Une Leslie 760 qui sonne comme une Leslie 122...

                                  Eternel questionnement sur l'OVERDRIVE et la SATURATION

Petit Rappel:

L'overdrive : c'est le rabotage de l'enveloppe d'un signal, ce rabotage pouvant être symétrique ou non; Il résulte d'une sur-amplification qui fait buter la crête positive ou négative ,ou les deux ,sur la tension d'alimentation du tube ou du transistor.Suivant le montage ,et pour ne pas entrer dans les arcanes de l'éléctronique, ce rabotage est plus ou moins "arrondi" et génére plus ou moins d'harmoniques, elles mêmes plus ou moins stridentes...

L'overdrive ajustable par le trimmer de la 12AX7 du préamp Hammond B3 rabote les aigüs, d'une façon privilègiée, puisqu'il s'agit d'un condensateur unique introduit dans la boucle de réaction du tube. En même temps, le gain du tube augmente lorsqu'on tend vers la "boucle ouverte" (au fur et à mesure que l'on desserre).

On sort des détails mais aussi du bruit. Toutefois, le rabotage séléctif des aigüs est trés supportable pour l'oreille humaine qui accepte volontiers cette distorsion  donnant  une coloration jugée par elle plutôt agréable....

La Saturation , telle qu'elle est recherchée par les musiciens, concerne les étages finaux d'amplis à tubes; le plus spécifique utilisé pour amplifier l'orgue est l'ampli Leslie type 122.

Qu'est-ce qui caractérise ce son saturé?

Bien difficile d'en donner une définition;  autant d'avis que d'organistes. Je me limiterai à mettre seulement en avant quelques critères comme : l'impression que le son subit une "compression" , qu'il devient "sale", plus spécialement "noisy", rauque, rugueux, jusqu'à l'écrétage , lequel survient inévitablement lorsque l'on va aux limites de la puissance.

Pourquoi le son de l'ampli "122" possède on ne peut mieux cette caractéristique?

Parce qu'il est conçu, à la différence des amplis Hi-Fi, pour fonctionner en régime saturé:

La polarisation de grille des 2 tétrodes 6550 est pour le moins peu conventionnelle : -25 Volts pour la grille, alors que cette polarisation est habituellement fixée à environ -50 Volts....

L'ampli travaille beaucoup plus tôt en "courant de grille", ceci, d'autant plus facilement que le tube driver 12AU7 est  lui-même polarisé à -6 Volts tandis que la tension de crête à l'entrée atteint 8/10 Volts.....

Apparait alors le phénoméne de saturation car la charge sur cette 12AU7 n'est plus linéaire ( quand la 6550 passe en courant de grille, c'est à dire quand sa grille est positive par rapport à sa cathode, soit à tension de signal>25Volts). 

En clair , dans un montage Hi-Fi , avec un signal qui atteint son niveau maximum admissible = Umax   ,on passe légèrement en courant grille,  mais, ici,  c'est à Umax/2 , que l'on y passe. La distorsion se trouve limitée avec une polarisation d'écran plus basse et stabilisée en tension , en lieu et place d'une prise écran sur le transformateur de sortie.

Pour limiter le courant plaque , le bruit thermoïonique et l'usure prématurée du tube, la HT est descendue à 400 Volts (>500Volts sur un montage classique avec des 6550), la contrepartie est une perte de puissance : 40 Watts au lieu de 55/60....

Et, comme pour confirmer le cahier des charges..., ancune Contre Réaction (globale) n'est appliquée.

C'est ça le son de l'ampli " 122"... Je dis bien de l' Ampli,  car il reste le baffle avec sa conception et son équipement  HP donnant une coloration et des résonnances spécifiques....

Mais, ce qui vient d'être affirmé n'est-il pas, en fait, qu'une simple Hypothèse?

Pour vérification, j'ai raccordé un ampli à tubes  ( type : Double Push équipé avec EL34, puis 6550, mais cablé avec une polarisation classique en écartant toutefois toute contre-réaction ) , à ma cabine 122 , équipement HP. d'origine.

Verdict :  Le son n'a plus rien de comparable !!!  c'est celui d'une cabine anonyme , si ce n'est  ce que j'évoquais plus haut : la coloration et les résonnances propres du baffle....Un ampli à transistors a, par la suite, donné le même rendu !

Question : Peut-on imiter cette saturation en travaillant avec un ampli à transistors ???

  La réponse est donnée la plupart du temps par les musiciens en utilisant un Overdrive.

Mais un Overdrive n'est pas un effet de saturation, c'est trop agressif, même en prenant quelques artifices de réalisation.  L'overdrive n'entre "en service" qu'au niveau de crête .

Les constructeurs de pédales d'effets (Guitares) ont pensé, eux, à utiliser des composants à caractéristiques de transfert non linéaires que l'on place dans la boucle de réaction des amplis-op ou en tant que circuits de charge. Ce sont là ce que l'on appelle respectivement  : Hard-Clipping et Soft-Clipping dans les pédales qui travaillent en Analogique.

On arrive ainsi à "déformer" le signal en le comprimant puis en l'écrasant , donnant  une transition de type Saturation/Overdrive.

Peut-on utiliser ces pédales de saturation pour un orgue?

Hélas non, si les moyens utilisés sont le plus souvent "rustiques" (côté pédales) , mais trés suffisants pour une guitare, pour un orgue, et pour l'Hammond B3 en particulier, il y a deux obstacles ,  à savoir :

--le niveau d'entrée ( 8/10 Volts maxi, à la sortie du transfo ligne, contre 10/100 milliVolts pour un capteur de guitare ) ; utiliser un atténuateur n'améliorerait pas la dynamique...

--la trés grande amplitude de cette dynamique dûe à une pédale de volume particulièrement opérante...

De plus, en analogique, si l'on veut affiner le résultat, il faut étalonner l'appareil de façon assez précise en fonction du signal avec lequel on travaille,   bref !  :   ou on fait de la musique, ou on fait de l'éléctronique ??? 

La solution que j'ai adoptée : (On peut jouer sur un B3 et savoir se servir d'un Oscillo, ou encore utiliser des "compétences extérieures" !!!!)

Le principe retenu  est d'utiliser ,derrière un ampli-op ,un réseau symétrique traitant séparément l'alternance négative et positive du signal.

Il est du type conformateur avec 4 points d'inflexion par alternance --on affaiblit le signal à chaque fois que l'on dépasse ces niveaux successifs de tension qui sont règlables-- et,  avec à chaque fois également,  une atténuation elle aussi réglable .

Comme le circuit est uniquement dédié au signal qui sort du transfo de ligne (du B3), la tâche est simplifiée et un grand nombre de ces réglages deviennent fixes , (le schéma, se voit "épuré" ,  au fur et à mesure des essais... )

Le signal qui en ressort ressemble à ce que l'on pourrait voir en sortie d'un ampli à tubes saturé .

Le niveau d'apparition de la saturation (simulée) est réglable, comme son taux, et, sans aller à l'écrêtage (ou presque), comme dans l'étage final de l'ampli  "122".

L'utilisation d'un préamp équaliseur permet de favoriser certaines bandes spectrales et se rapprocher encore un peu plus du son de la cabine mythique.

Autre avantage trés appréciable du module de simulation:  l'effet est Indépendant de la puissance utilisée en aval .

 A 5 Watts comme à 50 Watts  !!!

Ce circuit, une fois le proto étalonné devient simplissime, mais il demande une bonne compréhension du fonctionnement pour en tirer le meilleur parti, et, à ne pas hésiter à donner (éventuellement) un petit tour de potar suivant les registrations .  Un schéma sera joint prochainement .

Résultat :

Un échantillon sonore sera bientôt posté sur Youtube, il montre qu'avec un ampli transistorisé (Leslie 760 ou 822 par exemple), on peut arriver à simuler la mythique "122" et , avec certains petits plus...