L’égalisation active

Une commande de tonalité passive sait faire une chose très utile : retirer une partie du signal. Avec un condensateur et un potentiomètre, on peut par exemple atténuer les aigus. Une égalisation active va plus loin.

Grâce à un circuit alimenté, elle peut non seulement atténuer, mais aussi augmenter certaines zones du spectre. On ne se contente donc plus d’enlever ce que l’on ne veut pas. On peut aussi renforcer ce que l’on souhaite mettre en avant.

Un peu d’histoire

Nous avons vu que des constructeurs comme Alembic expérimentaient déjà avec les micros basse impédance et les préamplificateurs embarqués à la fin des années 1960 et au début des années 1970.

Mais l’instrument qui va vraiment populariser l’idée auprès d’un public beaucoup plus large est la Music Man StingRay, présentée en 1976.

Music Man la décrit comme la première basse quatre cordes produite en série avec une égalisation active embarquée. Le modèle original utilisait une égalisation active deux bandes, graves et aigus.

L’idée était simple, mais assez révolutionnaire pour l’époque : au lieu d’envoyer simplement le signal du micro vers un volume et une tonalité passive, on plaçait dans la basse un véritable petit circuit d’égalisation.

Le bassiste pouvait donc modifier son son directement depuis l’instrument sans dépendre uniquement des réglages de l’amplificateur.

La formule a largement fait école.

Aujourd’hui, l’égalisation active embarquée est particulièrement courante sur les basses, même si on la rencontre aussi sur certaines guitares.

Couper ou amplifier

Prenons une commande de graves active.

Dans sa position centrale, elle est généralement conçue pour ne presque rien modifier.

Tournez-la dans un sens :

les graves sont atténués.

Tournez-la dans l’autre :

les graves sont amplifiés.

C’est ce que l’on appelle un réglage cut/boost.

La position centrale est souvent repérée par un petit cran mécanique, ce qui permet de retrouver facilement la position théoriquement neutre.

On peut donc représenter le fonctionnement ainsi :

moins de graves ← neutre → plus de graves

Une commande de tonalité passive classique ne fonctionne pas ainsi. Elle ne possède pas de réserve d’énergie lui permettant d’amplifier une bande de fréquences.

Deux bandes

L’égalisation active la plus simple comporte généralement deux bandes :

• graves
• aigus

C’était le principe de la StingRay originale. Chaque potentiomètre contrôle une zone du spectre.

Le circuit ne sépare évidemment pas brutalement le signal en deux morceaux. Chaque réglage agit progressivement autour d’une plage de fréquences déterminée par les composants du préamplificateur.

La commande de graves influence principalement le bas du spectre et la commande d’aigus agit principalement sur le haut. Entre les deux, leurs zones d’action se recouvrent partiellement.

Trois bandes

Une égalisation trois bandes ajoute les médiums :

• graves
• médiums
• aigus

Cela donne davantage de possibilités parce que les médiums jouent un rôle particulièrement important dans la perception du caractère d’un instrument.

Un préampli moderne comme l’Aguilar OBP-3 permet par exemple d’augmenter ou de réduire indépendamment les graves autour de 40 Hz, les aigus autour de 6,5 kHz et les médiums autour de 400 ou 800 Hz selon la position d’un commutateur.Cela montre quelque chose d’important :

une commande « médiums » ne contrôle pas tous les médiums.

Elle agit autour d’une fréquence choisie par le concepteur.

Deux égaliseurs trois bandes peuvent donc se comporter très différemment même si leurs boutons portent exactement les mêmes inscriptions.

Fréquence centrale

Pour comprendre une égalisation, il faut donc connaître non seulement la quantité d’amplification ou d’atténuation disponible, mais aussi la fréquence sur laquelle elle agit.

Prenons une commande de médiums centrée sur 400 Hz. Elle agit principalement autour de cette fréquence. Avec la même commande centrée sur 800 Hz, le résultat sera très différent.

C’est précisément pourquoi certains préamplis permettent de choisir entre plusieurs fréquences médiums.

Sur l’Aguilar OBP-3, par exemple, le musicien peut sélectionner 400 ou 800 Hz.

Ce n’est donc pas simplement :

« plus ou moins de médiums »

mais plutôt :

« plus ou moins de médiums autour de telle zone ».

Égaliseur paramétrique ou semi-paramétrique

Certains circuits vont encore plus loin. Au lieu d’imposer une fréquence fixe, ils permettent de choisir la fréquence à modifier.

On dispose alors généralement de deux commandes :

• une pour choisir la fréquence ;
• une autre pour décider combien on l’atténue ou on l’amplifie.

On parle souvent d’égalisation semi-paramétrique lorsque la fréquence et le gain sont réglables mais que la largeur de bande reste fixe.

Un égaliseur entièrement paramétrique permet aussi de régler le facteur de qualité Q, lié à la largeur de bande : à fréquence centrale identique, un Q élevé correspond à une action plus étroite, un Q faible à une action plus large. Ce type de système devient évidemment plus complexe, mais permet de cibler très précisément une zone du spectre.

Sur une guitare ou une basse, on rencontre plus souvent les versions simplifiées.

Shelving et filtres en cloche

Toutes les bandes d’un égaliseur ne fonctionnent pas nécessairement de la même manière.

Les graves et les aigus utilisent souvent des filtres dits shelving. Au-delà d’une certaine fréquence, toute une partie du spectre est progressivement amplifiée ou atténuée.

Les médiums utilisent plus souvent une courbe en forme de cloche, centrée autour d’une fréquence donnée. Autrement dit, une commande de graves ne modifie pas uniquement une fréquence précise de 40 Hz. Elle agit sur une zone beaucoup plus large du bas du spectre.

La fréquence annoncée par le fabricant indique donc généralement un point caractéristique du filtre, pas une frontière derrière laquelle tout changerait brutalement.

Combien de décibels ?

Les fabricants indiquent souvent l’amplitude maximale d’action d’un égaliseur en dB, ou décibels.

Un réglage annoncé à ±12 dB peut donc approximativement :

• atténuer la bande jusqu’à 12 dB ;
• ou l’amplifier jusqu’à 12 dB.

Les fréquences annoncées sont des caractéristiques du filtre, pas des frontières abruptes. Ces amplitudes sont considérables : amplifier une bande consomme aussi de la marge avant saturation.

C’est considérable.

Et cela nous amène à une conséquence importante de l’égalisation active.

Booster une fréquence augmente aussi le niveau

Si l’on ajoute fortement des graves, des médiums ou des aigus, on augmente l’amplitude de certaines parties du signal.

Le signal total peut donc devenir beaucoup plus important qu’avec tous les réglages en position neutre. Cela consomme de la marge dynamique, ou headroom.

Si le circuit ne dispose plus d’une tension suffisante pour reproduire les crêtes du signal, il commence à saturer. C’est l’une des raisons pour lesquelles certains préamplificateurs embarqués utilisent une alimentation de 18 V plutôt que 9 V.

Comme nous l’avons vu dans l’article précédent, cela ne signifie pas nécessairement « deux fois plus de volume ». Cela signifie surtout que le circuit dispose de davantage de marge avant d’atteindre ses limites.

Plus de graves ne signifie pas seulement plus de grave

Prenons une basse et augmentons fortement les graves. Le résultat peut paraître plus massif. Mais on demande également davantage de niveau au préamplificateur et à tout ce qui vient après lui.

L’entrée de l’amplificateur, une pédale ou une interface audio peuvent recevoir un signal beaucoup plus fort. C’est pourquoi une basse active peut parfois saturer une entrée prévue pour un niveau plus faible alors qu’aucun composant n’est défectueux.

Le bouton de graves n’a pas seulement changé la couleur du son. Il a également augmenté l’énergie présente dans cette bande.

Peut-on obtenir le même résultat avec l’ampli ?

Parfois, en grande partie. Un égaliseur reste un égaliseur. Mais son emplacement dans la chaîne change son comportement pratique.

L’égalisation embarquée agit avant le câble, les pédales et l’amplificateur. Elle permet donc de modifier immédiatement le signal envoyé à tout le reste de la chaîne.

Cela peut être utile pour passer rapidement d’un son à un autre, compenser une technique de jeu ou adapter l’instrument à une situation particulière. Ce n’est pas nécessairement « meilleur » qu’un égaliseur placé dans l’amplificateur. C’est simplement placé ailleurs.

Actif ne signifie pas automatiquement plus moderne

Une électronique active peut offrir énormément de possibilités.

Elle ajoute aussi :

• une pile ;
• des composants supplémentaires ;
• un risque de saturation du préampli ;
• et parfois davantage de commandes à gérer.

Un circuit passif simple conserve donc de sérieux avantages : simplicité, fiabilité et indépendance vis-à-vis d’une alimentation. Le choix n’est pas vraiment entre une technologie ancienne et une technologie moderne.

Il s’agit plutôt de choisir combien de contrôle on souhaite embarquer dans l’instrument.

La StingRay en fournit d’ailleurs une bonne illustration.

Le modèle de 1976 n’avait besoin que d’un volume et d’une égalisation active graves/aigus pour créer une identité sonore suffisamment forte pour devenir un classique. Music Man propose toujours des versions deux bandes en parallèle avec des systèmes trois bandes plus récents.

Et la position centrale ?

Sur un égaliseur actif cut/boost, le cran central correspond normalement au réglage neutre.

Mais il faut interpréter ce mot correctement. Il signifie que la bande concernée n’est volontairement ni amplifiée ni atténuée par cette commande. Cela ne signifie pas nécessairement que toute l’électronique possède une réponse mathématiquement parfaitement plate.

Le préampli, les micros et les autres parties du circuit conservent leur propre réponse. Les tolérances des composants peuvent également produire de petites différences.

Le cran central est donc surtout un point de référence pratique.

L’égalisation peut faire partie du son de l’instrument

Avec certains instruments, le préampli n’est pas seulement un accessoire destiné à corriger le signal.

Il participe réellement à leur identité.

La StingRay en est probablement l’un des meilleurs exemples.

Son humbucker placé près du chevalet et son égalisation active font partie ensemble de ce que l’on associe immédiatement à son caractère sonore.

Music Man présente encore aujourd’hui la StingRay comme un instrument historiquement lié à son préampli actif et à son son particulièrement incisif.

Dans ce cas, parler du « son du micro » seul devient presque artificiel.

Le son de l’instrument résulte de l’ensemble micro + préampli + égalisation.

En résumé

Une tonalité passive retire principalement certaines fréquences.

Une égalisation active peut les retirer ou les renforcer.

Elle peut comporter deux, trois ou davantage de bandes.

Chaque bande agit autour d’une zone déterminée par la conception du circuit.

Les systèmes les plus simples possèdent des fréquences fixes.

Les plus élaborés permettent également de choisir la fréquence sur laquelle on souhaite intervenir.

Et contrairement à une tonalité passive, augmenter une bande demande réellement de l’énergie au circuit.

C’est précisément pour cela qu’il faut une pile.

L’égalisation active n’est donc pas seulement une tonalité passive avec davantage de boutons.

C’est un véritable petit égaliseur installé directement dans l’instrument.

Références techniques

• Caractéristiques de l’Aguilar OBP-3