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Dernière mise à jour : 30/07/2008

Présentation

Un préampli NAB (ou IEC / CCIR) est un préampli destiné à l'amplification des signaux issus d'une tête de lecture de magnétophone analogique, et dont la réponse en fréquence n'est pas linéaire mais suit une courbe de correction, à l'instard des préamplificateurs RIAA utilisés pour l'amplification et la correction en fréquence du signal audio issu des cellules de platines disque vinyl (exemple). La lecture d'une bande magnétique ne restitue pas de la même façon les signaux BF qui y sont enregistrée, selon la vitesse de défilement (vous avez sans doute souvenir de l'effet d'une sonorité plus aigue quand la bande va plus vite). Il faut donc que la courbe de correction soit différente selon la vitesse de lecture adoptée (4,75 cm/s, 9,5 cm/s, 19 cm/s ou 38 cm/s). Le présent montage dispose d'une courbe de correction NAB fixe, prévue pour une vitesse de défilement de 4,75 cm/s, qui est celle des lecteurs enregistreurs grand public. Sont présentés ici deux montages :
- Schéma 001 : à base de LM381 (amplificateur intégré faible bruit désormais obsolète)
- Schéma 001b : à base de NE5532 (AOP faible bruit désormais obsolète, peut être remplacé par un OPA2604 ou OPA2132)

Remarques

Certains magnétophones disposent d'un préamplificateur dont la courbe de réponse peut être commutée sur deux positions : NAB ou IEC / CCIR, c'est le cas notement du célèbre Revox A77. La courbe de correction NAB est la plus ancienne, et la courbe de correction IEC est la plus récente. Cette dernière tire plus profit des caractéristiques des bandes de nouvelle génération, et est considérée comme auditivement "meilleure" par les professionnels.
Certains magnétophone (très) grand public disposaient d'une correction très sommaire, parfois même inexistante, avec pour première excuse que la présence d'un correcteur de tonalité permettait de "rattraper les écarts dans les aigus" (sic), et pour seconde excuse que la courbe de correction appliquée à l'enregistrement n'était pas forcement parfaite (re-sic). Bien entendu, ce genre de détail n'était pas inscrit dans la fiche signalétique de l'équipement, et ne transpirait que dans des bancs d'essais anciens où les schémas des préamplis étaient encore bien décortiqués.
NAB est également dénommé IEC2, et IEC est également dénommé IEC1.

Avertissement

Je n'ai pas réalisé les préamplis décrits sur cette page.

Schéma 001

Le schéma de ce préamplificateur fait appel à un circuit intégré double de type LM381 pour l'amplification, et permet de traiter en même temps deux voies audio, gauche et droite par exemple. Ce qui est bien la moindre de choses puisque la plupart des cassettes audio sont enregistrées en stéréo...

Schéma 001b

Le circuit intégré LM381 est un bon petit circuit, qui permet une grande amplification tout en conservant un rapport signal / bruit élevé, typiquement 0,5 uV ramené à l'entrée pour une bande passante de 10 Hz à 10 kHz. Je l'ai utilisé en préamplification microphone dans mes débuts en électronique, et j'en étais content. La possibilité de l'utiliser avec une alimentation simple pouvant monter à 40 V, associé à une très bonne réjection d'alimentation (120 dB) a contribué à son succès. Ce circuit n'est plus guère répendu, mais on peut le remplacer par un NE5532, pas trop mauvais en terme de bruit (rappelez-vous qu'on travaille avec des signaux d'amplitude inférieure au millivolt), mais moyennant l'usage d'une alimentation symétrique. Si l'on tient à conserver une alimentation simple, il est possible de réaliser un préampli NAB en tout transistors. Finalement, ce n'est qu'un préampli, dont la réponse en fréquence n'est pas linéaire, et un simple réseau de contre-réaction adapté suffit pour avoir ce que l'on veut.

Correction NAB et amplification

La correction NAB est assurée par les cellules RC montées entre la sortie de chaque amplificateur opérationnel et son entrée inverseuse (R2, R4 et C3), ainsi qu'entre l'entrée inverseuse et la masse (R1, R3 et C2). La courbe de réponse en fréquence à l'allure suivante :

Cette courbe de réponse correspond au montage avec le NE5532. Celui avec LM381 présente un gain moindre, mais la forme de la courbe est similaire.

La courbe de correction comporte deux fréquences charnières (fréquences de transition, une pour les graves et une pour les aigus) dont les valeurs sont les suivantes :

	76 cm/s (30 in/s)	38 cm/s (15 in/s)	19 cm/s (7,5 in/s)	9,5 cm/s (3,75 in/s)	4,75 cm/s (1,87 in/s)
Fréquence transition Graves	AMPEX : 0 Hz (- us) CCIR/IEC : 0 Hz (- us) AES : ?	NAB : 50 Hz (3180 us) CCIR/IEC : 0 Hz (- us)	NAB : 50 Hz (3180 us) EIA : 0 Hz (- us) IEC/CCIR : 0 Hz (- us)	AMPEX : 50 Hz (3180 us) EIA : 0 Hz (- us) NAB : 50 Hz (3180 us)	AMPEX : 50 Hz (3180 us) NAB : 50 Hz (3180 us) IEC/RIAA : 100 Hz (1590 us)
Fréquence transition Aigus	AMPEX : 9000 Hz (18 us) CCIR/IEC : 4500 Hz (35 us) AES : ?	NAB : 3150 Hz (50 us) CCIR/IEC : 4500 Hz (35 us)	NAB : 3150 Hz (50 us) EIA : 3150 Hz (50 us) IEC/CCIR : 2240 Hz (70 us)	AMPEX : 1250 Hz (120 us) EIA : 1600 Hz (100 us) NAB : 1800 Hz (90 us)	AMPEX : 800 Hz (200 us) NAB : 800 Hz (200 us) IEC/RIAA : 1250 Hz (120 us)
Normes les plus usitées	AES et IEC	NAB (plutôt US) IEC (plutôt Europe)	NAB (plutôt US) IEC (plutôt Europe)	NAB et IEC (US et Europe)

Les valeurs de ce tableau sont tirées du journal SMPTE Volume 78 de juin 1969. Notez qu'il n'a jamais existé de standard NAB pour la vitesse 76 cm/s (30 in/s).

Pour une vitesse de 38 cm/s (15 in/s), la courbe NAB était définie de la sorte (en 1950) :
- augmentation de 6 dB / ocatve en-dessous de 50 Hz
- aucune correction entre 50 Hz et 3150 Hz
- atténuation de 6 dB / octave au-delà de 3150 Hz.
La préaccentuation typique était de +11 dB à 16 kHz, valeur qui convenait pour les anciennes bandes mais qui a posé des problèmes avec les nouvelles bandes plus performantes, problèmes qui ont imposé une révision (une modification) des valeurs officielles.

Quelques infos concernant les têtes de lecture de magnétophone

Une tête de lecture de magnétophone est une bobine constituée d'un grand nombre de spires de fil très fin, avec un entrefer destiné à "réceptionner" les variations de flux magnétiques engendrés par le défilement des particules magnétiques collées sur la bande. On peut donc la voir comme un composant électronique dont les deux caractères principaux sont les valeurs d'inductance et de résistance série. Pour donner un ordre de grandeur, l'inductance est de l'ordre de quelques dizaines de milliHenris (par exemple 80 mH), et la résistance série est de quelques centaines d'ohms (par exemple 300 ohms). L'amplitude du signal électrique restitué par une tête de lecture est très faible, de l'ordre de quelques dizaines ou centaines de microVolts (par exemple 50 uV à 50 Hz et 500 uV à 1000 Hz). L'amplitude du signal délivré est tellement faible qu'il faut prendre de grandes précautions dans la réalisation du préamplificateur, car les ronflettes et les oscillations parasites arrivent vite quand on travaille avec des gains très élevés. A la sortie de certains préamplis NAB de bonne qualité, on trouve un circuit bouchon (circuit RLC) accordé sur 120 kHz, destiné à supprimer le résidu de prémagnétisation.

Alimentation

L'alimentation doit être de type simple et de valeur +24 V pour le préampli à base de LM381. Pour le circuit à base de NE5532, l'alimentation doit être de type symétrique, et de valeur maximale 15 V pour chacune des deux branches positive et négative (exemple).