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Le "humbucker", ou "humbucking"

Le mystère des "PAF"

 

Cette page a été écrite pour éviter au lecteur de croire les billevesées habituelles du Web, souvent propagées par Wikipedia, ou autre vulgarisateur.

Pour l'historique du mythique "PAF", humbucker original inventé par Seth E. Lover (ingénieur chez Gibson), les anglophones pourront consulter http://home.provide.net/~cfh/paf.html , site réalisé par un collectionneur amateur de "vintage".

Ou bien téléchargez le pdf correspondant ----> ici

Originalement, le "humbucker" (ou "humbucking") a été conçu pour lutter contre les parasites d'origine magnétique dont étaient trop sujet les micros P90 de Gibson.

Ces parasites étant souvent liés à des émanations dues au secteur électrique, les fréquences à combattre sont de l'ordre de 50 Hz (en France), à 60 Hz (Aux USA). Ce sont des ronflements (hums).

D'où le nom de "humbucker" ou "humbucking": bloqueur de ronflement.

Les qualités réelles ou supposées des Gibson PAF originaux (Gibson Patent Applied For) sont telles que les prix d'un exemplaire original ont grimpé de façon indécente.

Le mystère s'épaissit!

  • Moi qui ai possédé une Les Paul Custom Gold Top originale de 1957 équipée de ses deux PAF, je suis convaincu de la pertinence du mythe.
  • Mais comme j'ai également équipé une autre gratte de deux PAF originaux, je peux jurer que les micros ne sont pas à eux seuls des garanties d'une sonorité de rêve.
  • Enfin, comme tous les aimants sont fatalement destinés ... à se désaimanter, on peut légitiment supposer que l'engouement actuel pour les "PAF de haute époque" serait dû ... à leur désaimantation progressive.
  • Et comme, de plus, les cordes disponibles dans le commerce en 1957 n'avaient que peu de caractéristiques comparables avec les cordes actuelles, on peut également légitimement supposer que le la qualité actuellement attribuée à un PAF original ne serait finalement dû ... qu'à un hasard providentiel.

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Théorie - Theory

 

I - Circuit magnétique corde-micro

Le principe de fonctionnement du humbucker est le suivant.

Le circuit magnétique de l'ensemble "cordes-aimants-pièces polaires" présente une forme générale en "U".

Si les fuites magnétiques sont faibles, dans l'air les lignes de champ sortant du côté Nord rentrent sans perte de flux du côté Sud.

Et dans le milieux magnétisés, elles vont depuis le Sud vers le Nord.

Mais deux bobines "identiques", enfilées sur l'aimant comme sur le dessin, sont parcourues par le même flux ... mais dans le sens opposé.

NB: il existe deux façons de concevoir une paire de bobines "identiques":

  • soit elles sont strictement identiques, avec le même sens de bobinage,
  • soit elles ne sont que symétriques, bobinées en sens inverse.

Dans les deux cas, les notions de "sens de raccordement" sont inversées.

Et alors, les variations de flux imposées par le mouvement des cordes sont égales mais de sens opposé, ainsi que les forces électromotrices engendrées dans chaque bobine.

Forme généraledu du circuit magétique en "U",

équipé de deux bobines symétriques (à enroulements opposés)

Raccordement électrique en série et opposition de phase des bobines 1 et 2, strictement identiques.

Champ aérien en "U" d'un humbucker
(le champ interne aux pièces magnétiques n'est pas figuré)

La première astuces inventée par Seth E. Lover consiste à raccorder électriquement les bobines en série, mais de sens opposé, pour que les forces électromotrices s'additionnent, au lieu de se retrancher.

En gros, les deux bobines fonctionnent magnétiquement ET électriquement dans le sens opposé, ce qui rétabli le sens global de fonctionnement additif.

Donc, les actions des cordes sur chacune des deux bobine s'ajoutent finalement

 II - Perturbations externes

En revanche (seconde astuce), si une perturbation magnétique extérieure au micro traverse ledit micro, chaque bobine est traversée par le même flux perturbateur, et dans le même sens.

Finalement, les actions de la perturbation externe sur chacune des deux bobine se détruisent par le montage en série et opposition de phase.
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En pratique - Facts

 

La première conséquence est que le humbucking possède grossièrement une sensibilité double de celle d'un "single coil", en additionnant celles de deux bobines.

La seconde conséquence est que les bourdonnement parasites sont atténués, voire quasiment annulés.

Mais d'autres conséquences du montage apparaissent (voir la feuille concernant l'association des bobines):

  1. la self induction d'un seul bobinage y est multipliée par 4, et non par deux comme le croient certains simples d'esprit, à cause du couplage magnétique quasi total des bobines

  2. la résistance interne de l'ensemble est multipliée par deux,

  3. l'inverse des capacité de fuite s'ajoute, et la capacité de fuite est donc divisée par 2.

Pour résumer, on peut dire que, pour deux bobines identiques, en série-opposée, dans un même micro (cas du humbucker usuel):

  • La fréquence de résonance f0, variant comme 1/√LC, est divisée par deux, par rapport à celle d'une bobine seule.
  • La hauteur du "pic", variant comme √LC/R, reste inchangée.
  • L'étalement de la courbe autour du "pic", variant avec L/R, est multiplié par deux.
  • Mais les caractères les plus typiques, qui font le succès du humbucker, sont:
    • réduction des bruits extérieurs et niveau de sortie élevé,
    • une fréquence de résonance relativement basse avec un important étalement de l'activité du "pic de résonance" dans le domaine des fréquences.

 
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Poil à gratter - Itching powder

  Le "humbucker" n'est ni meilleur, ni plus mauvais qu'un "single coil".

D'ailleurs, depuis l'avènement du PAF en 1957, les deux continuent à être produits en grande quantité.

Tout dépend de votre style de musique et de votre type de jeu. 
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Mise à jour, par Jean-Pierre "lbop" Bourgeois ©
 

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