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Les préamplis

Par Nicolas [no-one] STURMEL

À l’heure du tout numérique, souvent qualifié de froid ou de rigide, les préamplis à lampe sont de plus en plus utilisés pour la chaleur de leurs tubes.
À quoi sert un préampli, comment fonctionne-t-il, et lequel choisir ? Les réponses sont dans cet article...

Si le microphone produit le son, le préampli se charge de le rendre utilisable. C’est donc un élément indispensable de la chaîne de prise de son, car il peut rendre misérable un microphone hors de prix, ou donner à un micro moyen un caractère digne des plus grands.

Préampli TL Audio

Pourquoi un préampli ?

Un microphone de studio transforme une onde acoustique en signal électrique. Sauf pour certains micros à électrets, le niveau de sortie d’un micro est de l’ordre de quelques millivolts. Comme ce niveau est très faible, il est indiqué en décibels par analogie au gain qu’il faudrait pour ramener le signal à 0 dB volt (0.775 volt). En règle générale, les microphones ont un niveau de sortie de l’ordre de -40 à -60 dB volts, que le préampli se charge de rehausser.

Cet équipement indispensable est bien souvent déjà présent sur les tables de mixages ou interfaces audio professionnelles haut de gamme, mais les contraintes d’intégration et leur aspect secondaire dans les spécifications du produit jouent en leur défaveur : en effet, ces préamplis ont souvent un son trop pâle, et ne proposent que rarement les fonctionnalités avancées qu’on peut retrouver sur les « vrais » préamplis.

Car c’est là tout l’avantage d’un préamplificateur : il ne s’occupe pas seulement d’amplifier le signal issu du micro, mais le transforme également ! Il peut le rendre plus clair, plus chaud, et inverser le signal par exemple.

Comment ça marche ?

Les préamplis se divisent en deux grandes familles :
— Les préamplis à transistors (JFET ou MOSFET), une technologie récente et robuste.
— Les préamplis à lampe, au son chaud et vintage (très recherché parfois)

Nous allons décortiquer ces deux « familles ».
 

Les préamplis à transitors.

Le transistor a été découvert dans les années 1950. C’est un composant à base de silicium qui permet, sous certaines conditions, d’amplifier un signal. Il est généralement très petit, et très simple à mettre en œuvre : c’est donc le composant idéal des préamplis intégrés aux consoles et interfaces audio (sauf exceptions, comme les consoles TL Audio par exemple).

On retrouve deux modes d’amplification : classe A et A/B. La première est plus difficile à concevoir, mais offre un son d’une grande pureté dans tous les sens du terme, et principalement au niveau de la distorsion. La classe A/B par contre, est plus facile à produire, c’est donc elle qui possède le meilleur rapport qualité/prix.

Mais on reproche souvent aux préamplis à transistor une certaine froideur. Le son sorti est clair, mais donne une impression « chirurgicale » : il est trop propre. Cet effet, accentué avec l’arrive du numérique (les convertisseurs utilisent des transistors), est l’une des raisons du retour en force des lampes.

Les préamplis à lampes.

Lampes Qu’est-ce qu’une lampe ? Non, ce n’est pas une ampoule électrique, en tout cas, pas ici ;-). Mais ce composant doit son nom à un filament de chauffe placé au centre du tube, et légèrement incandescent. C’est l’ancêtre du transistor, son fonctionnement est similaire, mais en lieu et place du silicium, il y a du vide (on appelle aussi ces composants des « tubes à vide »).
C’est à base de tubes qu’ont été réalisés les premiers équipements de studio. Le tube a donc une valeur très sentimentale pour les amateurs de rock et blues, car il produit un son très caractéristique de l’époque : une légère distorsion et une bosse dans les aigus. Ce son n’est d’ailleurs pas seulement dû au tube, mais aux condensateurs utilisés en amont et aval du tube.

Mais les tubes ont de gros défauts : ils nécessitent de très hautes tensions pour fonctionner (de 50 à 300 Volts pour une triode, jusqu’à 1000 Volts pour une pentode !), et en plus d’être encombrants, ils chauffent et consomment beaucoup d’énergie.

Si malgré cela les préamplis à lampes existent toujours, c’est en raison de leur son inimitable. Et les appareils les mieux conçus se négocient à prix d’or, parfois à plus de 3000 euros pour un seul canal !

Les arguments de vente

Les caractéristiques qui sont mises en avant pour un préamplificateur sont :

le rapport signal/bruit (S/N), donné en décibels : plus il est haut, mieux c’est. Parfois c’est le niveau de bruit qui est indiqué (en négatif) : plus il est bas et mieux c’est.
le taux de distorsion harmonique. Logiquement, plus il est faible, mieux c’est.

En effet, ces deux caractéristiques permettent de quantifier la manière dont est modifié le signal issu du microphone. Mais les techniques de mesure de ces grandeurs pouvant varier d’un fabricant à l’autre (et d’un modèle à l’autre), elles ne sont qu’indicatives, c’est pourquoi un appareil ayant un rapport signal/bruit meilleur de 3 dB par rapport à un autre n’est pas forcément meilleur.
 

Régler un préampli.

Ces appareils fourmillent de petits boutons au sens mystérieux que nous allons démystifier :

Le connecteur "IN" : C’est la prise où on connecte le microphone, généralement en XLR pour des connexions symétrique (point de salut si elle ne l’est pas), et en Jack 1/4" pour des entrées asymétriques destinées de préférence aux instruments.

Un bouton "+48v" : Ce bouton va activer l’alimentation externe nécessaire à certains microphones électrostatiques. C’est un courant continu transmis au microphone qui polarise la capsule. Attention ! même si logiquement les microphones dynamiques sont protégés pour ne pas griller quand ils sont branchés sur un préampli avec l’alimentation phantom activée, ce n’est pas une chose à essayer... vous êtes prévenus.
Préampli
Un bouton, ou PAD d’atténuation, généralement -20 dB : Quoi de plus étonnant de trouver un bouton qui atténue le son sur un appareil qui l’amplifie me direz vous ? Sa présence a plusieurs raisons : les prises de sons sur des instruments aux volumes élevés (amplis de guitare/basse, batteries) peuvent nécessiter une atténuation. L’utilisation de l’ampli en boite de directe (Niveau Instrument -> Niveau micro) passe aussi par l’activation d’un tel bouton.

Un potentiomètre de gain : c’est lui qui va précisément commander l’étage de préamplification. C’est donc ce bouton qu’il faut ajuster pour avoir le niveau désiré : on déduit souvent le bon réglage à partir du vumètre placé sur le préampli.

Sur les préamplis à tube : il y a souvent un fonction qui contrôle la contribution même de la circuiterie du tube. Appellé "Drive" ou par le biais de préréglages (comme sur les préamplis ART utilisant la technologie V3). Si un tel potentiomètre est absent, c’est directement avec le potentiomètre de gain qu’on arrive à contrôler la "chaleur"du son.

Un VU-mètre : parfois à cadran (à aiguille), mais souvent à LED, il indique le niveau du signal en sortie de l’étage de préamplification. Il permet d’éviter toute saturation qui pourrait dégrader le signal (effet qui peut d’avérer intéressant).

Un bouton d’inversion du signal ("Invert") : il permet d’inverser le signal (opérer une modification de la phase de -180°). Ce genre de bouton est vital dans le cas de prises de son stéréo ou live, pour assurer la cohérence de l’ensemble des signaux arrivant au mixage. Lorsque les instruments sont enregistrés un à un, ou par des micros uniques, il n’a que peu d’intérêt.

Un dernier potentiomètre est parfois présent, il permet de régler le niveau de sortie : il est très utile dans le cas des amplificateurs à tube. On peut choisir de pousser au maximum l’amplification du circuit à tube pour forcer l’effet de distorsion, et choisir d’atténuer le signal par la suite.

Le connecteur "out" : son utilisation est semblable à celle du connecteur In, sauf qu’il sert à brancher le préampli à la console ou la carte son :-)

En plus de ces boutons génériques, chaque préampli peut avoir ses propres fonctions. De plus, la mode est maintenant aux "voice channel" : dans un rack sont combinés préampli, compresseur et égaliseur. Il n’y a donc plus qu’à brancher la sortie du rack sur un convertisseur pour tenter de faire la prise de son optimum.... mais préparez vos bourses ! de tels appareils ne se négocient pas à moins de 400 euros pour les plus bas de gamme...
 

Quel préampli choisir ?Avalon, marque phare dans le domaine des préamplis

Après ce petit topo plus ou moins technique, vous voilà au courant de l’utilité d’un préampli, ainsi que de leurs différentes fonctions. Mais quel préampli choisir ? faut-il gagner au loto pour acheter le préampli Avalon vintage à 5000 euros pour réussir une prise de son ? Ou bien le préampli la table de mixage de mon papa DJ dans les années 70 suffira-t-il pour enregistrer la voix suave de mon amie chanteuse ? Patience... nous y arrivons :)

En fait, tout dépend du son recherché :
Pour les styles comme le blues, le jazz, et les voix suaves, on préférera un préampli à tube, de plus ou moins bonne qualité selon le budget, associé à un micro statique.
Pour la scène, la taille réduite et le faible coût des préamplis à transistors en font des éléments de choix dans ce genre de situations où les oreilles des spectateurs ne seront pas aussi exigeantes que chez eux en train d’écouter un CD.
Pour les prises de guitare et de basse électriques : un préampli à tube ajoutera de la profondeur au son, mais un préampli à transistor pourra suffire, étant donné que le but est de restituer le plus fidèlement possible le son en sortie de l’ampli de l’instrument.
Enfin, pour les prises acoustiques, les propriétés générales d’un préampli seront plus importantes que sa technologie : on y cherche le moins de bruit et de distorsion possibles. Un préampli à transistor de classe A donnera peut-être un meilleur son, mais sera aussi plus cher qu’un préampli à lampe de milieu de gamme.

Dans tous les cas :
Il ne faut pas choisir un préampli pour ses caractéristiques techniques ! En effet, nul besoin d’avoir un rapport signal/bruit annoncé de 90 dB si celui de votre micro est de 77 ou 80 dB (cas de certains micros Rode à 400 euros pièce par exemple). Il est également inutile de comparer les taux de distorsion des amplis à lampe face aux amplis à transistors : la distorsion des modèles à transistors est beaucoup plus brutale, et plus désagréable... alors qu’on admettra une distorsion plus importante sur les préamplis à lampes, même de grande marque !

Une chose à retenir : le préampli et le micro forment un couple inséparable ! Ce n’est pas parce qu’un préampli va bien sonner avec un microphone spécifique qu’il va être objectivement bon, et inversement. Mais comme toujours une règle est de mise : plus c’est cher, et plus ça a de chances d’être bon.