J’aime bien ce qui est mini. Une mini-guitare, un min-baffle, un mini-ampli, des mini-pédales. En réduisant la taille, souvent on réduit le poids et mon dos me dit merci ! Dans cet article, je parle d’un chip de Texas Instrument, le TPA3118, qui permet de réduire considérablement la taille d’une tête d’ampli. Il souvent vendu monté sur un circuit imprimé qui contient les composants nécessaires pour le mettre en marche en quelques coups de soudure. Je vais expliquer ici comment le monter et donner deux exemples en vidéo. Le premier chez moi où je montre le principe de fonctionnement, pour montrer que l’ampli sonne bien avec une guitare. Et une deuxième vidéo en live avec un groupe de rock. Cette vidéo a été filmée à l’arrache par un spectateur avec son téléphone portable, mais y on voit que la guitare s’entend parfaitement !
Sommaire
Préamplificateur et amplificateur de puissance
Comme vous le savez certainement, un amplificateur sert à amplifier le son de la guitare vers un haut-parleur. Pour amplifier le faible signal de la guitare, on a recours en général à deux étages d’amplification. Le premier est un étage de préamplification. Il sert surtout à réduire le bruit du signal qui vient de la guitare, tout en l’amplifiant. On veut donc que le rapport signal sur bruit en sortie du préampli soit meilleur qu’à l’entrée. Le préamplificateur est également souvent muni d’un équaliseur, qui permet de contrôler la quantité de basses, médiums et aigus. Il permet également d’adapter les impédances des différents éléments de la chaîne audio. Retenons donc que le rôle du préamplificateur, ou préampli, est d’améliorer la qualité du signal venant des micros de la guitare.
Cependant, ce signal est insuffisant pour bouger la membrane du haut-parleur et produire du son. Pour rendre cela possible, on a un autre étage d’amplification qui est un amplificateur de puissance. Cet amplificateur doit avoir la puissance nécessaire pour mettre en vibration le haut-parleur, donc l’air environnant.
Ceci dit en passant, vous vous demandez peut-être quel étage peut être à lampes ou à transistors. Et bien l’un, l’autre, ou les deux. Et cela joue sur le son. Mais ceci est une autre histoire…
Amplificateur de classe D
En général, on a en tête l’idée que les amplis de puissances sont gros et puissants. Eh bien la miniaturisation a fait du chemin et il est possible de trouver sur le marché des amplificateurs minis, qui délivrent des puissances suffisament hautes pour jouer en groupe avec un batteur par exemple. Ce sont les amplificateurs de classe D, qui ont un rendement théorique de 100% (donc moins en pratique). Leur mode de fonctionnement est différent des amplis traditionnels de classe A, B ou AB et fait que l’ampli ne chauffe quasiment pas, ce qui ouvre la porte à la miniaturisation.
En fouinant sur internet, j’ai donc découvert ce chip, le TPA3118 de Texas Instruments. C’est un amplificateur stéréo qui peut délivrer jusqu’à 2 fois 30 W en utilisant un haut parleur de 8 ohms lorsqu’on le polarise à 24 V.
Le circuit intégré que j’ai acheté me permet de l’utiliser en mono et d’avoir 60 W. Dans mon cas, je l’alimente avec une alimentation d’ordinateur portable qui me donne 19 V et 3,42 A. Notez qu’il est important d’avoir une alimentation qui délivre suffisamment de courant pour générer ces 60 W, au risque de griller l’alimentation.
Vidéo ilustrative du TPA3118
Voici une vidéo qui montre que ce circuit de moins de 10 euros peut amplifier très bien ma guitare :
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Sur cette vidéo, j’utilise une pédale de boost à base de transistor comme préampli. C’est la pédale de boost que je vous propose dans le fascicule-bonus téléchargeable sur ce site, que vous trouverez sur la barre latérale ou en bas de cet article. Elle est basée sur une pédale de boost LPB-1 de Electro-Harmonix. Vous pouvez utiliser tout autre type de préamplification.
Mis à part les considérations sur le préampli que nous avons vu plus haut, le TPA3118 n’a pas de sortie prévue pour y insérer un potentiomètre de volume. Par conséquent l’unique solution facile que je vois est d’utiliser le potentiomètre de sortie du préampli. Mais ce n’est pas une grande trouvaille, c’est comme ça que ça fontionne dans un amplificateur combo (c’est-à-dire ceux qui ont tous les amplis inclus dans le baffle). Pour fabriquer une pédale de boost vous pouvez aussi regarder l’article sur la fabrication de celle-ci à partir d’un amplificateur opérationnel.
Connexions du TPA3118 à l’extérieur
Les connections que je fais sont les suivantes :
Les connections ne sont pas très difficiles, il y a un jack d’entrée, un interrupteur pour muter la sortie au baffle, une sortie baffle et une entrée d’alimentation. Il faut relier les fils comme indiqué sur le circuit imprimé et juste faire gaffe à ceci : le « – » du haut-parleur n’est pas le « – » de l’alimentation on du jack d’entrée. Il ne faut donc pas relier ces « -« . Le haut parleur a un « + » et un « – » qui ne sont que pour lui. Il faut donc utiliser une prise jack femelle en plastique, qui ne fait pas contact électrique avec le boîtier. J’ai également rajouté un condensateur de découplage de faible valeur entre les bornes d’alimentation, car j’avais un hiss qui m’ennuyait pas mal (un son constant dans les aigus). Je crois que ce condensateur a arrangé pas mal le problème. Pour savoir ce qu’est un condensateur de découplage vous pouvez consulter cet article.
Utilisation live du TPA3118
Pour finir voilà une petite vidéo amateur filmé au smartphone, durant un concert dans un club à Barcelone avec le groupe « The Capitals » de Mariano Camarasa. J’utilise une fuzz Redwitch fuzzgod II, un delay DD7 de Boss et une réverbe Flint de Strymon.
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Conclusion
En conclusion, voilà un ampli monté à la main, pas cher (une 20aine d’euros), léger. Je crois que l’alimentation pèse plus en fait ! Pour faire mieux, on pourrait introduire dans le même boîtier le préamp, avec équaliseur et volume de sortie. Le tout intégré quoi. Allez, et dans un autre article je vous montre mon baffle fait maison qui ne pèse rien !
Merci pour cet article hyper clair .
Je pratique le diy d’ampli guitare classe D depuis longtemps et recemment j’ai dû opter pour un nouveau module de puissance. L’ancien distordait mais rien a voir ni avec le preamp , ni l’alim . je ne sais pas pourquoi. L’usage? A creuser ….
En tout cas la TDA3118 fonctionne super mais ce n’est que grace a votre post que j’ai pu regler le problème du potard de volume ( c´est pratique sur scène) . En dessous de 50k ( log) on n’a pas de patate avec cette carte ! Fallait le savoir !
D’ailleurs (Et pour finir ) Cette carte delivre 2x30w stereo ou 60w mono (suivant le montage du module ) en 4 ohms et à 24V En 8 ohms ( comme souvent pour un HP de guitare) on aura 30 W mono max à 24V . En dessous , exmple 19V , on aura encore moins . Faut regarder la courbe . Je fonctionne en 15V et c’est largement suffisant meme sur scene avec mon cogneur de ’batteur .
Merci
Bonjour Sylvain, merci pour votre commentaire et content que ça vous serve.
Oui le potentiomètre de volume c’est bien pratique !!
Bonne continuation ! 😊
Oui merci beaucoup !
De rien ! ☺️
Bonjour,
J’ai parcouru plusieurs articles sur le sujet et je ne trouve pas quel haut parleur utiliser
Bonjour,
vous pouvez utiliser n’importe quel haut parleur de guitare 8 ohms. Par exemple sur cette vidéo j’utilise un haut parleur de la marque Eminence, modèle Patriot Delta Demon, que j’ai fixé dans un baffle fait maison:
https://youtu.be/Czg4pydhXtY
Et dans celle-ci j’utilise un baffle acheté dans lequel j’ai mis un Celestion Vintage 30:
https://youtu.be/9KIgOV0QR_s
En espérant que cela vous aide !
Bonjour Olivier, merci de ton retour !
En fait, à la vue de ta vidéo, j’ ai commandé ce PCB, un filtre d’alim et quelques pièces pour intégrer ce montage sous mon pedalboard maison, avec sur la face externe du PB une entrée pour l’alim 19v, une entrée instrument et une sortie HP, pour les petits gigs entre amis 🙂 Et éventuellement adjoindre ce potard de volume (j’en ai déjà un de 50K sous la main).
Je me disais que cela pouvait être bien d’avoir un volume général sur l’ampli (comme un master) afin de ne plus trop toucher aux réglages volume des pédales en amont (Big Muff, Zendrive, préamp, pour ma part) une fois que tout est bien « mixé ».
Tu penses que cela pourrait altérer le son (quantité et qualité) de mettre en cascade ce volume avec les autres ?
Sinon, un autre lien intéressant pour améliorer ces petits TPA 3118 : https://www.diybudgetaudio.com/TPA3118.htm
Salut Gauthier, oui je pense que tu peux faire comme tu dis, pas de problèmes. Merci pour le lien !
Bonjour Olivier,
Une vidéo Youtube montre la possibilité de connecté un pot de volume à l’entrée du module, cela à l’air simple à mettre en oeuvre :
https://www.youtube.com/watch?v=n81kdL0lBzY
Penses-tu que ce soit viable pour ce circuit ?
Merci.
Bonjour Gauthier, oui c’est comme cela qu’il faut faire, merci pour le lien !
Après, juste une remarque, si avant l’ampli à base de TPA3118 tu as une pédale qui est équipée d’un potentiomètre de volume, je me dis que ça va faire redondant du point de vue « circuiterie ». En effet, ce potentiomètre de volume est connecté dans la pédale exactement de la même manière que le potentiomètre de la vidéo (en pont diviseur de tension). Par conséquent, tu as deux potards de volume en série.
Maintenant ça peut être plus pratique d’avoir un potentiomètre incorporé à l’ampli, c’est peut être ce que tu veux.
Bonjour Olivier,
Inspiré par ton bricolage, j’expérimente quelque chose de similaire en m’appuyant sur les éléments suivants:
Pour l’amplification, une carte équipée d’un TDA7498MV (Mono, 100W classe D, DC14V-36V)
Pour l’alimentation, un modèle à découpage gyuspw S-100-24 (100w, 24v et 4,2a)
L’ensemble paraît bien fonctionner sans ronflette ou bruits divers, par contre pour la partie préamplification, je me suis repiqué sur l’alimentation vers une carte munie d’un LM7809 qui est un Module d’alimentation régulateur de tension 9V et 1.2A pour alimenter le préampli.
Ce dernier est un pcb de guitarpcb – le tone tweq – un equaliseur paramétrique au format pédale que je comptais activer constamment.
A l’essai, j’ai du bruit, sauf lorsque je débranche le préampli… penses-tu que ce soit le LM7809 qui n’isolerait pas l’alimentation de la carte?
J’ai pourtant essayé de faire un filtre RC, cela n’a fait que modifier la fréquence à filtrer (je l’avais mis en sortie du LM7809). J’ai cru lire qu’avec un « self » le filtrage serai de meilleure qualité. Est-ce cela qu’on appele le bruit EMI ?
Sinon un montage pour adapter l’impédance qui ressemblerait à une boîte de direct passive serait il plus judicieux? Même si j’avoues que l’idée de pouvoir coller un préampli à lampe ou a transistor provenant de divers clones m’aurait bien plu..
Pour conclure, Je n’ai pas osé coller ici les liens des modules electroniques achetés mais ils proviennent d’un site chinois célèbre…
Si tu as des pistes pour un module d’alimentation isolé ou un moyen fiable pour éviter le bruit sans avoir deux prises utilisées, je serais preneur 🙂
A bientôt, au plaisir de te lire.
Franck
Re,
Sur la question du bruit, je suis tombé sur ce document en provenence de olcircuits.com qui semble expliquer comment filtrer l’alimentation assez simplement => http://www.olcircuits.com/documents/olc_powerfiltering_guide.pdf
qu’en dis-tu? il ne resterait plus que le voltage à réduire, au moins à 16 volts 😕 ou eventuellement la possibilité de choisir entre 9/12/16 histoire de jouer avec le fameux headroom 🙂
Bon week-end 🙂
Salut Franck,
oui tout à fait, c’est une manière de filtrer du bruit, en plaçant un condensateur de découplage. Il faut cependant espérer qu’en interne de l’alimentation le redressement de la tension AC est bien fait également.
Attention tout de même, l’alimentation d’un PC est beaucoup plus puissante qu’une alim de pédale, donc si tu branches un condensateur entre son + et son -, ne touche pas les bornes du condensateur, tu peux te prendre une châtaigne. Tu peux décharger le condensateur en connectant ses deux pattes. Pour les résistances, il faut prendre des résistances qui encaissent suffisamment de puissance aussi.
En tout cas c’est une super idée, et je vais m’y pencher dans un futur proche ! J’ai trouvé ce post sur ce forum, peut être que ça peut t’aider :
https://www.thegearpage.net/board/index.php?threads/converting-a-laptop-power-supply.1305281/
On se tient au courant, bonne continuation !
Salut!
J’adore le principe et j’ai découvert ton blog récemment, c’est très enrichissant car jusqu’ici j’achetai des pcb tout faits.
J’aimerais me baser sur la carcasse et l’alimentation d’un vox pathfinder 15 (deja pas mal modifié cet ampli) pour y intégrer quelques circuits de pédales en 9v.
Je n’en connais pas le voltage, certes…
Si c’est compliqué à trouver, y aurait-il un moyen d’alimenter les éléments ajouté à l’aide de l’alimentation pour portable? Un moyen d’adapter le voltage?
En espérant que tu aies le temps de m’en dire plus ou me diriger vers un lien pour comprendre 🙂
Sinon merci pour tous ces partages qui donnent tout son sens à internet.
Cdt
Franck
Salut Franck, merci pour ton commentaire 🙂
Alors, utiliser l’alimentation de portable, je dirai que c’est une bonne idée, mais je ne pense pas que tu pourras l’utiliser comme ça même en réduisant la tension, car cette alim n’est pas pensée pour l’audio et tu risques d’avoir pas mal de bruit. Il faut une alimentation régulée, genre les PSA de boss qui transforment l’alternatif en continu, à 9V donc ça c’est bien, mais en plus le bruit dans ces transfos est filtré. Dans le cas du TPA3118 j’imagine que le circuit est pensé pour filtrer le bruit, c’est pour ça que ça marche avec une alim d’ordi.
Pour suivre ton idée donc, j’imagine qu’il faudrait en plus de diminuer la tension monter un filtre en sortie de l’alim. À l’époque j’avais monté un truc comme ça en m’inspirant du livre de Craig Anderton, electronic projects for musicians. Je ne sais pas si ça t’aide.
De mon côté je vais plancher la dessus, parce que j’aimerai intégrer un preamp au TPA3118 (jusque là j’utilise comme dit dans l’article un booster alimenté par un transfo Boss 9V qui va bien, mais si je peux réduire le nombre d’alims c’est mieux, on est d’accord !).
Bonne continuation, on se tient au courant ! 🙂
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Merci, c’est en effet intéressant de pouvoir réduire le poids des équipements.
Tout à fait !!