Essai de vulgarisation du principe de câblage des micros

[Ptitmarseillais]

Bienvenu Sergente ...

Une peu de lecture dans ta boîte à MP avec le message d'accueil de la B.R.A.B qui t'y attend ... :linux:

Tu peux aussi aller faire un tour du côté du Trombinoscope dans la section Bla Bla pour nous faire une belle présentation ... :app:

[Victorel]

je déterre ce sujet, ce document existe t il toujours ?

[fidler]

Je pense qu'il a du être perdu dans le crash du forum, et moi je ne l'ai plus non plus sur mon PC...

[Blabizar]

Ca me disait quelque chose, du coup j'ai fouillé dans les documents que j'avais accumulé au fil du temps et je l'ai trouvé dans mes fichiers ! Bien utile a l'époque, je le remet ici

Câblage de guitare électriqueV1.pdf

[fidler]

Nikel, merci.

[mecano333]

Ca me disait quelque chose, du coup j'ai fouillé dans les documents que j'avais accumulé au fil du temps et je l'ai trouvé dans mes fichiers ! Bien utile a l'époque, je le remet ici

Câblage de guitare électriqueV1.pdf

Nickel merci à toi !

[DominiqueM]

2 remarques.

1) Il est faux de dire qu'une guitare électrique n'a pas de terre. La réponse correcte est que ça dépend de ce sur quoi elle est branchée. Si elle est branchée sur un ampli conventionnel ou un PC de bureau, ces appareils ont des boitiers métalliques et ils sont obligatoirement mis à la terre à travers leur câble secteur. Dans l'alimentation de ces appareils, la masse est reliée à la terre. Donc la masse de la guitare se retrouve reliée à la terre via cette connexion terre-masse de l'alim de l'appareil.

Donc si tu te fais secouer en branchant le jack sur l'ampli, c'est que vraisemblablement tu as un défaut dans l'installation électrique et qu'il faut faire venir un électricien.

Par contre avec les petits amplis genre boomboxes, le plus souvent il n'y a pas de liaison de terre même quand ils sont branchés sur leurs blocs secteurs.

2) Il y a 2 moyens de câbler une guitare: avec des fils ou avec des câbles audio blindés. On est en haute impédance avec une guitare et l'entrée des amplis ou des effets, donc les capacités parasites dans le câblage ont leur importance. Si elles sont importantes, elles vont couper les aiguës.

L' avantage des fils est que c'est bon marché, rapide à installer et qu'ils présentent peu de capacité parasite. Par contre ils vont choper plus facilement des parasites ou de la ronflette que des câbles blindés.

Donc l'idéal est d'utiliser des câbles blindés, surtout si les liaisons sont longues. Une des caractéristiques des câbles blindés est leur capacité parasite et il faut privilégier ceux où elle est faible. En pratique, tout câble blindé audio de bonne qualité fait l'affaire. Le blindage fait office de fil de masse.

Certains doublent le blindage avec un fil de masse séparé. Dans ce cas il ne faut souder le blindage que d'un coté du câble afin d'éviter les boucles de masse.

Pour un pot, il faut utiliser le blindage comme liaison de masse pour le coté de sa résistance qui est relié à la masse et, plutôt que de mettre un fil entre ce point et le cul du pot, il est préférable de mettre un fil séparé entre le cul du pot et le point central de masse. Je ne suis pas persuadé que cela fasse une grande différence, sauf éventuellement en environnement très perturbé en hautes fréquences comme par exemple près d'un aéroport ou si le voisin à une CB très puissante, mais pour être sur d'avoir une bonne stratégie de masse, c'est mieux de faire comme ça, on est sur de ne pas se louper.

Pot suite: Avec du blindé deux conducteurs, on relie le conducteur de masse sur la masse du pot et on économise le fil supplémentaire en reliant le blindage au cul du pot, ceci pour autant qu'à l'autre bout du câble, ce blindage soit relié au point central de masse. Donc suivant la topologie, le blindé deux conducteurs est parfois moins pratique que le simple conducteur + fil séparé pour le cul du pot.

Perso pour des guitares, j'ai toujours utilisé du blindé simple conducteur car il a moins de capa parasite pour la mème fabrication. Avec le double, tu te retrouves avec la capa entre les deux conducteurs + la capa entre le conducteur de signal et le blindage.

[Dagda]

Aaahhh les masses

Alors, en premier lieu, ce n'est pas parce qu'un appareil a une carcasse métallique qu'il est en Classe I donc avec une liaison PE (Liaison qui est normalement relié à la prise de terre pour du domestique, mais pas obligatoirement).

Le PE c'est le fil Vert Jaune qui est assez souvent mal nommé "Terre" en français.
Ce fil a pour première fonction de garantir une équipotentialité des masses entre les appareils.
Sa seconde fonction est, quand il est relié à la prise de terre, d'évacuer un courant de défaut vers celle-ci.

La masse d'un appareil, sa carcasse métallique, peut donc être relié au PE (appareils de Classe I) ou pas (appareils de Classe II).
Dans ce même appareil, le 0V peut être raccordé à la carcasse métallique (0V référencé à la masse métallique), ou pas ...

La problématique des liaisons guitares est, comme tu le dis, l'impédance qui est élevée, d'une part, et les capacités des câbles qui peuvent venir mettre le bronx.

Une des problématiques est d'avoir la masse (blindage) confondu avec le 0V !
On aurait une liaison par fonction que l'on serait nettement moins emmerdé.
L'autre élément, c'est la connectique qui est franchement pas adapté (le Jack mono) ... pratique oui, mais pas terrible pour une liaison aussi sensible que peut l'être celle de la guitare.

Le premier point à faire c'est au niveau du câblage interne en séparant comme il faut la masse (le blindage) du 0V. La liaison des deux étant réalisé uniquement au Jack ou au pire sur un culot de potar, lui même relié jack.

D.

[archpat]

J’allais le dire

[Mickaël]

J’allais le dire

Je m'attendais à ce que tu sois plus réactif que Dagda d'ailleurs !

Pour aller plus loin, on peut câbler sa guitare avec un jack TRS (stéréo) en reliant le point chaud sur le Tip (la pointe) et la masse sur le Sleeve (le socle), mais le 0V sur le Ring (le contact du milieu). Ensuite, il faut un câble stéréo sur lequel, on met un jack TS à une extrémité (jack mono). La masse et le 0V ne sont reliés ensemble que dans le jack TS. De cette façon, la masse et le 0V sont reliés ensemble le plus loin possible de la guitare. Et si on a oublié son jack, on peut utiliser un jack standard, la liaison masse-0v sera juste faite au niveau du jack de la guitare.

[Dagda]

Tout à fait !

[DominiqueM]

Alors, en premier lieu, ce n'est pas parce qu'un appareil a une carcasse métallique qu'il est en Classe I donc avec une liaison PE (Liaison qui est normalement relié à la prise de terre pour du domestique, mais pas obligatoirement).

La masse d'un appareil, sa carcasse métallique, peut donc être relié au PE (appareils de Classe I) ou pas (appareils de Classe II).
Dans ce même appareil, le 0V peut être raccordé à la carcasse métallique (0V référencé à la masse métallique), ou pas ...

Je suppose que ce que tu appelles classes I et II est ce que j'appelle simple et double isolation. Dans les cas des amplis de guitare, les seuls que j'ai vu en double isolation sont ceux qui se branchent au secteur par l'intermédiaire d'un bloc secteur. Peut-être qu'il y en a d'autres où le bloc secteur est intégré dans l'ampli, mais perso je n'en ai jamais eu dans les mains.

Dans le cas des appareils simple isolation à boitier métallique apparent, celui-ci doit obligatoirement être relié à la terre du secteur pour des raisons évidentes de sécurité. Dans ce cas, la masse de l'électronique (0V) est reliée en un point unique au boitier métallique.

L'autre élément, c'est la connectique qui est franchement pas adapté (le Jack mono) ... pratique oui, mais pas terrible pour une liaison aussi sensible que peut l'être celle de la guitare.

Le premier point à faire c'est au niveau du câblage interne en séparant comme il faut la masse (le blindage) du 0V. La liaison des deux étant réalisé uniquement au Jack ou au pire sur un culot de potar, lui même relié jack.

D.

Les liaisons avec blindage + 2 conducteurs sont utilisées en audio principalement pour des liaisons symétriques où le signal passe par un transformateur audio (cher) ou par un équivalent moderne avec des amplis op (possible avec des tubes, mais encore plus cher qu'un transfo). Ces montages font que dans les deux conducteurs du câble, on a deux signaux opposés et symétriques et ils font l'interface avec la sortie asymétrique de la guitare et l'entrée asymétrique de l'ampli.

Tu as raison de dire qu'avec une guitare cela peut être sensible. Ceci en raison des hautes impédances qui font que des perturbations peuvent être plus facilement induites dans le câblage.

Quand j'ai réalisé mon thérémine, le câblage des masses est une des choses qui m'a pris le plus de temps.

Il mélange de la haute fréquence (3 oscillateurs, un pour le volume et deux dont les sorties sont envoyées sur un mixeur pour créer le son) et de la basse fréquence. Plus l'alimentation et la ronflette de son transfo. Donc on a masse par le châssis pour les oscillateurs HF, masse en étoile pour l'audio (un VCA + un ampli de guitare) et le mixeur où ces deux stratégies se rencontrent. La masse HF a été la partie facile. Par contre pour la masse BF, après avoir commencé avec du blindé simple conducteur, j'ai tout remplacé par du double conducteur dont le blindage est mis au châssis d'un seul coté des câbles, un conducteur assure le signal et le deuxième la masse électrique (0V).

[Dagda]

Je suppose que ce que tu appelles classes I et II est ce que j'appelle simple et double isolation.

Oui, c'est l'ancienne appellation qui est désormais un complément des classes d'isolement.

Dans les cas des amplis de guitare, les seuls que j'ai vu en double isolation sont ceux qui se branchent au secteur par l'intermédiaire d'un bloc secteur. Peut-être qu'il y en a d'autres où le bloc secteur est intégré dans l'ampli, mais perso je n'en ai jamais eu dans les mains.

Dans le cas des appareils simple isolation à boitier métallique apparent, celui-ci doit obligatoirement être relié à la terre du secteur pour des raisons évidentes de sécurité.

La plupart du temps, en effet les amplificateurs sont en Classe I, donc simple isolation, donc parties métalliques accessibles raccordées au PE.

Dans ce cas, la masse de l'électronique (0V) est reliée en un point unique au boitier métallique.

Alors, oui et non
Le référencement du 0V à la masse n'est pas forcément fait et n'est pas obligatoire.
Il faut aussi prendre le cas des amplificateurs de sonorisation par exemple où il y a un interrupteur "Ground / Lift" permettant ""d'isoler"" le 0V de la carcasse métallique de manière à avoir un réseau RC intercallé entre ces deux éléments et s'éviter les boucles de masse. A noté que ce réseau est calculé pour laisser passer le continu et les très basse fréquence.

On peut aussi noter que le 0V, pour un ordinateur par exemple, est relié en plusieurs points à la carcasse métallique (boucle entre masses).
Le but étant de réduire l'impédance et donc toutes différences de potentiel.

Les liaisons avec blindage + 2 conducteurs sont utilisées en audio principalement pour des liaisons symétriques où le signal passe par un transformateur audio (cher) ou par un équivalent moderne avec des amplis op (possible avec des tubes, mais encore plus cher qu'un transfo). Ces montages font que dans les deux conducteurs du câble, on a deux signaux opposés et symétriques et ils font l'interface avec la sortie asymétrique de la guitare et l'entrée asymétrique de l'ampli.

Ce que tu décris ici est une liaison symétrique différentielle (Balanced en anglais).
Les deux signaux transitant dans les deux câbles sont en opposition de phase et ceci permet d'avoir une immunité aux "parasites" bien plus grande en plus de s'affranchir d'un référence à un 0V potentiellement problématique dans certaines configurations.
Dans ce type de liaison, le 0V n'est d'aucune utilité pour le traitement du signal.

Le fait de séparer le 0V du point chaud pour une guitare et d'avoir le blindage à part revient à faire une liaison différentielle.
Si les impédances sont les mêmes sur le 0V et sur le point chaud, on est dans une liaison différentielle non symétrique.
L'immunité aux parasites est un peu meilleur qu'avec un simple câble coaxial et le blindage fait pleinement sont job.

A noté qu'un blindage se doit d'être raccordé à chaque extrémité, et, idéalement, avec une reprise à 360°, mais c'est rarement possible avec les connectiques utilisés.
Mais comme tu le soulignes, cette manière de faire n'est pas efficace en basse fréquence.
Cependant, il faut impérativement avoir, comme tu l'as fait dans ton thérémine, un blindage raccordé aux deux extrémités (intérieur) un isolant, et un blindage raccordé à une seule extrémité (extérieur).

La CEM est un domaine passionnant (pour moi) et quand les deux mondes, HF / BF se côtoies c'est d'autant plus intéressant !

D.

[DominiqueM]

La CEM est un domaine passionnant (pour moi) et quand les deux mondes, HF / BF se côtoies c'est d'autant plus intéressant !

D.

Je suis bien d'accord. La HF et la BF se côtoient dans un ordi, donc je ne suis pas étonné qu'il y ait plusieurs points de masse. Dessiner le circuit imprimé d'une carte mère est un art que peu de concepteurs maîtrisent. Si ça n'a pas changé, c'est un job très bien payé.

Quand j'ai construit le thérémine, ce que j'ai fait avec l'ordi, c'est sous linux les schémas, et des simulations spice (avec ng-spice) des oscillateurs HF, un domaine nouveau pour moi, avec variation simultanée des valeurs de plusieurs composants. Ça me donnait tellement de courbes que j'ai scripté le tout pour faire des vidéos avec les images de ces courbes.

Un autre domaine passionnant et très pointu est les bruits de fond. Je m'étais fait virer d'un forum audiophile pour avoir osé dire que le bruit de fond intrinsèque d'un tube peut être inférieur d'environ 2 à 4 dB à celui d'un transistor. Ceci pour la simple raison qu'un tube est des électrons qui se déplacent dans du vide, ce qui, même si le vide n'est pas parfait, introduit moins de bruit de fond que des électrons qui se déplacent dans un solide.

Le problème là est financier. Il faut utiliser des tubes à très faible bruit comme de l'E288CC, lesquels sont très chers et, pour pouvoir exploiter leur potentiel, il faut utiliser des topologies des circuits d'alimentation (le bruit de fond d'un ampli ne sera jamais meilleur que celui de ses alimentations) et de l'ampli qui multiplient le prix de revient. Je ne connais qu'une seule personne qui l'a fait, et à ma connaissance cet ampli là n'a jamais dépassé le stade du prototype. Trop cher.