Série et parallèle

Dès que l’on dispose de deux micros, ou simplement des deux bobines d’un humbucker, une question apparaît :

comment les relier entre eux ?

Les deux solutions les plus courantes sont le montage en série et le montage en parallèle.

La différence peut sembler n’être qu’une affaire de fils. Elle modifie pourtant assez profondément le comportement électrique de l’ensemble et, par conséquent, le signal envoyé à l’amplificateur.

Deux éléments en parallèle

C’est le montage que l’on rencontre le plus souvent lorsqu’une guitare utilise simultanément deux micros.

Sur une Stratocaster, les positions 2 et 4 associent ainsi deux micros en parallèle. Sur une Telecaster classique, la position centrale fait de même avec les micros manche et chevalet.

Dans ce montage, les deux micros sont reliés aux mêmes deux points du circuit : leurs sorties « chaudes » sont réunies et leurs retours à la masse le sont également.

Ils produisent donc chacun leur propre tension électrique, et ces deux signaux se retrouvent simultanément à la sortie.

Il ne faut cependant pas imaginer que cela revient simplement à prendre le signal du premier micro et à lui ajouter celui du second.

Les deux micros captent la corde à des endroits différents. Leur signal n’est donc pas rigoureusement identique. Selon la fréquence considérée, certaines composantes s’additionnent tandis que d’autres s’atténuent partiellement.

C’est notamment ce qui contribue au caractère particulier des positions intermédiaires d’une Stratocaster.

En parallèle, l’impédance de l’ensemble diminue. Le niveau de sortie est généralement plus faible et le son paraît souvent plus clair et plus ouvert

Fender décrit par exemple le mode parallèle de certaines Jaguar Bass comme fournissant le son plus traditionnel de la Jazz Bass, tandis que le passage en série augmente le niveau de sortie et donne un résultat plus massif.

Deux éléments en série

Dans un montage en série, on ne relie plus directement les deux micros à la sortie.

Une extrémité du premier est reliée à une extrémité du second. L’ensemble ne possède alors plus qu’une sortie « chaude » et un retour commun vers la masse.

On peut le représenter très simplement :

micro A → micro B → sortie

En série, les tensions produites par les deux micros s’additionnent.

L’impédance de l’ensemble augmente également.

Le résultat est généralement un signal plus important et une fréquence de résonance plus basse qu’en parallèle, ce qui donne souvent davantage de médiums et une impression de son plus épais.

Certaines Telecaster modernes permettent précisément de passer des deux micros en parallèle aux deux micros en série. Fender décrit par exemple le mode série de l’American Ultra II Telecaster comme donnant davantage de niveau et de gain que le montage parallèle traditionnel.

Le montage en série peut donc presque donner l’impression d’avoir ajouté un nouveau micro à la guitare alors que rien n’a changé hormis quelques connexions.

Ce n’est pas simplement une question de résistance

Si nous prenons deux résistances de même valeur, les calculs sont extrêmement simples.

Deux résistances de 4 kΩ en série donnent :

4 + 4 = 8 kΩ

Les mêmes en parallèle donnent :

2 kΩ

Un humbucker constitué de deux bobines ayant chacune une résistance continue de 4 kΩ mesure environ 8 kΩ en série et 2 kΩ en parallèle. Il ne s’agit pas de son impédance à toutes les fréquences.

Mais attention: Un micro n’est pas une résistance.

Nous l’avons déjà vu : sa bobine possède également une inductance, une capacité parasite et une résistance. Elle produit en outre une tension qui varie avec la vibration des cordes.

La mesure en kilo-ohms effectuée au multimètre ne montre donc qu’une petite partie de l’histoire.

Le humbucker

Le humbucker constitue probablement l’exemple le plus familier d’un montage en série.

Sur un humbucker traditionnel de type PAF, les deux bobines sont normalement câblées en série. Seymour Duncan décrit d’ailleurs ce montage comme le câblage typique d’un humbucker de style Gibson.

Le signal produit dans une bobine traverse donc électriquement l’ensemble avant de rejoindre la sortie.

Mais ce n’est pas une obligation.

Avec un humbucker disposant de quatre conducteurs accessibles, on peut également connecter les deux bobines en parallèle. DiMarzio comme Seymour Duncan proposent couramment ce type de câblage.

On obtient alors toujours deux bobines actives.

C’est un point important.

Parallèle ne signifie pas split.

Dans un humbucker câblé en parallèle, les deux bobines continuent de capter les cordes et de participer à l’annulation du bruit, si leurs polarités magnétique et électrique sont correctement organisées.

Dans un coil split, l’une des deux bobines est au contraire neutralisée : le circuit ne fonctionne plus comme un humbucker complet.

Série ou parallèle dans un humbucker

Le passage d’un humbucker série en parallèle constitue donc une modification intéressante parce qu’elle conserve les deux bobines.

En série, on retrouve généralement le comportement que l’on associe au humbucker traditionnel : davantage de niveau et une résonance plus basse.

En parallèle, le niveau diminue, l’impédance de sortie baisse et la résonance se déplace vers le haut.

Le résultat peut rappeler certains aspects d’un simple bobinage, avec davantage de clarté, mais il reste électriquement et mécaniquement un humbucker à deux bobines.

Il serait donc trompeur de décrire le montage parallèle comme un « faux single coil ».

C’est autre chose.

Et entre deux micros ?

Le même principe s’applique à deux micros physiquement distincts.

Une Telecaster standard utilise les deux micros en parallèle lorsqu’ils sont sélectionnés ensemble.

On peut ajouter un commutateur quatre positions permettant une combinaison supplémentaire où les deux micros passent en série. Ce type de modification est suffisamment courant pour que Fender l’ait intégré sur différents modèles et systèmes de commutation.

Le résultat ne transforme évidemment pas réellement les deux micros en un humbucker unique.

Ils restent séparés de plusieurs centimètres et captent donc des portions différentes de la vibration de la corde.

Électriquement, en revanche, leurs tensions et leurs impédances se retrouvent placées en série.

La distinction est importante : le mode de connexion électrique ne modifie pas l’endroit où chaque micro écoute la corde.

Et l’annulation du bruit ?

Le montage série ou parallèle ne décide pas, à lui seul, si le bruit sera annulé.

Pour obtenir un effet humbucking, il faut que les bobines présentent la combinaison correcte de polarité magnétique et de sens électrique.

Deux micros RWRP correctement associés peuvent donc conserver leur annulation du ronflement aussi bien en série qu’en parallèle.

Inversement, mettre deux micros quelconques en série ne les transforme pas automatiquement en humbucker.

Ce serait pratique, mais la physique refuse encore de coopérer à ce genre de raccourci.

Comparaison

En série, les deux bobines restent actives. L’impédance globale est plus élevée, le niveau de sortie est généralement plus important et la fréquence de résonance tend à descendre. Le résultat est souvent perçu comme plus dense et plus riche en médiums.

En parallèle, les deux bobines restent également actives, mais l’impédance globale est plus faible. Le niveau de sortie diminue généralement et la fréquence de résonance remonte, ce qui donne souvent un résultat plus clair et plus ouvert.

Dans les deux cas, l’annulation du ronflement peut être conservée si les polarités magnétique et électrique des bobines sont correctement organisées.

Ces descriptions restent évidemment générales.

Deux micros très différents, leur position sous les cordes, les potentiomètres, le câble et le reste du circuit peuvent modifier considérablement le résultat final.

Comment commuter série et parallèle ?

Il faut pouvoir modifier plusieurs connexions simultanément.

Pour un humbucker à quatre conducteurs, un interrupteur DPDT suffit généralement à basculer ses deux bobines entre série et parallèle. Le commutateur peut être un mini-switch ou être intégré à un potentiomètre push-pull.

Seymour Duncan publie par exemple un câblage utilisant un potentiomètre push-pull pour effectuer exactement cette opération.

Avec deux micros distincts, le principe reste le même mais le câblage dépend du reste de l’instrument et de ce que l’on souhaite conserver comme autres combinaisons.

Un superswitch peut évidemment rendre les choses beaucoup plus amusantes.

Ou beaucoup moins, selon l’heure à laquelle on décide de sortir le fer à souder.

Et si vous voulez aller plus loin…

Pour deux résistances R₁ et R₂, les relations sont simples :

Avec deux valeurs égales R, on obtient donc 2R en série et R/2 en parallèle.

Ce calcul ne prédit pas à lui seul la réponse d’un micro. Il faut également considérer l’inductance des bobines, leur couplage magnétique, leurs capacités parasites, la charge des potentiomètres et la capacité du câble.

L’ensemble détermine notamment la fréquence et l’amplitude de la résonance. C’est la modification du circuit complet qui explique pourquoi les mêmes bobines peuvent se comporter différemment selon leur connexion.