C'est avec beaucoup d'intérêt que j'ai décidé le mois dernier de découvrir où dans le monde il y a encore des usines fabriquant des tubes. Ma recherche les a trouvés en Slovaquie, en Russie et en Chine, et il est à peu près certain que je n’ai pas trouvé tous les fabricants. Il semblait y avoir toute une classe de tubes banals encore en production qui ne se trouvaient pas sur leurs sites Web brillants. Un coup d'œil à n'importe quel point de vente par lequel les modules chinois peuvent être achetés trouvera ce type de tube dans les petits projets d'amplificateurs audio, et certains d'entre eux peuvent être incroyablement bon marché. Face à l'électronique bon marché, bien sûr, je suis tenté d'en acheter, alors je me suis séparé d'environ 10 £ (12,50 $) et me suis acheté un kit pour un appareil à deux tubes décrit comme un préamplificateur stéréo et un amplificateur de casque.

Un choix de tube inhabituel pour l'audio

Ce que j'ai reçu pour mon tenner était un sac à sceller avec un PCB et une pile de composants, et pas grand-chose d'autre. Aucune instruction, ce qui aurait été inquiétant si le tableau n'avait pas clairement indiqué la valeur de chaque composant. Le circuit était sur le site Web du fournisseur et est si couramment utilisé pour ce type de kits qu'il peut être trouvé partout sur le Web – un amplificateur à cathode commune double très conventionnel utilisant une paire de pentodes miniatures 6J1 et alimenté par un +25 V et alimentation -25 V dérivée d'une entrée de 12 VCA via un multiplicateur de tension et un circuit régulateur. Il a un potentiomètre de volume, deux jeux de prises phono pour l'entrée et la sortie, et l'ajout légèrement naff d'une LED bleue sous chaque douille de tube pour donner une lueur bleue. Je pense que je vais transmettre ce composant.

Le 6J1 semble être omniprésent dans les kits chinois, ce qui est surprenant quand on comprend qu'il ne s'agit pas du tout d'un tube audio. Au lieu de cela, il s'agit d'un amplificateur VHF à petit signal, un équivalent approximatif de l'EF95 européen, et serait beaucoup plus à l'aise dans un récepteur radio FM ou un tuner TV à tourelle des années 1950. Je ne peux que supposer que quelque part en Chine, il existe une usine de tubes outillée pour la production de tubes radio qui cible ce marché, car un autre tube que vous verrez dans les kits d'amplificateurs de puissance audio est le FU32 ou QQV03-20 dans le langage européen, un grand faisceau de puissance tétrode qui aurait pu être trouvée dans un émetteur radio militaire des années 1950. Toujours comme si vous utilisiez un transistor RF dans un circuit audio, il se rendrait bien compte de lui-même, il en est de même avec un tube RF. Il n’ya aucune raison pour qu’un 6J1 ne fasse pas un travail acceptable dans un circuit comme celui-ci.

Il n'y a pas de surprises parmi les parties.
Il n'y a pas de surprises parmi les parties.

À part son alimentation un peu inhabituelle, le circuit du préamplificateur n’a rien de remarquable. Le 6J2 est câblé comme une triode, et comme un circuit à cathode commune est conçu pour piloter une impédance élevée, on peut supposer que ce ne sera pas un très bon amplificateur de casque. C’est un simple circuit de préampli qui a honoré la fin du petit signal d’innombrables amplificateurs à lampes, y compris ma folie de jeunesse.

La construction du kit était aussi simple que n'importe quelle autre conception traversante et a duré environ une demi-heure. Il n'y a pas de choses spéciales à noter, je me suis simplement frayé un chemin à travers, d'abord les résistances, puis les diodes (mais pas ces LED), les transistors, les condensateurs et enfin les pièces plus grandes telles que le potentiomètre et les prises. Un coup d'œil visuel ne montrait rien d'inquiétant, j'ai donc branché les tubes et appliqué 12 VAC.

C’est amusant, ce doit être la première fois que j’utilise un Nouveau douille de tube plutôt que celle récupérée de l'ancien équipement, je n'étais donc pas préparé à la rigidité du branchement par rapport à une avec des années de cycles thermiques pour ramollir son métal. En allumant le kit, j'ai été récompensé par une douce lueur des tubes chauffants et en mesurant les tensions, j'ai trouvé qu'il générait environ plus et moins 30 volts. Une vérification rapide en appliquant de l'audio a montré qu'il amplifiait effectivement l'audio et que cela ne sonnait pas mal, mais j'avais besoin d'un peu plus que cela. Il est temps de caractériser l’amplificateur, est-ce bon?

Beaucoup trop d'instruments pour un amplificateur de dix quid

Un analyseur audio Audio Precision APx525.
Un analyseur audio Audio Precision APx525. Bradp723 (CC-BY-SA 3.0)

Comment caractérisez-vous un amplificateur, ou tout autre équipement audio, d'ailleurs? Il existe quatre paramètres à connaître: le gain, la réponse en fréquence, la réponse en phase et la distorsion harmonique. La réponse en fréquence se rapporte à la gamme de fréquences qu'elle accepte, la réponse de phase se rapporte au déphasage entre la sortie et l'entrée à une fréquence donnée, et la distorsion harmonique est généralement exprimée en pourcentage du spectre de sortie qui est dû aux non-linéarités du amplificateur plutôt que d'avoir été présent à l'entrée. Il existe des instruments spécialisés appelés analyseurs audio qui automatiseront toutes ces mesures en injectant une onde sinusoïdale de très haute pureté dans l'appareil testé et en mesurant sa sortie, mais ils sont extrêmement coûteux et dépassent le budget d'un scribe Hackaday.

Pour cet amplificateur, les réponses en fréquence et en phase ne sont probablement pas préoccupantes, je devrais donc trouver un moyen de mesurer sa distorsion. Heureusement, j'ai pu emprunter un multimètre de précision Keithley 2015 à un ami du hackerspace, cet instrument de très haute qualité a de manière inattendue une fonction THD (Total Harmonic Distortion) et son générateur de signal associé intégré. Je soupçonne que cela peut être destiné à l'industrie des communications plutôt qu'au secteur de l'audio, mais cela me donne ce dont j'ai besoin et je suis très reconnaissant à mon ami. Installé aux côtés de mon fidèle Rigol 1054z, j'étais prêt à caractériser la planche.

Mesurer le THD avec le Keithley 2015
Mesurer le THD avec le Keithley 2015

J'ai configuré le générateur à la fréquence de test audio omniprésente de 1 kHz, avec une onde sinusoïdale de 100 mV pk-pk comme entrée pour simuler une source audio de niveau inférieur. La sortie au volume maximum était de 4,85 V pk-pk, à laquelle le THD était de 1,31%. Je calcule cela comme 37,31 dB. Le réglage du volume pour un gain unitaire, c'est-à-dire une sortie pk-pk de 100 mV, m'a donné une lecture de 0,03% de THD. Lui donner une entrée 1V pk-pk pour simuler une entrée de niveau ligne m'a donné un niveau significatif d'écrêtage visible et un THD astronomique de 32% au gain maximum.

Que me disent ces chiffres? À des niveaux d'entrée de signal bas, il a le potentiel d'un THD faible, mais même dans ce cas, il n'est pas dans la zone à trois chiffres au-delà de zéro que vous vous attendez à voir dans un produit audio haut de gamme. À des niveaux plus élevés, il commence à se dégrader considérablement, mais étant donné qu'il s'agit d'un préamplificateur plutôt que d'un amplificateur de niveau ligne, cela ne devrait pas être surprenant. Il est possible que des commentaires négatifs l’apprivoisent, mais je craindrais alors que sa réponse de phase en souffre.

La question est la suivante: est-ce que ce n’est pas un préamplificateur très haut de gamme? Pour dix livres dépensées, pas vraiment. Si vous maintenez le volume suffisamment bas et que vous le raccordez à votre chaîne hi-fi, le son sera assez correct, en effet c'est exactement ce que j'ai fait. Et ça ressemble à ma chaîne hi-fi. Pas de "son chaud de valve" spécial, mais cela m'a donné le cachet momentané d'une paire de tubes en verre sur le dessus de la pile.

Ai-je acheté un chef-d'œuvre ou un jouet?

Il y a une dernière réflexion à propos de cet amplificateur, et il revient à ce que j'ai dit plus tôt à propos de son être décrit comme un amplificateur de casque par le vendeur. Un amplificateur à tube asymétrique a une sortie d'impédance très élevée, c'est-à-dire qu'il est bon pour fournir de la tension, mais pas du courant. Quelque chose avec une impédance dans les dizaines de kilo-ohms est bien pour lui de conduire, mais pas une paire d'écouteurs typique avec une impédance dans les dizaines d'ohms. Je n’ai même pas essayé, car je sais que cela ne ferait pas un très bon travail. Tout n’est pas perdu cependant, car il est possible de faire un simple ampli casque avec ce circuit si vous êtes prêt à y ajouter un peu. À l'époque, il avait peut-être un transformateur abaisseur sur sa sortie, mais ceux-ci sont difficiles à trouver en 2020, donc une alternative pourrait être d'utiliser un suiveur de source MOSFET comme tampon. C’est l’un de ces projets sur lesquels je pourrais me retrouver avec cet amplificateur.

Une certaine section de la communauté des amateurs d’audio parle beaucoup de quelque chose de spécial autour d’un amplificateur à tube. Des explications pseudo-techniques impliquant une distorsion dans des harmoniques paires sont trottées, et beaucoup de kits hi-fi à lampes fantaisie sont falsifiés. Il est vrai qu’un bon amplificateur à tube peut être un très bon amplificateur, mais après avoir parcouru ce sujet pendant des décennies, je doute que la simple présence d’un tube confère quelque chose d’extraordinaire.

Je pense qu'il a ses racines dans les premières générations d'amplificateurs transistorisés dans les années 1960 et 1970, lorsque les transistors au germanium et les alimentations asymétriques nécessitant de gros condensateurs électrolytiques en sortie ont livré certains modèles avec des performances pas très bonnes, mais nous déplacé depuis lors. Les amplificateurs à transistors de qualité exceptionnelle étaient une affaire faite il y a des décennies, et bien que leurs frères et sœurs à lampes se tiennent à leurs côtés en termes de qualité, je pense qu'il est douteux de prétendre trop d'autre que de dire que dans l'audio comme partout ailleurs: vous en avez pour votre argent. Achetez un de ces petits kits et amusez-vous à jouer avec un circuit à tubes pour de l'argent de poche, mais n'en attendez pas trop.

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