Amplificateur Audiotec PA800D

1°) Présentation générale :

Audiotec était une entreprise HiFi française, elle a fabriqué des chaînes complètes (platines vinyl, amplificateurs, tuners, HP...) de 1960 à 1981.

L'amplificateur ici présenté est le dernier de la firme.

C'est un appareil très ancien aussi bien sur le concept que sur la réalisation, il comporte beaucoup de bizarreries aussi bien sur le plan théorique que sur celui de la réalisation. Le schéma est très obsolète puisqu'il utilise une alimentation non symétrique, et quelques semi-conducteurs (diode) au germanium.

Le constructeur déconseille fortement de régler le grave au maximum dès que le volume est élevé (on constate en effet une sur-oscillation).

Il était donné pour une puissance de 2 x 50 W efficaces, avec une DHT de 0,02% à 1 kHz. Si on consulte un peu les sujets traitant de la réparation de cet appareil, on constate qu'il y a systématiquement des problèmes liés aux limitations en courant, lesquelles engendrent de la distorsion ou un écrêtage trop rapide par rapport à la puissance annoncée. Force est de constater que même en mettant ces limitations au minimum on ne parvient pas à la puissance annoncée (on est au grand maximum à 2 x 35 W efficaces avec une DHT 0,31 %...).

a) Partie mécanique :

L'appareil est assez bien fait mais avec un choix étrange : entrées sous l'appareil... au motif de diminuer les possibilités de perturbations du signal... Argument curieux : un appareil bien fait permet un cheminement soit sur carte, soit via câbles internes, du signal avec très peu de perturbation, énormément d'appareils utilisent cela (par exemple les Sansui avec des faisceaux de câbles importants), sur les appareils récents le cheminement se fait sur PCB et ce sans aucun pb.

Pour le reste il n'y a pas de châssis, mais une conception sur quatre colonnes réunissant deux grosses plaques d'acier (avant et arrière), la façade noire et sérigraphiée est rapportée juste sur la façade acier.

b) Partie électrique :

La connectique est au format jack, avec une mise à la masse en cas de débranchement, ce qui induit pas mal de mauvais contacts. Il y a cinq entrées dont une PU MM. La commutation se fait par poussoir clavier.

La connectique HP et casque est très problématique : sur un cercle d'environ 1,5 cm de diamètre il y a quatre trous : deux pour fixer les fiches HP et deux pour les fiches casque, c'est fiches sont très petites et très très proches de la masse représentée par le boîtier.

On trouve à l'avant un assez grand PCB (de qualité très moyenne) sur lequel sont enfichées les cartes Phono, correction tonalité et amplification, la conception est pratique pour la maintenance, si ce n'est que ces cartes en fait ne sont pas les cartes critiques : celles qui posent systématiquement problème sont les cartes d'amplification de puissance.

TOUS les composants sont surélevés par rapport au PCB... ceci est incompréhensible et ne se justifie en rien : si les semi-conducteurs au germanium sont effectivement très sensibles à la chaleur, il n'en va pas de même de ceux au silicium (qui la supportent assez bien, même pour des composants anciens), encore moins pour les condensateurs et les résistances. Il n'y a lieu de surélever les résistances que lorsque celles-ci chauffent.

Il est donc assez évident que le prix de fabrication devait être très élevé pour un gain en qualité sonore nul.

On a un système de correction de tonalité débrayable, et des réglages aigües/ graves indépendants droit/gauche, une balance et un volume. Les potentiomètres sont européens... autrement dit pas terribles (la doc constructeur l'indique précisant qu'en fonction du volume il sera peut-être nécessaire de retoucher le réglage balance).

Schéma partie puissance :

L'amplificateur de puissance est à alimentation non symétrique donc avec condensateur de liaison. Le schéma est à la fois classique et curieux : c'est un push-pull classe AB avec une config en darlington complémentaires (MPSU06 + 2N3055 / MPSU56 + MJ2955), avec un multiplicateur de VBE en senseur de température. Ce qui est un peu plus bizarre c'est le système de source de courant (?) pour alimenter le transistor d'entrée, et les contre-réactions... On trouve aussi deux transistors de limitation de courant pour maintenir le 2N3055 et le MJ2955 dans leurs SOA respectives (du moins c'est ce que l'on peut penser initialement).

Tels que trouvés les réglages de limitation en courant dans la paire de puissance de sortie provoquent un écrêtage dès 35 W RMS, et ils étaient pratiquement au minimum, soit donc à une tension de sortie maximale et pourtant il y avait de l'écrêtage... Il est très étonnant que le constructeur ait choisi du 2N3055 et son complémentaire (même s'il précise "spéciaux") : ces deux transistors ont un VCE max de 60 V, or on a une alim à 85 V !! Sans les limitations en courants les deux transistors sauteraient... On note au passage que la paire 2N3055 / MJ2955 montée sur l'appareil (et qui semble bien d'origine) ne comporte pas de marquage particulier : 2N3055 et MJ2955, c'est étonnant car s'ils étaient effectivement "spéciaux" ils seraient marqués : 2N3055HV et MJ2955HV (hight voltage).

Il y a quatre trimmers :

- taux de CR

- bias

- réglage des limitations en courant (un sur chaque transistor de puissance).

On note enfin un vestige électronique : un indicateur de survoltage au niveau du secteur. Aujourd'hui les variation de la tension sont assez faibles et surtout brèves, donc l'indicateur est obsolète.

L'appréciation est donc au final très mitigée : on sent très bien que le fabriquant a voulu bien et même très bien faire, mais de nombreux choix sont aberrants sur le plan électronique. Les potentiomètres ne sont pas de bonne qualité (en faisant quelques recherches on se rend compte le constructeur savait cela, mais voulait absolument reste sur des composants européens, pourtant à l'époque les constructeurs japonais fournissaient des composants de qualité bien supérieure à celle des composants européens).

Le choix de mettre des entrées jack sous l'ampli n'a pas vraiment de sens (cf suppra).

3°) Problèmes à la réception :

L'appareil marche, mais présente de nombreux crachottements, surtout on constate à l'analyseur de distorsion qu'une voie est HS, à l'oscillo on voit très bien un pb de raccordement :

Le défaut sur la courbe semble bien faible, mais il fait monter très fortement la distorsion (on est à environ 2% de DHT). Enfin il n'est pas exclu que ce pb puisse engendrer des soucis graves sur un plus long terme.

4°) Recherche des causes et dépannage :

Il faut se méfier énormément d'une chose sur cet appareil : les masses en sortie doivent être rigoureusement séparées, sinon on constate une très forte dépendance entre les deux canaux : la balance doit être complètement déplacée pour obtenir un signal équivalent sur les deux voies à puissance un peu élevée.

Ceci étant dit, une réfection complète des cartes de puissance va montrer qu'un des deux multiplicateurs de Vbe est HS, ce qui explique un mauvais réglage du courant de repos dans la paire de puissance et donc la distorsion de raccordement observée...

De façon étonnante également une piste sera trouvée fondue sur le pcb support, c'est une piste d'alimentation... il y a sans doute eu un CC sur une carte.

Compte tenu de l'ancienneté de l'appareil, tout les condensateurs chimiques seront changés, certains trimmers, et certains semi-conducteurs. Comme toujours, pour les condensateurs de modulation seront utilisés des Audio-Grade Nichicon ou Elna (Silmic II), et pour le filtrage du Nichicon en 85 et en 105 °C. Le condensateur de laison d'HP est un Vishay (il n'y a pas la place de mettre un condensateur audio-garde : ceux-ci sont tous radiaux maintenant, et le PCB ici est fait pour de l'axial.

Les entrées seront toutes passées au format CHINCH (celles d'origine en jack avec inter de coupure sont source de faux contacts), les sorties HP d'origine remplacées par des sorties bananes/vis et DIN.

5°) Le dépannage en images :

Révision de toutes les cartes : phono, correction de tonalité et pré-amplification.

On Remarque que pour chaque fonction il y a une carte pour chaque canal.

Cerclés en vert les condo de filtrage et de signal remplacés.

On voit bien également les composants d'origine montés à distance des PCB... de façon complètement inutile.

Révision et réparation des cartes de puissance :

Les condensateurs électrochimiques ont été changés, au niveau de l'alimentation on a mis en place des colliers de serrage, avec une inscription dessus car du fait du PCB, ces collier sont en contact via la vis de fixation avec le zéro et le plus de l'alimentation.

Les diodes de pont ont été changées, comme les diodes de polarisation. Des soudures refaites côté cuivre avec un vernissage.

Après tout cela on fait un essai et on voit ça :

Comme indiqué plus haut c'est le multiplicateur de Vbe qui est HS.

Une fois remplacé on obtient ça :

Cerclés sur la carte le multiplicateur de Vbe changé et, en rouge, un point de test rajouté : en effet il est particulièrement mal aisé de régler le bias en se branchant sur les résistances d'émetteur (elles sont inaccessibles), on fait donc la mesure entre le point commun des résistances d'émetteur et les émetteurs des deux transistors (ils sont en TO3 sur radiateur, avec pattes reliées par fils au PCB, c'est donc facile).

Le trimmer de bias a aussi été changé (cerclé en bleu).

Une carte de puissance en place.

Les autres modifications concernent les entrées et sorties :

Le PCB débarrassé de ses prises jack.

Les CHINCH mises en place, la DIN n'est plus fonctionnelle mais a été conservé pour des raisons esthétiques.

Il y avait également des jack à coupure au niveau sorties préampli et entrées ampli de puissance, elles ont été remplacées et on a mis un pont filaire entre les deux.

Le pont entre les sorties pré-ampli et les entrées ampli de puissance.

Les sorties HP d'origines (très mal pratiques et beaucoup trop proches de la carcasse) ont été changées : une paire en vis/banane et une autre en DIN HP

L'appareil fini vu de dessous :

Cerclé en vert le pont, et en rouge les sorties HP.

L'appareil fini vu des dessus :

On voit bien les CHINCH sur le PCB principal, les cartes regroupées par paire avec de gauche à droite :

phono, tonalité, amplification en tension.

Cerclées en bleues : les CHINCH sorties préampli et entrées ampli de puissance.

Cerclé en marron : le circuit indicateur de surtension secteur.

Cerclées en rouge : les sorties HP au format DIN.

Cerclées en vert : les sorties HP au format bananes/vis.

6°) Tests et réglages :

Les réglages suivants doivent être faits :

- bias

- DC offset

- limitation de courant en commande de la paire 2N3055/MJ2955

Tests :

a) BP :

Bonne BP.

b) Distorsion 25 W sinus moyen Dr. :

c) Distorsion 25 W sinus moyen G. :

La distorsion est avant tout liée à la présence du condensateur de liaison de l'étage de puissance vers HP.

7°) Bilan :

Appareil décevant, complètement dépassé à l'époque de sa sortie (on trouve couramment à cette époque chez les constructeurs japonais et américains des amplis à alim symétrique). Il n'y a aucune raison de surélever les composants par rapport au PCB (sauf résistances de puissance), l'usage d'une diode au germanium est vraiment d'une autre époque...

Au prix auquel il était proposé, cet appareil ne pouvait absolument pas rivaliser avec la concurrence.

8°) Statut :

Restitué à son propriétaire.

9°) Addendum au sujet des mesures fournies avec les appareils Audiotech :

En cherchant un peu sur Internet, on peut trouver des relevés de performances des appareils (faites pour chaque appareil), le relevé était nominatif :

On ne peut qu'être très très dubitatif face à ces mesures :

a) Dans les années 70-80, il existait très peu de distorsiomètres capables de donner une mesure avec quatre chiffres significatifs après la virgule ! A titre informatif, le Hewlett Packard HP8903E fabriqué en 1985 est capable de mesurer au mieux 0,001% de DHT (spécifications constructeur) !!!

b) Quid d'un GBF capable de générer (toujours à cette époque) des signaux avec une DHT < 0,0001% ??? Totalement impossible sauf à avoir un budget énorme et complètement en dehors des possibilités d'une petite société. Un Audio Precision System one (un des meilleurs analyseurs audio des années 90) a un générateur a 0,0005% de DHT sur 20 Hz-20 kHz... et pour l'analyseur un résiduel de 0,001 % de 22 Hz à 22 kHz...

c) Ca n'a pas de sens de donner une DHT avec quatre chiffres significatifs dans le domaine audio.

d) Les DHT données dans le document Audiotech sont tellement faibles qu'elles ne mesurent plus la DHT de l'appareil mais aussi des câbles de mesure: les câbles introduisent en effet un tout petit peu de distorsion, mais à des niveau absolument inaudibles pour l'oreille humaine (qui n'entend pas de DHT < 0,5 %).

e) Il est impossible que 802 sorte 2 x 70 W (on ne sait même pas de quels watts il s'agit).

f) Rien n'est dit sur la norme utilisée pour mesurer la DIM.