Conception du Midnight TubeMic !!!!!
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Dom, tu as prévu de dormir un peu, tout de même? 
C'est plus fort que moi je ne peux pas m'empêcher de venir poster des choses icihttp://91.68.209.8/bmi/img.audiofanzine.com/images/audiofanzine/interface/smileys/icon_facepalm.gif
La série de l'été continue !
Je reprend les hostilités ce soir... J'ai un prototype déjà monté que je vous ferai bientôt écouter.
Anonyme
15125
Je m'incruste sans bruit (en guise de flag )
)Archion
1406
AFicionado·a
Membre depuis 15 ans
philrud
3776
Squatteur·euse d’AF
Membre depuis 18 ans
Je passe par là et grand merci Offenbach ! Ca fait longtemps que j'avais pas vu ça et ça fait un grand bien de le revoir ! 
(ah , la mémoire ...)Tant que j'y suis et en parlant tube ,grand merci aussi à berl et aux afiens qui partagent les montages tubes 
Mon soundcloud Good times !
Pygmee999
500
Posteur·euse AFfolé·e
Membre depuis 18 ans
Eynkel
1214
AFicionado·a
Membre depuis 17 ans
Je flag !
ben_silicate
62
Posteur·euse AFfranchi·e
Membre depuis 20 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Bonsoir !!!
Bon j'ai eu pas mal de chose qui m'ont empêcher de continuer ce sujet passionnant sur les micros à tubes....
Je le regrette bien d'ailleurs... Mais rien n'est perdu, car C'est partit on relance la machine !
Je sais bien que j'ai un autre projet sur le feu avec le Midnight Comp (compresseur optique) https://fr.audiofanzine.com/les-mains-dans-le-cambouis/forums/t.624708,conception-pedagogique-d-un-compresseur-pour-pas-cher-du-tout.html
Mais j'arrive au bout de la conception, il reste la finalisation (PCB, derniers ajustements, conception mécaniques, façades, fournisseurs...) mais c'est sur les rails.
Je vais donc continuer à alimenter ici ce sujet sur la conception de zéro d'un micro à lampe. Je ne vais peut être pas révolutionner et inventer un nouveau U47 (qui sait 
non j'rigole...), mais l’idée est bien de réaliser un micro de qualité pas trop cher, en comprenant tout de A à Z, même pour un débutant.
Je vous invite à relire tout ce que j'avais déjà posté dans les 5/6 pages précédentes, car il y a déjà pas mal de matière :
- exposé du plan
- rétrospective des "grands" micros à lampes
- tour d'horizon des capsules
- principe de fonctionnement de la lampe en Triode amplificatrice.
Il s'agit donc maintenant de concevoir le micro lui-même, et encore une fois il va falloir faire des choix. C'est le propre de la conception. Ce qui fait la pertinence d'un nouvel appareil est la succession des choix qui ont été fait... Il y a donc toujours une démarche personnelle et quasi artistique dans ces choix de création.
Bon j'ai eu pas mal de chose qui m'ont empêcher de continuer ce sujet passionnant sur les micros à tubes....
Je le regrette bien d'ailleurs... Mais rien n'est perdu, car C'est partit on relance la machine !
Je sais bien que j'ai un autre projet sur le feu avec le Midnight Comp (compresseur optique) https://fr.audiofanzine.com/les-mains-dans-le-cambouis/forums/t.624708,conception-pedagogique-d-un-compresseur-pour-pas-cher-du-tout.html
Mais j'arrive au bout de la conception, il reste la finalisation (PCB, derniers ajustements, conception mécaniques, façades, fournisseurs...) mais c'est sur les rails.
Je vais donc continuer à alimenter ici ce sujet sur la conception de zéro d'un micro à lampe. Je ne vais peut être pas révolutionner et inventer un nouveau U47
(qui sait non j'rigole...), mais l’idée est bien de réaliser un micro de qualité pas trop cher, en comprenant tout de A à Z, même pour un débutant.Je vous invite à relire tout ce que j'avais déjà posté dans les 5/6 pages précédentes, car il y a déjà pas mal de matière :
- exposé du plan
- rétrospective des "grands" micros à lampes
- tour d'horizon des capsules
- principe de fonctionnement de la lampe en Triode amplificatrice.
Il s'agit donc maintenant de concevoir le micro lui-même, et encore une fois il va falloir faire des choix. C'est le propre de la conception. Ce qui fait la pertinence d'un nouvel appareil est la succession des choix qui ont été fait... Il y a donc toujours une démarche personnelle et quasi artistique dans ces choix de création.
Site officiel et boutique en ligne du Studio Delta Sigma https://www.studiodeltasigma.com
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Alors quelques rappels pour commencer. Voici le schéma de base qui sert à amplifier avec une triode :
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Le signal d'entrée est appliqué sur la grille, et est noté Ug.
A+ est la haute tension continue.
Ra est la résistance d'anode, et celle ci "convertie" en tension le courant qui la traverse.
Il faut noter tout de suite des petites choses imporatntes :
- la tension de grille doit être négative pour que l'amplification fonctionne (il suffit de se référer aux doc des lampes, la tension de grille doit toujours être négative). Alors oui négative, mais par rapport à quoi ?
En fait c'est par rapport à la cathode que cela importe. Le potentiel appliqué sur la grille doit être inférieur à celui appliqué sur la cathode. Hors la cathode est à la masse, il faut donc une tension réellement négative pour que cela fonctionne.
Bon avoir une tension négative Ug n'est pas très pratique. En revanche si on décalait le potentiel de la cathode pour qu'il soit un peu plus positif que la masse, on pourrait conserver une tension positive (mais faible) sur la grille, et le Tube pourrait fonctionner correctement. Pour se faire, rien de plus simple ! il suffit d'ajouter une résistance entre la cathode et la masse :
A+ est la haute tension continue.
Ra est la résistance d'anode, et celle ci "convertie" en tension le courant qui la traverse.
Il faut noter tout de suite des petites choses imporatntes :
- la tension de grille doit être négative pour que l'amplification fonctionne (il suffit de se référer aux doc des lampes, la tension de grille doit toujours être négative). Alors oui négative, mais par rapport à quoi ?
En fait c'est par rapport à la cathode que cela importe. Le potentiel appliqué sur la grille doit être inférieur à celui appliqué sur la cathode. Hors la cathode est à la masse, il faut donc une tension réellement négative pour que cela fonctionne.
Bon avoir une tension négative Ug n'est pas très pratique. En revanche si on décalait le potentiel de la cathode pour qu'il soit un peu plus positif que la masse, on pourrait conserver une tension positive (mais faible) sur la grille, et le Tube pourrait fonctionner correctement. Pour se faire, rien de plus simple ! il suffit d'ajouter une résistance entre la cathode et la masse :
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
La tension A+ se décompose naturellement en 3 tensions qui s'ajoutent :
- la tension aux borne de Ra
- la tension aux bornex de la lampe (Cathode/Anode)
- la tension aux bornes de Rc (on note aussi Rk)
Si on se débrouille pour choisir Rc correctement, on peut avoir à ses bornes quelques chose comme 2V ou 3V... Ainsi le signal de grille qui oscille autour de 0 (masse) sur une amplitude on va dire de +-1V sera toujours vu négativement par la cathode, même dans ses occurrences positives !
Il y a pourtant un autre problème si on creuse un peu plus... En effet la triode va moduler le courant qui la traverse en fonction de la tension de grille, donc Ia va varier au grès des oscillations du signal d'entrée Ug. Cela a pour conséquence immédiate (loi d'ohm U=R.I) que la tension aux bornes de Ra, mais aussi de Rc va varier de même...
Et cela signifie que notre référence qu'on avait bien calibré avec Rc va changer en fonction du signal d'entrée ! Il faudrait donc réussir à maintenir la cathode à un potentiel fixe, sinon on observera une forte baisse du niveau, et peu ou pas d'amplification...
Il y a une chose simple à faire : ajouter un condensateur en // avec Rk. En effet celui-ci sera "passant" pour les tensions alternatives (au dessus de sa fréquence de coupure... il faudra donc bien choisir sa valeur qui aura un impact sur la réponse du grave du micro...). Il va donc aider fortement à maintenir le potentiel de cathode constant. Voici le schéma mis à jour :
- la tension aux borne de Ra
- la tension aux bornex de la lampe (Cathode/Anode)
- la tension aux bornes de Rc (on note aussi Rk)
Si on se débrouille pour choisir Rc correctement, on peut avoir à ses bornes quelques chose comme 2V ou 3V... Ainsi le signal de grille qui oscille autour de 0 (masse) sur une amplitude on va dire de +-1V sera toujours vu négativement par la cathode, même dans ses occurrences positives !
Il y a pourtant un autre problème si on creuse un peu plus... En effet la triode va moduler le courant qui la traverse en fonction de la tension de grille, donc Ia va varier au grès des oscillations du signal d'entrée Ug. Cela a pour conséquence immédiate (loi d'ohm U=R.I) que la tension aux bornes de Ra, mais aussi de Rc va varier de même...
Et cela signifie que notre référence qu'on avait bien calibré avec Rc va changer en fonction du signal d'entrée ! Il faudrait donc réussir à maintenir la cathode à un potentiel fixe, sinon on observera une forte baisse du niveau, et peu ou pas d'amplification...
Il y a une chose simple à faire : ajouter un condensateur en // avec Rk. En effet celui-ci sera "passant" pour les tensions alternatives (au dessus de sa fréquence de coupure... il faudra donc bien choisir sa valeur qui aura un impact sur la réponse du grave du micro...). Il va donc aider fortement à maintenir le potentiel de cathode constant. Voici le schéma mis à jour :
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[ Dernière édition du message le 12/08/2016 à 23:53:49 ]
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Nous avons presque le schéma du micro...
Voyons ce qu'il nous manque !
En tout premier lieu : La capsule, le plus important pour capter le signal acoustique !
Nous avons expliqué précédement que la capsule constituait un condensateur dont la capacité variait (à cause de la variation de la distance entre la membrane et la backplate fixe). Et que pour obtenir une tension vairable, il fallait appliquer une tension continue fixe sur les électrode du condensateur (de la capsule donc....). Il y a plusieurs manières de faire cela, et ça peut changer des choses au niveau du rendu du micro.... Voyons en détail...
Le premier problème qui se pose est que si on applique par exemple 80V à la capsule pour la polariser, le signal utile, vairable, sera superposé à cette tension continue. Il faut donc trouver un moyen de séparer la polarisation et le signal "utile" alternatif... Voici quelques topologies possibles :
- configuration A. La membrane est portée au potentiel de polarisation, et il faut un condensateur pour éliminer la tension continue et ne garder que le signal utile avant l'amplification par la lampe. Ce condensateur de liaison jouera un rôle important dans le rendu du micro.
- configuration B. Ici la membrane est référencée à la masse. La résistance R évite que son potentiel soit nul, sinon ça sert pas à grand chose.... mais au moins pas besoin de découplage avant d'attaquer la lampe, on a donc un couplage direct entre la capsule et la lampe.
A noter que R fixe l'impédance d'entrée sur la grille. Si sa valeur est faible, le faible courant produit par la capsule sera "consommé" par la résistance et le signal sera fortement dégradé avant même d'être amplifié. Il faudra donc un grande valeur, voire une très très grande valeur... En fait dans les plus grande valeur possible. On utilisait autre fois des résistances de l'ordre de plusieurs centaines de MegaOhm (Elam par exemple...), mais à présent on peut facilement trouver des résistance de 1GigaOhm....
Dans le cas A je n'ai pas représneté de résistance, mais il y en aura aussi une juste après le condensateur, et aussi de très forte valeur pour la même raison.
Dans le cas représenté, la directivité du micro sera définie par l’acoustique de la capsule. Si celle-ci est cardio le micro le sera aussi. Nous verrons un peu plus tard comment basculer facilement entre cardio/omni si besoin...
Voyons ce qu'il nous manque !
En tout premier lieu : La capsule, le plus important pour capter le signal acoustique !
Nous avons expliqué précédement que la capsule constituait un condensateur dont la capacité variait (à cause de la variation de la distance entre la membrane et la backplate fixe). Et que pour obtenir une tension vairable, il fallait appliquer une tension continue fixe sur les électrode du condensateur (de la capsule donc....). Il y a plusieurs manières de faire cela, et ça peut changer des choses au niveau du rendu du micro.... Voyons en détail...
Le premier problème qui se pose est que si on applique par exemple 80V à la capsule pour la polariser, le signal utile, vairable, sera superposé à cette tension continue. Il faut donc trouver un moyen de séparer la polarisation et le signal "utile" alternatif... Voici quelques topologies possibles :
- configuration A. La membrane est portée au potentiel de polarisation, et il faut un condensateur pour éliminer la tension continue et ne garder que le signal utile avant l'amplification par la lampe. Ce condensateur de liaison jouera un rôle important dans le rendu du micro.
- configuration B. Ici la membrane est référencée à la masse. La résistance R évite que son potentiel soit nul, sinon ça sert pas à grand chose.... mais au moins pas besoin de découplage avant d'attaquer la lampe, on a donc un couplage direct entre la capsule et la lampe.
A noter que R fixe l'impédance d'entrée sur la grille. Si sa valeur est faible, le faible courant produit par la capsule sera "consommé" par la résistance et le signal sera fortement dégradé avant même d'être amplifié. Il faudra donc un grande valeur, voire une très très grande valeur... En fait dans les plus grande valeur possible. On utilisait autre fois des résistances de l'ordre de plusieurs centaines de MegaOhm (Elam par exemple...), mais à présent on peut facilement trouver des résistance de 1GigaOhm....
Dans le cas A je n'ai pas représneté de résistance, mais il y en aura aussi une juste après le condensateur, et aussi de très forte valeur pour la même raison.
Dans le cas représenté, la directivité du micro sera définie par l’acoustique de la capsule. Si celle-ci est cardio le micro le sera aussi. Nous verrons un peu plus tard comment basculer facilement entre cardio/omni si besoin...
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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
Voici donc le schéma que je propose d'utiliser pour concevoir notre Midnight TubeMic :
Il ne reste plus qu'à déterminer toutes les valeurs des composants, choisir le modèle de tube, de capsule, de transformateur, son ratio, les tensions A+ pour l'anode, et celle pour polariser la capsule, la tension de chauffage pour le filament.... Concevoir une alim capable de gérer tout ça, de mettre en boitier, et hop, voilà un beau micro à lampe
La suite pour très vite !
Il ne reste plus qu'à déterminer toutes les valeurs des composants, choisir le modèle de tube, de capsule, de transformateur, son ratio, les tensions A+ pour l'anode, et celle pour polariser la capsule, la tension de chauffage pour le filament.... Concevoir une alim capable de gérer tout ça, de mettre en boitier, et hop, voilà un beau micro à lampe
La suite pour très vite !
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Anonyme
15125
Dom, tu as prévu de dormir un peu, tout de même? Vévé
5523
Je poste, donc je suis
Membre depuis 23 ans
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Citation de Ykar :
C'est plus fort que moi je ne peux pas m'empêcher de venir poster des choses icihttp://91.68.209.8/bmi/img.audiofanzine.com/images/audiofanzine/interface/smileys/icon_facepalm.gif
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[ Dernière édition du message le 13/08/2016 à 18:22:58 ]
Vévé
5523
Je poste, donc je suis
Membre depuis 23 ans
Insomnie, somnambulisme?
Anonyme
15125
Si ça n'était que poster... mais en plus d'écrire, tu conçois, tu fabriques et tu utilises . Ton rendement est proprement effrayant, je suis admiratif
. Ton rendement est proprement effrayant, je suis admiratif ElVicente
511
Posteur·euse AFfolé·e
Membre depuis 15 ans
La série de l'été continue !
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Je reprend les hostilités ce soir... J'ai un prototype déjà monté que je vous ferai bientôt écouter.
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Pour se donner un peu l'eau à la bouche.... Voici quelques essais que je viens de réaliser avec mon prototype de micro à lampe, basé exactement sur le schéma ci dessus.
et une petite chansonnette vite fait.. avec un poil de réverb et le Midnight comp aussi bah oui... le pauvre.. j'allais pas le laisser tout seul sans rien faire pendant que le micro travaille ....
Bon vous pardonnerez ma voix je ne suis pas chanteur....
00:0000:00
et une petite chansonnette vite fait.. avec un poil de réverb et le Midnight comp aussi
bah oui... le pauvre.. j'allais pas le laisser tout seul sans rien faire pendant que le micro travaille ....Bon vous pardonnerez ma voix je ne suis pas chanteur....
00:0000:00
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Nounoutt'
1887
AFicionado·a
Membre depuis 15 ans
et ben purée ...!!!!
respect.
respect.
offenbach
7192
Je poste, donc je suis
Membre depuis 18 ans
Alors voyons un peu ce qu'il y a exactement dans ce micro original...
D'abord il faut choisir la lampe avec laquelle nous travaillerons. Après pas mal de réflexion, je suis partit sur une 6AU6, nommée aussi 6136, qui est une lampe bon marché, et reste accessible même lorsqu'elle est d'une marque réputée (la telefunken doit se trouver dans les 30$ sur Ebay en NOS...). Elle est aussi nommée EF94.
A la base c'est une pentode, c'est à dire qu'il y a 2 grilles de plus que la triode, et cela permet, entre autre, d'augmenter le gain d'amplification.... Dans notre cas, nous neutraliserons les 2 grilles supplémentaire pour l'utiliser comme une simple triode. Il existe beaucoup de modèle de lampe... j'ai aussi fait ce choix parce que j'avais sous la main quelques exemplaires de ce modèle...
Voici le lien de la datasheet, qui indique tous les éléments qui nous serons nécessaire : http://www.goldenmiddle.com/files/EF94.pdf
Il faut commencer par se pencher sur les caractéristiques de la lampe et aller voir ce que le constructeur indique lorsqu'elle est câblée en triode :
On reconnait la caractéristique de base d'une triode : C'est un ensemble de courbes, une par tension de grille, indiquant la variation de Ia (courant d’anode) vs Variation Ua (tension anode).
On voit bien que si Ug=0 (tension de grille nulle), la caractéristique est plus ou moins une ligne droite : la lampe se comporte comme une simple résistance. Plus la tension de grille va devenir négative, plus la caractéristique va être arrondie...
C'est à partir de ces courbes que nous allons déterminer les valeurs des composants. Oui il y a un peu de calcul, mais tout de même ça reste accessible.... Go on y va !
Il nous faut en 1er lieu choisir un point de fonctionnement "au repos", c'est à dire lorsqu'il n'y a pas de signal à amplifier. Il y a pour ça 2 paramètres à choisir. Il s'agit d'un choix "empirique"... On pourrait choisir d'autres valeurs, de cela découlerait un autre micro... C'est donc un choix capital mais qui est basé sur l'expérience, l'intuition, le flair, et les habitudes qu'on peut avoir...
En gros il s'agit de savoir comment on va faire travailler la lampe, à quel régime...
On a vu que grâce à une résistance on pouvait "rendre la grille négative", en tout cas vue de la cathode...
Il faut donc savoir de combien....
Je propose de partir sur 1V. Cela veut dire que la grille sera au potentiel zéro, la cathode à 1V. Ainsi la cathode "voit" la grille à -1V. En procédant ainsi le signal oscillera autour de -1V (toujours vu de la cathode...). Cela est le premier élément que l'on choisi pour démarrer.
Le 2eme élément qu'il faut se fixer c'est le courant de repos qui traverse la lampe. Le fameux Ia, courant anodique. Vu les courbes on pourrait travailler avec des courants de plusieurs dizaines de mA, mais cela necessite des tension de plusieurs centaines de volt... On va donc rester raisonnable, et je propose de partir sur une valeur de base de Ia = 2 mA.
Voilà, ça c'est un choix que je fait :
Vg = -1V et Ia = 2mA.
Reprenons le schéma et voyons ce qu'on peut déjà facilement déterminer....
- puisque Vg=-1V (par rapport à la cathode...) il faut fixer R4 de façon à avoir 1V à ses bornes. On sait que le courant qui traverse cette résistance est Ia=2mA. La loi d'Ohm nous permet de calculer directement la valeur de R4 :
U = R.I => R = U/I
R4 = 1/0.002 = 500 ohms. On pourra prendre une valeur normalisée proche, par exemple 560 ohms.
Bon avance on connait la valeur d'UNE résistance...
- Essayons de déterminer R5, qui est la résistance d'anode, souvent notée Ra :
Notre tension d'alimentation A§ est de 160V (encore une chose choisie... Mais là il faut choisir une valeur qui permette au tube de fonctionner comme on veut... On aurait pu prendre 120, 200 ou 250V... Cela aurait une répercution sur les valeurs des composants, mais aussi un peu sur la sonorité du micro... 160V est un bon choix de départ.
On voit sur le schéma ci dessus que cette tension A+ est la somme de 3 tensions :
- aux bornes de la résistance de cathode (celle du bas) qu'on a fixé à 1V tout là l'heure, donc Uk=1V.
- la lampe elle même dont la valeur est Ua (on verra comment on la détermine très bientôt....)
- aux bornes de la résistance Ra (celle d'en haut), qui est celle qu'on veut déterminer.
On comprend donc bien que A+ = Uk + Ua + URa. On connait déjà certaines valeurs :
160 = 1 + Ua + URa.
Il nous faudrait connaitre Ua, la tension au borne de la lampe..... Comment faire ? Simple = il suffit d'aller lire graphiquement sur les courbes les valeurs qui nous intéressent...
Voici comment faire :
Le courant est fixé à 2 mA. C'est la droite rouge.
La tension de grille à -1V.
On lit donc une valeur de Ua = 62V environ.
En reprenant notre équation on peut donc écrire :
URa = 160 - 1 - 62 = 97V.
En appliquant la loi d'ohm U = R.I, on peut facilement déterminer la valeur de Ra :
Ra = Ua/Ia = 97/0.002 = 48500 ohms. On prendra là aussi une valeur proche normalisée, comme 47K.
Les autres composants sont moins déterminants dans le fonctionnement de la lampe. C2 doit être assez grand pour ne pas atténuer le grave du micro, une valeur comme 22uF sera parfait.
R3 est la résistance de "très grande valeur" dont j'ai parlé un peu plus haut... Afin de fixer l'impédance d'entrée de la lampe, et de référencer la grille à la masse. On prendra ici, comme dans 99% des micros à lampes...., une valeur de 1 GigaOhms.
R1 et R2 forment un diviseur de tension afin de polariser la capsule. Si R1 = R2, alors à leur jonction on aura la moitié de A+ c'est à dire 160V/2 = 80 V. C'est une bonne tension pour polariser la capsule et avoir un signal exploitable en sortie de la membrane.
Là aussi traditionnellement on prend des valeurs de l'ordre du Mégaohm. Donc on fera R1 = R2 = 1 Mo.
Il nous reste 4 condensateurs à déterminer : C1, C3, C4, C5.
C4 est le le condensateur de liaison en sortie d'anode, avant le transfo. Il faut un modèle de très haute qualité, non polarisé. Donc pas de chimique. Les SCR au polypropylène sont très bien, mais on peut trouver toute sorte de marque qui iront très bien aussi...
La valeur impacte aussi sur le rendu. Si la valeur est trop faible, la fréquence de coupure est dans l'audible et le micro manquera de grave... 2u2 est une bonne valeur. A titre d'info de mémoire on doit trouver des valeurs autour de 1u, 2u... sur tous les micros à lampes.
C5 sert à filtrer l'alimentation dès sont entrée dans le micro, et réalise une "réserve" d'énergie locale... 10uF sera suffisant pour cette tâche. Il faut bien voir que la valeur n'a pas un grand impact sur le micro. C'est l'ordre de grandeur qui compte ici... Si il n'y a pas le condensateur, le micro risque d'avoir une dynamique un peu écrasée, et manquer d'énergie dans les transitoires... Si on met une valeur beaucoup plus grosse genre 1000uF ca marchera aussi très bien.... mais c'est comme prévoir une citerne d'eau au lieu d'une bouteille pour partir en pique nique....
C1 réalise un filtrage de la tension de polarisation de la capsule, un petit 100nF sera parfait (comme un filtrage local aux bornes d'un AOP par exemple....).
Quant à C3, c'est un composant qui va permettre de filtrer les hautes fréquences pour "nettoyer" si on peut dire le signal. Sa valeur doit être assez petite pour que le filtrage ne déborde pas sur la bande audible, ou alors de façon volontaire pour "adoucir" le micro... ou pour rééquilibrer une capsule....
Je suis partie d'une valeur de 220pF, et par essais successif, je me suis fixé à 560pF.
Reste le transformateur de sortie... Question épineuse, parce que c'est souvent la partie la plus chère (avec la capsule...).
Il fallait trouver un transfo de qualité, mais abordable... L'avantage dans un micro est que le niveau est relativement petit (en comparaison à un niveau ligne....) donc le transfo saturera difficilement... On a de la marge quoi, même avec un petit transfo.
J'ai choisi d'utiliser un transfo Neutrik le NTE10-3.
Il n'est pas cher (10-15€ de mémoire) facile à trouver (thomann par exemple...) et il est de très bonne qualité. On peut le câbler en différent ratio. Et ici j'ai choisi (pas de façon arbitraire, aussi par expérience et à l'oreille....) un ratio classique de 10:1. Oui on va diviser par 10 le signal en sortie de la lampe.... Bon la bonne nouvelle c'est qu'on aura divisé par 100 (10 au carré) l'impédance de sortie. Et on pourra ainsi avoir un signal bien solide à faible impédance en sortie du transfo, sur la XLR du micro.
Finalement il n'y a pas énormément de chose... Et surtout peu de choses coûteuses... La lampe se trouve pour 10-15€ maximum, les composants on va dire dans les 15€ en prenant du super top. le transfo de sortie à 15€, reste la capsule où il faudra une bonne centaine d'euro pour avoir une capsule de qualité.
A ce propos j'ai monté une RK-12 de microphone part sur le prototype. Excellentissime rapport Q/P.
reste le boitier (hum hum.... ça c'est la partie la plus compliquée...), et surtout l'alimentation. Mais on garde ça pour un peu plus tard !!
Pour conclure je voudrai insister sur une petite chose. Un micro c'est un schéma, avec des composants particuliers, mais c'est aussi une organisation mécanique des composants. Dans un micro, les impédances sont tellement élevées que le moindre détail peut avoir son importance. Les longueurs de fils par exemple, ou leur section...
La réalisation mécanique du micro a donc une importance capitale, tout comme la grille et la forme de la tête qui entoure la capsule... Nous reparlerons de cela plus tard....
Allé cette fois je vais dormir !
D'abord il faut choisir la lampe avec laquelle nous travaillerons. Après pas mal de réflexion, je suis partit sur une 6AU6, nommée aussi 6136, qui est une lampe bon marché, et reste accessible même lorsqu'elle est d'une marque réputée (la telefunken doit se trouver dans les 30$ sur Ebay en NOS...). Elle est aussi nommée EF94.
A la base c'est une pentode, c'est à dire qu'il y a 2 grilles de plus que la triode, et cela permet, entre autre, d'augmenter le gain d'amplification.... Dans notre cas, nous neutraliserons les 2 grilles supplémentaire pour l'utiliser comme une simple triode. Il existe beaucoup de modèle de lampe... j'ai aussi fait ce choix parce que j'avais sous la main quelques exemplaires de ce modèle...
Voici le lien de la datasheet, qui indique tous les éléments qui nous serons nécessaire : http://www.goldenmiddle.com/files/EF94.pdf
Il faut commencer par se pencher sur les caractéristiques de la lampe et aller voir ce que le constructeur indique lorsqu'elle est câblée en triode :
On reconnait la caractéristique de base d'une triode : C'est un ensemble de courbes, une par tension de grille, indiquant la variation de Ia (courant d’anode) vs Variation Ua (tension anode).
On voit bien que si Ug=0 (tension de grille nulle), la caractéristique est plus ou moins une ligne droite : la lampe se comporte comme une simple résistance. Plus la tension de grille va devenir négative, plus la caractéristique va être arrondie...
C'est à partir de ces courbes que nous allons déterminer les valeurs des composants. Oui il y a un peu de calcul, mais tout de même ça reste accessible.... Go on y va !
Il nous faut en 1er lieu choisir un point de fonctionnement "au repos", c'est à dire lorsqu'il n'y a pas de signal à amplifier. Il y a pour ça 2 paramètres à choisir. Il s'agit d'un choix "empirique"... On pourrait choisir d'autres valeurs, de cela découlerait un autre micro... C'est donc un choix capital mais qui est basé sur l'expérience, l'intuition, le flair, et les habitudes qu'on peut avoir...
En gros il s'agit de savoir comment on va faire travailler la lampe, à quel régime...
On a vu que grâce à une résistance on pouvait "rendre la grille négative", en tout cas vue de la cathode...
Il faut donc savoir de combien....
Je propose de partir sur 1V. Cela veut dire que la grille sera au potentiel zéro, la cathode à 1V. Ainsi la cathode "voit" la grille à -1V. En procédant ainsi le signal oscillera autour de -1V (toujours vu de la cathode...). Cela est le premier élément que l'on choisi pour démarrer.
Le 2eme élément qu'il faut se fixer c'est le courant de repos qui traverse la lampe. Le fameux Ia, courant anodique. Vu les courbes on pourrait travailler avec des courants de plusieurs dizaines de mA, mais cela necessite des tension de plusieurs centaines de volt... On va donc rester raisonnable, et je propose de partir sur une valeur de base de Ia = 2 mA.
Voilà, ça c'est un choix que je fait :
Vg = -1V et Ia = 2mA.
Reprenons le schéma et voyons ce qu'on peut déjà facilement déterminer....
- puisque Vg=-1V (par rapport à la cathode...) il faut fixer R4 de façon à avoir 1V à ses bornes. On sait que le courant qui traverse cette résistance est Ia=2mA. La loi d'Ohm nous permet de calculer directement la valeur de R4 :
U = R.I => R = U/I
R4 = 1/0.002 = 500 ohms. On pourra prendre une valeur normalisée proche, par exemple 560 ohms.
Bon avance
on connait la valeur d'UNE résistance...- Essayons de déterminer R5, qui est la résistance d'anode, souvent notée Ra :
Notre tension d'alimentation A§ est de 160V (encore une chose choisie... Mais là il faut choisir une valeur qui permette au tube de fonctionner comme on veut... On aurait pu prendre 120, 200 ou 250V... Cela aurait une répercution sur les valeurs des composants, mais aussi un peu sur la sonorité du micro... 160V est un bon choix de départ.
On voit sur le schéma ci dessus que cette tension A+ est la somme de 3 tensions :
- aux bornes de la résistance de cathode (celle du bas) qu'on a fixé à 1V tout là l'heure, donc Uk=1V.
- la lampe elle même dont la valeur est Ua (on verra comment on la détermine très bientôt....)
- aux bornes de la résistance Ra (celle d'en haut), qui est celle qu'on veut déterminer.
On comprend donc bien que A+ = Uk + Ua + URa. On connait déjà certaines valeurs :
160 = 1 + Ua + URa.
Il nous faudrait connaitre Ua, la tension au borne de la lampe..... Comment faire ? Simple = il suffit d'aller lire graphiquement sur les courbes les valeurs qui nous intéressent...
Voici comment faire :
Le courant est fixé à 2 mA. C'est la droite rouge.
La tension de grille à -1V.
On lit donc une valeur de Ua = 62V environ.
En reprenant notre équation on peut donc écrire :
URa = 160 - 1 - 62 = 97V.
En appliquant la loi d'ohm U = R.I, on peut facilement déterminer la valeur de Ra :
Ra = Ua/Ia = 97/0.002 = 48500 ohms. On prendra là aussi une valeur proche normalisée, comme 47K.
Les autres composants sont moins déterminants dans le fonctionnement de la lampe. C2 doit être assez grand pour ne pas atténuer le grave du micro, une valeur comme 22uF sera parfait.
R3 est la résistance de "très grande valeur" dont j'ai parlé un peu plus haut... Afin de fixer l'impédance d'entrée de la lampe, et de référencer la grille à la masse. On prendra ici, comme dans 99% des micros à lampes...., une valeur de 1 GigaOhms.
R1 et R2 forment un diviseur de tension afin de polariser la capsule. Si R1 = R2, alors à leur jonction on aura la moitié de A+ c'est à dire 160V/2 = 80 V. C'est une bonne tension pour polariser la capsule et avoir un signal exploitable en sortie de la membrane.
Là aussi traditionnellement on prend des valeurs de l'ordre du Mégaohm. Donc on fera R1 = R2 = 1 Mo.
Il nous reste 4 condensateurs à déterminer : C1, C3, C4, C5.
C4 est le le condensateur de liaison en sortie d'anode, avant le transfo. Il faut un modèle de très haute qualité, non polarisé. Donc pas de chimique. Les SCR au polypropylène sont très bien, mais on peut trouver toute sorte de marque qui iront très bien aussi...
La valeur impacte aussi sur le rendu. Si la valeur est trop faible, la fréquence de coupure est dans l'audible et le micro manquera de grave... 2u2 est une bonne valeur. A titre d'info de mémoire on doit trouver des valeurs autour de 1u, 2u... sur tous les micros à lampes.
C5 sert à filtrer l'alimentation dès sont entrée dans le micro, et réalise une "réserve" d'énergie locale... 10uF sera suffisant pour cette tâche. Il faut bien voir que la valeur n'a pas un grand impact sur le micro. C'est l'ordre de grandeur qui compte ici... Si il n'y a pas le condensateur, le micro risque d'avoir une dynamique un peu écrasée, et manquer d'énergie dans les transitoires... Si on met une valeur beaucoup plus grosse genre 1000uF ca marchera aussi très bien.... mais c'est comme prévoir une citerne d'eau au lieu d'une bouteille pour partir en pique nique....
C1 réalise un filtrage de la tension de polarisation de la capsule, un petit 100nF sera parfait (comme un filtrage local aux bornes d'un AOP par exemple....).
Quant à C3, c'est un composant qui va permettre de filtrer les hautes fréquences pour "nettoyer" si on peut dire le signal. Sa valeur doit être assez petite pour que le filtrage ne déborde pas sur la bande audible, ou alors de façon volontaire pour "adoucir" le micro... ou pour rééquilibrer une capsule....
Je suis partie d'une valeur de 220pF, et par essais successif, je me suis fixé à 560pF.
Reste le transformateur de sortie... Question épineuse, parce que c'est souvent la partie la plus chère (avec la capsule...).
Il fallait trouver un transfo de qualité, mais abordable... L'avantage dans un micro est que le niveau est relativement petit (en comparaison à un niveau ligne....) donc le transfo saturera difficilement... On a de la marge quoi, même avec un petit transfo.
J'ai choisi d'utiliser un transfo Neutrik le NTE10-3.
Il n'est pas cher (10-15€ de mémoire) facile à trouver (thomann par exemple...) et il est de très bonne qualité. On peut le câbler en différent ratio. Et ici j'ai choisi (pas de façon arbitraire, aussi par expérience et à l'oreille....) un ratio classique de 10:1. Oui on va diviser par 10 le signal en sortie de la lampe.... Bon la bonne nouvelle c'est qu'on aura divisé par 100 (10 au carré) l'impédance de sortie. Et on pourra ainsi avoir un signal bien solide à faible impédance en sortie du transfo, sur la XLR du micro.
Finalement il n'y a pas énormément de chose... Et surtout peu de choses coûteuses... La lampe se trouve pour 10-15€ maximum, les composants on va dire dans les 15€ en prenant du super top. le transfo de sortie à 15€, reste la capsule où il faudra une bonne centaine d'euro pour avoir une capsule de qualité.
A ce propos j'ai monté une RK-12 de microphone part sur le prototype. Excellentissime rapport Q/P.
reste le boitier (hum hum.... ça c'est la partie la plus compliquée...), et surtout l'alimentation. Mais on garde ça pour un peu plus tard !!
Pour conclure je voudrai insister sur une petite chose. Un micro c'est un schéma, avec des composants particuliers, mais c'est aussi une organisation mécanique des composants. Dans un micro, les impédances sont tellement élevées que le moindre détail peut avoir son importance. Les longueurs de fils par exemple, ou leur section...
La réalisation mécanique du micro a donc une importance capitale, tout comme la grille et la forme de la tête qui entoure la capsule... Nous reparlerons de cela plus tard....
Allé cette fois je vais dormir !
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offenbach
7192
Je poste, donc je suis
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Voici quelques images du proto :
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Anonyme
15125
Ha la vache! Entre samples audio et teasing photo, je plussoye Nounoutt': R-E-S-P-E-C-T
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