Electronique - Realisations - Preampli microphone Green

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Dernière mise à jour : 06/09/2006

Présentation

Cette page offre un résumé des différents points abordés par les personnes interressées par la construction du préamplificateur pour microphone Green, et qui ont contribué aux échanges sur le thread Fabriquer un préampli micro du forum Les mains dans le cambouis de AudioFanzine. Pour rappel, le schéma électronique du préampli Green ne m'appartient pas, vous en trouverez l'origine sur le site 1176neve.

Origine du thread

Une envie toute bête d'un gars comme vous et moi, qui rêve de pouvoir réaliser un préampli lui-même, de qualité égale voire supérieure aux machines de référence : "lorsque j'étais à l'école, certains profs disaient que, sans grandes connaissances en électroniques, il était possible de construire un très bon preamp micro à moindre coût. Ils parlaient même de leurs créations, qui, d'après eux, étaient meilleures que les preamp d'un Neve!". Et hop, au fil de l'eau, plus d'un s'est dit interressé, et l'aventure a commencé...

Concepteur du Green

Un passionné d'électronique et du bon son, qui à mis en ligne sur son site perso plusieurs schémas électroniques de ses réalisations, dont celui du préampli micro "Green" : http://1176neve.tripod.com/id10.html. Le nom de Neve dans l'adresse du site ne semble pas signifier que le concepteur ait une relation directe avec le célèbre constructeur.

Niveau requis

"Je n'y connais rien en électronique. Puis-je tenter cette expérience ?"
Disons qu'un minimum de soin est requis au niveau de la soudure, car de la qualité du soudage des composants et des connecteurs dépendra la qualité finale, autant d'un point de vue rendu audio que d'un point de vue fiabilité. Si vous n'avez jamais soudé un composant de votre vie, je vous conseille de faire vos armes avec des composants ou des fils qui ne craignent rien. Pour être franc, vous pouvez tout à fait tenter l'expérience, je vous encourage même à le faire. Mais en cas de disfonctionnement, ce sera un peu dur de trouver la panne si vous n'êtes pas assisté par quelqu'un qui connait un peu. Si vous avez un doute sur votre capacité à mener à bien ce type de projet, sachez qu'il existe des revendeurs qui proposent aussi des kits de préampli micro. Les kits sont en général conçu en tenant compte des "spécificités" des débutants, et peuvent vous permettre de vous faire la main, avec la quasi-certitude que celà fonctionnera.

Ou trouver les composants ?

Chez des revendeurs de composants électroniques tels RadioSpare, Selectronic ou encore Conrad, dont vous trouverez les coordonnées à la rubrique Adresses Magasins. Même chose pour le boitier, pour lequel vous devrez avant achat vous assurer qu'il pourra intégrer tous vos composants (le transformateur d'alimentation est une pièce qui peut poser problème en hauteur, pensez-y). J'ai aussi la chance d'avoir pu récupérer quelques composants que j'ai décidé de donner jusqu'à épuisement du stock. Contactez-moi pour savoir si vous n'arrivez pas trop tard... Pour ce qui est du choix des résistances, utiliser des résistances à couche métallique, elles génèrent moins de bruit. Certaines résistances (comme les 6K8 utilisées pour amener l'alim phantom sur les bornes de la prise micro) doivent être appariées, c'est à dire que leurs valeurs doivent être identiques. De même que pour les résistances, certains condensateurs sont plus conseillés que d'autres, surtout ceux que le signal audio traverse. Chaque type de condensateur apporte sa coloration, il vous faudra peut-être faire quelques tests avec différents type pour vous faire une idée des différences sonores que l'on peut avoir, et juger de vous-même si ces différences sont importantes pour vous. Il existe des condensateur dit "spécial audio et vidéo" de marque Black Gate ou Elna par exemple, ne vous précipitez pas dessus, et commencez par expérimenter avec des composants plus "classiques" et surtout... bien moins chers ! Pour les connecteurs BF, je vous recommande la marque Neutrik, gage de qualité (c'est le rare type de composants pour lequel je conseille une marque plutôt qu'une autre).

Valeurs approchées de certains composants

Lorsque j'ai constitué les lots de composants pour le Green, je n'avais pas la totalité des composants pour en assurer l'entière réalisation. J'ai donc donné ce que j'avais. Ceux qui ont déjà reçu les composants en question noteront qu'il existe des composants de valeur très proche à certains requis pour le Green que je n'avais pas. Par exemple, des résistances de 100K et de 10K sont nécessaires... S'il n'y en a pas dans les composants reçus, peut-être en revanche y en a-t-il de valeurs très proches, genre 110K ou 11K, que vous pouvez sans problème utiliser.
Exemple pratique : le gain de l'AOP IC2:B est déterminé par les deux résistances R21 et R12, toutes deux de 10K. Le gain est ici de 1 parce que l'AOP est monté en ampli inverseur et que le gain est déterminé par le rapport (division) entre R12 et R21 (G=10/10=1). Dans cet exemple précis, vous pouvez sans aucun soucis mettre deux résistances de 11K, ou même 2 résistances de 15K. Le gain de cet étage sera le même.
Autre exemple : la résistance R36 de 100 ohms, qui forme avec le condensateur C15 de 10uF, un découplage d'alim pour l'alim phantom. Et bien cette résistance R36 peut parfaitement avoir une valeur de 110 ohms, sans problème.

Comment réaliser le circuit imprimé ?

Soit vous le réalisez vous-même et dans ce cas la question ne se pose pas, soit vous trouvez un copain qui peut vous le faire, soit vous le faites faire par un spécialiste, tel Perlor Radio ou Imprelec, dont vous trouverez aussi les coordonnées à la rubrique Adresses magasins. Utiliser des plaques d'expérimentation (une plaque d'expérimentation est un circuit imprimé possédant des pastilles ou des bandes de cuivre, et qui est pré-percé, ce qui le rend pratique pour faire des maquettes) ? Pourquoi pas ! Je ne peux pas dire que je recommande chaudement ce type de plaque pour un montage de ce type, mais si vous avez envie, allez-y ! Mais choisissez alors de préférence une plaque d'expérimentation dotée d'un plan de masse côté composants.

Coût de revient global

Pas si simple que ça ! Tout dépend de la qualité des composants que vous allez choisir. Certains composants, comme les condensateurs ou même certains connecteurs, peuvent afficher des prix dans un rapport de un à cinq, selon leur provenance ou leur marque. Globalement, le coût de revient est estimé (par ceux qui ont déjà commandé) à
- 25 à 30 euros pour une voie de préampli
- 30 à 35 euros pour une alim capable de fournir ce qu'il faut pour 4 préamplis
- Version Octo (8 préamplis) : entre 200 et 250 euros, sans le boitier ni les connecteurs.
La facture peut cependant rapidement monter si vous ne choisissez que des composants de haute qualité.

Matériel nécessaire

- Fer à souder (devinez pour quoi faire)
- Pince coupante (pour couper les pattes des composants une fois soudés)
- Soudure à 60% d'étain minimum (avec ou sans plomb, voir article Soudure plomb : Danger ?)
- Pompe à déssouder ou tresse à dessouder (facultatif)
- Multimètre - ne serait-ce que pour vérifier les tensions d'alimentation... Indispensable ! Un modèle à 10 euros convient très bien !
- Oscilloscope - Facultatif mais nécessaire si vous souhaitez ajuster le CMRR (réglage décrit plus loin)
- Outils traditionnels (pinces, tourne-vis, etc) pour la mise en boitier.

Description globale du schéma électronique

La rubrique Préampli micro Green explique les grandes lignes du fonctionnement du préampli.Vous y trouverez un minimum d'informations pour comprendre grosso-modo le rôle des principales parties du schéma. Dans le même esprit, vous trouverez une rubrique décrivant sommairement la partie Vu-mètre du Green, ainsi que la partie Alimentation du Green. Il existe des sites internets tels que http://www.electronique-pour-tous.com/ ou vous trouverez quelques bases utiles sur l'électronique. Vous pouvez aussi consulter les quelques pages de présentation théorique des composants que j'ai mises à disposition des débutants.

Alimentation secteur

La qualité de l'alimentation est importante. Vous devez y apporter un minimum de soin. Des modules de régulations tels que ceux décrits sur les pages Alimentation symétrique 001 ou Alimentation symétrique 003 conviennent très bien, vous pouvez aussi utiliser le schéma proposé par l'auteur et détaillé à la rubrique Green - Alimentation secteur. Dans la mesure du possible, préférez un transformateur torique ou une transformateur de type "R", qui présentent des fuites électromagétiques moins importantes que les transformateurs classiques, et avec lesquels vous aurez moins de risque d'avoir de la ronflette dans le signal audio de sortie. L'utilisation d'un transfo standard peut cependant ne pas poser de problème :
- s'il est suffisemment éloigné du circuit imprimé
- s'il est correctement orienté (les fuites magnétiques du transfo ne sont pas de même amplitude tout autour de lui)
- si le cablage des fils de raccord (blindés ou non) est correctement réalisé.
Si le transfo rayonne trop, il faudra impérativement mettre une petite plaque metallique entre lui et le CI, et raccorder cette plaque à la masse ou à la terre (je reparlerai aussi prochainement des problèmes liés à la masse et à la terre). Le must serait d'utiliser du mu-métal, mais c'est horriblement cher ! C'est pourquoi donc à nouveau, je vous recommande un torique ou un type "R".
Alim à découpage ou Alim linéaire ?
Voici mon point de vue : il existe différentes qualités d'alimentations à découpage, tout comme il existe différentes qualités d'alimentations linéaires. Tous les équipements audio avec lesquels mes collègues et moi-même travaillons aujourd'hui (convertisseurs, consoles, traitements de son, systèmes de mesure audio de haut de gamme) sont équipés d'alimentation à découpage, et possèdent de très bonnes caractéristiques techniques et sonores. Je ne parle pas des émetteurs FM, pour lesquelles les tolérances sont plus larges (de toute façon, vu ce dont sont capables les récepteurs...). L'important est que l'alim (à découpage ou linéaire) soit capable de délivrer l'énergie dont la charge (équipement alimenté) a besoin, et ce même si le besoin est très ponctuel et important (qualité de la réaction de l'alim en régime impulsionnel). L'ondulation résiduelle (le reste de tension alternative qui se superpose sur la tension de sortie continue) est bien évidement un critère important, elle doit être la plus faible possible, de l'ordre de quelques mV max. Parfois, l'ajout d'une régulation additionnelle (faisant suite à l'alim) est nécessaire pour parfaire la qualité de la tension continue. Mais en général, un bon découplage près des circuits critiques suffit amplement. Je ne conseillerai pas vraiment à un débutant de réaliser lui-même une alim à découpage, sauf si le découpage se fait en basse tension et non directement sur le 220V redressé (c'est à dire alim à découp. possédant un transfo abaisseur de tension). L'utilisation d'une alim à découpage impose quasiment toujours l'ajout d'un filtre secteur pour éviter que celle-ci n'aille trop polluer le secteur (pensez à vos voisins musiciens). Une grande majorité des alims à découpage nécessitent d'être chargée pour fonctionner correctement. Sur chaque sortie inutilisée, je vous conseille de mettre au moins une résistance de puissance pour faire débiter l'alim un minimum (les 20mA d'une led associée à sa résistance ne suffisent pas toujours).

Led-mètre

L'appellation led-mètre est un peu un abus de langage. Appellons plutôt cela un Vu-mètre à leds. Un vu-mètre à leds est donc un vu-mètre, qui permet d'apprécier le niveau du signal audio amplifié. Son rôle premier est de prévenir les surmodulations et d'éviter ainsi l'ecrêtage du signal audio. Il existe une multitude de schémas électroniques de led-mètres. Il faut savoir que la majeur partie de ces schémas ne permettent pas d'afficher des niveaux calibrés, et que la répartition des niveaux affichés est parfois assez fantaisiste. Heureusement tout de même, on trouve des schémas bien étudiés et pour lesquels l'allumage de chaque led correspond à un niveau parfaitement défini (par exemple -10, -6, -3, 0 et +3 dB). Notez que la réalisation d'un tel ustensile n'est pas obligatoire, mais il est tellement pratique ! L'auteur du Green propose un schéma de vu-mètre à redressement mono-alternance, vous pouvez parfiatement l'utiliser. Vous pouvez aussi, si vous êtes curieux, faire un petit tour du côté de la rubrique Ajout d'un vumètre, et même du côté des exemples de montages cités page Affichage et mesure.

Ordre de réalisation

Commencer par l'alim, ou commencer par le préampli ? Alim d'abord, préampli et annexes ensuite. Avant de mettre sous tension le préampli et le vu-mètre, otez tous les CI des supports, puis mettez sous tension. Vérifier que les valeurs d'alim sont bonnes et aux bons endroits. Si tout est OK, éteindre l'alim, attendre un peu, mettre les CI en place sur leur support, puis remettre sous tension. Poser un doigt sur les CI afin de s'assurer qu'ils ne chauffent pas. Si ils sont bouillants au bout de quelques secondes : court-circuit ou alim branchée à l'envers.

Connectique et filaire

Si à l'interieur du coffret il n'y a pas d'élement rayonnant de façon importante, l'usage de câble non blindé est moins critique, tout du moins tant que les distances de câblage restent modestes. On peut considérer que c'est le boitier lui-même qui assure la protection contre les vilaines ondes qui arrivent de partout... Un cable non blindé et torsadé n'apporte pas grand chose en terme de protection contre les rayonnements externes, s'il est utilisé pour véhiculer un signal en asymétrique, alors qu'il est tout à fait adapté pour les signaux transportés en symétrique. Ainsi ce genre de cablage convient parfaitement pour effectuer le raccord entre les XLR d'entrée / sortie et le circuit imprimé, puisqu'ici les entrée et sortieE/S sont toutes deux en symétrique.
Si vous décidez d'installer un transfo normal (autre que ceux présentant des pertes magnétiques faibles comme les types "R" ou les toriques) dans votre coffret de préampli, je vous conseille vivement d'utiliser du câble blindé si la liaison à effectuer dépasse quelques cm (disons supérieur à 5 cm pour fixer un ordre de grandeur). Pour le cablage de la masse des cables blindés dans le boitier, j'en reparlerai car c'est un point qui peut poser des problèmes de ronflette.

Réglages

Il y a un seul réglage, possible grace au potentiomètre "trimpot" R10A (CMRR = Common mode Rejection Ratio = taux de rejection en mode commun). Ce réglage permet d'obtenir l'annulation totale de tout signal qui arrive avec la même amplitude et la même phase, sur les deux bornes signal de l'entrée micro (parasites, ronflette secteur par exemple). Si vous constatez une ronflette importante en sortie du préampli Green, cela peut provenir d'un mauvais cablage des masses, ou du fait que le réglage CMRR n'a pas encore été fait. Pour ce réglage, il est préférable d'utiliser un oscilloscope, mais ce n'est pas absolument obligatoire.
Vous avez un oscilloscope
- Court-circuitez les deux bornes 2 et 3 de l'entrée micro.
- Désactivez l'alimentation Phantom.
- Réglez le gain du préampli entre 20 et 40 dB.
- Positionnez R10A au milieu de sa course.
- Branchez l'entrée de votre oscilloscope sur la sortie 1 de l'AOP IC2a qui effectue la différenciation entre les deux entrée normale et inversée.
- Injectez sur les deux bornes 2 et 3 de l'entrée micro, un signal de 1KHz à 20mV (par rapport à la masse).
- Ajustez R10A de telle sorte que le niveau de 1KHz sur la sortie de l'AOP soit minimale.
Vous n'avez pas d'oscilloscope
- Court-circuitez les deux bornes 2 et 3 de l'entrée micro.
- Activez l'alimentation Phantom.
- Réglez le gain du préampli entre 40 et 60 dB.
- Positionnez R10A au milieu de sa course.
- Branchez la sortie du préampli sur l'entrée d'une console de mixage ou d'un ampli BF.
- Poser le bout d'un de vos doigts sur les deux bornes 2 et 3 de l'entrée micro, sans toucher la masse. Vous devez entendre une légère ronflette en sortie (peut-être entendrez-vous une ronflette même sans poser le doigt sur l'entrée).
- Ajustez R10A de telle sorte que le niveau de la ronflette diminue au maximum. Une fois passé le point du minimum, et si vous continuez à tourner le potentiomètre dans le même sens, la ronflette va à nouveau augmenter, c'est normal. Revenez alors un peu en arrière pour procéder à l'annulation.

Mise à jour typon V9 -> V14

Actuellement, seul l'implantation des composants de la V14 a été mise à disposition par l'auteur du Green, elle est dispo à l'adresse suivante :
http://www.mendelt.nl/greenpre_V14/
La version 9 reste cependant d'actualité sur le site de l'auteur. J'ai commencé à décortiquer le circuit imprimé version 14 du Green, et à en refaire le schéma électronique, je le mettrai en ligne si l'auteur m'en donne l'autorisation.
L'étage d'entrée basé sur les BC550 et NE5532 n'a pas changé il me semble. L'auteur à ajouté un filtre passe-haut (HPF), la fréquence de coupure de ce filtre n'est pas ajustable (d'après mes calculs, elle est de 73Hz à -3dB). L'interrupteur situé à côté du potentiomètre de 10K log permet de prendre le signal avant ou après le filtre et sert donc pour sa mise En/Hors service. Le potentiomètre de 10K ne sert qu'à ajuster le niveau de ce signal (simple réglage de volume). Le redresseur du vu-mètre est désormais à double alternance. L'étage de sortie reste inchangé, l'inversion de phase se fait tout à la fin de la chaine. Les leds sont désormais cablées différement, l'auteur a ajouté un générateur de courant constant, et a supprimé les résistances de limitation de courant qui étaient auparavant en série avec elles. Bon, pour 4 leds, je ne pense pas que celà soit vraiment justifié, mais pourquoi pas. Ca fait un petit sujet de théorie en plus pour ceux qui recherchent les astuces...
Je constate de plus en plus de discussions sur la V14 du Green, sur le forum Lab de Prodigy Professional Forums. Je ne sais pas si je sais encore chercher, mais je n'arrive pas à mettre la main sur le "dossier initial" de cette version !

Divers liens mentionnés au fil des posts

Je n'ai pas fait de tri et je n'ai pas vérifié la validité de tous les liens qui suivent...
http://fr.forums.audiofanzine.com/apprendre/mailing_forums/index,idtopic,12592.html
http://www.gyraf.dk/
http://www.astrosurf.com/bex/bricotypon.htm
http://www.generalguitargadgets.com/v2/index.php
http://www.beatbazar.com/guests/ssltech/9k/
http://membres.lycos.fr/journaldebord/forum/phpBB2/
http://diy.sez-prods.com
http://membres.lycos.fr/blendinpulse/greenpre/
http://recording.org/users/kev/KevDOA_switch.GIF
http://www.prodigy-pro.com/forum/viewforum.php?f=2
http://www.prodigy-pro.com/forum/viewtopic.php?t=544
http://www.profusionplc.com
http://optimisetonampli.chez.tiscali.fr/passif.htm
http://stuffs.nicocityhunter.com/composants.txt
http://stuffs.nicocityhunter.com/greenamp/greenamp.txt
http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/index.html
http://img66.exs.cx/img66/3280/pad.jpg[/
http://www.ziggysono.com/fiches/di_schema.zip
http://ogloton.free.fr/realisations_minute/vu_m.html
http://sound.westhost.com/project35.htm[/
http://recording.org/users/kev/green_pre.htm
Tutoriel pour Green, en anglais
http://recording.org/users/kev/green_pre.htm
http://recording.org/users/kev/gdiy_ps_2_parts.htm
http://recording.org/users/kev/green_pre_parts_1.jpg
http://recording.org/users/kev/green07.jpg
http://recording.org/users/kev/green08.jpg
http://recording.org/users/kev/green_pre_open.jpg
Schémas de preamp Neve
http://www.jlmaudio.com/Schematic.htm
http://members.nuvox.net/~zt.robgrow/circuits/neve/neveclassa.html
Autre préamp
http://www.purpose.freeserve.co.uk/apimicpre.htm

Conclusion provisoire

Bien évidement, ce résumé ne peut répondre à toutes les questions que vous pouvez vous poser. Nul doute que cette page va grandir avec le temps, et qu'elle nécessitera quelques retouches pour la rendre plus abordable encore et plus complète (difficile de conjuguer les deux).
Merci de me pardonner toutes imperfections ou erreurs que vous aurez éventuellement relevé à la lecture de ce texte. Pour le bien de tous, il serait fort aimable de votre part de m'en faire part, afin que j'apporte les corrections qui s'imposent.

Salutations, et bon courage à tous, réalisateurs ou rêveurs !