Qu'est-ce que c'est, à quoi ça sert?

Le rôle du préampli n'est pas seulement d'amplifier:

• il adapte l'impédance: la cellule est conçue pour être connectée à une impédance (une résistance, en l'occurence) de 47k, sans quoi elle fonctionne mal et donne un son très déformé.
• il amplifie les basses fréquences plus que les hautes fréquences: logiquement, le diamant bouge lentement sur les basses fréquences, donc le signal produit est plus faible.
• il applique la correction de courbe de réponse en fréquences fixée par la RIAA. La RIAA est une association américaine d'éditeurs phonographiques (aujourd'hui connue surtout pour sa lutte contre Napster et le MP3), qui a décidé que tous les disques microsillons seraient gravés avec une déformation de la courbe de réponse en fréquence, tendant à augmenter certaines fréquences pour avoir le meilleur son avec le bruit le plus faible possible (le principe est donc proche du Dolby utilisé sur les cassettes audio). Lors de la lecture, la déformation inverse doit donc être appliquée. Sans ça, le résultat est pitoyable!

Matériel nécessaire: les composants, une plaquette d'expérimentation (voir à la fin), un fer à souder à panne fine, de la soudure à 60W d'étain à flux pour électronique, probablement du fil blindé (voire des bornes) pour les connections, un bloc secteur et une prise d'alim si vous le faîtes marcher sur un bloc mural (et non dans un tourne-disque ou dans un ampli), du fil isolé pour les connections (pour les petites connections non isolées, on prend le fil qui dépasse des résistances).

Le schéma

Explications

La conséquence de cela est un pont diviseur à l'entrée, pour remettre la tension moyenne à 5V environ, tout en créer la bonne impédance d'entrée. Ensuite, on voit qu'il y a toute une série de condensateurs chimiques dans le montage. En général, les condensateurs chimiques ont mauvaise réputation en audio, mais en fait, ils fonctionnent assez bien à condition qu'ils soient toujours en charge. S'ils venaient à fonctionner autour d'une tension nulle, le résultat serait pratiquement inaudible (j'ai testé pour vous)! J'ai quand même doublé tous les condensateurs chimiques par des condensateurs secs de 100nF, pour éviter d'avoir des ennuis dans les hautes fréquences. Et j'ai maintenu un condensateur polyester à l'entrée, plus parce qu'à 1µF, on en trouve à pas cher, que pour des raisons philosophiques.

Bien que le montage fonctionne très bien avec ces condensateurs chimiques au niveau de la qualité sonore, il y a un problème: ils mettent longtemps à se charger, donc comptez 20 secondes avant d'entendre la musique! Ce n'est pas acceptable, donc j'ai rajouté les diodes zéners pour que le condensateur de 22µF se charge rapidement quand le 2e ampli-op est saturé. Dans le détail: c'est d'abord le condensateur de 2.2µF qui se charge, en mettant le 1er ampli-op en saturation. Lorsqu'il est chargé, le condensateur de 22µF s'est chargé bien trop à travers les zeners, donc le 2e ampli-op se met en saturation négative pour le décharger jusque ce qu'il faut. Le tout prend de l'ordre de la seconde, donc le temps que le diamant se pose sur le disque, c'est prêt: pour réduire encore la durée, on pourrait mettre des zéners aussi pour charger le condensateur de 2.2µF.

Le montage est stéréo: le 2e côté est identique au 1er, sauf les broches des amplis-op. En fait, ces amplis-ops sont doubles, et une moitié est utilisée pour le côté gauche, l'autre pour le côté droit. Ceci est fait pour mettre un ampli à très faible bruit pour le premier étage.

Précautions

Attention aussi à connecter les deux câbles blindés venant de la cellule directement à l'entrée du montage, sans connecter le blindage à un quelconque autre endroit. Ceci est particulièrement important quand on utilise l'alimentation du moteur du tourne-disque, sous peine de créer une boucle de masse et de récupérer un bruit qui peut cacher la musique. L'origine de la boucle de masse est la suivante: le moteur consomme pas mal (disons 100mA), et de façon irrégulière. Donc d'un bout à l'autre des connections de masse (le 0 V), il y a des petites différences de potentiel (disons quelques mV, au maximum). Si le préampli vient à amplifier ces quelques millivolts, on aura un bruit assourdissant. La solution à cela existe et est très simple: on connecte le préampli à la masse par un fil unique: ainsi, le courant d'alimentation du moteur ne passe pas par ce fil, donc ne produit pas de différences de potentiel dans le préampli. Ensuite, on connecte les câbles blindés de la cellule (signal + blindage) directement sur le préampli: le blindage du câble n'est donc plus tout-à-fait au potentiel de la masse du tourne-disque, mais le signal qui arrive à l'entrée du préampli n'est que ce qui vient de la cellule, et pas d'autres bruits. Selon mes essais, le bruit disparaît complètement malgré un moteur faisant pas mal de parasites.

Avis aux spécialistes: ce type de connexion est de nos jours proscrits par les règles de CEM, en général. Mais en pratique, vous n'avez pas le choix, si vous connectez le blindage des câbles d'entrée à la masse, les boucles de masse vont créé un ronflement. Actuellement, si on construisait un tourne-disque en voulant respecter les normes CEM (ce qui permet par exemple de ne pas être perturbé par un téléphone portable: c'est donc utile!), il faudrait faire un câblage différentiel: un câble dont le blindage serait relié à la masse aux deux extrémités, avec deux fils par voie à l'intérieur, reliés d'un côté à l'entrée de l'ampli, de l'autre côté à la cellule (elle-même non reliée à la masse). Je passe les détails car c'est assez complexe si on veut tout comprendre.

Si on ne trouve pas le NE5532A (environ 5F), on peut toujours le remplacer par un autre TL072 (5F aussi), mais ça fera plus de bruit de fond. Ce sera acceptable pour brancher sur un radio-cassette quelconque, mais pas pour brancher sur une bonne chaîne Hi-Fi.

Réalisation

Conseil: utilisez du papier à petits-carreaux (5mm), et faites le dessin de l'implantation à l'échelle 2 (soit un trou de la plaquette à chaque croissement du quadrillage). Il vaut mieux passer un moment devant quelques feuilles de papier que de se tromper dans l'implantation des composants. J'ai casé l'ensemble sur un rectangle de 11cm par 8cm (je n'inclus pas le plan car il est fait à la main, pratiquement illisible, et de toute façon je n'ai pas de scanner).

Pour les habitués, il est aussi possible de faire un circuit imprimé. Personnellement, pour un montage aussi simple, et si c'est pour en fabriquer un seul exemplaire, je trouve que ça ne vaut pas la peine. En plus, je n'ai actuellement plus le matériel nécessaire pour faire des circuits imprimés, même à la main. Et puis ensuite il faut faire les trous, ce qui serait assez difficile avec une grosse perceuse sans support comme la mienne. Je trouve qu'on n'a jamais vanté assez le mérite des plaquettes d'expérimentation, que ce soit en électronique numérique (prenez-en alors à pastilles, et câblez-les avec des petits fils volants), ou en électronique analogique (avec les plaquettes à bandes ou à pastilles, perso avec l'expérience je ne jure plus que par les plaquettes à pastilles).

Un conseil: prenez toujours des plaquettes en époxy et non en bakélite. C'est un peu plus cher (ça reste raisonnable!), mais la bakélique est un matériau insupportable: le cuivre a tendance à se décoller dès qu'on le chauffe un peu. Et si vous en trouvez, prenez même en cuivre étamé, c'est toujours plus agréable, et ça se conserve mieux avant utilisation.