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Par Nicolas [no-one] STURMEL
A l'heure du tout numérique, souvent qualifié de froid ou de rigide, les préamplis à lampe sont de plus en plus utilisés pour la chaleur de leurs tubes.
A quoi sert un préampli, comment fonctionne-t-il, et lequel choisir ? Les réponses sont dans cet article...
Si le microphone produit le son, le préampli se charge de le rendre utilisable. C'est donc un élément indispensble de la chaine de prise de son, car il peut rendre misérable un microphone hors de prix, ou donner à un micro moyen un caractère digne des plus grands.
Pourquoi un préampli ?
Un microphone de studio transforme une onde acoustique en signal electrique. Sauf pour certains micro à elecrets, le niveau de sortie d'un micro est de l'ordre de quelques millivolts. Comme ce niveau est très faible, il est indiqué en décibels par analogie au gain qu'il faudrait pour ramener le signal à 0 dB volt (0.775 volts). En règle générale, les microphones ont un niveau de sortie de l'ordre de -40 à -60 dB volts, que le préampli se charge de réhausser.
Cet équipement indispensable est bien souvent déjà présent sur les tables de mixages ou cartes son professionnelles haut de gamme, mais les contraintes d'intégration et leur aspect secondaire dans les spécifications du produit jouent en leur défaveur : en effet, ces préamplis ont souvent un son trop pâle, et ne proposent que rarement les fonctionnalités avancées qu'on peut retrouver sur les "vrais" préamplis.
Car c'est là tout l'avantage d'un préamplificateur : il ne s'occupe pas seulement d'amplifier le signal issu du micro, mais le transforme également ! Il peut le rendre plus clair, plus chaud, et inverser le signal par exemple.
Les préampli se divisent en deux grandes familles :
- Les préamplis à transistors (JFET ou MOSFET), une technologie récente et robuste.
- Les préamplis à lampe, au son chaud et vintage (très recherché parfois)
Nous allons décortiquer ces deux "familles".
Les préamplis à transitors.
Le transistor a été découvert dans les années 1950. C'est un composant à base de silicium qui permet, sous cetaines conditions, d'amplifier un signal. Il est généralement très petit, et très simple à mettre en oeuvre : c'est donc le composant idéal des préamplis intégrés aux consoles et racks de cartes sons (sauf exceptions, comme les consoles TL Audio par exemple).
On retrouve deux modes d'amplification : classe A et A/B. La première est plus difficile à concevoir, mais offre un son d'une grande pureté dans tous les sens du terme, et principalement au niveau de la distorsion. La classe A/B par contre, est plus facile à produire, c'est donc elle qui possède le meilleur rapport qualité/prix.
Mais on reproche quand même aux préampli à transistor une certaine froideur. Le son sorti est clair, mais donne un impression "chirugicale" : il est trop propre. Cet effet, accentué avec l'arrive du numérique (les convertisseurs utilisent des transistors), est l'une des raisons du retour en force des lampes.
Les préamplis à lampes.
Qu'est-ce qu'une lampe ? Non, ce n'est pas un ampoule électrique, en tout cas, pas ici ;-). Mais ce composant doit son nom à un filament de chauffe placé au centre du tube, et légèrement incandescent. C'est l'ancêtre du transitor, son fonctionnement est similaire, mais en lieu et place du silicium, il y a du vide (on appelle aussi ces composant des "tubes à vide").
C'est à base de tubes qu'ont été réalisés les premiers équipement de studio. Le tube a donc une valeur très sentimentale pour les amateurs de rock et blues, car il produit un son très caractéristique de l'époque : une légère distorsion et une bosse dans les aigus. Ce son n'est d'ailleurs pas seulement dû au tube, mais aux condensateurs utlilisés en amont et aval du tube.
Mais les tubes ont de gros défauts : ils nécessitent de très hautes tensions pour fonctionner (50 à 300v pour une triode, jusqu'à 1000v pour une pentode !), et en plus d'être encombrant, ils chauffent et consomment beaucoup d'énergie.
Si malgrés cela les préamplis à lampes sont toujours là, c'est en raison de leur son inimitable. Et les appareils les mieux concus se négocient à prix d'or, parfois à plus de 3000 euros pour un seul canal !
Les arguments de vente
Les caractéristiques qui sont mises en avant pour un préamplificateur sont :
- le rapport son sur bruit (S/N) (donné en décibels, plus il est haut, plus il est bon)
(ou le niveau de bruit, alors donné en négatif, plus il est bas, plus il est bon)
- le taux de distorsion. (logiquement : plus il est faible, plus il est bon)
En effet, ces deux caractéristiques permettent de quantifier la manière dont est modifié le signal issu du microphone. Mais les technique de mesure de ces grandeurs pouvant varier d'un fabriquant à l'autre (et d'un modèle à l'autre), elles ne sont qu'indicative, c'est pourquoi un appareil ayant un rapport S/N meilleur de 3 dB par rapport à un autre n'est pas forcément meilleur.
Régler un préampli.
Ces appareils fourmillent de petits boutons au sens mystérieux que nous allons démystifier :
Le connecteur "IN" : C'est la prise où on connecte le microphone, généralement en XLR pour des connections symétrique (point de salut si elle ne l'est pas), et en Jack 1/4" pour des entrées asymétriques destinées de préférence aux instruments.
Un bouton "+48v" : Ce bouton va activer l'alimentation externe nécessaire à certains microphones électrostatiques. C'est un courant continu transmis au microphone qui polarise la capsule. Attention ! même si logiquement les microphones dynamiques sont protégés pour ne pas griller quand ils sont branchés sur un préampli avec l'alimentation phantom activée, ce n'est pas une chose à essayer... vous êtes prévenus.
Un bouton, ou PAD d'atténuation, généralement -20 dB : Quoi de plus étonnant de trouver un bouton qui atténue le son sur un appareil qui l'amplifie me direz vous ? Sa présence a plusieurs raisons : les prises de sons sur des instruments aux volumes élevés (amplis de guitare/basse, batteries) peuvent nécessiter une atténuation. L'utilisation de l'ampli en boite de directe (Niveau Instrument -> Niveau micro) passe aussi par l'activation d'un tel bouton.
Un potentiomètre de gain : c'est lui qui va précisément commander l'étage de préamplification. C'est donc ce bouton qu'il faut ajuster pour avoir le niveau désiré : on déduit souvent le bon réglage à partir du vu-mètre placé sur le préampli.
Sur les préamplis à tube : il y a souvent un fonction qui contrôle la contribution même de la circuiterie du tube. Appellé "Drive" ou par le biais de pré-reglages (comme sur les préamplis ART utilisant la technologie V3). Si un tel potentiomètre est absent, c'est directement avec le potentiomètre de gain qu'on arrive à contrôler la "chaleur"du son.
Un VU-mètre : parfois à cadran (à aiguille), mais souvent à LED, il indique le niveau du signal en sortie de l'étage de préamplification. Il permet d'éviter toute saturation qui pourrait dégrader le signal (effet qui peut d'avérer intéressant).
Un bouton d'inversion du signal ("Invert") : il permet d'inverser le signal (opérer une modification de la phase de -180°). Ce genre de bouton est vital dans le cas de prises de son stéréo ou live, pour assurer la cohérence de l'ensemble des signaux arrivant au mixage. Lorsque les instruments sont enregistrés un à un, ou par des micros uniques, il n'a que peu d'intérêt.
Un dernier potentiomètre est parfois présent, il permet de régler le niveau de sortie : il est très utile dans le cas des amplificateur à tube. On peut choisir de pousser au maximum l'amplification du circuit à tube pour forcer l'effet de distorsion, et choisi