Conception du Midnight TubeMic !!!!!
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Tu as raison, mais je reviendrai sur cela un peu plus tard...
Merci Offen!
En fait la documentation je l'ai déjà faite pour l'essentiel dans mes recherches personnelles. D'autre part j'ai toujours des petits carnets avec moi pour noter les idées, recopier des schémas, griffonner des calculs ou des formules.... C'est juste le temps qui manque un peu
Pour le moment nous avons posé les bases en analysant le fonctionnement de principe. L'étape suivante consistera à aller dans le détail. Attention, je ne vais pas faire un traité complet de conception de micro à lampe. D'une part j'en suis incapable, d'autre part la dimension pédagogique accessible "à tous" interdit d'être totalement exhaustif...
On reprend les hostilités très vite !!!
Pour le moment il faut bien mémoriser ce qu'est l'anode, la cathode la grille, ne pas avoir à réfléchir trop longtemps pour repérer sur le shéma tension anodique Ua, tension de grille Ug, courant anodique Ia. Ce sont les principaux paramètres sur lesquels on va s'appuyer ensuite pour construire le circuit.
Archion
1406
AFicionado·a
Membre depuis 15 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Nous avons fait un tour chez Neumann... Allons voir du côté AKG. L'histoire est un peu plus simple... Quoique !
La firme est fondée en 1947 à Vienne.
Le premier modèle vraiment notable est le C12. On peut dire qu'ils tapent fort d'un coup chez AKG (Akustische und Kino-Geräte Gesellschaft m.b.H. en français : Acoustique et Équipement de Cinéma).
Le C12 possède une double capsule qui va devenir la CK12, d'abord en PVC de 10microns, puis en mylar de 9 microns. Le tube est un 6072, qu'on connait aussi sous le nom de 12AY7. Il a été fait aussi une version stéréo, avec 2 capsules, totalement indépendantes, 2 circuits d'amplification, etc....
Comme on peut voir sur la 1ere photo il y a un petit boitier qui permet de régler la directivité à distance (comme le M49 chez Neuman). Ce micro a été produit environ à 2500 exemplaires, jusqu'en 1963.
En 1964 va sortir le C12A, qui utilise un Nuvistor 7586, c'est à partir de là toute une série de transformations qui vont conduire à un micro actuel qui reste un de micros les plus utilisé dans le monde : le C414.
Pour faire simple :
- Pour faire face aux niveaux élevés, un PAD (-20dB) est ajouté en sortie de capsule : ce sera le C12B.
- Lorsque le Nuvistor est remplacé par un transistor (FET), le micro est renommé C412. (l'ajout du 4 marque l'utilisation du transistor). Le pad est amélioré : au choix -10dB ou -20dB. En revanche il perd au niveau directivité : le C12 en a 9, le C412 n'en a que 3 !
- Face à cette limitation, AKG sort une onde version du C412 avec un hypercardio en plus (donc 4 directivité en tout). Ce sera le C414 ! Nous y voici
Du C414 il y a eu beaucoup de versions.... donc je ne vais pas détailler d'autant plus qu'on est pas dans du micro à lampe !! mais il y a beaucoup d'info sur la toile pour les curieux
La capsule, la CK12, reste identique (même si elle aussi connu plusieurs versions).
Notez que le C12 que distribue actuellement AKG (le C12VR) est un micro assez différent du C12 original.
Rappelez-vous, en 1958 Telefunken et Neumann cessent leur collaboration sur le U47, qui était alors distribué par Telefunken. Cette dernière marque est alors à la recherche d'un nouveau modèle de micro à distribuer sous son nom, et ce tourne alors vers AKG.
C'est ainsi qu'en 1959 Telefunken sort le ELAM250 et le ELAM251. Ce micro est complètement fabriqué PAR AKG POUR Telefunken (logo telefunken).
Le design est très proche du C12, on peut dire que c'est un micro cousin. La capsule est la même, la lampe aussi (sur certaines versions), le transfo de sortie aussi... mais le circuit un peu différent ! le 250 est cardio ou omni et le 251 peut être en plus bidirectionnel.
A noter que pour alimenter le marché à l'export, AKG construit un modèle ELAM250E et ELAM251E. Le micro est le même à la seule différence de la lampe qui est pour l'Europe une AC701K (on l'a déjà rencontré chez Neumann cette lampe ), et pour l'export une 6072 (celle du C12).
L'Elam est un micro que j'affectionne beaucoup. Le son est très équilibré tout en étant coloré, un peu moins brillant que le C12, sur les voix c'est très beau. Le C12 et l'Elam, cousin dans l'électronique, sont aussi cousin au niveau du son !!
Voilà !! on pourrait continuer longtemps car il y a beaucoup de beaux micros digne d'intérêt... mais pour schématiser les micros que j'ai mentionné ici sont un peu fondateurs de tout ce qui a été fait ensuite !
La firme est fondée en 1947 à Vienne.
Le premier modèle vraiment notable est le C12. On peut dire qu'ils tapent fort d'un coup chez AKG (Akustische und Kino-Geräte Gesellschaft m.b.H. en français : Acoustique et Équipement de Cinéma).
Le C12 possède une double capsule qui va devenir la CK12, d'abord en PVC de 10microns, puis en mylar de 9 microns. Le tube est un 6072, qu'on connait aussi sous le nom de 12AY7. Il a été fait aussi une version stéréo, avec 2 capsules, totalement indépendantes, 2 circuits d'amplification, etc....
Comme on peut voir sur la 1ere photo il y a un petit boitier qui permet de régler la directivité à distance (comme le M49 chez Neuman). Ce micro a été produit environ à 2500 exemplaires, jusqu'en 1963.
En 1964 va sortir le C12A, qui utilise un Nuvistor 7586, c'est à partir de là toute une série de transformations qui vont conduire à un micro actuel qui reste un de micros les plus utilisé dans le monde : le C414.
Pour faire simple :
- Pour faire face aux niveaux élevés, un PAD (-20dB) est ajouté en sortie de capsule : ce sera le C12B.
- Lorsque le Nuvistor est remplacé par un transistor (FET), le micro est renommé C412. (l'ajout du 4 marque l'utilisation du transistor). Le pad est amélioré : au choix -10dB ou -20dB. En revanche il perd au niveau directivité : le C12 en a 9, le C412 n'en a que 3 !
- Face à cette limitation, AKG sort une onde version du C412 avec un hypercardio en plus (donc 4 directivité en tout). Ce sera le C414 ! Nous y voici
Du C414 il y a eu beaucoup de versions.... donc je ne vais pas détailler d'autant plus qu'on est pas dans du micro à lampe !! mais il y a beaucoup d'info sur la toile pour les curieux
La capsule, la CK12, reste identique (même si elle aussi connu plusieurs versions).
Notez que le C12 que distribue actuellement AKG (le C12VR) est un micro assez différent du C12 original.
Rappelez-vous, en 1958 Telefunken et Neumann cessent leur collaboration sur le U47, qui était alors distribué par Telefunken. Cette dernière marque est alors à la recherche d'un nouveau modèle de micro à distribuer sous son nom, et ce tourne alors vers AKG.
C'est ainsi qu'en 1959 Telefunken sort le ELAM250 et le ELAM251. Ce micro est complètement fabriqué PAR AKG POUR Telefunken (logo telefunken).
Le design est très proche du C12, on peut dire que c'est un micro cousin. La capsule est la même, la lampe aussi (sur certaines versions), le transfo de sortie aussi... mais le circuit un peu différent ! le 250 est cardio ou omni et le 251 peut être en plus bidirectionnel.
A noter que pour alimenter le marché à l'export, AKG construit un modèle ELAM250E et ELAM251E. Le micro est le même à la seule différence de la lampe qui est pour l'Europe une AC701K (on l'a déjà rencontré chez Neumann cette lampe
), et pour l'export une 6072 (celle du C12).L'Elam est un micro que j'affectionne beaucoup. Le son est très équilibré tout en étant coloré, un peu moins brillant que le C12, sur les voix c'est très beau. Le C12 et l'Elam, cousin dans l'électronique, sont aussi cousin au niveau du son !!
Voilà !! on pourrait continuer longtemps car il y a beaucoup de beaux micros digne d'intérêt... mais pour schématiser les micros que j'ai mentionné ici sont un peu fondateurs de tout ce qui a été fait ensuite !
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Encore une petite remarque sur la capsule CK12 :
On peut voir que comme la K47 ou K67 il y a des perforations dans la backplate, celles-ci sont régulières comme la K67, mais en revanche il n'y a pas de vis de serrage au centre de la membrane. Cela a un impact très fort sur l'acoustique de cette capsule.
On peut voir que comme la K47 ou K67 il y a des perforations dans la backplate, celles-ci sont régulières comme la K67, mais en revanche il n'y a pas de vis de serrage au centre de la membrane. Cela a un impact très fort sur l'acoustique de cette capsule.
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Archion
1406
AFicionado·a
Membre depuis 15 ans
-Livingroom-
6738
Je poste, donc je suis
Membre depuis 15 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Je ne suis pas un expert de l'acoustique des capsules.... C'est un domaine vraiment particulier, mais on comprend bien qu'une architecture différente donnera un résultat différent !
A noter que la backplate de la CK12 est complexe (mélange de plastique et métal...). Même chez AKG actuellement ils ne sont pas vraiment capable de reproduire les originales à l'exact identique.
Vu en coupe de l'originale (la version "brass") :
En plus toutes les techniques de fabrications ont changé, et un infime détail peut avoir une répercussion sur le résultat...
La tension donnée à la membrane joue aussi évidemment son rôle, et de ce point de vu, une capsule mal tension ne doit pas sonner bien du tout...
A noter que la backplate de la CK12 est complexe (mélange de plastique et métal...). Même chez AKG actuellement ils ne sont pas vraiment capable de reproduire les originales à l'exact identique.
Vu en coupe de l'originale (la version "brass") :
En plus toutes les techniques de fabrications ont changé, et un infime détail peut avoir une répercussion sur le résultat...
La tension donnée à la membrane joue aussi évidemment son rôle, et de ce point de vu, une capsule mal tension ne doit pas sonner bien du tout...
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ratrace
176
Posteur·euse AFfiné·e
Membre depuis 11 ans
1er post, 1er flag, merci Offenbach 
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
La Capsule.
J'ai déjà parlé de la capsule, de façon un peu détaillé. Si on fait le point, il nous est accessible maintenant chez les fournisseurs pour résumer les "type" de capsules suivantes :
- K47
- K67/87
- CK12
Ces 3 modèles de capsules sont ceux qu'on retrouve dans la plupart des micros encore de nos jours. Différents fabricants pour différentes qualités, mais une construction mécanique semblable.
Dans les photos suivante (source SE electronic), on voit comment est assemblé une capsule :
Il y a donc la backplate, la partie métallique (laiton) perforée. Il y a aussi la membrane en mylar avec pulvérisation d'or pour la rendre conductrice. Ces 2 éléments ne sont pas en contact électriques évidement, et chacun est relié à un fil.
Il faut savoir que la plupart du temps les capsules sont doubles : on accole dos à dos les 2 backplates. En général aussi ces 2 backplates sont en contact électrique, on a donc 3 fils en sortie de la capsules. Lorsque les backplates sont isolés, il y a donc logiquement 4 fils. Cela est nécessaire pour certains micros comme le ELAM251 ou encore le U87.
La capsule reste un élément vraiment essentiel du micro. Changer le type de capsule modifie grandement le rendu sonore. C'est une question de choix, car électriquement rien n'empêche de faire un U47 avec la capsule d'un C12..... Peut être que le résultat serait intéressant d'ailleurs On a donc là un choix très personnel à faire lors de la conception du micro.
A présent il va falloir examiner le reste du micro, car évidement la capsule toute seule ne suffit pas !
J'ai déjà parlé de la capsule, de façon un peu détaillé. Si on fait le point, il nous est accessible maintenant chez les fournisseurs pour résumer les "type" de capsules suivantes :
- K47
- K67/87
- CK12
Ces 3 modèles de capsules sont ceux qu'on retrouve dans la plupart des micros encore de nos jours. Différents fabricants pour différentes qualités, mais une construction mécanique semblable.
Dans les photos suivante (source SE electronic), on voit comment est assemblé une capsule :
Il y a donc la backplate, la partie métallique (laiton) perforée. Il y a aussi la membrane en mylar avec pulvérisation d'or pour la rendre conductrice. Ces 2 éléments ne sont pas en contact électriques évidement, et chacun est relié à un fil.
Il faut savoir que la plupart du temps les capsules sont doubles : on accole dos à dos les 2 backplates. En général aussi ces 2 backplates sont en contact électrique, on a donc 3 fils en sortie de la capsules. Lorsque les backplates sont isolés, il y a donc logiquement 4 fils. Cela est nécessaire pour certains micros comme le ELAM251 ou encore le U87.
La capsule reste un élément vraiment essentiel du micro. Changer le type de capsule modifie grandement le rendu sonore. C'est une question de choix, car électriquement rien n'empêche de faire un U47 avec la capsule d'un C12..... Peut être que le résultat serait intéressant d'ailleurs
On a donc là un choix très personnel à faire lors de la conception du micro.A présent il va falloir examiner le reste du micro, car évidement la capsule toute seule ne suffit pas !
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[ Dernière édition du message le 12/01/2015 à 14:43:52 ]
Jimbass
11603
Drogué·e à l’AFéine
Membre depuis 19 ans
Juste un petit complément concernant les capsules. J'ai appris récemment que c'est la géométrie de la backplate qui détermine la directivité cardioïde, en freinant l'onde de pression qui atteint l'arrière de la membrane.
Avec une seule membrane, un micro est soit omnidirectionnel (backplate pleine, capteur de pression) soit cardioïde (backplate percée, capteur de gradient de pression), sans possibilité de choix. C'est souvent le cas sur les micros à petite membrane, on change carrément la capsule.
Pour avoir plusieurs directivités dans un même micro, on met deux (grandes) capsules cardioïdes dos à dos, et c'est selon le mixage des signaux de ces deux capteurs qu'on reconstitue les différentes directivités : omni (somme en phase), cardio (une seule capsule), en huit (somme hors phase), et tous les intermédiaires.
https://medias.audiofanzine.com/images/thumbs3/1922796.png
http://www.performing-musician.com/pm/jun08/images/TechNotes_08.jpg (un peu différent, ils combinent omni et 8)
On peut aussi utiliser la polarisation des capsules pour réaliser les différentes polarités : http://www.foxaudioresearch.ca/Polarpatterns.htm
Avec une seule membrane, un micro est soit omnidirectionnel (backplate pleine, capteur de pression) soit cardioïde (backplate percée, capteur de gradient de pression), sans possibilité de choix. C'est souvent le cas sur les micros à petite membrane, on change carrément la capsule.
Pour avoir plusieurs directivités dans un même micro, on met deux (grandes) capsules cardioïdes dos à dos, et c'est selon le mixage des signaux de ces deux capteurs qu'on reconstitue les différentes directivités : omni (somme en phase), cardio (une seule capsule), en huit (somme hors phase), et tous les intermédiaires.
https://medias.audiofanzine.com/images/thumbs3/1922796.png
http://www.performing-musician.com/pm/jun08/images/TechNotes_08.jpg (un peu différent, ils combinent omni et 8)
On peut aussi utiliser la polarisation des capsules pour réaliser les différentes polarités : http://www.foxaudioresearch.ca/Polarpatterns.htm
Musikmesser 2013 - Bullshit Gourous - Tocxic Instruments - festivals Foud'Rock, Metal Sphère et la Tour met les Watts
[ Dernière édition du message le 12/01/2015 à 20:32:21 ]
BigDadProd
1251
AFicionado·a
Membre depuis 19 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Dans cet exposé on s'en tiendra aux micros à lampe. Cependant tous les micros statiques à lampe ou pas fonctionnent fondamentalement de la même façon.
Je l'avais mentionné déjà, pour fonctionner la capsule doit être "polarisée". Cela veut dire qu'il faut qu'il existe un potentiel fixe et constant entre la membrane et la backplate. Ainsi lorsque la membrane vibre avec les variations de pression de l'air (le son) la capacité de la capsule varie et un potentiel électrique (une tension) est créé en sortie de capsule, représentant le mouvement vibratoire de la membrane.
Le problème qui nous est posé est que la capsule n'est pas capable de fournir beaucoup de courant. En fait on dit que l'impédance en sortie de la capsule est très élevée. Je ne vais pas refaire un "cours" sur les impédances, mais revenons un peu sur la question car c'est tout à fait central dans un micro statique...
La problématique est toujours dans la transmission d'un signal électrique entre une source et un récepteur. Si le récepteur tire trop de courant, la source risque de tirer la langue et le signal sera détérioré. Il faut donc proportionner correctement la transmission pour que le signal soit correctement transmis.
Lorsqu'on dit qu'une impédance de sortie est faible, cela signifie que cette source est capable de fournir beaucoup de courant. En gros même si on tire beaucoup dessus le signal restera intègre. C'est le cas des liaisons audio standard en sortie d'un micro (entre 150 et 200 Ohms en général). En revanche lorsque l'impédance de sortie est élevée, cela signifie que la source est fragile : si le récepteur branché dessus tire trop le signal va s'écrouler, car la source n'arrivera pas à suivre.
Nous sommes dans ce cas dans notre micro, au niveau de la sortie de la capsule. Il va donc falloir abaisser fortement l'impédance pour attaquer le XLR de sortie sans dégrader le signal. C'est le rôle du circuit à lampe. Pour donner un ordre de grandeur, on utilise souvent une impédance de l'ordre de 1 Giga Ohm, c'est pour dire !!!!!
La première fonction, donc, du circuit électronique dans un micro statique est d'adapter l'impédance en l'abaissant fortement.
En électronique on nomme "suiveur" ou "buffer" un circuit ayant une impédance d'entrée élevée et une impédance de sortie faible. Un tel circuit permet donc de "consolider" un signal, en faisant en sorte d'isoler la sortie et l'entrée. En effet si en sortie du circuit on tire beaucoup de courant, comme l'impédance de sortie est faible cela ne pose pas de problème et ne se répercute pas sur l'entrée du montage, là où le signal est fragile et à très haute impédance.
Revenons au micro... Selon le micro il faudra ou pas que le circuit apporte aussi du gain pour amplifier le niveau électrique du signal. Enfin il restera à symétriser la liaison avant d'attaquer le XLR, ce sera le rôle du transfo de sortie.
Voici donc schématiquement le fonctionnement d'un micro statique :
Je l'avais mentionné déjà, pour fonctionner la capsule doit être "polarisée". Cela veut dire qu'il faut qu'il existe un potentiel fixe et constant entre la membrane et la backplate. Ainsi lorsque la membrane vibre avec les variations de pression de l'air (le son) la capacité de la capsule varie et un potentiel électrique (une tension) est créé en sortie de capsule, représentant le mouvement vibratoire de la membrane.
Le problème qui nous est posé est que la capsule n'est pas capable de fournir beaucoup de courant. En fait on dit que l'impédance en sortie de la capsule est très élevée. Je ne vais pas refaire un "cours" sur les impédances, mais revenons un peu sur la question car c'est tout à fait central dans un micro statique...
La problématique est toujours dans la transmission d'un signal électrique entre une source et un récepteur. Si le récepteur tire trop de courant, la source risque de tirer la langue et le signal sera détérioré. Il faut donc proportionner correctement la transmission pour que le signal soit correctement transmis.
Lorsqu'on dit qu'une impédance de sortie est faible, cela signifie que cette source est capable de fournir beaucoup de courant. En gros même si on tire beaucoup dessus le signal restera intègre. C'est le cas des liaisons audio standard en sortie d'un micro (entre 150 et 200 Ohms en général). En revanche lorsque l'impédance de sortie est élevée, cela signifie que la source est fragile : si le récepteur branché dessus tire trop le signal va s'écrouler, car la source n'arrivera pas à suivre.
Nous sommes dans ce cas dans notre micro, au niveau de la sortie de la capsule. Il va donc falloir abaisser fortement l'impédance pour attaquer le XLR de sortie sans dégrader le signal. C'est le rôle du circuit à lampe. Pour donner un ordre de grandeur, on utilise souvent une impédance de l'ordre de 1 Giga Ohm, c'est pour dire !!!!!
La première fonction, donc, du circuit électronique dans un micro statique est d'adapter l'impédance en l'abaissant fortement.
En électronique on nomme "suiveur" ou "buffer" un circuit ayant une impédance d'entrée élevée et une impédance de sortie faible. Un tel circuit permet donc de "consolider" un signal, en faisant en sorte d'isoler la sortie et l'entrée. En effet si en sortie du circuit on tire beaucoup de courant, comme l'impédance de sortie est faible cela ne pose pas de problème et ne se répercute pas sur l'entrée du montage, là où le signal est fragile et à très haute impédance.
Revenons au micro... Selon le micro il faudra ou pas que le circuit apporte aussi du gain pour amplifier le niveau électrique du signal. Enfin il restera à symétriser la liaison avant d'attaquer le XLR, ce sera le rôle du transfo de sortie.
Voici donc schématiquement le fonctionnement d'un micro statique :
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Citation de Jimbass :
Juste un petit complément concernant les capsules. J'ai appris récemment que c'est la géométrie de la backplate qui détermine la directivité cardioïde, en freinant l'onde de pression qui atteint l'arrière de la membrane.
Avec une seule membrane, un micro est soit omnidirectionnel (backplate pleine, capteur de pression) soit cardioïde (backplate percée, capteur de gradient de pression), sans possibilité de choix. C'est souvent le cas sur les micros à petite membrane, on change carrément la capsule.
Pour avoir plusieurs directivités dans un même micro, on met deux (grandes) capsules cardioïdes dos à dos, et c'est selon le mixage des signaux de ces deux capteurs qu'on reconstitue les différentes directivités : omni (somme en phase), cardio (une seule capsule), en huit (somme hors phase), et tous les intermédiaires.
https://medias.audiofanzine.com/images/thumbs3/1922796.png
http://www.performing-musician.com/pm/jun08/images/TechNotes_08.jpg (un peu différent, ils combinent omni et 8)
On peut aussi utiliser la polarisation des capsules pour réaliser les différentes polarités : http://www.foxaudioresearch.ca/Polarpatterns.htm
Tu as raison, mais je reviendrai sur cela un peu plus tard...
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Ted Moody
137
Posteur·euse AFfiné·e
Membre depuis 14 ans
Merci Offen!
Jimbass
11603
Drogué·e à l’AFéine
Membre depuis 19 ans
Citation de offenbach :
Tu as raison, mais je reviendrai sur cela un peu plus tard...
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Archion
1406
AFicionado·a
Membre depuis 15 ans
offenbach
7192
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En fait la documentation je l'ai déjà faite pour l'essentiel dans mes recherches personnelles. D'autre part j'ai toujours des petits carnets avec moi pour noter les idées, recopier des schémas, griffonner des calculs ou des formules.... C'est juste le temps qui manque un peu
Pour le moment nous avons posé les bases en analysant le fonctionnement de principe. L'étape suivante consistera à aller dans le détail. Attention, je ne vais pas faire un traité complet de conception de micro à lampe. D'une part j'en suis incapable, d'autre part la dimension pédagogique accessible "à tous" interdit d'être totalement exhaustif...
On reprend les hostilités très vite !!!
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offenbach
7192
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Membre depuis 18 ans
Bonsoir à tous !!
Nous allons commencer maintenant à nous intéresser à la partie proprement électronique du micro à lampe. Avant de décrire et créer le circuit lui-même, il importe de bien comprendre comment fonctionne ce composant qui est l'objet de tant de fantasmes : la lampe !!!!!
La lampe (ou tube) est, contrairement aux résistances, condensateurs, un composant actif. Cela signifie en gros qu'il doit être alimenté pour fonctionner. Cet élément actif est au coeur du principe d'amplification, et pour amplifier il faut de l'énergie, donc on sent bien déjà que l'alimentation électrique est indispensable pour le fonctionnement !
Il existe un nombre très considérable de modèles de lampe aux caractéristiques très variées. Pour un modèle en particulier il existe aussi plusieurs constructeurs de qualité différentes... Bref c'est un domaine vraiment immense, et nous n'allons en étudier qu'une toute petite parcelle
La plupart des lampes utilisées dans les micros (et dans toutes les machines audios) sont ce qu'on appelle des "triodes". Voici schématiquement une triode :
La triode est constituée de plusieurs électrodes (une électrode est simplement un fil ou une patte de connexion). Il y a :
- l'Anode, on dit aussi plaque (Plate en anglais)
- la Cathode
- La grille
enfin il y a le filament qui lui a un rôle "à part".
Voyons un peu comment ça fonctionne à l'intérieur...
Tout commence justement par le filament. Il s'agit d'un petit filament placé à proximité de la cathode, et qui vient chauffer celle-ci. Le filament requiert donc une alimentation spécifique : souvent 6,3V ou 12,6V, mais on peut trouver d'autres valeurs selon les tubes... C'est exactement comme le filament d'une ampoule d'éclairage. En chauffant, il se crée un nuage électronique aux alentour de la cathode. En effet des électrons sont comme "arrachés" du métal. Sauf qu'un électron c'est une charge électrique, et si pas très loin se trouve un potentiel positif, les électrons vont être attirés par ce potentiel positif. Un électron est une charge négative, et le + et le - s'attirent
C'est ici qu'intervient l'Anode : celle-ci sera en effet maintenue à potentiel positif et va ainsi attirer les électrons émis par la cathode.
Toutes les conditions sont réunies pour qu'un courant circule !
Les flèches représentent la circulation des électrons.
Pour le moment notre lampe est capable de laisser passer un courant... Un morceau de fil ferait aussi bien semble-t-il... Et bien non !!!
En effet si on inverse la polarité de la pile (inversion +/-) aucun courant ne pourra circuler dans la lampe. Ainsi cette dernière ne peut laisser passer un courant que dans un seul sens !!!! C'est exactement le principe de la DIODE (Di- = 2).
Parlons de la dernière électrode : la grille.
Avec une 3eme électrode ce n'est plus une DIODE, mais une TRIODE ! Nous avons vu tout à l'heure que les électrons émis par la cathodes étaient attirés par l'anode portée à un potentiel positif. Mais que se passe-t-il si entre l'anode et la cathode on place une grille ?
Cette grille, si elle est "un peu" positive peut servir à accélérer le mouvement des électrons vers l'anode, au contraire si cette grille est "un peu" négative, celle-ci va freiner le mouvement des électrons et réduire ainsi le courant qui circule dans la lampe.
La grille joue donc un rôle fondamental qu'on pourrait résumer ainsi : la grille commande le passage du courant entre Anode/cathode.
On peut prendre une image pour bien comprendre : un lampe est comme un robinet.
Sur un robinet on retrouve les 3 "électrodes" :
- l'entrée est la cathode
- la sortie l'anode
- la commande du robinet la grille.
Cela est du point de vu du mouvement des électrons. Il faut savoir que par convention, quand on parle de la circulation d'un courant dans un circuit, celui-ci est toujours en sens inverse du mouvement des électrons. Les électrons vont du - vers le + quand le courant lui va du + vers le -. A partir de maintenant on va parler en courant et non plus en mouvement de charge. Donc le courant entre par l'anode, et ressort plus ou moins par la cathode selon la tension appliquée à la grille.
Pour amplifier un signal avec une lampe on va envoyer le signal original sur la grille, et en portant l'anode à un potentiel très élevé (genre 160V ou 200V), on va créer un courant circulant dans la lampe qui sera à l'image exact du signal appliqué sur la grille.
Je suis volontairement resté assez imprécis pour le moment pour me limiter au principe.
A partir de maintenant il va falloir retrousser les manches et faire un peu de calcul pour comprendre et appliquer tout ça....
Nous allons commencer maintenant à nous intéresser à la partie proprement électronique du micro à lampe. Avant de décrire et créer le circuit lui-même, il importe de bien comprendre comment fonctionne ce composant qui est l'objet de tant de fantasmes : la lampe !!!!!
La lampe (ou tube) est, contrairement aux résistances, condensateurs, un composant actif. Cela signifie en gros qu'il doit être alimenté pour fonctionner. Cet élément actif est au coeur du principe d'amplification, et pour amplifier il faut de l'énergie, donc on sent bien déjà que l'alimentation électrique est indispensable pour le fonctionnement !
Il existe un nombre très considérable de modèles de lampe aux caractéristiques très variées. Pour un modèle en particulier il existe aussi plusieurs constructeurs de qualité différentes... Bref c'est un domaine vraiment immense, et nous n'allons en étudier qu'une toute petite parcelle
La plupart des lampes utilisées dans les micros (et dans toutes les machines audios) sont ce qu'on appelle des "triodes". Voici schématiquement une triode :
La triode est constituée de plusieurs électrodes (une électrode est simplement un fil ou une patte de connexion). Il y a :
- l'Anode, on dit aussi plaque (Plate en anglais)
- la Cathode
- La grille
enfin il y a le filament qui lui a un rôle "à part".
Voyons un peu comment ça fonctionne à l'intérieur...
Tout commence justement par le filament. Il s'agit d'un petit filament placé à proximité de la cathode, et qui vient chauffer celle-ci. Le filament requiert donc une alimentation spécifique : souvent 6,3V ou 12,6V, mais on peut trouver d'autres valeurs selon les tubes... C'est exactement comme le filament d'une ampoule d'éclairage. En chauffant, il se crée un nuage électronique aux alentour de la cathode. En effet des électrons sont comme "arrachés" du métal. Sauf qu'un électron c'est une charge électrique, et si pas très loin se trouve un potentiel positif, les électrons vont être attirés par ce potentiel positif. Un électron est une charge négative, et le + et le - s'attirent
C'est ici qu'intervient l'Anode : celle-ci sera en effet maintenue à potentiel positif et va ainsi attirer les électrons émis par la cathode.
Toutes les conditions sont réunies pour qu'un courant circule !
Les flèches représentent la circulation des électrons.
Pour le moment notre lampe est capable de laisser passer un courant... Un morceau de fil ferait aussi bien semble-t-il... Et bien non !!!
En effet si on inverse la polarité de la pile (inversion +/-) aucun courant ne pourra circuler dans la lampe. Ainsi cette dernière ne peut laisser passer un courant que dans un seul sens !!!! C'est exactement le principe de la DIODE (Di- = 2).
Parlons de la dernière électrode : la grille.
Avec une 3eme électrode ce n'est plus une DIODE, mais une TRIODE ! Nous avons vu tout à l'heure que les électrons émis par la cathodes étaient attirés par l'anode portée à un potentiel positif. Mais que se passe-t-il si entre l'anode et la cathode on place une grille ?
Cette grille, si elle est "un peu" positive peut servir à accélérer le mouvement des électrons vers l'anode, au contraire si cette grille est "un peu" négative, celle-ci va freiner le mouvement des électrons et réduire ainsi le courant qui circule dans la lampe.
La grille joue donc un rôle fondamental qu'on pourrait résumer ainsi : la grille commande le passage du courant entre Anode/cathode.
On peut prendre une image pour bien comprendre : un lampe est comme un robinet.
Sur un robinet on retrouve les 3 "électrodes" :
- l'entrée est la cathode
- la sortie l'anode
- la commande du robinet la grille.
Cela est du point de vu du mouvement des électrons. Il faut savoir que par convention, quand on parle de la circulation d'un courant dans un circuit, celui-ci est toujours en sens inverse du mouvement des électrons. Les électrons vont du - vers le + quand le courant lui va du + vers le -. A partir de maintenant on va parler en courant et non plus en mouvement de charge. Donc le courant entre par l'anode, et ressort plus ou moins par la cathode selon la tension appliquée à la grille.
Pour amplifier un signal avec une lampe on va envoyer le signal original sur la grille, et en portant l'anode à un potentiel très élevé (genre 160V ou 200V), on va créer un courant circulant dans la lampe qui sera à l'image exact du signal appliqué sur la grille.
Je suis volontairement resté assez imprécis pour le moment pour me limiter au principe.
A partir de maintenant il va falloir retrousser les manches et faire un peu de calcul pour comprendre et appliquer tout ça....
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Voici le schéma de principe d'une triode utilisée pour amplifier un signal :
- L'alimentation du filament n'est pas représenté pour alléger le schéma, mais il va de soi que sans cela rien ne fonctionnera !
- Le générateur placé à droite (DC power source) est ce qu'on appelle la haute tension, qu'on note A+ ou HT en général... Cette tension (de l'ordre de 100/200V continue) est fournie (tout comme pour le filament) par l'alimentation du micro placée dans un boitier à part.
- Le générateur de gauche "input voltage" est le signal à amplifier.
Dans un emploi "réel" de la triode, on va donc créer principalement 2 circuits, un avec grille/cathode, l'autre avec anode/cathode avec une résistance Ra (résistance d'anode, ou résistance de charge). L'objet de cette résistance Ra est de "transformer" le courant anodique (qui est le courant circulant dans la lampe) en tension Ua (selon la loi d'Ohm : Ua = Ra * Ia).
Si on résume : la haute tension (DC power) fourni un courant dans le circuit de droite dont la valeur est modulée par la tension appliquée à la grille. Aux bornes de la résistance se produit une chute de tension (loi d'Ohm), qui "transforme" ce courant variable en tension variable. Toute l'astuce consiste à bien polariser la grille, bien choisir la tension d'alimention du circuit anode/cathode, ainsi que la valeur de la résistance, de façon à amplifier d'une certaine façon en utilisant le régime le plus linéaire (ou pas ) du tube.
Pour ce faire les constructeurs de Tubes proposent dans leur datasheet des caractéristiques. Il s'agit de courbes décrivant l'évolution d'un paramètre en fonction d'autres paramètres. C'est à partir de ces courbes qu'on pourra déterminer les tensions et courants du montage.
A la base une triode possède une caractéristique courant anodique/tension Anodique. C'est le genre de courbe qu'on trouve sur les datasheet des tubes. En fait si la grille est à la masse comme la cathode, en gros la tension d'anode et le courant d'anode sont plus ou moins proportionnels. La triode se comporte comme une simple diode.
Par contre si on commence à appliquer une tension sur la grille, on va modifier cette relation courant anodique/tension anodique. On peut ainsi tracer toute sortes de caractéristiques en fonction de la tension de grille. Exemple avec une lampe des plus répandues : la 12AX7 (aussi nommée ECC83) :
On voit les caractéristiques pour des tensions de grille de 0V à -4V (donc grille négative par rapport à la cathode). On voit bien que le courant anodique est bien fonction à la fois de la tension sur l'anode, et à la fois de la tension sur la grille !
Tout n'est pas représentable sur une seule courbe... Alors on trace aussi une autre caractéristique afin de mieux voir comment la grille influence le courant anodique :
Pour une tension d'anode fixée, par exemple 250V, on voit la variation du courant d'anode en fonction de la tension de grille. On voit par exemple que pour une tension de 250V, le tube est linéaire pour une tension de grille entre -2V et 0V, en dessous la variation n'est plus proportionnelle.
- L'alimentation du filament n'est pas représenté pour alléger le schéma, mais il va de soi que sans cela rien ne fonctionnera !
- Le générateur placé à droite (DC power source) est ce qu'on appelle la haute tension, qu'on note A+ ou HT en général... Cette tension (de l'ordre de 100/200V continue) est fournie (tout comme pour le filament) par l'alimentation du micro placée dans un boitier à part.
- Le générateur de gauche "input voltage" est le signal à amplifier.
Dans un emploi "réel" de la triode, on va donc créer principalement 2 circuits, un avec grille/cathode, l'autre avec anode/cathode avec une résistance Ra (résistance d'anode, ou résistance de charge). L'objet de cette résistance Ra est de "transformer" le courant anodique (qui est le courant circulant dans la lampe) en tension Ua (selon la loi d'Ohm : Ua = Ra * Ia).
Si on résume : la haute tension (DC power) fourni un courant dans le circuit de droite dont la valeur est modulée par la tension appliquée à la grille. Aux bornes de la résistance se produit une chute de tension (loi d'Ohm), qui "transforme" ce courant variable en tension variable. Toute l'astuce consiste à bien polariser la grille, bien choisir la tension d'alimention du circuit anode/cathode, ainsi que la valeur de la résistance, de façon à amplifier d'une certaine façon en utilisant le régime le plus linéaire (ou pas
) du tube.Pour ce faire les constructeurs de Tubes proposent dans leur datasheet des caractéristiques. Il s'agit de courbes décrivant l'évolution d'un paramètre en fonction d'autres paramètres. C'est à partir de ces courbes qu'on pourra déterminer les tensions et courants du montage.
A la base une triode possède une caractéristique courant anodique/tension Anodique. C'est le genre de courbe qu'on trouve sur les datasheet des tubes. En fait si la grille est à la masse comme la cathode, en gros la tension d'anode et le courant d'anode sont plus ou moins proportionnels. La triode se comporte comme une simple diode.
Par contre si on commence à appliquer une tension sur la grille, on va modifier cette relation courant anodique/tension anodique. On peut ainsi tracer toute sortes de caractéristiques en fonction de la tension de grille. Exemple avec une lampe des plus répandues : la 12AX7 (aussi nommée ECC83) :
On voit les caractéristiques pour des tensions de grille de 0V à -4V (donc grille négative par rapport à la cathode). On voit bien que le courant anodique est bien fonction à la fois de la tension sur l'anode, et à la fois de la tension sur la grille !
Tout n'est pas représentable sur une seule courbe... Alors on trace aussi une autre caractéristique afin de mieux voir comment la grille influence le courant anodique :
Pour une tension d'anode fixée, par exemple 250V, on voit la variation du courant d'anode en fonction de la tension de grille. On voit par exemple que pour une tension de 250V, le tube est linéaire pour une tension de grille entre -2V et 0V, en dessous la variation n'est plus proportionnelle.
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Lire de telles courbes n'est pas évident au début... Il faut arriver à jongler avec tout ça... Mais petit à petit on y arrive
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Vévé
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Un cours sur les lampe, ça fait longtemps que j'attends ça
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Pour le moment il faut bien mémoriser ce qu'est l'anode, la cathode la grille, ne pas avoir à réfléchir trop longtemps pour repérer sur le shéma tension anodique Ua, tension de grille Ug, courant anodique Ia. Ce sont les principaux paramètres sur lesquels on va s'appuyer ensuite pour construire le circuit.
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