Un ampli à tubes, c'est magnifique !
Un ampli à tubes, ça chauffe énormément ! Un ampli à tubes, c'est fragile et pas très fiable...
De très nombreux Audiophiles, Mélomanes et amateurs de Haute Fidélité ont une attirance certaine pour les appareils à tubes, mais ne franchissent pas le pas du fait de leur réputation de fragilité...
Un ampli à tube est-il réellement moins fiable qu'un ampli à transistors ?
Tentons de défricher et de chasser certaines idées reçues qui pourraient ternir l'image des appareils fonctionnant à tubes.
Déjà , c'est quoi un tube ?
En 1880, Thomas EDISON (à qui l'on doit de (très très) nombreuses inventions dont:
le télégraphe,
le microphone présent sur les téléphones,
le phonographe,
la lampe à incandescence (oui, l'ampoule qui fait de la lumière :) ),
la première caméra cinématographique, etc...
tentait d'expliquer la cause de la rupture du filament de sa lampe à incandescence, et la raison du noircissement du verre dans l'ampoule.
Il a remarqué et mis en évidence qu'entre le filament et une plaque qu'il avait introduite dans l'ampoule, un courant électrique pouvait passer: c'est l'Effet Edison. (nous n'approfondirons pas plus, de très nombreux sites et ouvrages le feront bien mieux que moi !). En 1883, Edison pose un brevet sur cette découverte mais n'y voit aucune application concrète.
John A. Fleming, quelques années plus tard, découvre que l'Effet Edison peut être utilisé pour détecter des ondes radios. Le premier tube électronique voit ainsi le jour, et est breveté en 1904. L'évolution est lancée, et c'est seulement 2 ans plus tard que la première lampe dite "triode" est créée. C'est le premier dispositif permettant l'amplification d'un signal électronique.
Fonctionnement, la base
La triode se compose:
d'une cathode,
d'une anode,
et d'une grille qui vient se placer entre les deux.
Le tout est placé dans un bulbe, une ampoule en verre, sous vide.
La Cathode est un filament incandescent, dont la chauffe fournit suffisamment d'énergie pour que les électrons puissent se libérer et créer un nuage électronique autour de la cathode.
L'application d'un voltage différent à l'anode (la plaque réceptrice) permet de faire migrer les électrons (négatifs) vers l'anode (positif).
Un courant de quelques milliampères (mA) est ainsi créé.
Une grille est ajoutée entre les deux, qui est généralement appelée grille de contrôle. Son fonctionnement est simple: elle permet de faciliter ou non le passage des électrons de la cathode vers l'anode, qui se contrôle en faisant varier son potentiel (voltage).
C'est super intéressant tout ça mais... A quoi ça sert ?
C'est simple: une petite variation de potentiel dans la grille permet une grande variation du courant reçu à l'anode. C'est... l'amplification !!
Ensuite, en faisant varier la géométrie du tube, on fait varier son facteur d'amplification (son gain).
Vous trouverez ainsi des tubes de toutes les tailles, formes et géométrie !
La base est posée, et les évolutions et variations sont apparues:
- la Tétrode (qui se voit ajouter une grille écran entre l'anode et la grille de contrôle), qui lui permet un fonctionnement à fréquences très élevées et à accroitre la vitesse des électrons. C'est un tube absolument absent (ou à de très rares exception qui m'échappent) du monde le hifi.
- la Pentode (qui se voit ajouter une grille d'arrêt entre la grille écran et l'anode). Le rendement est meilleur, plus linéaire. C'est un tube très généralement utilisé dans l'amplification du signal.
Si certains préfèrent la triode pour la signature sonore plus chaude, d'autres préfèrent la pentode pour sa facilité d'utilisation en tube de puissance et sa consommation plus faible.
Fonctionnement - sa mise en oeuvre
A la mise sous tension d’un tube électronique, deux tensions différentes sont appliquées:
Dans un premier temps c'est une faible tension qui sera appliquée, permettant de "chauffer le tube". Relativement courte, cette étape de chauffe est néanmoins à respecter afin d'assurer une longévité suffisante au tube.
ensuite et enfin, la haute tension - de plusieurs centaines à milliers de volts parfois. C'est lors de cette étape que le filament (cathode) va être à température et que la variation de la grille de contrôle va permettre d'augmenter ou diminuer le gain (le passage des électrons vers l'anode si vous suivez toujours).
Maintenant que tout cela est posé, revenons en à nos moutons: pourquoi les appareils à tubes sont boudés (oui je sais, c'est un brin provocateur ! Mais c'est volontaire !)
Le tube c'est fragile.
Si l'utilisateur n'est pas un minimum précautionneux... c'est pas faux. Les tubes sont en verre et peuvent souffrir en cas de choc.
Mais vous allez tripoter les ampoules de vos luminaires tous les 4 matins, vous ? Moi non...
Si on y fait attention, donc, un tube en verre n'est pas plus fragile qu'un verre, qu'un vase ou qu'un écran de TV !
Le tube c'est long à chauffer.
LÃ .. oui.
Ba oui ! forcément ! La cathode doit monter en température, le nuage d'électrons doit se former... Oui c'est un peu long. Il est généralement de bon ton de laisser en moyenne 10 à 15 minutes à un appareil pour que la chauffe se fasse correctement avant de lui rentrer dedans. En général et le temps que l'intégralité de l'appareil soit chaud et devienne musical, ne comptez pas sur lui avant 20-30 minutes.
Maintenant... un appareil à transistors aussi va demander de chauffer pour devenir musical. Pour ce type d'appareil, nous parlerons plutôt du temps qu'il lui faut pour que la mise en charge électrique soit optimale (c'est pompeux, hein :) )
Le tube c'est du consommable.
C'est pas faux. Mais c'est du consommable... pas si consommable que ça !
Si vous respectez votre tube (temps de chauffe, extinction, pas de rallumage de l'appareil avant d'avoir patienté suffisamment longtemps, etc.) alors vous pourriez bien être très surpris par la longévité de vos tubes.
La durée de vie des tubes d’un amplificateur de puissance est d'environ 2.500 heures, et certaines triode de puissance bien fabriquées peuvent aller jusqu'à 10.000 heures.
2.500 heures, c'est environ 10h d'écoute par semaine, pendant 5 ans.
Nombreux sont ceux et celles qui changent d'appareil plus vite que cela :-)
Une solution réside peut être dans l'hybride ? Du tube et du transistor au sein d'un même appareil.
Canor Audio, notamment au travers de l'extraordinaire amplificateur intégré AI2.10 a su parfaitement employer le meilleur des deux mondes. La chaleur et rondeur du tube, additionné à l'énergie et la spontanéité du transistor.
D'ailleurs, je vous invite à parcourir cet article de notre Blog, qui vous fera entrer dans les backstages, dans l'usine Canor Audio en Slovaquie. Si de très grands noms de la hifi font aujourd'hui confiance à Canor pour fabriquer leurs électroniques, ce n'est peut être pas pour rien :-)
Pour conclure: tube ou pas tube, les deux technologies sont extrêmement éprouvées et dignes de confiances.
Ce n'est, d'ailleurs, pas forcément le tube en lui même qui est problématique, c'est plutôt généralement le montage choisi par le fabricant de l'appareil. Un amplificateur de conception plutôt classique et assemblé avec des composants triés sur le volet sera redoutablement plus fiable qu'un amplificateur doté d'un schéma de conception rocambolesque issu de l'imagination fertile d'un ingénieur en mal de création :-)
Tube ou pas tube, c'est finalement plutôt en fonction de vos goûts esthétiques et musicaux qu'il faudra trancher.
Tube ou pas tube, voilà maintenant une bonne routine que vous pouvez appliquer et vous permettant d'apprécier votre temps d'écoute dans les meilleurs conditions.
Mettez votre chaîne sous tension, afin de laisser les composants de vos appareils monter doucement en température.
Profitez-en pour aller sortir le chien, choisir un disque / vinyle, faire un passage aux pipi-rooms, aller chercher le courrier, vous servir une petite douceur à déguster (avec la plus grande modération et loin de la chaîne hifi svp), et surtout... vous installer confortablement.
10-20 minutes se seront écoulées, et votre système va commencer à s'éveiller... Lancez la musique, et profitez :-)