EDITO JUIN 2013

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Rice & Kellogg : dessinez-moi un haut-parleur. Le troisième Ohm.


Et un de plus !

Cette fois-ci nous attaquons un de nos domaines de prédilection et de collection : la radio dans tous ses états.

Il est toujours rare de tomber sur des objets d'avant-guerre présentant un intérêt certain dans les domaines techniques et historiques de la radio-électricité.

C'est le cas pour cette recherche d'un poste Philips type 2601 dont la fabrication remonte à la fin des années 1920 et qui présente des caractéristiques intéressantes pour l'époque quant au développement et à la mise en fabrication industrielle des récepteurs de radio - T.S.F.

Et surtout une implication dans l'audio de toute première génération.


Vues supérieures du Philips 2601 :
A gauche, cadran étalonné et boutons de réglage volume et sensibilité (polarisation HF).
A droite, le commutateur de gammes d'ondes et d'arrêt / marche, PU.


La firme Philips fabrique et commercialise une première radio dès 1927 (modèle 2501) et va très rapidement passer à une création de nombreux modèles en cette fin des années 1920 ; création qui ne va cesser d'augmenter entre les deux guerres et bien après ...

Le secteur alternatif "lumière" s'étend en France jusque dans les campagnes.
Pendant cette phase de transition, des adaptateurs secteur apparaissent pour les postes radio encore alimentés sur batteries et équipés de lampes basse consommation spécifiquement développées pour ces appareils.
Dans ces mêmes années, on trouve également des récepteurs prévus pour un secteur 25 Hz au lieu de 50Hz, le "25 périodes" étant choisi pour l'éclairage, à l'instar du cinéma, en limite du seuil de la persistance rétinienne.

Plusieurs constructeurs français ne survivront pas au progrès du secteur alternatif, n'ayant pas pris le virage à temps ; éternel recommencement ...

Philips vend par ailleurs ses nouvelles lampes à prix d'or pour tous les autres fabricants européens.
Pourtant d'autres marques comme Telefunken et Grammont mettent sur le marché les équivalences des tubes Philips série "Miniwatt".
Les classifications des tubes européens et américains sont inexistantes et Philips nomme ses nouvelles lampes suivant sa propre codification.

Le cinéma sonore fait également ses débuts à cette même période avec les développements de reproduction acoustique - amplificateurs, haut-parleurs - nécessaires à sa mise en œuvre.

L'enregistrement phonographique sur disques 78 tours possède un catalogue déjà très important (Gramophone, Odéon, Polydor, Columbia, Pathé, …), les premiers enregistrements électriques commercialisés datant de 1926 (pick-up magnétique General Electric dès 1925).

Les artistes qui enregistrent dans tous les genres musicaux sont nombreux et les critiques fusent déjà quant à la technique et aux interprétations ... (voir quelques morceaux choisis en fin d'édito).

La conjonction de ces trois domaines va aboutir rapidement et par nécessité à des avancées majeures dans les domaines technologiques :

- Tubes électroniques : développement des penthodes et augmentation des puissances délivrées,
- Conception électronique : haute fréquence et basse fréquence audio,
- Reproducteurs électro-acoustiques : cellules pick-up magnétiques et haut-parleurs.

La qualité et la simplicité de mise en œuvre des récepteurs radio, le confort d'écoute, la puissance, deviennent des points majeurs dans les campagnes publicitaires ; il est grandiose de passer de 3 Watts à 6 Watts (avec 10% de distorsion) pour un poste de radio !

La contre-réaction, appliquée systématiquement de nos jours, est inexistante, et les travaux de Bode ne seront mis en application qu'à la fin des années 30.

La présence d'un phono électrique associée à la réception radio est encore un luxe et d'autres marques que Philips, telles Thorens, Braun, Pepertuum Ebner, Garrard, proposent déjà des "platines disques" extérieures à brancher sur un poste radio.


Publicité pour Garrard (1931).


A gauche, publicité pour Pepertuum Ebner (1930).
A droite, platine Philips type 2950 équipant le meuble de luxe Radio-Phono 670A (1932).



Philips dispose d'un puissant laboratoire de physique et de radioélectricité.

La recherche et le développement en sont donc facilités et l'industrialisation ne souffre pas d'à peu près :
il suffit de lire les différents bulletins techniques de la firme, étudier les schémas et nomenclatures, parcourir les manuels de service, suivre la création de nouveaux modèles de lampes en haute et basse fréquence, comprendre leurs installations professionnelles et haut-parleurs de l'époque.


Schéma du Philips 2601 et extrait de la nomenclature avec prix. Document de service de 1931.

En 1934, la firme européenne est d'ailleurs qualifiée de "rouleau compresseur" dans plusieurs journaux spécialisés français, tant ses moyens industriels et marketing sont importants et imposants.

Cette même année, elle réalise une enquête auprès de 9000 utilisateurs de postes de T.S.F. dans toute la France :
Sur cette base statistique, 70 % de la population française est alors équipée de postes fabriqués par Philips et 94% connaissent la marque !


Documents originaux Philips (Septembre 1934). Revue publicitaire et documents destinés aux revendeurs en France.
Un "pack" de publicité est proposé à chacun sur simple demande, pour développer les ventes ...


Le modèle Radio 2601 (conception 1928-29 - première diffusion commerciale 1930) résume une partie de ces points et est particulièrement intéressant.

Il est le premier poste "complet" de radio : c'est-à-dire un appareil entièrement autonome puisque disposant d'un récepteur radio avec un haut-parleur intégré.
Les précédents récepteurs sont associés à un haut-parleur extérieur.
Il est moderne puisqu'il permet le branchement sur tous les secteurs alternatifs en Europe occidentale, et dispose d'une entrée Phono.
Il est monté dans un meuble console avec des parois en plastique marbré spécifique à la marque dit "vanherite".

Son prix est très élevé : 6500 Francs, à rapporter au salaire moyen de l'époque qui est de 600 Francs environ par mois pour un employé.

Caractéristiques :
2 gammes d'ondes :
Grandes Ondes : 1000-2000 mètres
Petites Ondes : 200-600 mètres
Pas de gamme d'ondes courtes, très peu usitée avant 1935.


Les deux blocs constitutifs du Philips 2601 : à gauche, haute fréquence et détection.
A droite, basse fréquence et alimentation.


L'amplification est directe, à savoir qu'il n'existe aucun changement de fréquence comme sur les récepteurs d'aujourd'hui : le signal d'antenne haute fréquence est fortement amplifié (sensibilité) par 2 tubes E442 ; la sélectivité dépend donc uniquement du type de couplage inter-étages et de la qualité des filtres d'accord associés.
Ce principe nécessite des condensateurs de très faible valeur, toujours critique en application dans un montage.

La détection par courbure de caractéristique de plaque est confiée à une triode E424 qui sert également de pré-amplificatrice.
La liaison avec la penthode finale de puissance (C443 ou mieux E443) se fait par un transformateur et non par un circuit classique résistance-condensateur.
On retrouve ce même principe de liaison dans beaucoup d'amplificateurs professionnels de l'époque. La liaison RC n'apparait que plus tard.
Le principe est donc ancien et est lié aux caractéristiques des tubes à chauffage direct, nécessitant une polarisation isolée grille-filament/cathode.

Le transformateur final de sortie BF est fixé sur la plaque inférieure du châssis, à côté du haut-parleur.
Le câblage est réalisé en fils semi-rigides avec un gainage parfait et une finition avec fourreau en bakélite aux terminaisons donnant un caractère très professionnel.



Le redressement de la haute tension est assuré par une valve 4 Volts à chauffage direct type 506 (RGN 1054 de Telefunken dans notre poste).

Tous les tubes sont performants à 75% des caractéristiques après 85 ans …

Le sélecteur des gammes d'ondes fait office de commutateur secteur, arrêt en position haute.
Par sécurité pour l'utilisateur trop curieux, le secteur est mis hors service dès qu'un battant de porte arrière est ouvert !
Un plomb - d'origine lui aussi et visible sur la photo du bloc alimentation - indique la commutation sur le secteur 225 Volts. Philips se protège ainsi contre tous les risques de fausse manipulation par l'utilisateur ; toute intervention, même minime, doit donc passer par un revendeur agréé …
Une douille banane permet le raccordement complet du châssis à la terre.

L'amplification directe sera progressivement abandonnée par Philips au milieu des années 30, le nombre de stations à recevoir augmentant et le type de réception " Super Inductance " ne permettant plus une sélectivité et une sensibilité suffisantes.

La pièce maîtresse qui suscite notre intérêt audio :
Le haut-parleur électrodynamique, le premier de Philips dont la conception remonte à 1928, est une très belle pièce de diamètre 27 cm et dont le poids atteint 5,5 kg !



Il se compose :
- d'un pied support incliné pour une diffusion sonore vers le haut du meuble ; l'embouchure du haut-parleur est en contact avec un carton préformé faisant amorce de pavillon,
- d'un cylindre aimanté positionné dans un berceau en fer qui assure la fermeture du champ magnétique,
- d'une membrane granuleuse en feuille mixte papier et aluminium. Elle est peu rigide et fractionne rapidement.
L'aimantation est donc "permanente" ; contrairement à ses concurrents de ces mêmes années, Philips maintient ce principe en dehors de toute aimantation de fer doux assurée par une bobine et servant également au filtrage de la Haute Tension.

L'entrefer est finement usiné pour l'insertion de la bobine mobile.
" Mobile " … si l'on peut dire, car comparée à nos haut-parleurs actuels elle est fortement plaquée contre le noyau.
Les déplacements sont donc très faibles, même en basse fréquence, ce qui augmente le rendement aux fréquences moyennes, avec une pointe de résonnance marquée sur la voix vers 1KHz.

Ce haut-parleur électrodynamique à aimant permanent est un grand progrès pour l'époque.
Il est du même principe que le haut-parleur Rice-Kellogg (1925) qui sera utilisé pour l'équipement des premières grandes salles de cinéma sonore.


A gauche, haut-parleur électrodynamique (Rice-Kellogg) de la Thomson-Houston (a), montage sur diffuseur plan (b) et fader de réglage (c).
A droite, le plus puissant amplificateur de cinéma Gaumont délivrant 150 Watts modulés !!!
Tubes alimentés sous 600 Volts plaque par redressement oxy-métal.
En bas, batteries de condensateurs avec les redresseurs oxy-métal, puis atténuateur de sortie (fader) des haut-parleurs.
Documents Léon Eyrolles (Librairie de l'Enseignement Technique - Paris 1930)


Ces haut-parleurs sont montés en baffle plan ou en pavillon exponentiel.
La puissance nominale pour sonoriser une salle de 1000 personnes est fixée à 10 watts dans les catalogues professionnels : 2 à 6 haut-parleurs de même type sont alors utilisés.
Pour l'amplificateur Gaumont ci-dessus, il est noté que "la puissance nominale est de 150 watts, mais en réalité seuls 7 watts sont utilisés pour un niveau correct dans la salle". Sans commentaires !

Les haut-parleurs de grave sont généralement associés à des chambres de compression type Western Electric ou Decaux pour la partie médium-aigue.


1930 - Documents d'époque (Western Electric).
A gauche, détails des pièces principales d'un moteur Western Electric type 555.
Enceintes à pavillon replié équipées avec ce même moteur et disposées derrière l'écran.


A noter enfin que notre haut-parleur Philips équipe également l'enceinte acoustique séparée de référence 2113 dite "le Martien".

Ce haut-parleur ne produit aucun son au premier essai et nécessite donc d'être démonté pour inspection et test complet.
Après libération du saladier et de ses 4 vis rouillées, la bobine fait apparaître un frottement majeur dans l'entrefer dû à un fort décentrage : le fil est à nu et l'émail isolant inexistant en certaines zones.



L'intérieur du support en bakélite montre des déformations liées à un échauffement majeur de la bobine et au stockage prolongé.
Du travail en perspective avant une première écoute …

La bobine n'est pas coupée (ouf !) et indique une résistance de 20,8 Ohms, valeur conforme au nombre de tours. L'isolation entre spires est donc sauvegardée, l'écrasement avec court-circuit n'ayant pas eu lieu lors du frottement.
Dans le cas contraire, le re-bobinage était nécessaire avec décollage spire à spire à l'acétone …

La rectification interne du fragile support en bakélite est faite finement avec du papier de verre jusqu'à la disparition des déformations et l'obtention d'une bonne concentricité (travail sous binoculaires).

Le support est légèrement rigidifié et les craquelures sont colmatées avec une colle cyanocrylate.
La partie externe du bobinage est nouvellement protégée par un vernis haute température pour tenue dans le temps à l'intérieur de l'entrefer.

Le point de remontage est critique car l'entrefer est étroit et la bobine plutôt longue (15 mm) pour un rendement maximal dans le flux magnétique.


Plaque de champ, entrefer et noyau avec la vis de centrage ; Membrane remontée avec ses feeders.

Le centrage, à l'aide de la vis de blocage du cône, est réalisé à basse fréquence, le niveau acoustique optimal étant alors mesuré avec un microphone étalon.
Un balayage est ensuite effectué sur toute la bande audio.
Le dernier test est fait en vraie grandeur avec voix et instruments pour valider la qualité du centrage et l'absence de vibrations parasites en mode harmonique (message musical complexe). Vient ensuite le serrage définitif du saladier, mais sans excès pour éviter toute déformation.

Ecoute de cette belle pièce de 1928 :
Conformément aux mesures (en champ libre), les 2 premières octaves sont quasi inexistantes. On démarre sur le haut-grave vers 100Hz pour monter ensuite jusqu'à 3 KHz avant fractionnement. Puis petite pointe d'aigu vers 8 KHz redonnant un peu d'équilibre à l'ensemble.
L'écoute sur de la musique " moderne " est somme toute agréable, les voix étant mises en avant mais non agressives. Le remplissage acoustique de la pièce d'écoute est surprenant.
Autre essai : l'association avec un tweeter à haut rendement permet d'obtenir un son de très bonne qualité en limitant la projection du médium par ajustement de la phase électrique entre les deux haut-parleurs.

Continuité de la restauration :

Ce poste comporte 2 blocs séparés : un bloc haute fréquence pour la réception et un bloc alimentation + basse fréquence.
Certaines vis fixant les blindages sont noyées dans la résine. Là encore, Philips se protège contre tout démontage intempestif pour laisser ce soin aux réparateurs officiels …
La lecture du schéma fait clairement apparaître une identité avec le poste Philips type 2511 de 1929.
En termes d'optimisation des coûts, Philips conjugue finalement deux éléments séparés en un seul mais avec une possibilité de vente à prix élevé grâce au beau meuble console ….

La restauration finale consiste à mesurer unitairement toutes les résistances et à remplacer tous les blocs de condensateurs par des éléments modernes à haute fiabilité 105°C, suite au confinement interne.

Après remplacement de ces composants, la mise en tension s'effectue progressivement. Les tensions aux points critiques sont mesurées pour vérifier la conformité : transformateurs, haute tension, tensions anodiques, tensions grilles.
Les polarisations hors tolérances sont ajustées par le remplacement des résistances défectueuses, l'élément étant physiquement maintenu pour conserver l'historique de chaque pièce.

Petite modification : afin de vous faire écouter différemment cet ensemble, un discret commutateur est ajouté pour pouvoir utiliser ce poste de radio comme amplificateur seul à partir d'une source CD.

Philips RADIO 1929 contre Philips CD 1979 …

Une telle écoute est forcément à découvrir - sur rendez-vous - chez AUDIO MUSICAE !


Petites pages du "vinyle" (gomme laque) vers 1930 ; données issues des revues professionnelles de l'époque.
Un pick-up de "Haute Qualité" est considéré reproduire la gamme de fréquences 50 - 8000 Hz.
La gamme de fréquences reproduites par un pick-up magnétique à "Haute Fidélité", exemple Hill & Dale de la Western Electric ou Garrard, s'étend de 40 Hz à 9000 Hz à +/- 2dB.


Exemple de corrections passives pour linéarisation d'une cellule magnétique RCA.
(Document technique, Editions Chiron - 1930)


La gamme dynamique est portée à 45-50 dB, par rapport aux 25-30 dB antérieurs.
La tension de sortie moyenne d'une cellule magnétique est de 1.8 Volts.

Le poids du bras plus cellule magnétique est compris entre 150 et 200 grammes.
La force d'appui, suivant la construction du bras et le diamètre de l'aiguille, varie de 30 à 60 grammes en fond de sillon.

La Société du Gramophone édite une série de 15 disques tests de fréquences, gravés de 25.5 Hz à 8460 Hz.

La position du point optimal de pivotement (angle d'erreur minimal sur toute la trajectoire utile du sillon) est calculable géométriquement et identique à celle donnée pour le phonographe par le grand savant Louis Lumière.
L'inclinaison normale de la cellule dans le plan vertical (angle d'attaque) est de 50 à 55 degrés.


Système professionnel de gravure 78 tours en 1930.
Au centre le burin graveur électromécanique, le tuyau vertical de soufflerie chassant les copeaux.
A gauche le microscope de contrôle.
A droite la manette d'embrayage sur le début de sillon.




Ingénieur du Son en 1930.
"Le Sound-man assis devant son pupître de contrôle a l'oeil fixé sur les aiguilles des appareils de mesure qui lui indiquent la profondeur de la modulation correspondante à l'intensité d'enregistrement".
Document Léon Eyrolles (Librairie de l'Enseignement Technique - Paris 1930)



Tendres extraits de Monsieur René Dumesnil - Critique musical - 1931
Columbia - Il faut féliciter cette maison de nous avoir donné, dès 1928, une Carmen complète en quinze disques sous la direction de Monsieur Elie Cohen.
Quelques passages comme le "Trio des cartes", le quintette du deuxième acte, le finale, sont certainement parmi les meilleures productions phonographiques actuelles.

Odéon - Tannhaüser : ici encore le disque Odéon de Madame Lotte Lehmann est le mieux enregistré. Cependant, il est regrettable que l'on ait coupé 24 mesures pour faire tenir l'enregistrement sur un petit disque de 25 cm !

Gramophone - a publié une série de disques de Monsieur Sacha Guitry et de Madame Yvonne Printemps.
Comment résisterait-on à tant de séduction, à tant de charme ?
Il faudrait beaucoup de réflexion, et presque de la mauvaise grâce, pour analyser son plaisir et reconnaître qu'il n'est pas toujours de la qualité attendue.
La musique de Reynaldo Hahn est chantée par Mme Yvonne Printemps d'une voix fraîche comme son nom.
La musique d'Offenbach lui réussit moins : l'air de La grande Duchesse de Gerolstein est médiocrement interprétée par elle.

Pathé - Les grandes voix françaises : c'est une anthologie des poètes contemporains, dits par eux-mêmes et enregistrés électriquement sous la direction de Monsieur André Rivoire.
C'était un progrès à prévoir, et c'était, depuis trente ans, un progrès prévu.
Mais est-ce un progrès ?
Le disque est impitoyablement fidèle, comme l'objectif, et l'on distingue que l'un parle du nez, l'autre zézaye comme un bébé, le troisième est rempli d'amoureuse tendresse ... N'importe, c'est très amusant et l'on voudrait que l'album de ces douze disques fût suivi par d'autres car ces douze là ne sont pas toute la poésie ...

Pathé - Marie Dubas a fait le succès de plusieurs revues chez Mayol et au Casino de Paris. C'est qu'elle brûle les planches et sait communiquer à toute une troupe, à toute une salle, son entrain de gavroche déchaîné.
Elle possède l'art de tout dire, j'allais écrire "avec grâce", mais c'est mieux que celà : la grâce d'une vedette de revue n'est pas la même que l'on attend d'une héroïne de Mozart.
Evidemment, il faut de l'abatage et de la franchise qu'on ne trouverait point chez une petite fille dont on coupe encore le pain en tartines.
Mais ce ton déluré, qui s'aventure parfois jusqu'à la gauloiserie, seule Marie Dubas en possède le don. Et toujours il la retient au moment périlleux.

Odéon - C'est cette maison qui publie les disques de Damia. Elle incarne la fatalité qui pèse si lourdement sur les humbles et prète un accent tragique à ces textes, qui le plus souvent, doivent tout à leur interprète.
Mais je ne sais si malgré la perfection des enregistrements de cette maison, elle est bien toute entière dans les disques ?

Odéon - Quelques semaines après que Mistinguett chanta Valencia dans une revue du Moulin-Rouge, cet air était repris partout. Vous le retrouverez, toujours plein d'entrain, sur un disque Odéon. Et d'autres encore, de la même marque, vous feront réentendre Ca c'est Paris, Il m'a vue nue, etc ... Toutes ces chansons fameuses dont l'interprétation a fait de la "Miss", la grande vedette du music-hall.
Chanteuse réaliste sous la robe noire et le foulard rouge de la fille, ou bien grande vedette de revues, somptueusement nue sous une parure de perles et de diamants.


Premières pages de la Haute-Fidélité
Mars 1935 :
His Master Voice, récepteur " High Fidelity Radiogram " : push-pull de triodes PX25.

Décembre 1935 :
Scott, récepteur " High Fidelity All Wave Superhet " : double push-pull de triodes 2A3.

Mars 1936 :
Philips " Amplificateur Hi-Fi 17W " : push pull de penthodes AL2.


Musicalement vôtre,

Laurent SCHWARTZ
Ingénieur Electronicien - Ingénieur du Son

L'Autre du Son

© Juin 2013 AUDIO MUSICAE