Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

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Dagda
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Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

Les « remèdes » et autres conseils proposés par beaucoup de sites ne sont plus du tout valables dans notre environnement domestique en 2015.
Ce qui nous intéresse, en audio, c’est d’avoir un signal qui transite tranquillement du point A au point B sans être perturbé par un élément extérieur (ou intérieur).
Mais avant tout, il faut revenir sur des bases saines, les définitions et les termes employés (et c’est là le plus gros souci).

Masse : correspond à la carcasse de l’appareil, au "plan" en cuivre (de masse) sur les circuits imprimés et a pour but d’immuniser les composants (câbles compris) d’une perturbation extérieure, ou de limiter l'émission de perturbation des composants ou câbles
Blindage : partie métallique qui protège un composant ou un ensemble (câble compris). Coffret métallique, tresse de câble, feuillard, …
0V : C’est la référence d’une alimentation.
Référence électrique : c’est la base de travail pour tout le montage. Elle est généralement commune au 0V de l’alimentation.
Boucle de masse : surface entre un conducteur et la masse – ne peut jamais être nulle mais doit être réduite le plus possible.
Boucle entre masse : maillage entre les masses, coffrets, et autres plans de masse – doit être le plus maillé possible.
Terre : on est dessus, on plante des choses dedans … et sert accessoirement de référence au système électrique basse tension (EDF).
PE : Protection Électrique. Câble de protection électrique (pour les personnes) – permet l’évacuation des courants de défaut et la mise au même potentiel de tous les appareils connectés à ce conducteur (équipotentialité des masses)
  • Une référence électrique doit être traitée de la même manière qu’un câble "actif".
  • Le 0V et la référence électrique sont liées et servent de référence globale pour le système (unique ou multiple).
  • Le blindage et la masse ne doivent jamais voir transiter de courant en utilisation "normale" de l’appareil.
  • Le blindage et la masse n’ont aucune nécessité d'être raccordés à la terre pour être efficaces en termes de protection contre les perturbations, et heureusement pour les avions, voiture et autres appareils de classe II !
  • La référence électrique doit être raccordée à la masse pour que le blindage (effectué par la masse) fonctionne
  • La terre a un but principal : la sécurité des personnes !

Et c’est là le souci, c’est que tous ces termes sont perpétuellement mélangés, que ce soit physiquement ou dans les termes.

Autre point important, les « recommandations » que l’on trouve sur internet sont de remèdes qui fonctionnaient parfaitement bien dans les années 60 / 70 mais qui sont désormais obsolètes et ne doivent plus du tout être "les règles de l’art" puisque tout a changé depuis ces années. Processeurs, convertisseurs à découpage, Wi-Fi, interconnexions des appareils, … les cadences de travail des processeurs ont été multipliées par 1000 (et même plus) et génère tout un tas de parasites (généralement contenus dans la boite dans laquelle ils sont montés) mais il n’empêche que la haute fréquence (au-delà de 1MHz) est maintenant omniprésente.
Et ceci implique une autre manière de voir le câblage et la conception des montages (audio pour notre cas).

Il y a ensuite quelques règles simples de câblage qui résolvent 99% des problèmes rencontrés :
  • Le câble aller est toujours associé au câble retour, principalement pour les signaux faibles (d'où l'importance de bien distinguer référence électrique et masse)
  • Torsader les câbles, à nos fréquences d’utilisation (bien en dessous du MHz) et en faible niveau aura surtout une utilité mécanique, mais c'est à faire quand même pour assurer la bonne association des câbles aller et retour. En haute fréquence et / ou avec de fort courants, c'est à faire impérativement !
  • Tous les câbles sensibles doivent être plaqués aux parois métallique (ou à un plan de masse déporté) ... dans la mesure du possible, sinon utiliser un câble blindé
  • Les blindages doivent être raccordés aux deux bouts impérativement, et si possible sur 360° … bannir les "queues de cochon"
  • La masse (et les blindages, par extension) ne doit pas servir de conducteur, la référence électrique est faite pour ça, c’est elle qu’il faut utiliser !

Du coup, si on applique tout ça, on se rend vite compte que la connectique RCA ou Jack n’est plus du tout adaptée à notre environnement actuel.
Certes, dans 98% des cas, elle fonctionne parfaitement, surtout avec les appareils grands public qui respectent les normes et pour lesquels la R&D s’est pris la tête pour faire en sorte que ça marche, mais quand on est dans le DIY, c’est une autre paire de manche !

D’ailleurs, bien souvent, on voit des personnes raccorder la masse d’un appareil de classe II au PE … ou de supprimer le PE d’un appareil de classe I … si le PE est présent, ou est absent, c’est qu’il y a une raison.
En aucun cas, la sécurité des personnes ne doit être placée au second plan, jamais, ou juste pour trouver le souci d’un "bruit" par exemple, mais avec la plus grande précaution du monde.
Donc, ne jamais couper ou déconnecter les PE des appareils qui en sont équipés. Si c’est une cause de soucis, il faut trouver un autre remède.

Mais alors, quoi faire pour nos installations audio, dans nos guitares … interdiction de coupé le PE, raccorder les blindages aux deux extrémités, séparé la masse et la référence électrique … fichtre, on est carrément aux antipodes des centaines de sites recommandant de tout couper !!!!
Que faire ?

Le maître mot est : ÉQUIPOTENTIALITÉ !!!
Toutes les masses au même potentiel !
...
Modifié en dernier par Dagda le ven. 31 juil. 2015 13:02, modifié 4 fois.
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Message par Dagda »

Documentation:

http://www.aemc.fr/downloads/2012040213 ... rielle.pdf
La page 18 de ce PDF est très intéressante sur les différentes parties et leurs fonctions.

http://www.aemc.fr/downloads/2007102911 ... sseurs.pdf
http://www.aemc.fr/downloads/2008061208 ... onsCEM.pdf
http://www.syscope.net/elec/A15.pdf
http://www.alexandre-boyer.fr/alex/ense ... PCB_v3.pdf

Extraits de normes :
Norme électrique Française - NFC 15-100
"Masse - § 232.8 - Partie conductrice d'un matériel, susceptible d'être touchée, et qui n'est pas normalement sous tension, mais peut le devenir lorsque l'isolation principale est défaillante."

Exemples :
ImageImage
Sur ces exemples, on voit l'influence de la mise en œuvre d'une liaison entre deux systèmes identiques.
Les deux masses distantes sont soumises à une différence de potentiel de 1V à une fréquence de 100kHz. (ça peut parfaitement être un rayonnement)
Suivant le mode de câblage et le type de liaison (1 fil ou 2 fil) on récupère la tension complète ou réduite au niveau de l'utilisation.
Par exemple, la seconde à gauche, tellement adorée des audiophiles, en cas de perturbation, on se récupère tout sur l'entrée (1V) !
La même liaison, avec les deux extrémités du blindage raccordées ... pouf, 0.045V !
Modifié en dernier par Dagda le jeu. 6 août 2015 13:29, modifié 5 fois.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

Dans nos guitares ... ?

Qu'est-ce qu'une guitare électriquement ?

Une guitare c'est un capteur très sensible qui va capter un déplacement mécanique (cordes qui vibrent) pour le transformer en signal électrique (par le biais du capteur électromagnétique qu'ai le micro).
Ce signal électrique très faible rentre ensuite dans l'amplificateur (ou la carte son ... )

Mais, ce signal est très faible, quelques millivolts, et est donc très sensible aux perturbations extérieures.
C'est également le cas du micro (le capteur). Il suffit de placer un téléphone portable à côté du micro pour comprendre le phénomène.

Schématiquement, on pourrait représenter la chose ainsi.
Image

A gauche l'ampli, à droite le capteur (le micro dans la guitare) ... problèmes, il y a deux fils dans le câbles + un blindage ... oups ...


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  • La bombe graphite est conductrice, mais est complètement inefficace en terme de blindage
  • les cavités électroniques et micros doivent avoir un revêtement métallique - alu ou cuivre, on s'en fout, du moment que ça conduit
  • toutes les masses doivent être connectés le plus possible (boucle entre masses)
  • les micros ... dans la mesure du possible, prendre des micros 2 ou 4 fils + tresse (toutes les bobines accessibles) - une bobine n'a pas de référence électrique, sauf si on la choisie au moment du câblage
Les cordes sont métalliques, donc elle peuvent apporter un blindage supplémentaire mais, si le câblage est mal foutu, ça peut devenir une belle antenne.
Donc, comme vous avez bien tout câblé, normalement, l'utilité de raccorder les cordes est limité, encore moins avec un humbucker.
Modifié en dernier par Dagda le jeu. 6 août 2015 13:44, modifié 2 fois.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par RomskiBoy »

Woaou super. Quand est-ce que tu fais le sujet qui explique ce sujet ? :siffle: :green:
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par myn donos »

Bonjour,

Bon déjà, c'est gentil de venir aider les gens dans ce domaine, et un bon rappel des termes, ça sert toujours! :)

Je me permet de rebondir sur une phrase:
Torsader les câbles, à nos fréquences d’utilisation (bien en dessous du MHz) aura surtout une utilité mécanique, mais c'est à faire quand même pour assurer la bonne association des câbles aller et retour
Je ne suis pas d'accord. Torsader les câbles à une utilité électromagnétique. Lorsqu'un conducteur est parcouru par un courant, il génère dans son environnement un champ magnétique, et plus le courant est fort, plus ce champ est également fort. C'est pour cette raison qu'on torsade au maximum les câblages de filaments par exemple, sinon ils risquent de perturber les étages bas niveau d'un ampli. Et ce n'est qu'un des nombreux exemples. Torsader l'aller et le retour est toujours utile pour limiter les ennuis, et ouais, ça tient mieux aussi ;)

A bientôt!


François
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

myn donos a écrit :Bon déjà, c'est gentil de venir aider les gens dans ce domaine, et un bon rappel des termes, ça sert toujours! :)
Maintenant que j'ai eu la formation kivabien pour confirmer beaucoup de mes connaissances et en apprendre d'autre, je partage :)
myn donos a écrit :Je me permet de rebondir sur une phrase:
Torsader les câbles, à nos fréquences d’utilisation (bien en dessous du MHz) aura surtout une utilité mécanique, mais c'est à faire quand même pour assurer la bonne association des câbles aller et retour
Je ne suis pas d'accord. Torsader les câbles à une utilité électromagnétique. Lorsqu'un conducteur est parcouru par un courant, il génère dans son environnement un champ magnétique, et plus le courant est fort, plus ce champ est également fort. C'est pour cette raison qu'on torsade au maximum les câblages de filaments par exemple, sinon ils risquent de perturber les étages bas niveau d'un ampli. Et ce n'est qu'un des nombreux exemples. Torsader l'aller et le retour est toujours utile pour limiter les ennuis, et ouais, ça tient mieux aussi ;)
Je suis d'accords avec toi :)
Le document est en court de "formatage" donc il manque des précisions ... typiquement, pour cette citation qui ne concerne que la partie faible niveau dans nos guitares ;)
Mais en effet, les fort courants sont aussi problématique dans ce cas, et donc oui, torsader est une bonne chose.
RomskiBoy a écrit :Woaou super. Quand est-ce que tu fais le sujet qui explique ce sujet ? :siffle: :green:
Comme dit juste au dessus, le topic est en cours de création.
3 messages avec le premier contenant les termes purement technique et générique, le second pour les références, et le troisième pour les "solutions" dédiées à nos montages luthesque !!!

D.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par myn donos »

Re,

Si tu as besoin d'infos supplémentaires, j'ai une tronche qui fait de la CEM depuis les années 90 dans ma boite :)
Question con: quelle formation as tu fait?
Et hop! Désolé pour le hors sujet!


François
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

AEMC - Formation 4 jours - CEM des Systèmes et Installations
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par super_taz »

Salut Dylan, merci pour le sujet, mais déjà je ne suis pas d'accord avec les définitions :green:
Notamment la masse (pour moi c'est clairement le 0V de l'alimentation principale). Comme la je suis en vacances ça va être dur de répondre sur le téléphone donc ca va attendre la rentrée
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

Héhé :green:
Second post, premier PDF, page 17 et 18 ;)

Ou encore, la CEI
http://pcad-libs.embedders.org/rules/ref_617.pdf - page 66 - c'est bien la masse en tant que châssis.

La référence électrique n'est pas nécessairement reliée à la masse, dans le cas d'une référence flottante par exemple.
Et la référence électrique est un conducteur actif, il a juste la particularité de pouvoir se connecter à la masse, éventuellement.

D.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par super_taz »

Les chassis ça fait 20 ans que ca ne se fait plus, c'est du même accabit que la techno point to point :siffle:
Ce que ton pdf dit, c'est que le symbole associė a une "masse chassis" est celui qui est dessiné, ce n'est en aucun cas une définition
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

Étrangement, en CEM, ce qui n'a jamais été aussi actuel, la masse c'est bien la carcasse métallique (le plan de masse, ...) et le distinguo est bien fait entre la masse (métallique) et la référence électrique, qui n'est pas nécessairement le 0V, et qui n'est pas nécessairement raccordée à la masse non plus.

Oui, la norme CEI donne un symbole pour la masse "châssis", mais ne donne strictement rien pour la référence électrique puisque c'est un conducteur actif comme les autres.

Quand on fait un schéma c'est pareil, la référence électrique est un conducteur lambda, et c'est juste, éventuellement, en sortie d'alimentation que l'on fait la jonction à la masse ... et le soucis c'est que par extension, on donne le nom de masse à toute la référence électrique (sans parler des traductions).

Regarde dans un ampli lampe, il arrive que le chauffage des lampes soit référencé au bias ou a une autre tension ... en aucun cas tu ne peux appeler ça une masse.
Tout les documents que j'ai eu et trouvé traitant de la CEM (et diffusé par ces spécialistes) nomment les parties métallique "masse" le reste est soit "0V" ou "référence électrique".

La boucle de masse c'est bien la surface entre un conducteur actif et la masse (et pas la référence électrique).
Les boucles entre masses sont bien les liaisons entre les différentes masses.
L'équipotentialité des masses est bien l'interconnexion des masses métalliques d'une installation électrique (armoires électriques, structures métallique, tuyauterie, ...).

Donc, d'après tout ce que j'ai vu, appris, lu, pratiqué, la masse c'est la partie métallique d'un montage ou toutes parties métallique d'une installation.
Mais, je me remet en question volontiers si on me donne les infos kivonbien ;)

D.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par myn donos »

Bonjour,
Dagda a écrit :AEMC - Formation 4 jours - CEM des Systèmes et Installations
Oki doki! Merci pour l'info! :)
Si jamais tu as un jour des questions en plus niveau CEM, j'ai un ingé qui bosse dedans depuis vingt ans, une tronche de l'espace ;)

D'ailleurs si ça t'intéresse, je peux peut être te retrouver un cours fait par un ponte qui doit trainer quelque part dans mes dossiers :) Du moment que tu les diffuse pas à tord et à travers ;)

A bientôt!


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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

C'est toujours bon à prendre, même si j'ai un beau support de formation et celui d'un collègue qui en a fait une autre.

D.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par 36seb »

Salut Dagda, merci pour ce sujet qui éclaire (moins que celui sur l'éclairage évidemment) nos lanternes. :app:
Je rejoins Romskiboy, je ne comprends pas tout. Tu précise bien que c'est en cours d'élaboration. :wink:
Une idée pour compléter ton topic :
Reprendre un schéma de câblage classique (LP par exemple :siffle: :green: ) et :
- situer sur le schéma les termes que tu as définis
- faire un "avant / après" : tu indiques que les références des années 50 / 60 ne sont plus bonnes mais encore très souvent utilisées.
Sur le même schéma plus haut, le faire en version "classique" puis "moderne"

Si j'ai bien compris ton exposé, les schémas "classique" et "moderne" n'ont pour seule différence que le dernier va générer moins de bruits parasites. Le son (et surtout le sustain) ne s'en trouveront pas modifiés ?

Enfin, pour les bêtes jacks qui relient nos instruments aux pédales et aux amplis, je les fait en masse flottante... si j'ai bien compris, la masse flottante est à bannir. Mais si je relie la masse des 2 côtés du jack, ça fait pas une boucle de masse ?

Et enfin 2 :green:, dans la cavité électronique, il faut mettre du fil avec tresse de masse alors ?

Merci d'avance et dis moi si mes questions sont à la masse, c'est que je suis sur la bonne voie :green: même si je flotte un peu. :siffle:
Modifié en dernier par 36seb le mer. 5 août 2015 10:22, modifié 1 fois.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par PrettyGood »

36seb a mangé un clown! :green:

Merci Dagda pour le super topic, ça met bien les choses au clair, également pour les termes. Une mise en situation serait effectivement top, mais faut pas non plus que tu y passes tes nuits, hein?

:beer:
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

C'est prévu que je fasse une explication de schéma ;)
Dans nos montages, on est confronté à un soucis, c'est l'emploi de câble jack 1 conducteur + tresse ... il y a moyen de faire un truc simple avec les guitares puisque nous sommes au début (ou au bout) de la chaine du son.
36seb a écrit :Si j'ai bien compris ton exposé, les schémas "classique" et "moderne" n'ont pour seule différence que le dernier va générer moins de bruits parasites. Le son (et surtout le sustain) ne s'en trouveront pas modifiés ?
Les "anciennes" manières ne sont pas fausses, elles ne sont plus adaptées à nos environnements moderne.
Si on applique une méthode plus actuelle de câbler l'instrument (et idéalement le reste) on va se prémunir de tout ces problèmes nouveaux.
Le montage sera donc mieux immunisé au parasitages externe (il ne génère rien ;) )
Le son ne sera pas modifié, il sera juste moins bruité.
36seb a écrit :Enfin, pour les bêtes jacks qui relient nos instruments aux pédales et aux amplis, je les fait en masse flottante... si j'ai bien compris, la masse flottante est à bannir. Mais si je relie la masse des 2 côtés du jack, ça fait pas une boucle de masse ?
Une masse doit toujours être référencée à quelque chose.
C'est généralement la référence électrique (0V) qui s'y raccorde.
Une boucle de masse est inévitable puisque c'est la surface qu'il y a entre un conducteur et la masse ... mais il faut la réduire le plus possible.
La boucle de masse va se comporter comme une antenne, plus la surface est grande, plus l'antenne capte !
36seb a écrit :Et enfin 2 :green:, dans la cavité électronique, il faut mettre du fil avec tresse de masse alors ?
Pas nécessairement dans la mesure où la cavité est blindé.

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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par 36seb »

PrettyGood a écrit :36seb a mangé un clown! :green:
:ang:
PrettyGood a écrit :Merci Dagda pour le super topic, ça met bien les choses au clair, également pour les termes. Une mise en situation serait effectivement top, mais faut pas non plus que tu y passes tes nuits, hein?

:beer:

+1, c'était une suggestion comme Dagda disait vouloir compléter son topic.
Dagda a écrit :C'est prévu que je fasse une explication de schéma ;)
En plus, si c'était prévu... :app:
Dadga a écrit : Le son ne sera pas modifié, il sera juste moins bruité.
:baleze: +1
Dadga a écrit :
36seb a écrit :Enfin, pour les bêtes jacks qui relient nos instruments aux pédales et aux amplis, je les fait en masse flottante... si j'ai bien compris, la masse flottante est à bannir. Mais si je relie la masse des 2 côtés du jack, ça fait pas une boucle de masse ?
Une masse doit toujours être référencée à quelque chose.
C'est généralement la référence électrique (0V) qui s'y raccorde.
Une boucle de masse est inévitable puisque c'est la surface qu'il y a entre un conducteur et la masse ... mais il faut la réduire le plus possible.
La boucle de masse va se comporter comme une antenne, plus la surface est grande, plus l'antenne capte !
Là, je comprends pas tout mais je vais attendre les schémas.
Pour l'antenne, j'arrive à capter des radios espagnoles avec le branchement de mes encientes de pc :green:
Dadga a écrit :
36seb a écrit :Et enfin 2 :green:, dans la cavité électronique, il faut mettre du fil avec tresse de masse alors ?
Pas nécessairement dans la mesure où la cavité est blindé.
Ok, compris :idea:

Merci :beer: :beer: :beer:
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Dagda »

C'est là tout le souci.
Les termes ont tellement été mélangés pendant des années que maintenant, lorsque l'on revient sur les dénominations précise, tout le monde se perd.

Je vais faire un petit schéma dans un premier temps pour distinguer chaque parties.

D.
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Re: Masse, Terre, Blindage, ... c'est tout mélangé !

Message par Junah »

Cool merci Dagda, j'aime beaucoup l'idée de 36seb de prendre une LP comme exemple ;)
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