Biaser son ampli (Principes)

Avant de lire ce topic, je vous conseille de lire Les FAQ du bias .


Le topic ci dessous a pour but de faire le point sur les différentes méthodes de biasing des amplis fixed bias (les amplis cathode bias n'ayant pas besoin d'être biasés): celles qui sont abordables par des débutants, celle qui ne le sont pas et celles qui sont extrêmement dangereuses.
Avant de commencer ce topic, il m'apparaît évidement que les méthodes les plus précises sont celles réservées aux professionnelles car dangereuses, nécessitant de solides connaissances et un matériel performant. Le débutant devra se contenter de méthodes plus approximatives.
Seules les méthodes sans aucun danger pourront être décrite dans ce topic.

Introduction: Le fonctionnement d'un tube:
Schématiquement: des électrons (chargés négativement) partent du transformateur arrivent sur la cathode (chargés négativement) puis se séparent en deux: une partie va vers l'anode (chargés positivement) et une autre vers la grille (chargée elle aussi positivement). En résumé: Ik=Ip+Is
où
Ik= courant de cathode,
Ip=courant d'anode (ou plate)
Is= courant de grille (ou screen).


Pourquoi régler le bias ?
Le réglage du bias est un compromis entre sonorité de l'ampli et préservation de la durée de vie des tubes. Un bias trop froid (pas assez de courant dans les tubes) donnera un son moins dynamique, des graves moins pleins et dans les cas extrêmes un distorsion de croisement. Un bias trop chaud (trop de courant dans les tubes) mettra en danger la durée de vie des tubes.

Le réglage du bias consiste à déterminer la puissance optimale passant par les tubes. Puisque la tension est donnée par l'ampli c'est à travers l'intensité que sera réglée la puissance passant dans les tubes (P=UI).

La plupart des fabricants met à disposition les spécificités de leurs tubes; pour une famille de tube donnée la puissance max admissible sera la même, tout en sachant que certains tubes sont réputés moins fragiles que d'autres.


Déterminer le bias:
Il existe de nombreuses méthodes pour déterminer le bias d'un ampli, les plus classiques sont les suivantes:
- Par le tracé des droites de charges,
- En utilisant un oscilloscope pour visualiser l'onde.
- En considérant que la puissance d'un tube doit se situer autour de 70% de sa puissance max.

Les deux premières méthodes sont complexes, nécessitent du matériel et de solides connaissances en électronique.

La troisième méthode est très critiquée car elle ne prend pas en compte les spécificités de certains amplis. C'est pourtant la seule abordable par des débutants.

Régler un bias consiste donc la régler la puissance passant par les tubes. Cette puissance sera dépendante de la tension et de l'intensité d'anode: Vp et Ip.

Mesurer Vp et Ip
La méthode la plus fiable consiste donc à mesurer la tension et le courant d'anode. Si mesurer la tension d'anode n'est théoriquement pas dangereux (lorsqu'on sait le faire), mesurer l'intensité d'anode est à proscrire: la tension est trop élevée à cet endroit. La mesure directe de l'intensité d'anode reste réservée aux professionnels.

Il est toutefois possible de déterminer indirectement l'intensité d'anode: comme nous l'avons vu au début Ik=Ip+Is. Pour déterminer l'intensité d'anode nous pouvons donc le faire indirectement en mesurant l'intensité de cathode et en déterminant l'intensité de grille.

Première imprécision: la tension de cathode étant très faible (quelques mV) les mesures d'intensité seront moins précises qu'une mesure direct sur l'anode (plusieurs centaines de V).

Pour mesurer l'intensité de cathode le plus simple est d'utiliser des outils (Bias Probe) tels que TAD Bias Master, Groove Tube Bias Tool, Amp-Head Bias ou Weber Bias Kit.

La mesure de la tension d'anode pourrait se faire directement dans l'ampli (pin 3 & 8 pour un tube octo par exemple) mais le non professionnel devra utiliser un outil comme Amp-Head Bias qui permet de mesurer, en plus de l'intensité de cathode, la tension d'anode.

Il n'est donc pas possible de mesurer dans des conditions de sécurité acceptables la tension et l'intensité d'anode. Le principe est de mesurer la tension d'anode (Vp), l'intensité de cathode (Ik) et l'intensité de grille (Is) puis de comparer ces valeurs mesurées avec les valeurs cibles.

Les valeurs cibles de Ik et Vp
Selon le principe que la puissance optimal d'un tube doit se situer à 70% de sa puissance max. le site de Weber donne les valeurs d'intensité de cathode (Ik) en fonction de la tension d'anode (Vp) et du type de lampes.

Déterminer l'intensité de grille (Is) et corrections des valeurs cibles
Toutes les méthodes de mesures de l'intensité de grille (Is) sont des estimations. La plus simple est de se rendre sur le site de weber et de saisir les valeurs Vp et Ik relevées. Le système calcul alors une intensité de grille (sans tenir compte du type de lampe) pour afficher l'intensité d'anode cible.

Une autre méthode (trouvée sur un site américain) permet une estimation plus précise. Le rapport entre l'intensité de grille et l'intensité d'anode est assez constant; cela signifie que la proportion d'électrons qui "choisissent" d'aller sur l'anode est assez constante Les spécificités des tubes donnent en général l'intensité d'anode et de grille pour 250V.
A partir de ces données il est possible de calculer l'intensité de grille et donc l'intensité d'anode à partir de deux équations:
Ik=Ip+Is
Ip/(Ik+Ip)= %

Exemple pour des 6V6:
Ip à 250V= 45mA
Is à 250V = 4,5 mA

Ip=0,909*Ik

Le réglage du bias
Le réglage du bias se fait en jouant sur la valeur de la résistance "incriminée" pour obtenir les valeurs de Vp et Ik désirées. Et là plusieurs cas de figure:
- L'ampli est équipé d'une résistance à potentiomètre (bias réglable) accessible de l'extérieur,
- L'ampli est équipé d'une résistance potentiomètre non accessible de l’extérieur,
- L'ampli est équipé d'une résistance classique.
Dans les deux derniers cas il est nécessaire de faire appel à un professionnel. Dans le premier cas on tourne le potentiomètre pour obtenir nos valeurs cibles (Vp et Ik).

Conclusion
Au final, rien ne vaut un réglage par un professionnel mais les solutions bias probe (mesurant l'intensité de cathode et la tension d'anode) donnent des résultats rapides et assez satisfaisants, le tout dans d'excellentes conditions de sécurité.

Dans ce que tu decrit ce n'est que la façon de mesurer le bias, mais pour le regler c'est autre chose!
Soit l'ampli est equipé d'un reglage de bias, et generalement il propose aussi deux sondes pour le mesurer sans risque.
Dans le cas où rien n'est proposé cela signifie qu'il faudra changer des composants dans l'ampli pour regler le bias(cas d'un ampli fixed bias).
Dans ce cas je doute que ce soit accessible a un debutant.
Il y aussi les cas où l'ampli est auto-biasé (cathode Bias), dans ce cas ça ne sert a rien de mesurer le bias, mis a part prendre des risque inutiles.
J'ai d'ailleur deja entendu des Techniciens/revendeur proposer des reglage de bias a des pauvres gus a 150€ alors que ces amplis etaient catode bias ...

Pour finir, ce sujet est deja traité https://www.guitariste.com/for(...).html

C'est une minorité d'ampli qui a des sondes de mesures et un reglage accesible de l'exterieur sans risque, l'immense majorité c'est un potar à l'interieur de l'ampli...

de toute façon, pour biaser correctement, il faut un minimum de matos et donc investir. sans parler de l'expérience... si tu fais un bias par an sur ton ampli, mieux vaut aller chez un tech. ça te coutera moins cher et ça sera mieux fait...

Il ne faut pas non plus oublier que bon nombre d'ampli sont conçu avec de large marge de fonctionnement. Et qu'il suffit d'acheter des tubes présélectionnés pour ce type pour ne jamais à avoir à faire le bias.
C'est le cas chez Fender par exemple, ils donnent le Grade du tube, et si tu achète ce grade dans la même marque tu n'as pas besoin de faire un réglage de bias. Chez Peavey, les 5150/6505 fonctionnerons sans problème a partir du moment où les tubes sont appairé (certes le bias ne sera pas optimum mais ce sera sans risque). Apres on trouve même des tube sélectionné pour ces amplis, garantissant un bias pile poil dans les clous. Chez Tubetown par exemple, et ce parfois moins chère qu’en France pour des tube même pas appairé

Bref je recommanderais pour ma part à un débutant de simplement acheter des tubes sélectionnés, plutôt que de tenter quoi que ce soit. Sauf si le réglage est dispo en extérieur.
Mais dans tous les cas le premier point important pour un débutant, que tu n’as pas précisé, c’est déjà de savoir a quel ampli on a affaire. Est-ce qu’il est nécessaire de faire un réglage de bias me parait la première question à se poser.

Vos remarques sont pertinentes, j'ai édité le post en conséquence et j'ai notamment ajouté le lien vers les FAQ du bias.

C'est pour cette raison que je mentionne plusieurs fois dans le post que le non pro devra se contenter de méthodes approximatives et que seuls des professionnels seront en mesure de faire un bias optimal.

Lien supprimé

oui, oui, je sais! encore cet aprem, sur un ampli dont les tubes de puissance (6L6GC) brinquebalaient dans les supports, j'ai voulu resserrer les douilles dans les supports avec un tournevis fin metallique... juste après avoir essayer l'ampli ! ça n'a pas rater... quand j'ai toucher la pin 3...

8O

C'est pour cette raison que dans ce topic je recommande soit de faire appel à un professionnel (pour un résultat optimal) soit d'utiliser des outils type bias probe pour ne pas ouvrir l'ampli.

Je ne comprends pas comment tu peux faire un Bias optimal et pas optimal?
Regler le bias c'est regler le Bias!
Toutes les methode pour mesurer le courant sont bonne, et le pro aussi utilisent des Bias-prob, c'est infiniment plus safe. Mais une fois que tu as ta valeur de courant, le reglage en lui meme s'impose de par la nature de l'ampli. QUe tu soit debutant ou pro la maniere de faire est la meme. SI y'a un Trim interne, le pro ou le debutant devra le tourner pour ajuster le bias. Si y'a pas de reglage, le pro ou le debutant devra remplacer les composant pour regler le bias etc ...
Il n'y a pas une maniere debutante ou pro pour regler un bias.(je parle bien de regler pas de mesurer). Mais etant donné la dangerosité de trifouiller dans un ampli lampe, un debutant de dois pas y foutre les doigts. 400-500V continu c'est pas pareil que 220V~.

Je part du principe qu'il y a des question qui ne doivent pas se poser quand on ouvre un ampli lampe. Et le bias en fait parti.
SI on ouvre un ampli lampe c'est qu'on sait comment ça marche, si on sais comment fonctionne un ampli lampe automatiqument on sais ce que c'est qu'un bias et comment le mesurer, et si on sais tout ça on est donc pas debutant et vice-versa.
Maintenant on peut etre un connaisseur sans etre Pro.


Dans tout ça y'a quand meme un cas qui peut etre fait par nimportequi, c'est quand l'ampli dispose de point de mesure et un reglage externe, là suffit d'avoir un voltmetre, de savoir un minimum s'en servir et de suivre la doc de l'ampli. Mais dans tous les autre cas! non on ouvre pas un ampli quand on est debutant, et donc on ne regle pas le bias. Prendre les mesure sans faire le reglage ça ne sert a rien.

Dans la mesure ou le réglage d'un bias est un compromis et qu'il y a de nombreuses méthodes pour obtenir les valeurs cibles, il ne me semble pas délirant de parler de bias optimal … mais bon on est là pour échanger.


Tu as raison et j'ai édité le post dans ce sens et j'ai enlevé le mot débutant dans le titre du post. Cela évitera de porter à confusion.

Ouais enfin, perso la première fois que j'ai ouvert un ampli à lampe pour "bidouiller" dedans, j'en savais pas tant que ça. Et le bias j'y connaissais pour ainsi dire quedal, certesje me suis contenté de bidouillé dans le préamp. Alors certes, j'avais des bases en électroniques relativement solides, et oui si on connait rein en electronique faut pas ouvrir un ampli à lampe. Mais bon faut bien commencer un jour aussi....
Après quand on explique le réglage de bias, c'est toujours compliqué, c'est un sujet techniques qui à mon avis devrait rester techniques, le bias pour les nuls ça n'a aucun sens.
Ce qui est compliqué c'est d'expliquer en pratique, les différentes possibilités matériels et pratiques pour procéder. Faut avouer que c'est un sujet glissant cela dit.



Je suis d'accord avec argghhh la dessus.

Après tracé des droites de charges, on peut arriver à déterminer un réglages de bias qui soit à peu près optimal au niveau valeur. En pratique, je règle pas à cette valeur là, pour ma part, je monte le bias jusqu'à avoir un son qui me satisfasse, en essayant de pas avoir une valeur trop elevée, et surtout de ne pas dépasser la limite theorique que j'ai pu déterminé avant.

Sur les quelques amplis que je connais j'ai remarqué, que quand on augmente le bias, au départ le son est mou des genoux, et il passe à partir d'un certain réglage assez brusquement à un son, correct, continué de monter n'apporte plus grand chose en définitive. Je suis rarement biasé à fond de ce qui est possible, car ça n'apporte sur mes amplis pas grand chose de plus en définitive (attention j'ai pas dit q

C'est vrai que c'est un sujet glissant et j'essaie de le cadrer le plus possible. J'ai écrit ce post parce que, lorsqu'il y a quelques années, j'ai cherché de la doc sur le net je n'ai rien trouvé de concret.