TPA3118

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 !

Préamplificateur et amplificateur de puissance

Tête d’ampli (contenant préampli et ampli de puissance) et son baffle (caisson contenant le haut-parleur) séparé (photo de Victor)

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.

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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…

Tête d’ampli à lampes (photo de ArtBrom)

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.

TPA3118 de Texas Instrument (d’après http://www.ti.com/product/TPA3118D2# )

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 :

Vidéo du principe de fonctionnement du TPA3118

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.

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Connexions du TPA3118 à l’extérieur

Les connections que je fais sont les suivantes :

Connectique du TPA3118, au centre du boîtier aluminium.

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.

Vidéo du TPA3118 en concert

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 !

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Cet article a 7 commentaires

  1. Merci, c’est en effet intéressant de pouvoir réduire le poids des équipements.

    1. fais-tes-effets-guitare.com

      Tout à fait !!

  2. Franck

    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

    1. fais-tes-effets-guitare.com

      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 ! 🙂

  3. 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 🙂

    1. fais-tes-effets-guitare.com

      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 !

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