Dernière mise à jour : 28/01/2008
Présentation
Une boucle magnétique est un procédé qui consiste
à utiliser un transformateur
BF un peu particulier pour transporter un signal audio d'un
point
fixe (un ampli BF) vers un point mobile (vous, avec un casque sur les
oreilles). Transformateur particulier, car contrairement à ceux
que l'on a l'habitude de voir et de toucher, celui-ci est
énorme. Je vous rassure, il reste réalisable par
n'importe qui et ne pèse presque rien. Le côté
"énorme" est lié au fait que la bobine primaire est
séparée de la bobine secondaire par quelques dizaines de
centimètres ou même quelques mètres de distance.
Avec de l'air entre les deux. La bobine primaire du transformateur (que
nous appelerons L1 par la suite) est d'un grand diamètre, et
fait le tour du plafond de la pièce où le système
doit être opérationnel. La bobine secondaire du
transformateur (que nous appelerons L2 par la suite) est de petite
taille comparée à L1, et est logée dans un petit
boitier acceuillant en même temps un petit circuit
électronique d'amplification et une pile 9V. Tant que la bobine
L2 reste dans le champs magnétique créé par la
bobine L1 quand elle est parcourue par le signal audio fourni par
l'amplificateur BF, le son arrive au casque. Une boucle
magnétique n'est pas une boucle dans laquelle on fait
circuler un courant haute fréquence (porteuse) modulé par
un signal
modulant. Le récépteur n'est pas basé sur un
circuit accordé. Nous travaillons donc sur le principe
d'induction électromagnétique, même si le couplage
entre bobine primaire et bobine secondaire est très lâche.
La bobine L1, quand elle est parcourue par un courant alternatif
(représentatif du signal sonore), produit un champs
électromagnétique qui se propage librement dans les airs
(contrairement à un transformateur normal dans lequel on essaye
de contenir le rayonnement dans un espace donné pour minimiser
les pertes et augmenter le rendement). Le champs produit atteind la
bobine L2, qui "convertie" ce champs induit en un courant
électrique qui présente exactement la même forme
que celle du courant appliqué à la bobine L1. Comme les
deux élements du transformateur sont éloignés, le
signal électrique que l'on peut récupérer aux
bornes de L1 est faible, mais il suffit de l'amplifier un peu pour
pouvoir actionner la membrane d'un petit haut-parleur ou des
écouteurs d'un casque.
Ah au fait : ce système n'est pas stéréo.
J'éspère que ça ne vous choque pas trop.
Ou trouve-t-on des boucles magnétiques de nos jours ?
Dans les lieux culturels, théâtres, musés,
cinémas, églises, salles de conférences, salles
des fêtes, mairies, dans les lieux publics où un dialogue
doit s'opérer (guichets de gares par exemple), et chez soi si on
en installe une. La présence d'une boucle magnétique dans
un lieu public est généralement signalée par un
logo destiné aux malentendants équipés d'un
appareil auditif disposant d'un commutateur avec position "T" (T comme
Téléphone), qui peuvent ainsi profiter d'une
écoute plus confortable, puisque ce qu'ils entendent alors est
exempt des bruits ambiants.
Liens divers
http://www.culture.gouv.fr/culture/politique-culturelle/handicap/dossier_outils_tech.doc
http://www.infomobi.com/page13.php
http://www.canford.fr/Browse/2022450.aspx
Le schéma
Cette réalisation date quelque peu et est basée sur
un schéma
existant (source "Le Haut-Parleur" N°1196, qui lui-même s'est
inspiré d'une description faite dans la revue "Radiorama"). Le
schéma d'origine mettait en oeuvre un ou deux transistors
germanium de type
AC128 (un ou deux transistors selon sensibilité
désirée), et que j'ai remplacés par un BC109 et un
LM386. Par la
même occasion, j'en ai profité pour mettre le pôle
négatif de l'alimentation à la masse (c'est fou ce qu'on
peut s'attacher à certaines habitudes).
Principe général de fonctionnement
La bobine L1, qui fait le tour du plafond, constitue la partie
rayonnante (émission) et est reliée sur la sortie d'un
amplificateur de puissance BF, que vous pouvez fabriquer pour
l'occasion si vous (ou vos parents) avez peur pour votre ampli hifi. La
bobine L2 fait partie intégrante du récepteur, et fait
office de récepteur du champs magnétique
créé par L1. Sa réalisation est le point le plus
"casse-pied" du système, mais n'est heureusement pas critique du
tout (nous verrons celà plus loin). Le faible signal
électrique fourni par la bobine L2 est amplifié par le
transistor Q1, monté en émetteur commun. Le signal
amplifié est recueilli sur son collecteur et est appliqué
à l'entrée d'un amplificateur intégré de
type LM386, au travers du potentiomètre de volume RV1, de type
logarithmique. Le gain du LM386 est fixé à son maximum,
c'est à dire à 200 (46 dB), grâce au condensateur
C3 directement cablé entre les broches 1 et 8. Le
potentiomètre RV1 est optionel, puisque l'amplitude du signal
reçu dépend de l'amplitude du signal émis. Je
préfère toutefois disposer d'un réglage sur place,
évitant de se relever pour ajuster un bouton sur l'amplificateur
BF de puissance (bah oui, pas de télécommande sur cet
ampli). Le condensateur
de liaison C4 évite d'envoyer une tension continue de
quelques volts aux écouteurs, ce qu'ils ne peuvent
qu'apprécier. L'alimentation du LM386 et du transistor Q1 est
assurée par une pile 9V, découplée par les
condensateurs C5 et C6.
Avertissement
Ce circuit n'est pas étudié pour être
utilisé par un malentendant.
Type et puissance de l'amplificateur BF
Puissance nécessaire
La puissance que doit être en mesure de délivrer
l'amplificateur audio dont on relie la sortie à la boucle L1,
dépend de la surface à couvrir. On estime que 30 W
suffisent pour couvrir une surface de 100 m2, et qu'une puissance de
150 W est nécessaire pour une surface de 500 m2. Si votre salon
fait 30 m2, on peut estimer qu'une puissance de 10 W à 20 W est
suffisante. En fait, il suffit d'une plus faible puissance pour
commencer à entendre assez bien dans le récepteur, mais
le récepteur étant un capteur de champs magnétique
à part entière, sans filtrage d'aucune sorte, il est en
mesure de capter d'autres sources de champs non désirés,
tel que le 50 Hz rayonné par les transformateurs de certains
appareils électronique, ou le rayonnement des tubes fluorescent.
Il convient donc d'éloigner le récepteur des sources
parasites, et en même temps de trouver un bon compromis entre
puissance émise et rapport signal / bruit désiré.
Si le récepteur capte beaucoup de champs parasites, on est bien
obligé de monter la puissance côté boucle
d'émission pour passer correctement au-dessus des bruits non
désirés. Cet aspect des choses met en évidence un
point un poil contradictoire avec l'idée de départ, qui
consistait à rendre le récepteur assez sensible pour
éviter d'utiliser une puissance élevée à
l'émission... En tout cas si la zone de couverture
souhaitée se trouve dans un endroit fortement parasité.
Remarque :
la portée du
système s'étend un peu au-delà de la boucle, car
le champs magnétique émis passe aussi à travers
les murs. Il est donc possible d'avoir une réception encore fort
correcte dans la cuisine, si cette pièce se trouve à
côté du salon (si bien sûr la boucle
d'émission est installée dans le salon).
Choix de l'ampli
Pour ce genre d'utilisation, il est plutôt conseillé
d'utiliser un
amplificateur de type Public-Adress (PA) ou un amplificateur de
sonorisation, même de bas de gamme, car ce type d'ampli se
comporte
généralement mieux sur des impédances faibles et
est mieux protégé
contre surcharges et court-circuits. Mais celà n'a rien
d'obligatoire !
L'usage d'un ampli BF hifi stéréo peut aussi fairer
l'affaire. Et si ce
denier dispose de sorties amplifiées avec une
référence à la masse,
rien n'empêche de monter les voies gauche et droite en pont, avec
application du signal audio
source "normal" sur l'entrée d'une voie, et application du
signal audio
source déphasé de 180 degrés sur l'entrée
de l'autre voie. Certains
amplis de sono intègrent d'origine cette possibilité,
mais je n'ai
jamais vu ça sur un ampli hifi, qui nécessite l'ajout
d'un petit
déphaseur fort simple à construire. Vous pouvez aussi
acheter un
amplificateur spécialement conçu pour cet usage
(commercialement appelé amplificateur pour boucle
magnétique), par exemple chez
Ampetronic (je cite cette marque au hasard, il en existe d'autres).
Améliorations possibles côté parasitage
Si du côté de l'émetteur, on installe et on traite
le signal reçu par un récepteur identique, il est
possible de compenser certaines perturbations externes, en les
injectant "en opposition" à l'émission. Cette
façon de faire est très imagée et plus complexe
à mettre en oeuvre qu'à décrire sur le papier,
mais elle apporte un plus. Certains amplificateurs de boucle
magnétique professionnels sont dotés d'un tel
système.
Réalisation des bobines
C'est le plus drôle.
Réalisation bobine primaire (L1, côté
émission)
Côté
émission, il faut se payer la fixation d'un long fil
isolé (diamètre
4/10 mm ou 5/10 mm) qui court
le long du plafond. Si vous disposez d'une très grande
pièce, il est
possible que deux spires suffisent, mais je conseille tout de
même d'en
réaliser trois ou quatre. Ma première expérience
avec ce système, qui remonte aux années 1970,
s'était limitée à la réalisation d'une
bobine d'émission de diamètre modeste, car je ne
souhaitais pas provoquer le couroux de ceux qui me regardaient de
travers dès que je commençais à déployer
quelques mètres de fils électriques.
Réalisation bobine secondaire (L2, côté
réception)
Côté réception, il faut se
farcir entre100 et 400 spires de fil fin (diamètre 2/10 à
4/10 mm) à bobiner sur un
petit baton de ferrite plat. A la lecture de ces lignes, vous penserez
certainement qu'il est plus simple de construire un
émetteur VHF (dont les voisins peuvent profiter) ou un
système à infrarouges (qui nous obligent à une
certaine directivité
entre émetteur et récepteur). Je vous laisse juger de
vous même, allez simplement regarder quelques schémas de
ces systèmes...
J'ai récupéré plusieurs batonnets de ferrite dans
divers récepteurs AM (GO et PO) en panne dont la destination
finale s'avérait être un panier en fer que l'on vide
périodiquement quand il est plein.
Parmi tous les batonnets récupérés, deux
étaient plats, j'ai choisi le plus petit.
Dit en passant, faites bien attention avec les batons ferrites, qui
sont très fragiles et se cassent pour un rien ! Eviter tout choc.
Pas courageux pour un sou, j'ai eu l'idée de
récupérer un bobinage tout fait qui était
enroulé sur un des batonnets ronds, en me disant qu'en
l'applatissant un peu, il irait bien sur le batonnet plat.
Malheureusement, il manquait un malheureux millimètre pour que
tout se mette en place, ce qui m'a obligé à me taper le
bobinage. Si on ne cherche pas à faire au plus vite, le fil se
casse moins souvent ou pas du tout...
Position de la boucle d'émission
Dans certains articles, on peut lire qu'il est conseillé de
placer la
boucle en haut du plafond, ce qui correspond à une hauteur
d'environ 2
mètres. Dans d'autres articles, il est préconisé
de mettre la boucle à
hauteur des oreilles d'une personne de taille moyenne assise, c'est
à
dire à une hauteur d'environ 1,30 mètres. Dans d'autres
enfin, il est
indiqué que la boucle peut être placée au sol. La
boucle n'a pas besoin
de rester au même niveau de hauteur sur toute sa longueur. Il est
tout
à fait possible de la fixer à une hauteur de 1,50
mètre le long des
murs, et de la faire grimper au dessus du montant des portes, de telle
sorte qu'il devient inutile de placer un écriteau de type
"Attention au
fil, passer en-dessous" à chaque emplacement de porte. Pour une
installation dans un monument à plafond haut (église,
chateau), la
question se pose moins... Attention aussi à la pose près
de murs en
béton armé ou vers des surfaces métalliques
importantes, qui absorbe
une grande partie du champs rayonné et diminue la qualité
de la
réception (affaiblissement et déformations sonores).
Position de la boucle de réception
La bobine de réception L2 doit être positionnée
verticalement pour une sensibilité maximale.
