Tubes ou transistors? Technique & Ecoute Partie 3

Tubes/ Transistors, Technique & Ecoute partie 3

Il était question dans l’article précédent des différences à l’écoute mais peut on essayer d’en comprendre les raisons en  comparant leurs technologies respectives? On rentre dans un domaine un peu abstrait pour le profane mais des notions simples peuvent cependant être exposées:

L’Alimentation est capitale quelle que soit la technologie employée. Aucun schéma aussi génial soit-il et réalisé avec les meilleurs composants du monde ne donnera de bons résultats s’il est médiocrement alimenté. Les constructeurs grand public n’hésitent pas hélas à sacrifier l’alimentation, partie coûteuse du montage pour diminuer les coûts et l’encombrement. Et ceci est encore plus vrai pour les montages à transistor car les tensions utilisées sont plus basses, donc la réserve d’énergie emmagasinée dans les condensateurs beaucoup plus faible.

Pour les courageux un peu de théorie :

Un amplificateur 30 W à transistor nécessite une alimentation de 40volts environ (+20,-20)

et un amplificateur à tubes de la même puissance autour des 400 voire 500 volts

La quantité d’énergie stockée (en Joules) est fonction de la valeur du condensateur (en Farad) multipliée par le carré de la tension de service (en Volts) Q=1/2.C.U²

pour l’ampli a transistor (40V)²= 1600

pour l’ampli à lampes (400V)² font 160000 soit 100 fois plus ! Pour être à égalité en matière de réserve d’énergie l’ampli transistor devra donc avoir un condensateur d’une valeur 100 fois plus grande que celui de l’ampli à lampes, ce qui élimine déjà presque toutes les électroniques moyenne gamme. C’est une explication possible de l’impression que le tube en a plus « sous le pied » à puissance égale.

Il semble,par ailleurs que la tendance actuelle donne une importance croissante aux alimentations à découpage, par opposition aux alimentations linéaires dont il a été question précédemment et de plus en plus d’appareils solid state en sont équipés, essentiellement les amplificateurs classe D. Leur intérêt  est le rendement  et le coté économique. En effet elles s’affranchissent du couteux et volumineux transformateur d’alimentation et de la batterie d’énormes capacités de filtrage mais qu’en est-il de l’isolement du secteur en matière de sécurité, du bruit de fond en sortie puisqu’elles utilisent des courants haute fréquence et  de l’influence sur l’écoute ?  Nous en sommes aux prémices de leur évolution et l’avenir nous le dira.

La contre réaction , principe universellement employé dans toutes les électroniques analogiques à tubes ou transistors.

Très simplement sans entrer dans la théorie et les calculs, la contre-réaction c’est le remède miracle inventé en 1927 par Harold Black qui peut s’appliquer à n’importe quel amplificateur et en améliorer considérablement les caractéristiques techniques même s’il est foireux à la base. Elle diminue la distorsion, augmente la bande passante et cadeau en prime, améliore le rapport signal/bruit. Elle a d’abord été utilisée sur les montages à tubes mais avec des taux modérés car la présence du transformateur de sortie limite son utilisation, puis outrageusement sur les amplis à transistor qui l’acceptaient eux  sans presque aucune limite . On est alors dans les années 70 avec des taux de distorsion à 2 zéros âpres la virgule et des bandes passantes dignes d’un émetteur radio ! Sauf que le son était froid, sec et sans âme. Il a fallu attendre les années 90 pour qu’un ingénieur finlandais,Mr Matti Otala en propose une explication qui a permis de définir des règles de bonne utilisation ouvrant ainsi la porte à des réalisations modernes bien plus musicales dans le domaine des semi-conducteurs. L’amplificateur doit avoir les meilleures caractéristiques possibles avant application de la contre réaction et celle ci doit être utilisée à des taux raisonnables, un futur post en parlera en détails .

Le transformateur de sortie : Certains lui attribuent le pouvoir qu’aurait un étage de puissance à tubes d’être moins sensible que le transistor aux variations d’impédance de la charge, à savoir les enceintes pour délivrer toute la puissance nécessaire. Ceci principalement dans le grave ou les variations sont les plus sensibles mais l’unanimité n’est pas faite sur ce point, d’autant que la réponse dans le grave est par essence limitée par le transfo. de sortie. Ceci étant, il est fort probable que ce transfo joue un rôle autant sinon plus important que le tube lui même dans cette différence de signature sonore et bien qu’on incrimine ses limitations, il pourrait bien apporter quelque chose en plus s’il est de bonne facture. L’exemple des amplis Mc Intosh à transistor qui utilisent un transformateur de sortie va certainement dans ce sens.

« Le facteur d’amortissement »  c’est l’aptitude à tenir le haut parleur d’une main de fer  qui donne l’avantage aux transistors et contribue à leur supériorité indéniable dans les graves.

Et pour l’anecdote, un peu de poésie: Dans le tube l’électron transite dans le vide depuis la cathode vers l’anode et ce serait le même électron qui, parti de la ligne de départ franchirait la ligne d’arrivée. Dans un semi conducteur l’électron se fraie un chemin dans le milieu solide et saute d’atome en atome en passant le relai à son voisin qui continue la route et ainsi de suite.Une circulation d’électrons à priori moins fluide et plus erratique. Alors de là à faire le rapprochement avec le « téléphone arabe » et en tirer des conclusions faciles il n’y a qu’un pas. Cette belle image très séduisante est souvent utilisée, elle n’est rien d’autre qu’une interprétation anthropocentrique amusante mais qui reste à démontrer scientifiquement, d’autant que la propagation du courant dans un conducteur en général est du même style que celle dans un transistor…

Voici donc les tentatives d’explications les plus courantes sur ce sujet et il y en a bien d’autres. Une seule chose importe en fin de compte : Votre écoute, Votre sensibilité, Vos goûts et Vos préférences personnelles en fonction des musiques qui vous inspirent.