Comment amplifier le son d'une guitare: L'AMPLI A LAMPE!!!

obiyann

Bonjour les padawans de la physique. Aujourd'hui on voit comment fonctionne l'ampli à lampe. On part de la guitare électrique jusqu'aux haut parleurs N'hésitez pas à partager cette vidéo, c'est gratuit  Ma chaine twitch: https://www.twitch.tv/obiyann Facebook: https://www.facebook.com/obiyannexplique twitter: https://twitter.com/obiyannexplique instagram: https://www.instagram.com/obiyannexplique/?hl=fr  sources: https://www.youtube.com/watch?v=Ir3OBb13mDY&list=WL&index=7&t=32s https://www.youtube.com/watch?v=FU_YFpfDqqA&list=WL&index=14&t=333s https://www.youtube.com/watch?v=F4_JRdFdEvY&list=WL&index=16&t=329s https://www.youtube.com/watch?v=39SfI3bfM2A&list=WL&index=17 https://www.youtube.com/watch?v=EWLgeBVY-08&list=WL&index=18&t=57s https://www.youtube.com/watch?v=dMPl1shJ3L0&t=1s https://www.youtube.com/watch?v=dKTbrZMscpM https://www.youtube.com/watch?v=stqlol977dA

Transcript

00:00 Aujourd'hui ça va être Rock'n Roll !

00:02 Eh, tu savais que les guitaristes n'aimaient pas qu'on leur mouille les cordes ?

00:05 Mais qu'est-ce que tu racontes ?

00:07 J'ai contre-pété !

00:09 Eeeeeeeh...

00:12 Fusion !

00:13 Gnaaaah !

00:14 Bonjour les padawans de la physique, Obi-Wan pour vous servir.

00:20 Bienvenue sur la chaîne qui répond à vos questions.

00:22 Et pour ce faire, laissez-les en commentaire et j'y répondrai lors d'une prochaine vidéo.

00:26 Aujourd'hui, on répond aux commentaires de Ludovic et on voit comment fonctionne un ampli à lampe.

00:30 Bon, vu le sujet de niche, je ne vais certainement pas faire beaucoup de vues.

00:32 Ouais, bah ça va pas beaucoup te changer de d'habitude.

00:34 Ouais, c'est pas faux, c'est pas grave.

00:36 Bon, avant de parler d'ampli, on va déjà parler de guitare.

00:38 Enfin, du son que ça émet en tout cas.

00:40 Le son, on l'a déjà vu dans une vidéo précédente que je vous mets ici,

00:43 c'est avant tout un signal périodique.

00:45 Et qui dit période, dit fréquence.

00:47 Fréquence de vibration.

00:49 Car quand on se met à frotter une corde de notre guitare,

00:51 elle se met en vibration à une certaine fréquence.

00:54 [Musique]

00:57 D'ailleurs, chaque note a sa propre fréquence.

01:00 Par exemple, un "la" sert environ 440 Hz.

01:03 Une fois qu'on a fait vibrer la corde,

01:04 la corde va faire vibrer les molécules qui sont présentes dans l'air.

01:07 Ces molécules vibrent donc à la fréquence de la note

01:09 et vont venir percuter notre tympan.

01:11 C'est à ce moment-là qu'on entend le son de la note.

01:13 Seulement, si on prend juste une corde et qu'on la frotte,

01:15 le son ne va pas être exceptionnel.

01:17 On a besoin d'amplifier le son.

01:18 Sur une guitare acoustique, le corps de la guitare sert de pièce de résonance.

01:21 C'est grâce à ce caisson de résonance qu'on entend un son audible.

01:24 Seulement, avec une guitare électrique, ce n'est pas comme ça que ça marche.

01:28 Ah oui, sur une guitare électrique, il n'y a pas de caisson de résonance.

01:30 Intéressons-nous donc à la guitare électrique.

01:32 Et regardez ces trois petits trucs-là.

01:33 Vous les avez forcément déjà vus.

01:35 Ce sont des micros.

01:36 Et donc, avant de voir comment fonctionne un ampli,

01:39 on va expliquer comment marchent les micros sur cette guitare.

01:41 Les micros peuvent être de plusieurs types.

01:43 Par exemple, ce que j'utilise pour mes streams, c'est un micro à condensateur.

01:46 Mais nous, ce qu'on va voir, c'est un principe de base,

01:48 un principe facile à comprendre.

01:49 Il y a trois éléments dans un micro.

01:51 Il y a une membrane.

01:52 Accroché à la membrane, il y a une bobine de fil.

01:55 Et attaché au micro, pas à la membrane, un aimant.

01:58 Donc on a dit tout à l'heure que quand un son était émis,

02:00 ça faisait vibrer les molécules qu'il y avait dans l'air.

02:03 Et bien, quand ces molécules viennent frapper la membrane d'un micro,

02:05 ça va les faire bouger à la fréquence du son qui est émis.

02:08 Et la bobine qui est accrochée à la membrane va aussi bouger à la même fréquence que le son.

02:12 On a dit que dans le micro, on avait un aimant fixe,

02:15 avec donc un champ permanent fixe.

02:17 Le fait de faire bouger la membrane est surtout de faire bouger la bobine.

02:21 Ce qui se passe, c'est que la bobine voit un champ magnétique différent à chaque fois.

02:25 Il y a une variation de champ magnétique en fonction du déplacement de la bobine.

02:29 Qu'est-ce qu'on a dit la semaine dernière quand on a vu le moteur asynchrone ?

02:32 Une variation de champ magnétique crée un courant induit au sein de la bobine.

02:35 Donc, dans la bobine de mon micro, je vais avoir un courant induit.

02:38 Et le courant induit va être donc périodique.

02:41 La bobine faisant des allers-retours vers l'aimant,

02:43 le courant va donc aller une fois dans un sens, puis une fois dans l'autre,

02:46 et se crée donc un courant alternatif.

02:48 Et je vous le donne dans le mille, ce courant sera la fréquence du son qui a été émis.

02:52 Donc en fait, si on veut simplifier un micro, qu'est-ce que c'est ?

02:54 C'est un convertisseur.

02:55 On vient convertir notre son en signal électrique.

02:58 Et donc, revenons à nos moutons de ce qu'on a dit en début de vidéo.

03:00 On a dit que quand on frottait la corde de la guitare électrique, un son était émis.

03:04 Ce son est vraiment faible à l'oreille.

03:06 Il suffit juste d'écouter Marty dans Retour à le Futur 2,

03:08 et vous allez voir que ce n'est vraiment pas exceptionnel.

03:15 Il va donc falloir récupérer le courant électrique qui a été créé par les micros,

03:18 pour l'envoyer vers un amplificateur, et ainsi avoir un son largement audible.

03:22 Et ça, ça va être le boulot de l'ampli.

03:24 Il existe deux types d'amplis.

03:25 Le premier ampli, c'est l'ampli à transistor.

03:27 Le transistor, on l'a déjà vu.

03:29 Vous vous rappelez avec mon poteau Aetius,

03:31 on a vu comment on pouvait amplifier un signal avec un transistor.

03:34 Donc ça, on ne va pas le redire ici.

03:36 Maintenant, il y a un deuxième type d'ampli, l'ampli à lampe.

03:38 Et pour comprendre son fonctionnement, il va falloir remonter loin dans le passé,

03:41 au 19e siècle pour être précis,

03:43 c'est quand Edison a inventé l'ampoule.

03:45 Oui, pardon.

03:46 A améliorer l'ampoule, après avoir fait un tour du côté de chez Swan.

03:49 Enfin, Joseph Swan, le vrai inventeur de l'ampoule,

03:52 il lui a volé quoi.

03:53 Ouais, on peut dire ça, ouais.

03:54 L'ampoule qui a été utilisée par Edison,

03:56 ressemble malgré tout à l'ampoule moderne.

03:58 Quand je parle de l'ampoule moderne,

03:59 je ne parle pas des ampoules à lait qu'on peut avoir maintenant.

04:01 Je parle des ampoules à incandescence.

04:03 C'était un fil de métal qu'on plaçait dans un tube en verre,

04:05 qui était hermétique,

04:06 dans lequel on allait mettre le vide.

04:08 Il suffisait juste de faire parcourir un courant électrique dans le filament

04:11 pour le faire chauffer et émettre de la lumière.

04:13 Le problème, c'est qu'à l'époque,

04:14 ces ampoules ne fonctionnaient que quelques heures.

04:16 Après, elles s'arrêtaient de s'illuminer

04:18 et laissaient des traces noires sur l'ampoule.

04:20 Mais pourquoi ?

04:21 Déjà, comme j'ai dit tout à l'heure,

04:22 quand un métal est parcouru par un courant électrique,

04:24 ça chauffe.

04:25 Et si on se rappelle bien ce qu'on a vu dans certaines de mes vidéos,

04:28 quand la température monte,

04:29 les atomes soumis à cette montée de température

04:31 vont vibrer de plus en plus.

04:33 Mais si les atomes vibrent de plus en plus,

04:36 les électrons aussi.

04:37 Je rappelle qu'un atome, c'est un noyau

04:39 avec un cortège électronique autour.

04:41 Tout se met à vibrer, les électrons aussi,

04:43 sauf que lorsqu'on fait passer un courant électrique,

04:46 pareil, on en a déjà parlé,

04:47 ce sont les électrons libres des atomes de métal qui se déplacent.

04:50 Donc ces électrons libres commencent à vibrer.

04:51 Ça chauffe, ça chauffe, ça chauffe,

04:53 et ça vibre, ça vibre, ça vibre, ça vibre.

04:54 Au bout de très peu de temps,

04:55 la température est telle qu'à force de vibrer,

04:58 certains électrons sont éjectés.

04:59 Mais comme je l'ai dit précédemment,

05:00 les électrons ne viennent pas de nulle part.

05:02 Ils viennent des atomes du filament.

05:03 Ce qui fait que les atomes qui ont perdu leur électron

05:06 vont être chargés plus.

05:07 Parce qu'à la base, ils sont électriquement neutres.

05:09 Quand l'électron chargé moins part,

05:11 ce qui reste de l'atome est chargé plus.

05:13 Qu'est-ce qui va se passer ?

05:14 J'ai des électrons qui sont éjectés,

05:16 qui sont dans le vide,

05:17 et j'ai des atomes chargés plus.

05:19 L'électron va être attiré par l'atome.

05:21 Le plus attire le moins.

05:23 Sauf que qu'est-ce qui est en train de parcourir le filament ?

05:25 C'est un courant électrique,

05:26 donc plein d'électrons.

05:27 Donc en fait, l'électron, il revient,

05:29 mais moins par moins, ça se repousse.

05:31 Donc il remonte.

05:33 Puis après, il est attiré par l'atome chargé plus.

05:35 Il descend, mais les électrons le repoussent.

05:37 Et donc on va arriver à un certain équilibre

05:39 où on va avoir un nuage d'électrons

05:41 tout autour du filament.

05:42 Ça, c'est ce qu'on appelle l'effet Edison.

05:44 Et c'est ça qui noircissait les ampoules de Thomas Edison.

05:47 Un peu plus tard, un autre scientifique qu'Edison,

05:50 Flemming, étudie un peu l'ampoule.

05:52 En fait, il travaille en étroite collaboration avec Marconi.

05:54 Tu bluffes, Marconi.

05:55 Qui, lui, est dans les transmissions, dans la radio.

05:57 Et il se rend compte que l'effet Edison peut être utilisé.

06:00 Je vous explique.

06:01 Il se dit tout simplement, je vais prendre mon ampoule.

06:03 J'ai un nuage d'électrons autour du filament.

06:05 Si je viens mettre une plaque

06:07 que je vais charger positivement

06:09 à l'autre bout de l'ampoule,

06:11 les électrons vont être attirés par la plaque.

06:13 Et donc, je peux avoir un courant électrique

06:15 qui peut passer du filament vers la plaque de métal.

06:17 Et en fait, ce que vient de faire Flemming,

06:19 il a inventé ce qu'on appelle les diodes à tube.

06:21 L'ancêtre des diodes à semi-conducteurs

06:23 qu'on connaît aujourd'hui.

06:24 Il ne reste plus qu'à améliorer tout ça.

06:25 Et je vous explique comment marche cette diode.

06:27 Comment il va faire pour améliorer ?

06:28 C'est-à-dire qu'il ne va pas juste prendre le filament

06:30 et les électrons qui vont être éjectés par le filament.

06:32 Il va mettre une première plaque.

06:33 Et juste derrière la plaque, il va mettre le filament.

06:35 De telle façon que le filament chauffe la plaque

06:38 à une température assez haute

06:40 pour qu'il y ait un effet Edison autour.

06:41 De l'autre côté, il va mettre sa plaque

06:43 qui va brancher positivement.

06:44 Et là, la diode est créée.

06:46 Si maintenant, au lieu de charger positivement la plaque,

06:48 j'y applique un courant alternatif.

06:50 C'est-à-dire un coup plus, un coup moins.

06:52 Qu'est-ce qui va se passer ?

06:53 Eh bien, quand on est sur la partie positive du signal,

06:56 la plaque est donc chargée positivement.

06:58 Elle va donc attirer les électrons.

07:00 On a bien le passage du courant.

07:02 Mais lorsqu'on arrive sur la phase négative du signal,

07:04 la charge moins repousse le moins.

07:06 Les électrons vont donc partir dans l'autre sens.

07:08 On voit donc que la diode ne laisse passer le courant

07:10 que dans un sens.

07:12 En fait, on part d'un signal d'entrée,

07:14 comme ça, alternatif,

07:15 pour arriver à un signal comme ça,

07:17 où on va garder que la phase positive.

07:19 Puisque, comme je disais,

07:20 les électrons ne passent que dans un sens du courant

07:22 et pas dans l'autre.

07:23 Ouais, mais avec tout ça, on n'a toujours pas parlé d'ampli.

07:25 J'y viens, j'y viens.

07:26 Donc une fois que la diode est inventée,

07:28 ils vont inventer d'autres composants électroniques à partir de ça.

07:30 Ils vont inventer ce qu'on appelle la triode.

07:32 Non, ça c'est un tripod.

07:38 En fait, le principe va être quasiment le même que la diode.

07:41 On aura un filament qui chauffe une plaque,

07:43 création d'un effet Edison,

07:45 de l'autre côté, une plaque pour récupérer les électrons,

07:47 et au milieu, on va juste rajouter une grille.

07:49 La plaque chauffée, là où il y a des électrons,

07:51 va donc être chargée moins.

07:52 La plaque qui va récupérer les électrons

07:54 va donc être chargée plus.

07:56 Si on considère au début que la grille n'est pas chargée,

07:58 elle est électriquement neutre,

07:59 le courant passe bien de la première plaque vers la deuxième.

08:02 Mais imaginons qu'à la place, je viens mettre un courant alternatif.

08:05 Donc une fois de plus, je répète, le courant alternatif,

08:07 une phase positive, une phase négative.

08:09 Et ce, répété à une fréquence donnée.

08:11 Lorsque je vais être en phase positive sur ma grille,

08:14 que va-t-il se passer ?

08:15 Eh bien, je vais ajouter cette phase positive

08:17 à la plaque qui est elle-même positive.

08:20 Je viens donc récupérer beaucoup plus d'électrons.

08:23 Si, à l'inverse, j'arrive sur la phase négative,

08:26 le moins repoussant le moins,

08:28 je vais repousser beaucoup plus d'électrons.

08:30 Je vais donc avoir beaucoup moins d'électrons.

08:32 Et il s'avère que ce flux d'électrons,

08:34 qui est soit amplifié, soit fortement diminué,

08:37 eh bien, le signal de sortie sera donc amplifié

08:39 par rapport au signal de la grille.

08:41 Si vous avez compris là où je veux en venir,

08:42 il suffit juste de brancher la sortie de notre guitare électrique

08:45 sur la grille.

08:46 Et notre courant périodique qu'on a créé

08:47 grâce au micro de la guitare électrique

08:49 va être amplifié grâce au triode.

08:51 Ce qui fait qu'en sortie de notre ampli,

08:53 on a un signal électrique amplifié.

08:55 Il ne reste plus qu'à brancher à une enceinte.

08:57 Et là, on va voir comment fonctionne l'enceinte.

08:59 Et on aura fait tout le système de la guitare électrique

09:01 jusqu'à la sortie du son amplifié.

09:03 Petit aparté, j'ai oublié de le dire.

09:05 La triode, on a vu qu'il y a un filament qui est chauffé

09:08 qui va créer de la lumière

09:09 puisque c'est toujours le principe de l'ampoule.

09:11 C'est pour ça qu'on parle d'un ampli à lampes.

09:13 Les lampes, en fait, c'est des triodes.

09:15 Donc, en fait, c'est un composant électronique

09:17 qui découle de l'ampoule d'Edison.

09:19 L'enceinte, vu qu'on a vu le micro tout à l'heure,

09:21 ce n'est pas très compliqué.

09:22 Ça fonctionne à l'inverse.

09:23 Toujours le même principe.

09:24 Une bobine attachée à une membrane et un aimant.

09:26 Sauf que là, la membrane, elle ne bouge pas initialement.

09:28 Mais on va injecter le courant créé en sortie d'ampli

09:30 dans la bobine.

09:31 Ça, on l'a déjà vu.

09:32 Une bobine parcourue par une intensité

09:34 va créer un champ magnétique.

09:36 Et quand il s'agit d'un courant alternatif,

09:38 un champ magnétique va aller un coup dans un sens

09:40 et un coup dans l'autre.

09:41 Vu que notre bobine est proche d'un aimant,

09:43 elle va tantôt être attirée par lui

09:45 et tantôt être repoussée

09:47 par la réduction du champ magnétique qui va être créé.

09:49 Et ceci à la fréquence du courant électrique.

09:51 Donc, du son initial.

09:53 Vu que la bobine est toujours accrochée à notre membrane,

09:55 elle va donc faire vibrer la membrane.

09:57 La membrane va donc faire vibrer les atomes de l'air

09:59 qui vont arriver jusqu'à notre tympan.

10:01 Mais vu que le courant a été amplifié,

10:03 le son est donc plus fort.

10:05 On entend donc un son plus fort.

10:07 Donc on comprend que quand on part de la guitare

10:09 et qu'on frotte la corde,

10:11 les micros récupèrent ce son qui est très faible.

10:13 Ils convertissent donc l'onde sonore en onde électrique

10:15 dans les triodes,

10:17 qui va donc amplifier ce signal électrique

10:19 pour partir vers l'enceinte

10:21 qui va donc amplifier le son initial.

10:23 C'est pour ça qu'on entend plus fort.

10:25 Bon, on a abordé plein de choses dans cette vidéo.

10:27 J'ai essayé de faire au plus simple possible.

10:29 Ça veut dire que j'ai fait un peu d'approximation.

10:31 Si vous n'avez pas tout compris ou si vous n'êtes pas d'accord

10:33 avec la façon dont j'ai traité le sujet,

10:35 n'hésitez pas à me le dire en commentaire. On va en discuter.

10:37 Si cette vidéo vous a plu, n'hésitez pas à la liker.

10:39 C'est comme ça que je sais si les sujets vous intéressent

10:41 ou si le traitement du sujet vous a plu.

10:43 Surtout, n'hésitez pas à vous abonner,

10:45 voire même mettre la cloche pour ne rater aucune des prochaines vidéos.

10:47 C'était Obi-Yan qui vous dit

10:49 que la science soit avec vous.

10:51 C'est ce qu'on appelle une tri- *tousse* -ode.

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