Electronique > Réalisations > Commutateurs audio > Commutateur audio 009

Dernière mise à jour : 03/01/2011

Présentation

Commutateur passif de type "2 vers 1" permettant de brancher une seule paire de HP sur un premier ampli BF ou sur un second ampli BF, tout en assurant à celui qui n'est pas utilisé d'être tout de même chargé sur des résistances de puissance.

Avertissement

Avant d'entreprendre le cablage décrit ici, il convient de bien en comprendre le principe. Un mauvais cablage peut en effet entrainer des dégats côté amplificateur. Un amplificateur BF devrait toujours être chargé avec une impédance comprise dans une plage qui est spécifiée par le constructeur, par exemple entre 4 et 8 ohms. Si vous ne branchez aucun HP ou résistance de charge sur les sorties amplifiées d'un ampli BF, les sorties peuvent être déteriorées et nécessiter un dépannage, surtout si un signal BF est appliqué à l'entrée de l'amplificateur et que le volume est monté à fond. Presque tous les amplis de sono sont équipés de protections efficaces qui limitent le risque de casse en cas de court-circuit franc ou en cas de charge infinie (pas de charge), mais c'est loin d'être le cas des amplis hifi. C'est la raison pour laquelle on ne peut pas se contenter d'un simple inverseur mécanique pour basculer une paire de HP vers un ampli ou vers un autre, car les sorties de l'ampli inutilisé restent en l'air et c'est la dernière des choses à faire. Les schémas donnés ici permettent à l'ampli inutilisé de conserver une charge fixe constitué de résistances de puissance adéquate (la puissance qu'elles doivent pouvoir dissiper doit correspondre à la puissance efficace maximale de l'ampli le plus puissant). Mais attention, même en présence de ces résistances de charge, il est fortement déconseillé de procéder à une commutation pendant que l'ampli délivre de la puissance !

Les schémas

Vous trouverez ci-après quatre schémas de cablage. En réalité, il n'y en a que de deux types, mais chaque type est représenté avec commutation des HP vers un ampli ou vers un autre. Ceci afin de mieux voir le cheminement des fils de cablage.
Schéma AA = Ampli N° 1 sur HP, ampli N° 2 sur charge, isolation totale entre les deux amplis
Schéma AB = Ampli N° 2 sur HP, ampli N° 1 sur charge, isolation totale entre les deux amplis
Schéma BA = Ampli N° 1 sur HP, ampli N° 2 sur charge, masse commune entre les deux amplis
Schéma BB = Ampli N° 2 sur HP, ampli N° 1 sur charge, masse commune entre les deux amplis
Les différents schémas font appel à des inverseurs mécaniques quatre pôles ou huit pôles, mais vous pouvez aussi utiliser un, deux ou quatre relais de forte puissance (capable de passer plusieurs ampères sans sourciller) et possédant des contacts de très bonne qualité, avec une commande commune (bobines des différents relais commandées par un unique interrupteur simple). Ces schémas sont plus destinés à montrer comment câbler l'ensemble qu'à imposer un style de commutateur particulier. Voir en fin d'article différentes façons de procéder.

Schéma AA
Ce schéma représente le cablage à réaliser pour effectuer une commutation "idéale", c'est à dire avec un isolement total entre les deux amplificateurs BF. Il nécessite un inverseur octuple, et c'est celui que je préconise. Quand les sorties gauche et droite d'un des deux amplificateurs sont reliées aux HP, les sorties gauche et droite de l'autre amplificateur sont reliées sur les résistances de charge R1 et R2. Ce premier schéma AA montre le routage des signaux quand le commutateur est placé en position "HP vers Ampli N° 1".

commutateur_audio_009_aa

- Fil rouge gras : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne + du HP gauche.
- Fil marron gras : montre le cablage entre sortie - de la voie gauche de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne - du HP gauche.
- Fil bleu gras : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne + du HP droit.
- Fil violet gras : montre le cablage entre sortie - de la voie droite de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne - du HP droit.
- Fil rouge fin : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 1 de R1.
- Fil marron fin : montre le cablage entre sortie - de la voie gauche de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 2 de R1.
- Fil bleu fin : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 1 de R2.
- Fil violet fin : montre le cablage entre sortie - de la voie droite de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 2 de R2.

Remarque : les inverseurs étant indépendants, vous pouvez les câbler comme bon vous semble, pas d'obligation de suivre les positions "physiques" du schéma.

Schéma AB
Même cablage que le précédent, mais cette fois avec le commutateur placé en position "HP vers Ampli N° 2".

commutateur_audio_009_ab

- Fil rouge gras : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne + du HP gauche.
- Fil marron gras : montre le cablage entre sortie - de la voie gauche de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne - du HP gauche.
- Fil bleu gras : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne + du HP droit.
- Fil violet gras : montre le cablage entre sortie - de la voie droite de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne - du HP droit.
- Fil rouge fin : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 1 de R1.
- Fil marron fin : montre le cablage entre sortie - de la voie gauche de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 2 de R1.
- Fil bleu fin : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 1 de R2.
- Fil violet fin : montre le cablage entre sortie - de la voie droite de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 2 de R2.

Schéma BA
Le schéma qui suit est plus simple et ne nécessite qu'un inverseur quadruple, avec inverseurs représentés en position "Ampli N° 1 vers HP".
Très important : pour pouvoir mettre en oeuvre ce schéma, il est impératif de s'assurer que les masses des deux amplis peuvent être mises en commun.
Ce schéma demande un minimum de connaissances en électronique. Ne le suivez pas si vous avez le moindre doute !

commutateur_audio_009_ba

- Fil rouge gras : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne + du HP gauche.
- Fil bleu gras : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 1 (utilisé) et borne + du HP droit.
- Fil rouge fin : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 1 de R1.
- Fil bleu fin : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 2 (non utilisé) et borne 1 de R2.
- Fils noir gras et fin : montre le cablage de masse commune entre les deux amplis, HPs et résistances de charges R1 et R2.

Schéma BB
Même chose que le schéma précédent, mais avec routage des HP sur les sorties de l'ampli N° 2.

commutateur_audio_009_bb

- Fil rouge gras : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne + du HP gauche.
- Fil bleu gras : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 2 (utilisé) et borne + du HP droit.
- Fil rouge fin : montre le cablage entre sortie + de la voie gauche de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 1 de R1.
- Fil bleu fin : montre le cablage entre sortie + de la voie droite de l'ampli N° 1 (non utilisé) et borne 1 de R2.
- Fils noir gras et fin : montre le cablage de masse commune entre les deux amplis, HPs et résistances de charges R1 et R2.

Commutateur 8 pôles introuvable ?

Un commutateur 8 pôles n'est pas un composant des plus courants et il est probable que votre revendeur préféré n'en possède pas en stock.

Solution la plus simple : commutateur mécanique 8 pôles / 2 contacts
C'est le plus simple d'un point de vue câblage mais pas forcement le plus facile à trouver. En cherchant on en trouve, mais pas forcement en France :
http://www.opamp-electronics.com/catalog/switches-c-33.html

commut_8x2_001a

Heureusement qu'il existe des solutions de contournement.

Utilisation de relais électromécaniques
Une solution élégante d'un point de vue câblage consiste à utiliser un interrupteur simple (SPST) qui permet d'alimenter un ou plusieurs relais électromécaniques à la fois.

commutateur_audio_009_ac relais_4pdt_001a - Digikey ref 255-1616-ND

On peut ainsi avec un seul interrupteur piloter (faire coller) deux relais 4 pôles ou quatre relais 2 pôles (très courants et faciles à trouver). L'inconvénient majeur de cette solution est qu'elle nécessite l'apport d'une tension d'alimentation pour faire coller la bobine du ou des relais (je dis bien du ou des relais car il existe aussi des relais à 8 pôles, chez Mouser entre autres). Ceci dit c'est un tout petit inconvénient car n'importe quel bloc alim non régulé du commerce délivrant une tension continue de 9 V ou 12 V convient parfaitement pour cette tâche et coûte moins cher en version toute faite qu'en version à monter soi-même.
 
Utilisation de commutateurs rotatifs
Les commutateurs rotatifs sont des composants faciles à trouver mais généralement sous la forme 3P4T ou 4P3T.

commut_1x12_001b commutateurs_rotatifs_001c
Exemple de commutateur rotatif de type 3P4T

On peut pour certains modèles de commutateurs rotatifs monter plusieurs galettes en même temps pour augmenter le nombre de points de commutations. C'est ce type de commutateur rotatif qu'on peut voir sur les photos suivantes.

commut_6x3x2_001a commut_4x6x2_001a commut_4x4x11_001a

Certains modèles sont directement disponibles avec 8 pôles ou plus (exemple chez Mouser), d'autres peuvent être commandés en pièces détachées pour adaptation à des besoins bien particuliers.