L'importance du bias

Le courant de bias est un paramètre critique qui détermine la classe de fonctionnement de l'amplificateur. Une valeur correcte et précise est indispensable à l'obtention du meilleur son.

 
Déséquilibre des bias dans le transformateur

Les premiers effets d'un déséquilibre de bias se manifestent dans le transformateur de sortie, qui ne peut alors plus fournir le son optimal.

Un transformateur typique est constitué de :

  1. Capot de métalProtection mécanique des enroulements.

  2. Fixations

  3. Tôles métalliques feuilletéesCes tôles guident le flux magnétique.

  4. Assemblage de bobinesCet assemblage comporte les bobines raccordées aux tubes et celle raccordée au haut parleur.

  5. Connections électriques

Les courants passant dans les bobines raccordées aux tubes produisent un flux magnétique, guidé grâce aux tôles métalliques vers la bobine du haut-parleur, dans laquelle il génère un courant. Le transformateur permet de transformer la haute tension à bas courant des tubes vers une faible tension à fort courant pour le haut-parleur.

Cependant, le comportement des bobines et des tôles métalliques n'est pas idéal, le circuit magnétique n'est alors pas complètement linéaire. Ce comportement peut être visualisé à l'aide d'une courbe de magnétisation, laquelle représente d'une certaine manière la déformation du signal que va apporter le circuit magnétique.

 Description des courbes :

  1. Courbe idéaleCette courbe n'existe pas en réalité, elle représente le cas ou le transformateur est purement linéaire, la sortie étant homothétique à l'entrée.

  2. Courbe réelle sans saturationCette courbe représente un cas réel, hors saturation du noyau magnétique, et lorsque les bias du Push-Pull sont équilibrés. Les courants dans les tubes sont égaux, créent deux champs magnétiques opposés qui s'annulent. La courbe est alors centrée et chaque augmentation positive du champ magnétique fournit en sortie une forme d'onde exactement opposée à celle qu'aurait provoquée une augmentation négative de même forme et de même amplitude.

  3. Déséquilibre de biasLa courbe est déplacée vers le haut ou vers le bas car il existe un champ magnétique permanent dans le transformateur, auquel s'ajoute les champs magnétiques créés par les bobines. Les parties positives et négatives des signaux électriques transmis au haut-parleur ne sont pas converties de la même manière, cela nuit à la qualité de reproduction sonore.

Il apparaît clairement qu'un bon équilibre de bias est indispensable pour obtenir un son de qualité.

Déséquilibre des bias dans les tubes

Le déséquilibre de bias n'agit pas seulement au niveau du transformateur, mais également au niveau des tubes de puissance.

Les deux tubes ayant un courant différent au repos, ils seront positionnés dans un point de fonctionnement différent. Cette différence se répercutera sur la reproduction du son puisque chaque tube l'amplifiera alors de manière légèrement différente.

Un autre effet concerne l'usure des tubes. Plus le déséquilibre est important, plus le tube dont le courant est le plus haut sera sollicité. Le tube le plus sollicité s'usera le plus rapidement, laissant le second tube en bon état. De plus, l'augmentation de température de la cathode due à cette utilisation accrue diminuera d'autant la durée de vie du tube.
Finalement, le tube le plus sollicité aura tendance à absorber plus de courant, puisque l'émission thermo-ionique sera accrue, du fait de l'augmentation de la température de la cathode.

Cela signifie que même un faible déséquilibre s'accentuera et qu'un mécanisme de régulation est indispensable au maintient du bon courant de bias.

Réglage chaud ou froid des bias

Le bias est un paramètre critique de l'amplificateur, influant non seulement sur la durée de vie des tubes mais également sur la sonorité, la classe de fonctionnement et les distorsions. Une valeur de courant de bias élevée est dite "bias chaud". De manière similaire, une valeur de courant de bias faible est dite "bias froid".

La tonalité varie en fonction notamment de la valeur du bias, cela est souvent décrit de la manière suivante :

  • Bias trop chaudLe son sera "dur" et perdra de son amplitude à fort volume,

  • Bias chaudLe son sera plus chaud mais pourra manquer d'amplitude, ce bias est bien adapté au jazz.

  • Bias froidLe son sera plus clair et aura plus d'amplitude, il s'adaptera bien aux variétés et aux morceaux acoustiques,

  • Bias trop froidL'amplificateur montrera des signes de distorsion à fort volume.

 

Il n'y a pas de bon et de mauvais réglage de bias, mais un réglage optimal dépendant des enceintes, de la source et des morceaux joués.

 

Remarques finales

Le déséquilibre des courants de bias cause une sévère dégradation de la qualité sonore et limite la durée de vie des tubes. La valeur des courants de bias définit la classe de fonctionnement et influe sur la tonalité. Le choix de régler le bias plus chaud ou plus froid est fonction des préférences ainsi que des goûts musicaux.

La technologie Smart Bias permet de conserver l'équilibre et la précision des courants de bias, et de régler leur valeur tout en profitant de la musique.