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Prises de tete

Les mystères des câbles audio…

Avant propos

Ce titre tapageur ? C'est uniquement pour invoquer la complexité du branchement des fils avec leurs prises et leur fiches au câblage parfois bien mystérieux pour un débutant.

Les textes de cette page sont une compilation d'articles parus dans la presse spécialisée ou sur Internet sous la plume ou la souris de Rémy Mallard, Mike Rivers, Roger Roland, Pierre Voyard; des sites dbx, Frontier Design Group, Hosa, Mackie, Neutrik, Presonus, SCV Audio, Sonelec-musique, Ziggy Sono. Si j'ai oublié une personne, qu'elle se manifeste et je l'ajouterai ici.

Jack mono et stéréo. Jack TS, TRS c'est quoi? 

Jack TSJack TRSLe jack est un connecteur commun bien connu par les musiciens utilisant un instrument électrique ou électronique. Voici la différence : le jack mono a deux contacts : la pointe (Tip) et le corps (Sleeve), d'où l'appellation "Jack TS" faite avec les initiales de "Tip" et "Sleeve". Ce connecteur transmet un signal asymétrique (unbalanced), tout comme la fiche RCA utilisé en HiFi ou audio grand-public. Un câble blindé (shielded) avec un jack mono 1/4" (6,35 mm) à chaque extrémité est communément appelé « cable guitare ». Par abus de langage, ce câble est aussi nommé « Jack ». Aussi, les enceintes de sonorisation d'entrée de gamme se branchent bien souvent avec des jacks mono (TS), alors qu'en gamme professionnelle se sont des connecteurs Speakon... Le jack à trois points de contact communément appelé "Jack stéréo" est constitué d'une pointe (Tip), d'un anneau (Ring), et d'un corps (Sleeve). Son petit nom formé avec les initiales est "Jack TRS". Ce jack véhicule un signal stéréo lorsqu'il est utilisé pour une prise casque. La pointe achemine le canal gauche et l'anneau celui de droite. Le corps est relié à la masse du câble (Shield) qui est commune pour les deux canaux. Mais en audio professionnelle le jack TRS ne transmet qu'un signal monophonique car la liaison est alors symétrique (balanced), comme avec une prise XLR (XLR 3 broches). La pointe (T) correspond au point chaud, l'anneau (R) au point froid, et le corps (S) est relié à la masse (Shield). Dans le cas d'un câble d'insertion, le Jack TRS envoie généralement Jack TRS et TRRS 3,5mmJack TRRS le signal mono par la pointe (Tip) et revient - toujours en mono - par l'anneau (Ring). Les Jacks ont trois diamètres : 6,35 mm (1/4"), 3,5 mm (miniature 1/8"), 2,5 mm (subminiature 3/32"). Le jack commun aux instruments de musique est le 6,35, soit un quart de pouce (1/4"). Les jacks miniatures (3,5 mm) TRS équipent certaines sorties casque (headphone) pour une raison d'encombrement et de miniaturisation. Certains petits appareils électroniques tels que les lecteurs audio, surtout dans les premiers prix, utilisent des jacks de 3,5 mm ou 2,5 mm pour brancher une alimentation externe. Enfin, il existe des jacks 3,5 mm à quatre contacts TRRS dont l'un des anneaux est utilisé pour le microphone des kits piéton pour mobiles et autres smartphones.

crayon Pour en savoir plus sur les jack TRRS et leur câblage suivant les appareils, marques et modèles, cliquez sur le lien suivant :
Understanding TRRS and Audio Jacks - Cable Chick Blog EN


Jack TT, Bantam La fiche jack TT (Tiny Telephone) est peu connue du grand public. Le monde de l'audio pro et les télécommunications utilisent fréquemment le connecteur TT. Celui-ci a un diamètre de 4,4 mm. Ce jack est parfois appelé fiche "Bantam". Ce connecteur est souvent employé pour les consoles professionnelles et les patch baies dans les studios et les sonorisations live à cause de leur compacité et de fiabilité. Les connecteurs TT peuvent également être en version TRS (Tip Ring Sleeve) pour traiter des signaux symétriques niveau ligne. Ces versions TRS sont privilégiées dans les installations audio pro.

Quelques branchements classiques

DIN mâle 5 broches - DIN mâle 5 broches
Câble MIDI
(ne convient pas pour l'audio)
JACK mâle mono - JACK mâle mono
Câble instrument asymétrique
JACK mâle stéréo - JACK mâle stéréo
Câble instrument ou ligne symétrique
XLR mâle - XLR femelle
Câble micro ou ligne symétrique
XLR mâle - JACK mâle stéréo
Câble micro ou ligne symétrique
XLR mâle - JACK mâle mono
Câble micro ou ligne asymétrique
1 JACK mâle stéréo - 2 JACK mâle mono
Câble d'insertion sur table de mixage
Légende:
Fil ROUGE: point chaud, le signal électrique passe par là.
Fil BLEU: point froid, le signal est en opposition de phase par rapport au point chaud, d'où le terme de "symétrique".
Fil VERT: masse, c'est le blindage du câble.


Attention, certains fabricants ne respectent pas ces standards, consultez votre documentation.
Il existe deux standards de câblage des XLR audio: USA et EUROPE. Le branchement de type USA est 1:GND (masse/blindage), 2:COLD (point froid), 3:HOT (point chaud); et le type EUROPE est 1:GND (masse/blindage), 2:HOT (point chaud), 3:COLD (point froid). Vous aurez donc constaté que la différence se joue sur les broches 2 et 3 qui sont inversées. Ceci n'a aucune incidence pour un câble XLR-XLR. Mais il en est tout autrement avec un câble XLR-jack stéréo (TRS) avec lequel vous pourrez avoir une inversion de phase involontaire…
XLR connexion
XLR femelle et mâle

Faites attention où vous mettez vos câbles

Le placement des câbles a son importance. Il faut absolument éviter de faire se cotoyer l'audio avec les fils et cordons d'alimentation. Le secteur 220V est le générateur du 50Hz qui fait un gentil "Hum" ou "Buzz" lorsqu'il n'y a pas de modulation dans les écoutes. Les câbles audio font antenne. Ils “écoutent” et captent toutes les ondes radio présentes dans leur environnement. C'est pour ça qu'un câble avec un bon blindage est crucial.

Symétrique ou asymétrique ?

Pourquoi un câble symétrique (balanced) est-il mieux par rapport à un câble “guitare” (unbalanced)? Le câble asymétrique véhicule le signal sur un seul fil. La différence de potentiel se fait entre l'âme et la tresse de masse. Le champ électrique perturbateur va se greffer sur l'âme et la tresse, et il est difficile de l'en extraire. Les parasites sur le blindage sont éliminés par la masse de l'appareil représentant le potentiel zéro ou la prise de terre. La tresse sert à relier la masse des appareils. Mais les parasites sur l'âme sont mélangés au signal audio. Dans un câble symétrique, deux fils véhiculent le signal en opposition de phase (à 180°). La tresse de masse sert aussi de blindage pour protéger les conducteurs actifs. Elle sert aussi à relier la masse des appareils, mais ne joue pas de rôle dans la conduction du signal comme avec le câble asymétrique. Et pour ce câble, le champ électrique perturbateur va aussi se greffer sur les deux conducteurs et la tresse. Les parasites sur le blindage sont éliminés par la masse de l'appareil représentant le potentiel zéro ou la prise de terre. Et pour les conducteurs actifs (chaud et froid), la différence va se faire dans la sommation des deux signaux dans l'appareil récepteur. Les deux conducteurs véhiculent le signal audio en opposition de phase: un fil chaud (+) et un fil froid (-). La différence de potentiel ne se fait pas avec la tresse de masse comme avec un câble asymétrique. Les parasites, elles, ne sont pas en opposition de phase sur ce câble. Et lorsque le signal est désymétrisé par un transformateur ou un circuit électronique, les signaux parasites s'annulent d'eux même parce qu'ils se retrouvent en opposition de phase (un "plus" et un "moins" s'annulent). Cool !…

Pour symétriser simplement une sortie asymétrique, utilisez une boîte de direct (DI). Pour en savoir plus sur les DI, cliquez ici.


Brancher symétriques et asymétriques ?

crayon Remerciements à Mike Rivers pour son autorisation de traduire son article ci-dessous.
Son site : Mike Rivers – Useful Audio Stuff EN


L'importance des connexions symétriques et asymétriques entre les appareils audio, ainsi que la signification de l'impédance haute ou basse sont souvent mal comprises ou interprétées. Une sortie symétrique peut être conçue, construite et branchée de différentes façons. Et il y a plusieurs façons dont les dispositifs symétriques et asymétriques peuvent être reliés entre eux.

Mythes, demi-vérités, et idées fausses

Entrées et sorties asymétriques sont à haute impédance. Nan. Certaines entrées et sorties asymétriques sont en effet à haute impédance mais les connexions à haute impédance dans les systèmes audio modernes ne se trouvent que dans les micros d'instruments électriques genre guitare ou basse et des amplificateurs d'instruments. Pourquoi? Parce qu'ils ont toujours été conçus de cette façon.

Entrées et sorties symétriques ont un bruit de fond plus faible que l'asymétrique car elles ont une faible impédance. Partiellement vrai. La plupart des sorties symétriques ont une faible impédance. Mais avec une bonne conception électronique, la plupart des sorties asymétriques sont aussi à faible impédance. Quand il y a une mauvaise conception ou bien mal connecté, les connexions à faible impédance peuvent produire un ronflement (hum). Lorsqu'elles sont correctement conçu et connectées, les connexions asymétriques peuvent être sans bruit de fond (ronflette). Les seules connexions à haute impédance que nous devons traiter aujourd'hui sont entre micros d'instruments électriques et amplificateurs. Il est vrai que la ronflette n'est pas rare ici. Ceci est dû à la conception du matériel connecté et non la connexion.

Les connexions symétriques sont « Professionnelles ». Les connexions asymétriques sont destinées au « Grand-Public » (consumer). Ceci était vrai au début du développement des studios-project et autre home-studios, mais ce n'est plus le cas. Les différences entre matériels "pro" et "grand-public" sont faibles pour faire cette généralisation.

Si vous connectez une sortie symétrique à une entrée asymétrique vous perdrez la moitié du niveau. Des fois oui, des fois non. Tout dépend de la conception de la sortie symétrique.

Le sens réel de « symétrique »

Bien que le terme « connexion symétrique » soit d'un usage courant, c'est vraiment un terme utilisé à mauvais escient. Car pour établir une connexion symétrique correcte, une sortie symétrique doit être connectée à une entrée symétrique dite « différentielle ». Celle-ci peut être réalisée par un amplificateur différentiel (« symétrie électronique ») ou un transformateur (« transformateur symétriseur »).

Brancher des appareils symétriques et asymétriques ensemble

Aujourd'hui, la plupart des équipements audio sont conçu pour que les connexions symétriques et asymétriques dans une chaîne audio puissent être effectuées sans problèmes. Mais les différentes conceptions des circuits nécessitent de le faire avec deux ou trois conducteurs (un ou deux, si vous ne comptez pas le blindage).

Connecter une sortie asymétrique sur une entrée symétrique est simple : il suffit de relier le point froid (-) à la masse. Ceci met une tension du différentiel à zéro volt. N'utiliser que la tension au point chaud (+) n'affecte pas le signal audio outre mesure.

Cette méthode de câblage entre une sortie asymétrique et une entrée symétrique permet d'acheminer le signal à un appareil dont l'entrée est symétrique. Le problème avec cette méthode de connexion est qu'il n'a pas de rejet en mode commun. Si un câble reliant deux appareils de cette manière (également reliant deux appareils asymétriques) passe trop près d'un câble secteur, d'un éclairage fluo (néon) ou d'un projecteur sur variateur, vous aurez probablement un buzz que vous ne pourrez pas éliminer facilement.

Si votre sortie asymétrique et entrée symétrique sont sur jack 6,35 relié par un « jack guitare » (asymétrique), c'est l'équivalent électrique du circuit mentionné ci-dessus. La pointe du jack est en contact avec la borne de la pointe de la prise, comme d'habitude, tandis que l'anneau de la prise est connecté au corps du jack qui constitue le point froid de l'entrée. C'est pratique, mais toujours sans réjection de mode commun.

Voici une méthode de câblage alternative et meilleure entre une sortie asymétrique et une entrée symétrique. En utilisant un câble blindé à deux conducteurs, vous prenez partiellement l'avantage des caractéristiques de l'amplificateur différentiel annulant le bruit sur l'entrée symétrique. Une telle connexion peut fournir 20 à 30 dB de réjection de mode commun, pas les 60 dB ou plus que vous aurez avec une source symétrique. Mais ça vaut mieux que rien. L'inconvénient est que les câbles constitués de cette façon sont difficiles, voire impossibles à trouver dans le commerce. Presque tous les câbles préfabriqués XLR-TS ou XLR-RCA, et même des adaptateurs XLR, sont constitués avec câble simple conducteur. Pour les connexions de ce genre, vous êtes amené à les faire vous-même ou bien vous modifiez un câble commercial préfabriqué.

Connecter une sortie symétrique à une entrée asymétrique est un peu plus délicat. Vous avez besoin de savoir quelque chose sur le circuit qui alimente la sortie équilibrée afin de le faire correctement. Bien que les connecteurs de sortie peuvent se présenter sous diverses formes, la XLR 3 broches mâle et jack ¼" TRS sont les plus communs.

Quel est le mieux ?

L'utilisation de connexions symétriques d'un bout à l'autre de la chaîne audio est, bien sûr, la meilleure façon de faire. Vous ne pénaliserez pas le niveau (tension nominale) et le « headroom » (réserve pour les transitoires avant clipping) et vous aurez la meilleure immunité contre les perturbations externes comme un rayonnement électromagnétique (moteur, variateur, etc.), la station de radio locale de l'autre côté de la rue ou votre téléphone portable GSM dans votre poche. Une connexion symétrique offre également plus d'options pour faire face à un problème de terre ou de boucle de masse si vous avez un problème de ronflement (utilisation du ground lift).

Dans la pratique, cependant, vous aurez probablement un mélange d'entrées et de sorties symétriques et asymétriques pour vos connexions. Après avoir lu et compris cet article, vous pouvez obtenir de bons résultats.


Remerciements à Mike Rivers pour son autorisation de traduire son article ci-dessus.
Son site : Mike Rivers – Useful Audio Stuff EN

Durée de vie d'un câble audio

Même un câble qui reste statique fini par s'user. La qualité électrique (conduction) et diélectrique (isolement) se détériorent. Il y a quelques temps, j'ai changé les liaisons XLR en sortie de table de mix. Et bien j'ai tout de suite entendu la différence. Du coup, les anciens câbles je les ai jeté.

Idem pour un câble d'antenne TV. Et je dirai même que là c'est plus flagrant: il y a de la "neige" sur l'écran. La "neige" c'est tout simplement la manifestation visuelle des perturbations radio-électriques. Si vous changez le câble d'antenne, vous retrouverez une image nickel, à moins qu'il ne faille aussi changer le rateau. Greuh…

Faites les vous-même

Si les économies réalisées en confectionnant soi-même ses câbles et ses patches ne sont pas toujours aussi substantielles que certains aiment à le laisser croire, elles permettent tout au moins de se concocter du « Sur Mesure », par définition plus adapté à ses besoins que le prêt à brancher.

Recommandations: si vous faites vos cordons vous même:

Bon câblage !

Trucs et astuces

On peut détourner l'usage initialement prévus de certaines fonctions. Voici par exemple, l'autre usage que l'on peut faire sur l'insertion de la table de mixage:

Utilisation de la prise "insert"
Sortie directe sans interruption du signal vers la sortie générale.
Enfoncez le jack seulement au premier cran
Sortie directe avec interruption du signal vers la sortie générale.
Enfoncez le jack normalement jusqu'au second cran
Utilisation en boucle d'effet (POINTE = ENVOI dans l'effet, ANNEAU = RETOUR de l'effet)

Si on reprend le troisième schéma (qui est celui de l'usage normal) , et que l'on confectionne un cordon avec un câble mono en soudant au point chaud du fil la pointe et l'anneau du jack, nous avons l'usage du premier schéma sans nous soucier de trouver le premier cran, sympa ? Vous avez là un départ direct (normalement post fader et corrections) pour votre multi-pistes...

Chasse aux ronflettes...

Ne débranchez pas le fil vert/jaune (V/J) de votre installation électrique !

MacTalk Lisez bien ce qui suit, dans l'encadré ci-dessous:

BombeLes problèmes de ronflette et de bruit de fond sont généralement liés à une mauvaise qualité du câble audio et/ou de masse électrique. Certaines personnes conseillent, à tort, de débrancher la terre (le fil vert/jaune) sur l'alimentation 220 volts de l'installation audio. C'est une énorme bêtise très dangereuse, parce qu'il n'y a plus de détection de défaut de courant sur l'installation électrique. L'électrisation est possible !… (DANGER DE MORT)

Si l'appareil est prévu sans (dépourvu de) mise à la terre, ne l'y reliez pas !

BombeJe vous propose d'essayer plutôt, sur les liaisons symétriques (au moins sur l'entrée, cf. figure 2 ci-dessous), de supprimer la liaison de la masse au blindage du câble audio côté émetteur et de la conserver côté récepteur (dans la fiche ou prise du câble faisant la liaison, pas dans les instruments, multi-effets ou autres préamplis et appareils actifs !). En d'autres termes, le blindage (le fil tressé) est dessoudé et isolé dans le connecteur — XLR ou Jack — côté sortie (OUT multi-effets, synthés, expandeurs, boîtes à rythmes, groove machines, etc.) et conservé dans le connecteur — XLR ou Jack — côté entrée (IN multi-effets, préampli, console, ampli, carte son, etc.), du câble faisant la liaison.

MacTalk Cette manip n'est réalisable que sur des liaisons symétriques. Si vos équipements sont asymétriques, ne le faites pas. Vous n'obtiendrez qu'un gros bourdonnement…

sheckmark Le blindage est repésenté en vert sur les schémas ci-dessous. Il est déconnecté sur les prises branchées sur la source audio (OUTPUT ici à gauche), et reste soudé coté entrée (INPUT ici à droite). 


Sortie JACK TRS (symétrique) vers entrée JACK TRS (symétrique)
Sortie JACK TS (asymétrique) vers entrée JACK TRS (symétrique)
Sortie XLR (symétrique) vers entrée JACK TRS (symétrique)
Sortie XLR femelle vers entrée XLR mâle
Légende:
Fil ROUGE: point chaud, le signal électrique passe par là.
Fil BLEU: point froid, le signal est en opposition de phase par rapport au point chaud, d'où le terme de "symétrique".
Fil VERT: masse, c'est le blindage du câble.


MacTalk Identifiez bien ces câbles avec une étiquette, un bout de ruban adhésif ou de gaine thermorétractable "vert/jaune" V/J par exemple, sur la prise qui n'a plus la masse de connectée.

Sur les boîtes de direct (DI), la déconnexion de la masse se fait avec un bouton nommé "Ground Lift". De plus, la DI symétrise une liaison qui ne l'est pas. Ce qui va réduite la sensibilité aux bruits induits.

Un bon câble et/ou un bon connecteur, ce n'est pas bon marché. Ce type d'accessoire en « Premier Prix » ne peut pas être synonyme de Qualité. Sans pour autant acheter le « Haut de Gamme », assurez-vous de prendre une marque réputée lorsque vous achetez ce type d'équipement: connecteurs (Neutrik, SWITCHCRAFT, etc.), câble (BELDEN, GOTHAM, MOGAMI, etc.) cordons professionnels (CANARE, FASTLINE, HOSA, etc.). Et si le niveau de bruit est encore trop élevé, la solution viendra peut-être avec un "denoiser"…


Les textes de cette page sont une compilation d'articles parus dans la presse spécialisée ou sur Internet sous la plume ou la souris de Rémy Mallard, Mike Rivers, Roger Roland, Pierre Voyard; des sites dbx, Frontier Design Group, Hosa, Mackie, Neutrik, Presonus, SCV Audio, Sonelec-musique, Ziggy Sono. Si j'ai oublié une personne, qu'elle se manifeste et je l'ajouterai ici.

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