Mais bon sang, c’est quoi le Bias ?

Les compères Brosset et Fondanèche en donnent une solide définition dans leur « Dictionnaire d’électronique » millésime 1969 :

Polarisation d’un tube ou d’un transistor : Création d’un point de repos, obtenu par l’emploi d’une ou plusieurs sources d’alimentations extérieures et de résistances. Les circuits de polarisation automatique de cathode évitent l’emploi d’une source extérieure.

Très bien, mais pourquoi « bias » alors ? Une simple histoire de vocabulaire. Pour faire simple on dira que polarisation = bias. Merci les anglicismes.

Vous êtes toujours là ? Tant mieux car c’est maintenant qu’on va attaquer. Et c’est juste en dessous de ce superbe schéma Fender des années 50.

Fender® Bassman 5B6 avec son circuit « cathode bias » en rouge

Difficile de s’y retrouver parfois, mais restons simple : le réglage de bias permet de « régler » le courant qui traverse une lampe au repos (pas de signal audio). Il permet de régler le fonctionnement d’un tube de manière optimale. En effet, les lampes sont des composants électroniques plutôt complexes et leur fabrication, sur des machines bien à l’ancienne, entraîne des différences entre chaque tube. C’est pourquoi, dans un montage possédant deux, quatre ou six lampes il faudra utiliser des tubes « appairés » (« matched » en anglais).

Ce sont des lampes qui ont été triées par le fabricant, le revendeur ou un technicien en fonction de leur caractéristiques, celles ci doivent êtres identiques car on fait fonctionner les tubes par paires similaires (dans la plupart des cas).

C’est pourquoi il faut régler ce fameux bias selon la ou les lampes utilisées dans votre amplificateur.

Mais j’ai entendu dire que certains amplificateurs avaient ce genre de réglage et d’autre pas… je m’y perds !

Aucun soucis, on va expliquer tout ça en douceur !

Il existe plusieurs types de montages dans les amplis :

Le Cathode Bias : de par son montage, le tube est biasé automatiquement. Pourquoi cathode ? Car on vient ajouter des composants passifs au niveau de la cathode du tube pour lui permettre de fonctionner de manière optimale.

Le Fixed Bias ou « Bias Fixe » : comme son nom l’indique, on vient appliquer une tension fixe sur la lampe afin de la faire fonctionner correctement. En général, le circuit de l’amplificateur produit une tension négative de plusieurs dizaines de volts que l’on peut régler à l’aide d’un potentiomètre. D’où « régler le bias ». Cette tension est ensuite appliquée aux tubes. Parfois, le réglage n’existe pas, et la tension n’est pas réglable. L’ajout d’un potentiomètre de réglage est un plus non négligeable !

Mais alors, je veux changer mes lampes sur mon ampli, comment savoir si je dois faire régler le bias ?

Le mieux est de faire appel à un technicien compétent qui saura vous indiquer de quel type de montage votre amplificateur est équipé.

Le circuit (en rouge) d’un « fixed bias » dans un Fender Deluxe Reverb

Si je résume bien, mon technicien vient de me dire que mon ampli est en « Cathode Bias », je peux donc changer les lampes moi même ?!

Bien sûr, mais il faut bien faire attention à utiliser des tubes appairés (voir plus haut dans l’article), sans quoi votre ampli ne fonctionnera pas correctement et vous risquez de le ressentir dans le son ainsi que dans la durée de vie de vos lampes.

En passant par un technicien, celui-ci pourra directement mesurer la polarisation de votre tube et corriger, si nécessaire, la valeur de la résistance dans le circuit de la cathode afin d’obtenir un point de fonctionnement idéal.

C’est noté ! J’ai lu sur internet une technique pour venir régler son bias quand on est face à une ampli en « Fixed Bias ». Alors apparemment, il faut venir mesurer la tension anodique avec le bout de sa langue, et si mes poils de nez frisent, le bias est correctement réglé !

ATTENTION ! Un amplificateur à lampes est une appareil électronique dangereux : pour alimenter les tubes on utilise des tensions capables de vous mettre une bonne tarte dans la figure et voir même de vous tuer (Vraiment. Sans blague.).

On ne va pas se mentir, il faut le marteler : ne mettez jamais vos mains dans un appareil à lampes sans être sûr à 100% de ce que vous faites ! Il existe des tas de techniques et d’astuces pour régler votre amplificateur par vous même, certaines tout à fait justes, d’autres complètement folles et dangereuses ! RIEN ne peut remplacer le verdict et l’expérience d’un technicien chevronné ! Prenez soin de vous.

Hé bien j’ai compris la leçon ! Promis je ne bricolerai pas dans mon amplificateur ! Juste une question, pour les tubes de préamplification (12AX7, 12AT7…) Faut-il faire régler le bias ?

C’est inutile, ces tubes sont polarisés de manière automatique dans nos amplis et même si un problème survenait sur ces types de tubes, on serait bien loin des limite critiques que l’on peut rencontrer avec les lampes de puissance.

Ah ils sont montés en « cathode bias » !

Exactement ! Les tubes de préamplification, ainsi que les tubes redresseurs ne demandent aucun réglage. En revanche, à chaque changement des lampes de puissance, sur un fixed bias il convient de faire vérifier le réglage du bias et par la même occasion, si le technicien est consciencieux, les résistances d’anode et de grille des tubes qui ont une fâcheuse tendance à mal vieillir.

J’ai entendu parler de bias « froid » et de bias « chaud »

Absolument, ce sont deux réglages différents qui feront sonner l’amplificateur de manière différente. Cette différence est subtile et il vaut mieux régler le bias de manière optimale, pour permettre une bonne tenue dans la temps des lampes !

Merci pour ces précisions et à bientôt pour de nouvelles aventures dans le monde des tubes électroniques !

Pas de soucis, on aurait pu rentrer dans les détails sur la dissipation, les droites de charges avec de jolis graphiques et bien plus encore, mais il n’était pas question de faire fondre son cerveau tout de suite !

  • Références :
    • E.Aisberg. La radio ? Mais c’est très simple ! Éditions Radio 1972
    • W. L. Everitt. Cours fondamental de radio et d’électonique. Éditions Radio. 1965
    • P.Dieleman. Elektor. Théorie & Pratique des amplificateurs audio à tubes. 2005
    • R.Brosset P.Fondanèche. Dictionnaire mémento d’électronique. Éditions Dunod. 1969
  • Et pour aller plus loin, direction The Valve Wizard