Réveillez vos haut-parleurs !

Qu’il s’agisse de sonoriser une pièce ou simplement d’ajouter du son à un système embarqué, la réalisation simple d’un amplificateur de puissance peut s’avérer utile. J’ai réalisé cet amplificateur avec comme idée de départ le pilotage de 4 haut-parleurs encastrés de 4 W. Vu la qualité des HP à ma disposition, je n’avais pas besoin d’un ampli Hi-fi à tubes et d’un DSP 40 canaux ! C’est pourquoi ce montage s’attache avant tout à la simplicité de réalisation qu’à la qualité acoustique obtenue. N’oubliez jamais : un ampli haut de gamme ne pourra s’exprimer qu’à travers des HP de qualité. Inversement, les meilleurs HP ne pourront que transmettre l’énergie fournie par l’ampli ; si celui-ci est trop faible, le son produit sera de mauvaise qualité et distordu ! Donc pour mon montage : simplicité, puissance raisonnable et qualité correcte.

Le LM4780 — Le cœur du montage

Le temps des amplis à lampes est révolu (sauf pour le haut de gamme) ! Place aux composants intégrés, pour le plus grand bonheur des amateurs d’électronique. En effet, il n’a jamais été aussi simple de réaliser un amplificateur audio capable de performances honorables. On trouve aujourd’hui des amplificateurs de puissance intégrés capable de fournir plus de 100 W de puissance en sortie, sans ajouter de circuits annexes compliqués et tout en garantissant des caractéristiques acoustiques honorables. Le LM4780 de Texas Instrument est l’un d’entre eux.

Disponible en boîtier 27 broches TO-220, le LM4780 est un amplificateur double 2x60W optimisé pour l’amplification des signaux audio (moins de 0.5 % de distorsions harmoniques sur la bande audible). Il est conçu pour fonctionner avec deux rails d’alimentation symétriques. Le boîtier est prévu pour être monté sur un (gros) radiateur. Pour le reste, il se comporte comme un ampli op traditionnel : monté en ampli non-inverseur avec un gain fixé par la résistance de contre réaction. Les HP branchés directement sur les sorties et les signaux audio appliqués aux entrées non inverseuses. Il faut juste s’occuper en plus des deux entrées de MUTE : pour diminuer le clac produit dans les HP à la mise sous tension, il est possible d’ajouter une cellule RC qui ôte le MUTE quelques instants après la mise sous tension, quand le circuit est stable.

L’alimentation

Nous parlons ici de réaliser une alimentation continue symétrique +/- 30V capable de passer 120 W ! on oublie tout de suite les régulateurs de tension. Même les meilleurs modèles à découpages sont loin de remplir ces conditions. On en revient donc aux fondamentaux :

• Un transformateur torique double secondaire
• Deux redresseurs à diodes
• Des grosses capacités de lissage

Attention : ce montage s’alimente directement en 230Vac ! Il convient d’ajouter un dispositif de protection en amont du transfo. Cependant, celui-ci constitue une magnifique charge inductive, donc un appel de courant énorme à la mise sous tension. Prévoyez en conséquence une protection adaptée : disjoncteur thermique ou fusible d’accompagnement moteur… Un simple disjoncteur 2A magnétothermique tombe à chaque mise sous tension.

Le schéma

Ce schéma s’inspire plus que fortement de celui fourni dans la datasheet du composant. Un détail cependant : les deux résistances entre les entrées audio et la masse ! Elles évitent aux entrées de rester en l’air quand la prise jack est débranchée. Autrement, elles récoltent tout le bruit ambiant et le bruit amplifié passe dans les HP… Cependant, elles ne doivent trop charger la sortie son du périphérique branché en amont.

Conclusion

Le LM4780 tient ses promesses ! Quand la doc annonce 120 W, ils semblent atteignables. Le résultat est bluffant pour un si petit composant. Il se comporte aussi bien qu’un ampli Hi-fi traditionnel pour piloter des enceintes 8Ohms, même si les sonorités sont différentes. Attention, si vous branchez dans haut parleurs trop faible impédance et trop faible puissance, vous risquez de leur dire adieu : j’en ai perdu 2 lors des essais… Rassurez-vous, ils pas eu le temps de souffrir…