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LECTRON JH 60 : pourquoi tant de magie dans la musique ?

Le retour du tube électronique dans l'audio milieu et haut-de-gamme constitue un phénomène technologique sans précédent : depuis l'avènement du numérique, il ne cesse d'envahir les expositions du monde entier, au point d'être aujourd'hui pratiquement à égalité avec la présence du semi-conducteur! Mais pourquoi donc certains appareils à tubes surpassent-ils ainsi tous leurs concurrents à transistors ?

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Avant de décrire l'amplificateur LECTRON JH 60 dans le détail, il semble impératif d'expliquer les avantages technologiques incontestables des circuits électroniques à tubes d'aujourd'hui. Pour la même tension d'entrée et la même puissance de sortie, un montage à tubes travaille sous des tensions d'alimentation 10 à 20 fois supérieures à celles d'un montage transistorisé. C'est-à-dire sous des courants 10 à 20 fois inférieurs! Les variations dynamiques de modulation musicale seront infiniment plus aisées à respecter, avec les écarts de tension relativement élevés et les demandes en courant raisonnables, requis par un montage à tubes. Les exigences en courant déraisonnables d'un gros circuit à transistors posent des problèmes réels à l'alimentation de l'appareil, ainsi qu'aux pistes du circuit imprimé dont l'épaisseur est toujours trop faible (quelques dizaines de microns, pour plusieurs ampères !). Par analogie, on constate que le transport d'énergie électrique dans le monde entier se fait sous haute tension, afin de limiter la quantité de courant véhiculé: les pertes sont plus faibles et les variations rapides de demande d'énergie sont satisfaites plus instantanément. C'est seulement près du consommateur que l'on implante un transformateur, pour abaisser la tension et augmenter le courant, afin d'adapter l'impédance de source aux appareils utilisateurs. C'est en quelque sorte le transformateur de sortie du fournisseur d'énergie électrique.

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Un relief musical beaucoup plus proche de la réalité instrumentale La métaphore qui précède permet de comprendre aussi pour quelle raison un watt à tube semble physiologiquement beaucoup plus élevé qu'un watt à transistor : les grandes variations d'énergie dynamique étant beaucoup plus franches sous haute tension et faible courant, le relief musical restitué est beaucoup plus proche de la réalité instrumentale. Quant à ce fameux transformateur de sortie, qui dérange souvent les électroniciens traditionnels à cause de sa complexité et de son prix, il faut se rapprocher de la physique dynamique pour comprendre à l'évidence qu'il apporte beaucoup plus d'avantages que d'inconvénients. Lorsque l'on prend en compte tous les phénomènes de non-linéarité liés à un haut-parleur, on s'aperçoit que son impédance complexe en fonction de la fréquence (module, phase, énergie contre-électromotrice...) n'a plus rien de commun avec une résistance. Or, un circuit avec transformateur de sortie se comporte d'un manière infiniment plus stable, par rapport à l'impédance de charge, qu'un circuit à transistor en sortie directe, avec lequel on doit se contenter généralement d'appliquer des tests de mesures sur charge résistive. Les 2 inconvénients majeurs qu'il faut bien accorder au transformateur de sortie sont leur prix et leur difficulté de fabrication, l'un étant évidemment lié à l'autre.

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La stabilisation de l'alimentation des amplificateurs à tubes est également plus facile à maîtriser (forte tension et faible courant) que dans les circuits à transistors. Cependant, dans les deux cas, l'emploi d'un transformateur d'alimentation surdimensionné et bien construit, ainsi que l'usage de condensateurs de grande qualité, auront une influence directe sur la mesure dynamique et sur l'écoute. Si l'on compare un tube dans un circuit élémentaire sans contre-réaction, à un transistor dans les mêmes conditions, on découvre dans le tube un niveau de distorsion nettement plus faible, et bien moins sensible à une charge réelle, variable et complexe. Dans les circuits à transistors, ce sont les boucles de contre-réaction multiples et autres artifices anti-distorsion qui permettent d'atteindre, sur charge résistive uniquement, des taux pratiquement non mesurables. Sur charge réelle, il en va tout autrement: les circuits à transistors, particulièrement ceux sans transformateur de sortie, révèlent alors des taux de distorsion très sensibles aux courants demandés, à la fréquence considérée, ainsi qu'aux forces contre-électromotrices en retour depuis les haut-parleurs.

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Les 2 diagrammes ci-dessus explicitent les différences fondamentales existantes entre une résistance théorique pure (par exemple 4 ohms) et la charge réelle d'une enceinte acoustique, qui est réactive et variable en fréquence. Quant au choix du type de tube, il faut remarquer que si le tube triode (à 3 électrodes) est très musical, il est trop limité par son courant d'anode, donc par sa capacité en puissance dans la majorité des cas réels, correspondants à des enceintes d'une efficacité de 89 à 94 dB/Wm (décibels pour 1 Watt à 1 mètre). Les tubes penthodes, à 5 électrodes, beaucoup plus puissants, représentent le choix idéal pour un amplificateur de 30W ou plus. Il est sans doute utile de rappeler ici que plus le rendement d'un haut-parleur est élevé, plus son volume doit être grand pour restituer correctement les graves. Mais plus son rendement est faible, plus la puissance de son amplificateur doit être élevée. Ainsi, pour un niveau sonore donné et une réponse en fréquence équivalente: si 20 W suffisent à une enceinte de 92 dB/Wm d'un volume de 70 litres, il faut 200 W à celle de 82 dB/Wm d'un volume de moins de 10 litres, et 2 W pour alimenter celle de 102 dB/Wm mais d'un volume d'au moins 600 litres. Enfin, le point de fonctionnement, que l'on désigne aussi par classe A ou AB, appelle les mêmes remarques que précédemment: en classe A, la puissance de 2 EL 34 se limite à 16W. Par contre, elle peut atteindre 50W en classe AB optimisée, de sorte que les petits signaux sont traités en classe A jusqu'à 12W.

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LECTRON JH 60 et ses particularités technologiques:

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Pour son premier étage, l'amplificateur de puissance JH 60 est donc une synthèse des modèles LECTRON JH 50 et JH 30: du premier, il reprend l'étage final avec 2 EL 34 par canal, ainsi qu'un certain nombre d'éléments communs à tout amplificateur LECTRON: les fabuleux transformateurs de sortie Partridge, une alimentation avec transformateur largement surdimensionné et filtrage en 3 pôles avec self de valeur élevée à noyau magnétique, le montage des tubes sur contre-platine suspendue pour éviter tout risque d'effet microphonique, châssis et contre-platine en aluminium ainsi que capots en acier inox, tous amagnétiques. Du 2ème et du 3ème à la fois, il reprend la géométrie générale des circuits faisant de cet amplificateur l'un des seuls a ne posséder que 2 étages, et dont celui d'entrée est réalisé par une combinaison de transistors à effet de champ et bipolaires, montés en circuit cascode différentiel à gain élevé (43 dB), très performant et faisant office d'étage d'entrée-déphaseur-driver. Ce circuit très original travaille sous une tension élevée, symétrique et stabilisée de + et - 140 V, permettant de fournir à l'étage de puissance des signaux parfaitement déphasés, de grande amplitude (plus de 50 Veff) avec une forme d'écrêtage douce et symétrique. Enfin, spécifiquement du 3ème, il adopte d'une part un nouveau type d'alimentation stabilisée à 360V pour les grilles-écrans évitant toute fluctuation des points de fonctionnement des tubes, et d'autre part le filtrage du 3ème pôle de l'alimentation principale (des anodes) par 2 condensateurs au polypropylène de 100uF/630V chacuns. Conçus spécialement pour LECTRON, ils autorisent des courants pouvant dépasser 20A à 20KHz! Ils remplacent ici les traditionnels condensateurs électrochimiques, dont les inconvénients évidents sont une fiabilité limitée (durée de vie plus courte que celle d'un tube bien utilisé, et remplacement moins aisé!), un effet de mémoire parfaitement audible lié principalement à la résistance parasite série des armatures, des capacités en courant trop limitées aux fréquences élevées, ainsi que des courants de fuite non négligeables.

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La distorsion est basse compte tenu d'un étage de sortie à tubes faiblement contre-réactionné. Mais, ce qui est remarquable, est la forme de la distorsion en fonction de la puissance et de la fréquence: elle est douce et régulièrement montante avec le niveau.

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...et ses évolutions franco-suisses Le JH 60, produit phare de LECTRON, a été l'objet de nombreuses études à Aubonne: au plan de l'écoute, des mesures, de la fiabilité, des méthodes de fabrication et de contrôle. La première évolution engendrée par la nouvelle collaboration franco-suisse le concerne donc précisément et peut se résumer en 2 points essentiels: - Les nouveaux socles de tubes de fabrication suisse, permettent, grâce à 2 pièces en double-lyre, d'assurer un contact parfait avec les broches de tubes. Ce changement, beaucoup plus significatif qu'il n'y paraît au premier abord, implique une amélioration d'écoute et une plus grande longévité des tubes. - L'enclenchement de l'appareil se fait maintenant par une rampe de tension au primaire du transformateur. Les à-coups de courant dus à l'énorme transformateur d'alimentation, ainsi qu'aux grosses valeurs capacitives et inductives des circuits de filtrage, sont de cette manière supprimés. Une longévité accrue de l'ensemble des composants, et plus particulièrement des diodes de redressement et des condensateurs de filtrage, est ainsi assurée. De même qu'un plus grand confort d'utilisation, puisque le "boum" magnéto-mécanique transmis par le transformateur au boîtier, est supprimé. Le fusible secteur d'entrée de l'amplificateur peut être redimensionné, puisqu'il ne subit plus de fragilisation de son filament à chaque mise sous tension, et protéger ainsi totalement l'appareil.

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