Amplificateur pour guitare électrique

thumb|Amplificateur Fender au format « stack » (tête + baffle)

Un amplificateur pour guitare est un amplificateur audio spécialement conçu pour la guitare électrique. Le terme abrégé « ampli » désigne communément l'ensemble amplificateur électronique et enceinte acoustique. vignette|Un Mesa Boogie Mark IV, ampli au format « combo ». La partie électronique et le haut-parleur peuvent se présenter en deux éléments distincts, ou être réunis dans un même meuble, construit le plus souvent en bois, recouvert d'un revêtement en vinyle. Quand ils sont séparés, la partie électronique s'appelle une « tête d'ampli », et celle contenant le(s) haut-parleur(s) un « ». L'ensemble constitue un « » (deux corps). Quand ils sont réunis dans un même élément, on parle de « ».

Caractéristiques spécifiques

On ne recherche pas les mêmes qualités de son dans un amplificateur pour guitare électrique que dans un amplificateur audio d'usage général. Ce dernier reçoit un signal électrique bien calibré, que l'on désire amplifier sans en modifier le caractère. Les ingénieurs ont travaillé à diminuer autant que possible les niveaux de la distorsion et du bruit de fond par rapport à celui du signal. Le résultat s'exprime numériquement par le rapport signal sur bruit et subjectivement par des termes comme fidélité — comme dans Haute-Fidélité (Hi-Fi) —, neutralité, transparence.

Au contraire, l'amplificateur de guitare apporte un son spécifique, qui peut n'avoir que de très lointains rapports avec le son d'une guitare acoustique. On ne peut parler alors de distorsion que par analogie avec les autres types d'amplificateurs. Le circuit électronique doit produire un son plaisant d'un point de vue musical ; l'expérience a montré que cela inclut certaines déformations du signal d'entrée, tandis que d'autres sont plutôt préjudiciables.

Un ampli de guitare électrique doit présenter donc une impédance d'entrée élevée pour s'adapter à celle des « micros » pour guitare. Le signal de ces capteurs est limité en largeur de bande aux fréquences produites par l'instrument : la fréquence fondamentale du mi de la sixième corde (bourdon) en accord normal est environ , le partiel harmonique 5 de la note la plus aigüe se trouve aux alentours de .

L'écart d'amplitude électrique entre une corde pincée doucement et un accord de six cordes brossé énergiquement avec un médiator est bien supérieur à celui traité par des amplificateurs audio traditionnels. Avec ces derniers, chaque note ou accord commence avec une crête d'amplitude élevée et décroît ensuite lentement jusqu'à se perdre dans le bruit de fond. Les amplificateurs de guitare modifient cette dynamique. Alors que les amplificateurs d'usage général conservent la dynamique d'un signal (s'il reste dans certaines limites), les amplificateurs de guitare visent à traiter musicalement une amplitude quelconque.

La préférence des guitaristes s'est orientée vers des amplis où la transformation du signal s'effectue progressivement, entre la fidélité du « son clair » aux faibles amplitudes et une importante distorsion sur les signaux forts. Cette transformation graduelle de la forme d'onde se traduit par une compression avec changement de timbre, dont un effet généralement apprécié est d'allonger la durée perçue de la note (sustain).

La plupart des amplis de guitare ont des réglages de basses et d'aiguës, parfois un égaliseur à plusieurs bandes. Certains intègrent des effets comme la réverbération artificielle, le trémolo, le chorus, en plus de réglages qui leur sont plus particuliers, comme celui du gain de l'étage d'entrée souvent appelé (surcharge).

Fonctionnement

Le fonctionnement d'un ampli se comprend en le décomposant en quatre étages :

le préamplificateur ; l'amplificateur de puissance ; les effets ; le haut-parleur.

Préamplificateur Le signal issu de la guitare a une amplitude de quelques centaines de millivolts sous une impédance élevée. Le rôle de l'étage de préamplification est d'élever le niveau de ce signal afin d'attaquer, avec une basse impédance, l'étage dit de « puissance ».

Les qualités musicales des diverses technologies de préamplificateur font l'objet de discussions et de débats.

Le bouton de contrôle principal du préamplificateur est son « gain », permettant d'ajuster le coefficient d'amplification appliqué au signal provenant de la guitare.

Overdrive Les amplificateurs pour guitare électrique traitent le signal différemment des amplificateurs audio en général. La dynamique du signal issu de l'instrument est très élevée. Dans l'ensemble, les musiciens préfèrent une prolongation de la note () et la transformation progressive du signal entre la fidélité du « son clair » aux faibles amplitudes et une importante distorsion sur les signaux forts. Dans les sons forts, ils préfèrent certains types de distorsion.

Ces caractéristiques se sont établies dès les débuts de la guitare électrique, avec les premiers amplis dont l'étage préamplificateur était constitué d'une simple triode. Ce montage n'est qu'approximativement linéaire pour les faibles signaux; quand le signal est fort, une de ses parties, positive ou négative, subit une amplification moindre ; ; voir aussi plus bas « Tubes et transistors », .. Cette réduction de l'amplification a trois conséquences :

Le signal sortant n'est pas identique au signal entrant (ce qui, dans un amplificateur électronique d'usage général, s'appelle distorsion) ; La différence d'amplification entre la partie positive et négative, obtenue avec une triode attaquée par un signal fort, crée une distorsion où prédomine l'harmonique deux, c'est-à-dire la note à l'octave ; Comme les parties faibles du signal sont plus amplifiées que les parties fortes, le son reste fort plus longtemps (sustain).

Les électroniciens ont fait ce qu'ils pouvaient pour éliminer ce qu'ils considéraient comme des défauts, à l'aide de tétrodes et de pentodes, de circuits de contre-réaction, et finalement avec les transistors permettant des circuits beaucoup plus perfectionnés, puisqu'on peut aisément mettre cinq éléments actifs transistors, là où on ne pouvait loger qu'un tube électronique. Mais les musiciens préféraient le son développé pendant les années de prédominance du tube : les ingénieurs électroniciens avaient tort de considérer toutes les harmoniques produites par la distorsion comme également préjudiciables. L'appréciation musicale des harmoniques est différente selon leur rang ; notamment, l'harmonique deux (octave) et ses multiples ne sont pas senties comme gênante. L'appréciation dépend aussi du moment où elles interviennent. Pendant l'attaque, les harmoniques de rang 5 ou 7 sont acceptables ou bénéfiques, alors qu'elles déplaisent dans la suite de la note .

Les fabricants modernes cherchent donc à maintenir les caractéristiques positives des amplis à triode, tout en essayant de réduire les aspects négatifs de formules anciennes, dans la mesure où c'est possible.

Lorsqu'à un étage quelconque de l'ampli, l'amplitude du signal entrant est au-delà de la plage où le circuit peut le transmettre d'une façon approximativement linéaire, et que la différence s'entend, on parle d' « overdrive » (surcharge), par opposition à « son clair », lorsque la différence est peu sensible à l'oreille.

Un réglage d'« overdrive » peut impliquer des transformations du son tout à fait différentes de la déformation d'un signal fort par une triode. En effet, la surcharge d'un circuit actif fait apparaître diverses causes de non-linéarité.

Tonalité L'étage de préamplification d'un amplificateur pour guitare comprend généralement un contrôle de tonalité, avec quelquefois un simple réglage d'aigües, mais plus couramment désormais un correcteur à trois réglages : grave-médiums-aigus (TMB, pour treble-mid-bass en anglais). Ces réglages sont passifs dans les amplificateurs à tubes comme dans la plupart des amplificateurs à transistors d'un bon niveau, et n'ont pas de limite précise, ce qui fait qu'agir sur les médiums influence un peu le niveau des graves et des aigus par exemple.

Le circuit d'égalisation « classique », décrit ci-dessus, peut être complété ou remplacé par un circuit paramétrique ou semi-paramétrique sur certains amplificateurs (c'est fréquemment le cas des amplificateurs pour basse électrique).

Certains modèles offrent, en plus de ces contrôles d'usage général, des réglages spécifiques : contrôle de « présence », influant sur les fréquences vers ; contrôle de « résonance », influant sur une bande dans les basses fréquences ; commutateur « » (brillant), influant sur les fréquences hautes du spectre de la guitare () ; contrôle de « contour », influant sur les fréquences du spectre de la guitare situées juste au-delà de la fondamentale de la note la plus aigüe () et permettant de les atténuer, donnant un son plus « creusé », ou de les augmenter, donnant un son plus « médium ».

Sélection de canal Certains fabricants proposent des amplis construits avec plusieurs préamplificateurs indépendants, dits « canaux », que le musicien peut sélectionner, sans s'arrêter de jouer, grâce à un pédalier, comme un organiste peut changer les jeux de son instrument. Cela permet de changer la couleur, le niveau de distorsion, l'égalisation, et le niveau sonore, en fonction des contrôles intégrés à chaque canal.

La configuration la plus commune sur le marché comporte deux canaux : canal « faible gain » permettant d'obtenir des sonorités claires ou légèrement distordues ; canal « haut gain » : permettant d'obtenir une forte distorsion.

La notion de « canal » est à ne pas confondre avec la notion de « niveau de gain ». En effet, certains amplificateurs mono-canal disposent de plusieurs niveaux de gain commutables via un pédalier, mais restent néanmoins des amplificateurs mono-canal car le même circuit et la même égalisation sont utilisés par les différents niveaux de gain.

Certains constructeurs d'amplificateurs proposent une version de leur préamplificateur en « élément séparé ». Ce type de préamplificateur doit typiquement à être raccordé à un amplificateur de puissance, ou à l'entrée « ligne » d'un amplificateur pour guitare. D'autres configurations sont possibles, comme le raccordement via l'entrée « instrument » de l'amplificateur, lui apportant ainsi des possibilités de réglages supplémentaires. Un préamplificateur séparé, à proximité de l'instrument, permet d'éviter l'atténuation des aigües dans un câble long.

Amplificateurs à modélisation Dans un amplificateur de guitare à modélisation, le signal analogique issu de l'instrument est converti en numérique, ce qui permet de le traiter en profondeur et de remodeler son timbre et sa texture afin d'imiter les caractéristiques d'amplificateurs guitare célèbres. Un processeur de signal numérique comme celui d'un ordinateur effectue les calculs nécessairesPour un exposé détaillé et technique, lire .

Les musiciens qui souhaitent disposer de plusieurs sons d'amplificateurs différents de bonne qualité (ce qui nécessiterait de disposer de plusieurs amplificateurs traditionnels), et pour qui l' « authenticité » d'un son purement analogique n'est pas la priorité utilisent volontiers un amplificateur à modélisationLes amplis à modélisation par Judge Fredd..

Amplificateur de puissance

L'étage de puissance transforme le signal issu du préamplificateur en un signal d'amplitude suffisante et d'impédance suffisamment basse pour contrôler la vibration des haut-parleurs.