Dernière mise à jour : 21/07/2006
Présentation
Une boîte de direct (DI Box, Direct Injection Box) est un boîtier
"autonome" qui peut être
intercalé entre un instrument de musique et une console de
mixage par exemple. Son rôle premier est de permettre le
branchement d'un instrument doté d'une sortie asymétrique
haute impédance, sur un équipement doté d'une
entrée symétrique basse ou moyenne impédance.
D'autres fonctions ont vu le jour pour en augmenter les
possibilités, ces fonctions sont listées en fin de
rubrique.
Conversion d'asymétrique en symétrique
Cette fonction permet de renforcer l'immunité contre les
parasites et les ronflettes (buzz). Celà est notement vrai pour
l'utilisation d'un instrument de musique tel qu'une guitare, sur
scène. Une liaison symétrique est en effet beaucoup plus
robuste contre les perturbations externes (parasites secteur par
exemple) du fait de sa constitution. Pour plus de détails, merci
de vous reporter à la rubrique Symétrique /
Asymétrique. Les ronflettes secteur (buzz) quant à
elles devraient être inexistantes si les câblages des masses et
des terres sont bien réalisées, et que tous les
équipements répondent aux normes de câblage en vigueur...
ce qui avouons-le n'est pas toujours le cas !
Remarque :
certaines boîtes de
direct donnent de bien meilleurs résultats avec des guitares
classiques qu'avec des guitares électriques (cela est
principalement lié à la différences de capteurs /
micros guitare entre ces deux catégories d'instrument).
Adaptation d'impédance
Cette fonction permet le branchement d'un instrument qui devrait
normalement être raccordé sur une entrée haute
impédance, et que l'on souhaite raccorder sur une entrée
faible ou moyenne impédance. Prenez par exemple le cas d'une
guitare équipée d'un micro passif, c'est à dire
non amplifié (que l'on reconnait aisement par l'absence
d'alimentation). Cette guitare, dont l'impédance de sortie est
relativement élevée (de l'ordre de 10 kO) devrait
être raccordée sur
une entrée haute impédance, de 100 kO au grand minimum
(entrée High Z d'un ampli guitare
par exemple). Si vous souhaitez raccorder cette guitare sur une console
de mélange dotée seulement d'entrées
Micro/Ligne (pour une prise de son en direct, sans repiquage HP par
microphone), il
vous faut un boîtier pour effectuer l'adaptation d'impédance.
Car
une entrée Micro/Ligne possède une impédance trop
faible pour le micro de la guitare, et occasionne une perte de
qualité (baisse des aigus par exemple) et de niveau. Les guitares ne sont pas les
seuls instruments qui peuvent trouver bénéfice à
passer par une boîte de direct. Certains synthés ou expandeurs,
même s'ils délivrent une amplitude normalement plus
élevée que celle délivrée par un micro de
guitare, possèdent en effet une impédance de sortie
tellement élevée qu'on ne peut même plus les
classer dans la catégories des sources à basse
impédance. Celà peut sembler curieux, mais c'est ainsi,
et dans de tels cas, l'utilisation d'une boîte de direct peut
sensiblement améliorer la qualité du signal
délivré par ces instruments, principalement sur scène (en studio ce n'est pas toujours nécessaire).
Connectique
La boîte de direct possède une entrée haute
impédance asymétrique, généralement
matérialisée par un jack mono 6,35 mm, et dispose d'une
sortie basse impédance symétrique, s'effectuant
généralement sur une prise XLR 3 points. On peut trouver
d'autres connecteurs en supplément de ces deux là, voir
Fonctions annexes listées en fin de rubrique.
Passive ou active ?
La conversion d'asymétrique en symétrique, ainsi que
l'adaptation d'impédance, peuvent être
réalisées selon une méthode passive ou active.
Boîte de directe passive
La méthode passive fait appel à un transformateur
BF. Dans ce cas, aucune tension
d'alimentation n'est requise : pas besoin de pile, ni d'alimentation
phantom. Cette méthode permet une isolation galvanique totale
entre l'entrée et la sortie (pas de liaison électrique
entre les deux), ce qui facilite
l'élimination
de boucle de masse éventuelle, mais elle occasionne une perte de
niveau assez
conséquente (le rapport d'atténuation est au moins de 20 à 100
la plupart du temps, soit 16 dB à 40 dB), qui peut cependant être
compensée
efficacement par le gain d'une entrée micro. Ce type de DI ne
peut pas être raccordée sur une entrée ligne (tout du moins si cette
dernière ne possède pas une réserve de gain suffisante pour cette
application).
Côté impédance : si le rapport en tension (rapport
d'atténuation entre primaire et secondaire du transformateur)
est de l'ordre de 20, le rapport des impédances sera de l'ordre
de 400 (rapport en tension, 20, élevé au carré).
Si par exemple l'entrée micro de votre console présente
une impédance d'entrée de 2 kO, une guitare
raccordée au primaire du transformateur verra une
impédance de 2 kO multipliée par 400, soit 800 kO,
ce qui est parfait ! En même temps, si la guitare délivre
à un instant donné un signal audio d'amplitude 200 mV, il
n'en restera plus que 10 mV en sortie du transfo. Mais qu'importe,
puisqu'il s'agit d'une tension tout à fait adaptée
à une entrée micro. Exemple
de
réalisation d'une boîte de directe passive.
Boîte de directe active
La méthode active fait appel à un circuit
électronique et dans ce cas, une alimentation est
requise. Soit elle est intégrée dans le boitier
lui-même (une ou deux piles 9 V par exemple), soit elle provient d'une
alimentation phantom, fournie par exemple par l'entrée micro
d'une console. Cette méthode quant à elle permet une
amplification "locale", parfois
perçue comme un réel "plus". On ne retrouve pas ici
l'atténuation propre aux caractéristiques du
transformateur BF, puisque les composants électroniques
utilisés (transistor
FET ou bipolaire, ou AOP)
peuvent assurer en une étape la fonction haute impédance
d'entrée et basse impédance de sortie, sans provoquer
d'atténuation. Cependant, ce type de boitier
ne permet pas une isolation galvanique totale, et peut
dans certains cas contribuer plus facilement à créer des
problèmes de boucle de masse, notamment si la sortie Link (que nous
verrons plus loin) est utilisée pour amplifiction locale. Ou pour être
plus juste, ne
plus contribuer à leur élimination. De plus, la
nécessité d'alimenter l'électronique peut parfois
être perçue comme une contrainte forte. Ce type de DI peut
généralement être raccordée sur une
entrée ligne, si tant est que le niveau de sortie s'y prête. Exemple
de réalisation d'une boîte de directe active.
Laquelle choisir ?
Les deux méthodes ont bien entendu chacune leurs avantages
et inconvénients. Certaines DI
possèdent une commutation pour passer d'un mode actif à
un mode entièrement passif : si
avec ça on n'a pas le choix... Critère non sans
importance ayant conduit à la fabrication de DI active : le
coût. Une DI à amplificateurs opérationnels ou
à transistors revient moins chère à fabriquer qu'une version à (bon)
transformateur. Voir paragraphe suivant pour détails additionnels, voir
page Boîte
de direct - Constructeurs pour quelques exemples commerciaux.
Qualité d'une boîte de direct
Il existe différentes qualités de boîtes de direct.
Celà se conçoit aisement, puisque quel que soit son type
(transfo ou electronique), le choix du ou des
composants qui la composent peuvent être de plus ou moins
bonne qualité. Ainsi, selon les composants choisis, la
régularité
de la bande passante, la distorsion, le seuil de saturation et le
niveau de bruit ajouté (caractéristiques
évoquées non exhaustives bien sûr) peuvent varier
dans des proportions assez importantes. Le mode d'alimentation peut
jouer sur la qualité d'une boîte de direct active, quand
celle-ci tire son énergie d'une
l'alimentation phantom, le circuit électronique n'étant
pas toujours capable de bonnes performance quand l'alim phantom est un
peu "faible". Je ne me permettrai pas de juger tel ou tel
modèle, mais il me semble évident qu'une DI à 400
euros ne présentera pas les mêmes caractéristiques
techniques qu'une DI à 30 euros. Je me permet par contre
d'avancer que dans nombre de situations, la boite de DI à 30
euros peut apporter une amélioration sensible (surtout
côté ronflette, parce que ce n'est malheureusement pas
toujours le cas pour la qualité sonore), comparé
à ce que l'on aurait si aucune DI n'était
utilisée. Le choix de la DI se fera en fonction de votre budjet,
mais aussi du contexte d'utilisation : studio ou scène,
nécessité de dupliquer (splitter) le signal, etc. On
pourrait être tenté de dire qu'il faut éviter les
boîtes de directe passive trop bon marché, car elles
emploient un transformateur de qualité parfois douteuse. Mais
comme ce genre d'ustensile peut tout de même rendre certains
services, pourquoi ne pas en conserver une dans son attirail...
Fonctions annexes
Certaines boîtes de direct proposent des fonctions
supplémentaires, qui n'ont rien à voir avec leur fonction
de base, mais qui peuvent rendre service dans bien des cas. Ces
fonctions peuvent être les suivantes :
- Sortie Link. Il s'agit d'une sortie asymétrique
directement reliée à l'entrée asymétrique,
que peut utiliser le musicien pour une amplification locale tout en
conservant la liaison symétrique pour la connection à une
console de mixage. Cette sortie Link est très souvent
présente car il suffit d'ajouter un simple connecteur.
- Pad d'atténuation en entrée (-10 dB, -20 dB, -30 dB ou
-40 dB), permettant d'éviter la saturation lorsque le signal
présenté à l'entrée de la DI est d'amplitude trop
importante. Il s'agit du type d'option que la boîte doit
posséder si vous compter l'utiliser avec un instrument qui
délivre un signal de forte amplitude (un synthé ou une guitare active par
exemple).
- Interrupteur Ground / Lift, permettant d'isoler ou de
connecter
la masse électrique de la liaison audio, évitant ainsi
les problèmes de bouclage de masse dans certaines configurations
de câblage. Il faudra comparer les résultats pour les deux
positions de cet interrupteur, afin de déterminer la position
qui convient le mieux. Toujours commencer en position Ground (masse
raccordée) et passer en position Lift (masse
déconnectée) si problème constaté. En
général, il est inutile de couper la masse (Lift) quand
l'équipement raccordé à l'entrée de la
boîte de direct est isolé du reste de l'installation audio
(clavier sur pile, guitare). Des problèmes peuvent plus
facilement survenir si la source sonore possède
déjà un lien avec le reste de l'installation audio
(clavier avec alim secteur, reprise sur une sortie puissance d'un
ampli), et surtout si les équipements raccordés entre eux
sont branchés sur des départs secteur différents
(différence de potentiel entre les différentes terres
pouvant atteindre une valeur élevée).
- Inversion de phase (polarity reverse en anglais).
- Mélange (merge) de plusieurs entrées vers une seule
sortie.
- Filtre passe-haut (80 Hz à 100 Hz) pour atténuer le
50 Hz du secteur (60 Hz aux US). A noter que ce genre de filtre ne peut
totalement effacer un fort ronflement, qui bien souvent est constitué
de plusieurs harmoniques du signal perturbant d'origine (pour le 50 Hz,
hormoniques 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, etc).
- Filtre destiné à "améliorer" le son des
guitares et des basses (en toute franchise, je ne sais pas encore de quel type de filtre il
s'agit).
- Réglage de gain (sur les DI actives).
- Présence d'un tube électronique (lampe 12AX7 par
exemple) pour apporter une coloration au son...
- Simulation de baffles, en général assuré par
un DSP (processeur numérique de signal).
- Une ou plusieurs sorties asymétriques
sur jack 6,35mm, en supplément de la sortie symétrique
sur XLR.
- Possibilité d'alimentation par pile ou par alim phantom
pour les boîtes de direct actives.
- Entrée HP, permettant le raccord direct sur une sortie
amplifiée d'un amplificateur BF (en parallèle sur une
enceinte). Ce type d'entrée peut parfois accépter des
puissances de
plusieurs kW.
- Pas vraiment une fonction annexe : plusieurs canaux (2, 4
ou 8
par exemple) dans un même boîtier.
En résumé...
On se servira généralement d'une boîte de direct :
- Pour transformer une ligne asymétrique en ligne
symétrique (pour diminuer la sensisbilité aux
parasites, surtout pour des câbles BF longs).
- Pour permettre le raccordement de deux équipements
dont les impédances ne sont pas compatibles (par exemple une
guitare sur une console de mixage qui ne comporte pas d'entrée
haute impédance).
- Pour éviter une boucle de masse susceptible de provoquer
de la ronflette ou des sifflements parasites (buzz, hum).
- Pour inverser la phase ou modifier le niveau de sortie
d'un
instrument, si l'équipement auquel il est raccordé
ne possède pas ces possibilités (il faut bien sûr
dans ce cas posséder une boîte de direct disposant de ces
fonctions).
La boîte de direct doit impérativement être placée
au plus proche de l'instrument, de telle sorte que le tronçon de
liaison asymétrique soit le plus réduit possible.