion : une ‘sor­tie’ sera en mâle (par exemple, le connec­teur du micro, les sorties conso­les….), une entrée en femelle (le câble que l’on branche sur le micro, les entrées de la console, de l’am­pli…). Sur une instal­la­tion complexe, cela permet instan­ta­né­ment de savoir quelle est la fonc­tion d’un câble et simpli­fie son iden­ti­fi­ca­tion. On a long­temps polé­miqué sur le câblage du connec­teur XLR. Il est vrai qu’il n’y a pas si long­temps qu’une norme unique s’est impo­sée. Donc, systé­ma­tique­ment, c’est 1 : masse, 2 : point chaud, 3 : point froid, et cela rend obso­lète les ‘anciens’ équi­pe­ments anglais qui inver­saient 2 et 3. À vrai dire, le fait de consi­dé­rer l’un comme ‘chaud’ et l’autre comme ‘froid’ n’a pas une impor­tance fonda­men­tale si l’on est symé­trique d’un bout à l’autre d’une liai­son, dans la mesure où ce sont les appa­reils connec­tés qui défi­ni­ront la pola­rité ! En revanche, cela devient fonda­men­tal dès lors que l’on veut réali­ser une adap­ta­tion symé­trique/asymé­trique entre deux équi­pe­ments.

Comme nous l’avons vu précé­dem­ment, char­ger une entrée symé­trique par une source asymé­trique est résolu sans problème par l’uti­li­sa­tion d’une boîte de direct. L’in­verse est un peu plus compliqué, mais il est toute­fois possible de réali­ser un câblage ‘sim­ple’ qui, sans être aussi effi­cace et pour peu que l’on prenne quelques précau­tions, permette une connexion jugée correcte. (page suivante). Certains adap­ta­teurs commer­cia­li­sés incluent les ‘dis­po­si­tifs’ d’adap­ta­tion ce qui explique leur prix. Toute­fois, compte tenu des plages d’adap­ta­tion qu’offrent souvent les tranches d’en­trée de console, des adap­ta­teurs ‘mai­son’ plus arti­sa­naux peuvent fonc­tion­ner. Mais en cas de problème, on vous aura préve­nus !

Les modes de trans­mis­sion analo­giques et la symé­tri­sa­tion

(d’après un docu­ment de A.David)

Il existe deux modes de trans­mis­sion de signal : le mode diffé­ren­tiel et le mode commun. En mode diffé­ren­tiel, le courant va de la source au récep­teur par un conduc­teur et revient du récep­teur à la source par un autre conduc­teur. L’en­trée voit la tension utile par la diffé­rence de poten­tiel entre ces 2 conduc­teurs. Le mode diffé­ren­tiel est le mode de trans­mis­sion du signal utile.

En mode commun, le courant va de la source au récep­teur par les conduc­teurs dédiés et revient vers la source par le dispo­si­tif de protec­tion élec­trique de l’ins­tal­la­tion (la « terre ») et le blin­dage. Les courants de fuite engendrent une tension de mode commun que le récep­teur voit super­po­sée au signal. Le mode commun est le mode de trans­mis­sion des para­sites.

Si l’im­pé­dance d’en­trée en mode commun (entrée vers masse signal) est bien symé­trique (égale sur l’en­trée + et l’en­trée -), la tension de mode commun est réduite à 0 en mode diffé­ren­tiel.

La rejec­tion de mode commun (CMRR) quan­ti­fie cette faculté d’éli­mi­na­tion. Seule la symé­trie des impé­dances (câble et entrée diffé­ren­tielle) permet de reje­ter les para­sites.

Une entrée symé­trique rejette les para­sites de mode commun de 20 à 120 dB. Cette symé­trie est donnée par un transfo ou par un montage élec­tro­nique (le plus fréquem­ment)

Exemple de câblage asymé­trique vers symé­trique : en char­geant une sortie asymé­trique (unba­lan­ced) par une entrée symé­trique (balan­ced), on doit :

• rattra­per le niveau (+ 12 dB)
• ne pas rentrer en Micro à cause de l’im­pé­dance (distor­sion en sortie et manque de Basses)
• réali­ser le câblage afin de retrou­ver de la CMRR

Le câblage seul ne permet pas de rattra­per le gain et l’im­pé­dance

Exemple de câblage symé­trique vers asymé­trique :en char­geant une sortie symé­trique par une entrée asymé­trique, on doit:

• bais­ser le niveau (-12 dB)
• consi­dé­rer qu’il ne pourra y avoir de CMRR

Le câblage seul ne permet pas de bais­ser le niveau mais un atté­nua­teur passif le permet