Electrical schematics for Les Paul, Humbucker/Humbuker, 3 positions

In Accessories, electrics, Gears, manufacturing on April 6, 2014 at 12:12 am

Mise en garde

Profitez d’une manipulation sur l’électronique pour changer également certains composants comme le sélecteur qui “craque” parfois ou un potentiomètre qui “crache” en fin de course… Enfin, le blindage de la guitare est aussi (bien souvent) à ré-envisager sur un modèle d’origine, et pour ça, il faudra compter un budget complémentaire de câble blindé monobrin et d’un peu de temps supplémentaire . Dans tous les cas, il est recommandé vivement de bien blinder son instrument, et c’est bien souvent lors de la première modification de l’électronique que c’est à envisager (résultats garantis, pour des gains considérables !).

Ne vous attendez pas, cependant, à obtenir des modifications marquées du son lors d’un changement de micro. Le bois de la guitare, le tirant de cordes et la manière dont vous jouez ont plus d’impact sur la puissance de sortie qu’un simple micro de guitare…

Bien évidemment, remplacer un simple par un double bobinage (ou l’inverse, pourquoi pas) va probablement affecter grandement le son. Mais d’un humbucker vers un humbucker, ce qui consiste en la majorité des demandes, cela reste très questionable .

  • sachant qu’une guitare a été conçue avec un set de micros équilibrés et que le remplacement d’une seule partie de l’électronique engendre un réel déséquilibre entre les volumes sonores des différentes positions
  • ensuite, parce qu’un changement pour panne se justifie bien plus qu’un changement pour optimisation, car il faut d’abord connaître les caractéristiques principales du micro à remplacer pour faire un bon choix
  • enfin parce qu’il existe finalement peu de différences d’un humbucker à l’autre, sinon de trop profondes distinctions qui ne pourront vraiment satisfaire autrement que le simple gain de puissance pouvant être obtenu ailleurs.
  • dans tous les cas, les modifications depuis un humbucker vers un autre ne seront vraiment perceptibles que sur les instruments hauts de gamme… les guitares low cost ne verront, dans le meilleur des cas, qu’un son plus difficile à maîtriser, des ajouts de larsen

Heureusement, dans certains cas, il faut reconnaître que l’on obtient une réelle amélioration des graves et des aigus, ainsi qu’un très net gain de puissance de sortie. Mais quand on sait que les fréquences médium permettront certainement de mieux sortir d’un mix, et restent, de toute évidence, celles de l’instrument rock ! Pensez que la puissance s’obtient d’abord et avant tout sur l’ampli…

D’expérience, l’investissement est assez lourd (80 € pour un humbucker) comparé au prix de la guitare (à proscrire sur un instrument à moins de 250 €), et dans de nombreux cas, il est jugé décevant car il n’apporte pas ce que les publicités ont pu promettre… Utilisez plutôt un bon booster au format pédale ou modifiez les réglages de votre préamplificateur au lieu de chercher un réel changement de son au travers d’un nouveau micro. Mieux, modifiez votre attaque, la tenue du médiator, … plus simplement, faites de la musique avec les oreilles et non les yeux, et vous comprendrez ma mise en garde.

Humbucker/Humbucker

from Battle’s guitar

En combinant deux micros à simple bobinage, les ingénieurs de Gibson pilotés par Seth Lover on découvert l’élimination des bruits parasites (hum-cancelling pickup) dans les années 1950. Certains parasites furent alors réduits, notamment ceux dûs aux champs magnétiques environnant le contexte de jeu (éclairages de scènes, les transformateurs électriques, les lampes fluorescentes…) car avec les simples bobinages, ils produisaient un bruit de fond indésirable (le “hum”, du bruit onomatopée caractéristique) qui donna le nom de hum-bucker littéralement “éviteur de hum”.

En mettant les deux micros du humbucker magnétiquement et électriquement en hors phase, le signal d’un micro annule alors le bruit de l’autre. Le résultat est alors moins chargé de bruits parasites, mais aussi plus puissant et aussi plus riche en basses. Ces micros furent immédiatement prisés pour faire saturer les préamplificateurs (over drive) en produisant des sons plus chargés en niveau d’entré (et donc plus puissants en sortie de l’ampli), mais aussi plus riches en basses, plus “chaleureux” dans la restitution sonore, mais sans conserver le “mordant” caractéristique du micro singlecoil.

Battle's guitar

Il n’en faudra pas plus pour créer le humbucker P.A.F. (Pattent Applied For), système dont le brevet fut très tôt déposé pour donner de l’avance à Gibson sur Fender. 30 ans plus tard, une merveilleuse course fut amorcée par des constructeurs alternatifs (Seymour Duncan et DiMarzio) avec des augmentations des niveaux de sortie considérables et des procédés de fabrication utilisant des aimants de plus en plus puissants comme l’alliage Aluminium, Nickel et Cobalt (AlNiCo) et plus récemment des aimants en céramique donnant un signal très puissant.

Les niveaux de sorties furent même sur-amplifiés au niveau des guitares avec les systèmes d’électronique actives popularisés par EMG qui produisent des signaux vraiment puissants et très très purs (sans aucun signal parasite). On reparlera plus bas de ces dispositifs assez particuliers, très versatiles mais dont la “couleur” sonore reste assez particulière et la pose vraiment délicate (logement de la pile, remplacement de tous les potentiomètres, recâblage total de l’instrument, …).

Mais il ne faut pas non plus oublier les qualités intrinsèques de l’aimant et sa nature à attirer le métal : la hauteur du micro ou de ses aimants influe sur la puissance du son d’une guitare. Plus le micro est situé près des cordes, plus le signal sera puissant, riche en basses et en aigus. Des fréquences médium s’obtiennent en abaissant, au contraire, les micros près du corps ou de la plaque de protection. Attention, des micros placés trop haut (surtout côté manche où les cordes présentent le plus fort débattement au-dessus des plots) augmentent les bruits parasite et réduisent le sustain, car les aimants empêchent les cordes de vibrer plus longtemps.

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La configuration HH (humbucker/humbucker)

Elle désigne les guitares équipées de deux micros humbuckers, un côté manche (neck), l’autre côté chevalet (bridge). Deux cas de figure se présentent :

  • switch 3 positions

Battle's guitar

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Câblage des potentiomètres

Souvent, le remplacement d’un potentiomètre est lié à une panne matérielle. De très bons modèles standard sont peu coûteux et fonctionnent à merveille. Les modèles DiMarzio, certes de meilleur qualité, nécessitent parfois de changer le bouton en plastique du potentiomètre (plus large) voire de percer la table ou la plaque de protection, ce qui est plutôt contraignant.

Il existe deux grands types de potentiomètres : LOGarithmique et LINéaire. Leur taille et leur coût sont identiques, mais leur fonctionnement est un peu différent. En effet, de manière générale, en audio, il est recommandé d’utiliser du LOG car l’oreille humaine fonctionne ainsi : au début, lorsque le son est faible, une forme d’atténuation naturelle, puis quelque chose de progressif, suivant une courbe logarithmique. Dans les faits, un potard est une résistance qui évolue en fonction de la course d’un curseur circulaire. Cette évolution est proportionnelle si le suivi est linéaire et augmente plus vite sur la fin en logarithmique…

L’impact sur le son n’est pas si neutre, car la progression linéaire s’applique particulièrement bien à la course du volume, ainsi progressif, les variations sur le bouton et le repérage par les graduations, vont donner un résultat mieux maîtrisé. Mais c’est une préférence personnelle ! Les constructeurs d’instruments ne rentrent rarement pas dans ce genre de détail qui selon moi apporte un peu de précision, ils commandent tous du LOG pour le volume comme la tonalité !

Battle's guitar

Le potentiomètre de volume et de tonalité est à la base identique. La fonction est la même, mais l’action sur le volume est standard, alors que l’action sur la tonalité nécessite l’ajout d’un condensateur. Ce condensateur (capacitor en anglais) a une valeur différente pour des micros humbuckers ou simple bobinage. C’est un petit composant en céramique de quelques centimes d’euro, dont la qualité de fabrication est régulée par des dispositifs de tests et de tri des composants dans une fourchette de performance bien sélectionnée : le taux d’erreur sur la capacité doit être constant… cependant, il existe des composants de conception plus ancienne, pour lesquels les taux d’erreurs sont plus “tolérants” et dont la stabilité de fonctionnement n’est pas aussi stricte.

Ils apportent un son bien plus particulier que les composants usinés et sélectionnés traditionnellement. Un condensateur de marque Orange de 0.47nF vaut dans les 5 euros, et il apporte une imperfection assez séduisante pour les amateurs de sonorités vintage… Plus gros et moins robustes, ces condensateurs sont plus difficiles à loger dans les cavités de la guitare mais donnent personnellement une grande satisfaction que de disposer d’un composant “imparfait” contribuant à l’expressivité de mon jeu et à l’unicité du montage. sa valeur approximative bonnifie le son…

Battle's guitar

  • Simple bobinage: Volume ou tonalité 250 K (réf. DiMarzio DEP 1200) – Volume ou tonalité 250K + switch push/pull (réf. DiMarzio DEP 1200PP) – Condensateur pour tonalité 0,047 microfarad (47 nanofarad) (réf. DiMarzio DEP 1047)
  • Double bobinage: Volume ou tonalité 500 K (réf. DiMarzio DEP 1201) – Volume ou tonalité 500K + switch push/pull (réf. DiMarzio DEP 1201PP) – Condensateur 0,022 microfarad (22 nanofarad) (réf. DiMarzio DEP 1022)

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Treble compenser

Beaucoup de guitaristes constatent une baisse des fréquences aiguës lorsque le potentiomètre de volume est abaissé. Il existe une “bidouille” que l’on va décrire juste après, mais je tiens à vous faire part d’une considération préalable sur le type de potentiomètre LIN (linéraire) ou LOG (audio, logarithmique, largement utilisé pour le VOLUME).

Personnellement, le choix du potentiomètre de volume est en cause, dans le sens où il est souvent proposé logarithmique, avec une progression de l’affaiblissement qui s’accentue en fonction de la course du potentiomètre, et que le repère auditif ou numérique sur le bouton ou capuchon perd alors de son sens.

Je continue de croire qu’il s’agit d’une erreur que de mettre un LOG sur le volume, car une progression linéaire permet d’affiner considérablement la gestion du volume dans le sens où positionné à 5, le son sera moitié moins puissant qu’à 10, pareil pour 4 et 8, … Je vous recommande donc, si ce repère visuel l’emporte sur l’audio, de remplacer votre potentiomètre (250 kohms pour les simples bobinages et 500 k ohms pour les doubles bobinages).

Pour éviter la perte des aigus en baissant le volume, installez un condensateur de 550pF seul ou complété une résistance d’environ 300Kohms (valeur comprise entre 270K ou 330K) pour souder à cheval sur les deux connexions de “points chaud s” du potentiomètre, comme le montre le dessin.

Battle's guitar

Les valeurs de composants

Le standard de valeur d’un potentiomètre est de 500 kOhm, valeur utilisée par la plupart des fabricants de guitare pour les humbuckers, à la fois pour le volume et la tonalité. Pour les guitares avec uniquement des micros à simple bobinage (Telecaster, Stratocaster) la valeur standard est de 250 Kohm. Et ce pour le potentiomètre de VOLUME comme de TONALITÉ.

La valeur de résistance du potentiomètre de tonalité influe sur la chaleur du son. Les valeurs élevées amènent à rendre le son sensiblement plus aigu. C’est d’ailleurs pour ça que Fender utilise des potentiomètres de valeur faible, pour donner un peu de graves à des micros très brillants, et que Gibson a immédiatement opté pour des valeurs plus élevées pour ses PAF assez mats d’origine. Que ce soit avec des potentiomètres de 250 ou de 500 kOhm il est recommandé d’adjoindre systématiquement un condensateur de .022 µfd pour agir normalement sur le contrôle de tonalité.

Mais si une valeur basse de potentiomètre de tonalité traduit à la fois un son plus chaud, il est aussi la source d’une légère baisse de puissance, ce qui n’est souvent pas ce qui est recherché… On peut conclure en disant que les 500 kOhms retranscrivant convenablement la puissance des humbuckers modernes (céramique ou AlNiCo), les constructeurs, dont DiMarzio, ont proposé un potentiomètre de commande de tonalité de 1 mégohm (DiMarzio EP1202) qui augmente sensiblement les aigus la puissance de sortie (à réserver donc pour les humbuckers vintages qui manquent de pèche) mais aussi les bruits parasites sur les positions splittées.

Sachez enfin que de nombreux tests effectués sur des câblages vraiment exotiques m’ont amené à penser que plus c’est direct vers la fiche de jack de la guitare, moins il y a de perte dans la transmission du signal. Tous les intermédiaires apportent, certes , de la polyvalence, mais influent considérablement sur le son, engendrant un signal plus faible et souvent exploitable que dans des cas très particuliers (voire exceptionnels)… La Frankenstrat de Van Halen en est le meilleur exemple : 1 micro AlNiCo, 1 potard de volume (1 Mohms) et aucun switch ou potentiomètre de tonalité pour un rendu très brut, … mais efficace !

un exemple:

Ce dont vous avez besoin comme pièces:
  • Epiphone Les Paul Standard plus (ou plain top si vous n’aimez pas la table flammée) 475 euros
  • Un micros Gibson classic 57 (95 euros)
  • Un micro Gibson classic 57+ (115 euros)
  • Quatre potentiomètres Gibson 500k courts (type SG) 40 euros
  • Deux condensateurs “copie” de Bumble bee (8 euros)
  • Quatres boutons Gibson gold (ça ne change pas le son mais c’est mieux que ceux d’origine, non?) 16 euros
  • Un switch 3 positions Switchcraft (20 euros)
  • Du cable type vintage “Gibson style” (5 euros) Vous enlevez les cordes de la guitare, vous ouvrez les capots au dos, vous dessoudez tout. Vous dévissez le switch, le jack et les potards et vous retirez tout ça. Ensuite il faut agrandir légèrement les 4 trous des potards et celui du switch avec l’aide d’une lime 1/2 rond car les potards Gibson sont légèrement plus gros ainsi que le switch.

Une fois les trous agrandis, remontez tout avec les nouveaux composants, et câblez selon le schéma “Gibson historique 50′”. C’est à dire de la façon laquelle étaient câblées les premières Les Paul. Le résultat est impressionnant. Un son clair à tomber quand on ouvre légèrement le potard de volume. Volume de la guitare à fond, un sustain infernal sur le micro manche (Gary Moore…), une distorsion très rock, très, vintage, on se prend toute suite pour Jimmy Page. Vous passez d’un son clair cristallin à la distorsion rien qu’en jouant avec le volume de la guitare sans perdre de fréquences. Le pied total.La guitare:

Le fameux schéma “historique 50”:

LesPaul schematic 50

Deuxième update

Le micro classic 57+ a été remplacé par un 57 normal. On a  maintenant deux classic 57 normaux. Egalement les condensateurs ont été remplacés par des Mallory 150 0.22, et on aura utilisé le cablage “modern”

C’est la config que l’on gardera.

  • Epiphone Les Paul Standard plus (ou plain top si vous n’aimez pas la table flammée)
  • Deux micros Gibson classic 57
  • Quatre potentiomètres Gibson 500k courts (type SG)
  • Deux condensateurs Mallory 150 0.22
  • Quatres boutons Gibson gold
  • Un switch 3 positions Switchcraft
  • Du cable type vintage “Gibson style”
  • Cablage “modern”

gibsonmodernlx0

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