12AX7 ECC83, le grand test.

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lifsebcbien
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C’est depuis quelques années déjà que je m’intéresse aux lampes, celles de preamp en particulier, les 12ax7, pour leur rôle prépondérant dans la réponse de nos amplis favoris. J’ai, comme beaucoup d’entre nous, tâtonné, testé, changé, interverti, essayé les différentes lampes produites actuellement pour me rendre compte que ce n’était pas aussi simple que ça : des lampes d’une même marque ne faisaient pas sonner mon ampli de la même façon même si le timbre global était toujours plus ou moins le même.

De là des interrogations, pourquoi avec une lampe X j’avais une belle dynamique et des harmoniques naturelles extraordinaires par exemple, et avec une autre lampe X, ça sonnait tout terne ?

Je me suis donc documenté sur la chose, consultant des sites spécialisés et interrogeant des experts. La réponse à ma question fut la suivante : les lampes d’une même marque ont des caractéristiques différentes, même issues d’une même production, du même batch, sorties le même jour, et peuvent présenter des valeurs physiques allant parfois du simple au double. Cela s’explique par la qualité des matériaux variable, la jonction des différents éléments, et leur agencement (une distance anode/cathode modifiée de quelques microns fait varier une intensité de courant de plaque de quelques dixièmes de milliampères, tout comme une variation d’angle de l’ordre du centième de degré). Ce phénomène est particulièrement vrai pour les productions actuelles, Reflektor et Shuguang en tête, beaucoup moins pour les productions 50’s, 60’s (l’âge d’or) et 70’s.

Pour quelles raisons ? Tout simplement pour des questions de rendement et d’économie que nos fabricants contemporains placent avant la qualité et la constance de leur production. Dans les années 60, vu le nombre d’appareils en circulation utilisant des lampes, les fabricants se devaient de respecter certains standards de qualité, d’innover, et les plus grands de l’électronique ne pouvaient se permettre d’apposer leur nom sur des tubes de piètre qualité (Telefunken, Philips, Siemens, etc.).
Actuellement, les marchés audiophiles et musicaux ne pèsent pas assez de poids (Les quelques secteurs industriels utilisant encore des tubes et le militaires se fournissant par leurs propres filières) pour que les grands fabricants se repenchent sur leurs process de fabrication. Je tiens à rappeler aussi que les évolutions en matière de réglementation sur l’emploi de certains matériaux et le respect de l’environnement n’expliquent en rien des malfaçons.

Je me suis mis alors en quête d’un lampemètre pour procéder moi-même à mes propres mesures pour voir ce qu’il en retournait en pratique. Seulement, 90% des lampemètres que l’on peut trouver en vente n’indiquent qu’un état « bon » ou « mauvais » d’une lampe en fonction de son émission, émission qui n’est pas connue de l’utilisateur. D’autres lampemètres, moins courants et plus chers, indiquent eux la transconductance (en mA/V ou micromhos), ou « mutal conductance », valeur déterminante pour connaitre l’état et les performances d’une lampe. Seulement, en fonction de leur conception, il est impossible de savoir quelles tensions sont appliquées aux tubes pour connaitre cette transconductance (donc comment savoir si cette transconductance est réelle et de fonctionnement). Certains lampemètres qui proposent l’unique lecture de la transconductance, applique en tension de 200V pour la plaque, ou de -1.3V pour la grille, et donnent donc des mesures qui induisent en erreur car non comparables avec les spec des constructeurs. Je ne parle même pas de ceux qui proposent une lecture de mesure donnant par exemple 95. 95 quoi ?
De plus, une ECC83 peut présenter d’excellentes transconductances sur chacune de ses triodes mais avoir un pouvoir émissif presque nul, la transconductance étant un delta entre deux mesures (j’y reviendrai plus tard). Enfin, d’autres lampemètres, rares, et très très chers proposent la mesure d’une transconductance en fonction des tensions spécifiées par les constructeurs de tubes, mais aussi la lecture du courant de plaque : le top.

Je me suis donc mis en quête. L’essentiel était de connaitre le pouvoir émissif, gros + : de pouvoir effectuer une variation de tension pour mesurer la transconductance, et, cerise sur le gâteau de pouvoir modifier les tensions de plaque et de grille pour effectuer une troisième mesure par triode et obtenir après calcul le gain. Résultat, j’ai trouvé et monté en partie un lampemètre géré par microprocesseur autorisant des variations de tensions de plaque et de grille dans des intervalles cohérents, ainsi qu’une lecture directe du pouvoir émissif (en mA) de chaque triode, ceci, avec une précision avoisinant les 99%.
Possédant un bon stock de 12ax7, le test a donc pu commencer, alimenté par l’arrivée de nouveaux tubes NOS et de ceux d’un ami pour finalement avoisiner les 270 12ax7 testées (il en manque un peu dans le document), à raison de 6 mesures pour chacune (3 par triode) et 5 calculs par tube. Du boulot !


Pour lire le tableau suivant, il faut savoir que, d’après les constructeurs, (son filament alimenté à 6.3V), à 250V et -2V, une ECC83 neuve et en fonctionnement optimale donne au moins 1.2 mA de courant par triode (avec 10 à 20% de tolérance selon certains constructeurs) et au moins 1.6 mA/V en transconductance, toujours par triode, ainsi qu’un gain global théorique de 100. Je reprends le « théorique » des constructeurs car, et vous le constaterez, rares ont les lampes dont au moins une triode atteint 100, et encore plus rares celles dont la moyenne des gains des deux triodes atteint 100.

Datasheets:
Mazda: http://tubedata.itchurch.org/sheets/020/1/12AX7A.pdf
Philips: http://tubedata.itchurch.org/sheets/010/e/ECC83.pdf
RFT: http://tubedata.itchurch.org/sheets/082/e/ECC83.pdf
JJ: http://tubedata.itchurch.org/sheets/163/e/ECC83S.pdf

Les lampes testées proviennent de sources différentes, par exemple les JJ testées viennent de 5 revendeurs distincts, ceci pour avoir des mesures plus représentatives et non propres à un seul batch, et cela, dans la mesure du possible, même pour les tubes NOS qui ont la plupart du temps des dates de fabrication différentes. Bien sûr, pour certaines lampes que je n’ai qu’en deux exemplaires, il est difficile d’affirmer que les lampes de ce fabricant ont telle et telle caractéristique et d’en faire une généralité. On peut cependant en dégager une tendance.

Les tests ci-après se basent sur des mesures physiques parfaitement objectives, expressions de l’état de fonctionnement de lampe et de ses performances. Je ne compare pas les marques de lampes entre elles en matière de timbres. Un guitariste pourra apprécier le timbre sombre d’une RFT même usée et ne restituant donc pas au mieux le son de sa guitare par rapport à une Mazda silver plates plus brillante et aux caractéristiques parfaites. L’idéal étant de trouver dans le type de son que l’on aime, des lampes aux caractéristiques les plus proches possible d’un tube neuf.


Glossaire :
12ax7 (appellation US) = ecc83 (appellation européenne)
12ax7wa : appellation militaire.
7025= 12ax7 très silencieuse, appellation industrielle.
12ax7s, ecc83s= spécial, généralement disposant de dispositifs pour éviter les bruits.
e83cc : appellation propre à Tesla et adoptée par d’autres pour des tubes de très haute qualité.
ecc803, ecc803s : haut-de-gamme, tube silencieux.
cv4004 = M8137 : box plates
cv492 : version spéciale, haut-de-gamme


A 250V/-2V
I1A est le courant de plaque en mA de la triode A, tout comme I1B est celui de la triode B, SA la transconductance de la triode A et SB celle de la triode B, s’en suivent les gains des triodes A et B et enfin le gain global de la lampe.






Le principal problème soulevé lors de ces tests est l’émission en mA des triodes. 1.2 mA est attendu pour chaque triode et n’est atteint que par un trop faible pourcentage des tubes. On a même des tubes neufs avec 0.5 mA par triode ! En deçà de 0.7, la lampe n’est même plus usée, elle est rincée. On obtient alors un son terne, sans brillance, boueux.
Il est donc plus que probable, en achetant des tubes neufs non testés, de tomber sur des tubes encore moins performants que ses propres tubes usés en place dans son ampli depuis des années et qu’on avait prévu de changer !


Autre problème : le gain, il est en moyenne de 81 pour un gain de 100 attendu. C’est donc drôle de lire ça et là, par exemple, que les Tung Sol ont un gros gain : elles ne font pas mieux que les autres, voire même moins ! Du low gain est intéressant dans certains amplis, en certaines positions, et pour certains styles, mais pour les amateurs de gros sons, il n’est pas probable, il est certain, que votre nouveau tube présentera près de 20% de gain en moins de ce qu’il devrait pouvoir fournir si vous n’achetez pas de tube testé.

La transconductance elle est très satisfaisante, elle dépasse les 2 mA/V par triode et est donc garante d’une bonne dynamique, et d’harmoniques harmonieuses (c’est le cas de le dire) et vivantes.

De grandes conclusions s’imposent chez les constructeurs actuels
Sovtek LPS : Mitigé. La plupart des tubes ont des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA.
EH ECC83 : Mitigé +. Beaucoup de tubes ont des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA.
JJ ECC83S : Positif aussi bien en courants de plaques (avec de très bonnes surprises) qu’en gain (relativement aux autres…) mais des disparités comme chez tous les autres avec des gains allant de 64 à 104...
Mullard RI: Négatif. Des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA.
Tung Sol ECC83: Négatif. Beaucoup de tubes ont des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA. Le gain est à peine passable pour des tubes high-gain, 80 en moyenne…
Tung Sol ECC803S : Mitigé +. Des courants de plaques meilleurs à ceux de l’ECC83S de la maison et également un gain supérieur.
Svetlana ECC83 =C= : Négatif. Courants de plaque très bas...
Shuguang, 4 types de tubes, silver plates, grey plates, triple micas et cv492 : Mitigé -. Beaucoup de tubes ont des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA. Il existe de gros déséquilibres entre triodes. Le gain est globalement plus approchant des 100 qu’aucune autre production actuelle à part JJ.
EI ECC83 silver plates (usine fermée mais prod contemporaine) : Mitigé –. Beaucoup de tubes ont des courants de plaques bien moindres que ceux attendus de 1.2 mA.
EI ECC83 grey plates (usine fermée mais prod contemporaine) : Positif, courant de plaque satisfaisant et gain correct.

Chez les trieurs et rebadgeurs :
Groove Tubes : Négatif. Courants de plaques bas, gains approximatifs, mêmes les GT MPI ne sont pas balanced : un prix de NOS pour des tubes même pas passables.
Marshall : Positif. Des chinoises ici, bien triées, courants de plaque satisfaisants, gain également.
Mesa Boogie : Négatif. Chinoises, Sovtek et Svetlana : même constat que pour Groove tubes. Concernant les Spax7 sont des lampes à peine plus triées que les autres. Ça fait cher la gaine thermo sur une Svetlana de seconde zone.…
Harma : Mitigé. Tubes JJ et EH cryogénisés, la maison est réputée, mais les courants de plaques sont très aléatoires. Du bon et du très mauvais.
TAD : Mitigé. Les courants de plaques sont très bas. Le « balanced » ne l’est pas vraiment. Par contre, le tri en matière de gain est excellent.
Banzaï : Mitigé. Là aussi, les courants de plaques sont bas, par contre, le tri concernant l’équilibre des triodes en courant de plaque et en transconductance est bon, le gain également.

Pour les tubes NOS, qui nous intéressent moins car plus difficiles à trouver, et plus chers, je vous laisse vous-mêmes constater. Seuls deux tubes sont used, les autres sont tout à fait NOS.
En résumé, eux aussi leur gain se situe aux environs des 82 en moyenne, avec une note particulière pour les Sylvania qui dépassent allègrement les 100.

Le courant de plaque est bien plus satisfaisant, sauf pour des marques comme RFT, GE (General Electric), RCA ou Tungsram où il est difficile d’obtenir un tube qui respecte les specs usine en matière de courant de plaque.

Les EI, qui peuvent être considérés comme des tubes anciens, sont les plus décevantes en silver plates concernant le courant de plaque. J'en ai eu des neuves à 0.3 mA au lieu de 1.2... Et même une surprise avec une ECC83 EI silver plates mesurée à 23 mA ! Soit deux fois une ECC81! De quoi fumer un ampli...

Les Mazda grey plates sont un peu légères concernant le courant de plaque avec des valeurs égales à 0.9 mA mais restent toutefois dans l'acceptable. Les silver plates, elles, ont parfois quelques faiblesses en transconductance avec des valeurs de 1.4 ou 1.5 mA/V où 1.6 mA/V est attendu.

Les Mullard sont excellentes, tout comme les Brimar, des valeurs sûres.

Pour les Philips Herleen, c'est mitigé avec des courants de plaque aux environs de 0.9 mA.

Les siemens sont décevantes, mais j'ai un gros doute sur leur caractère NOS, malgré les affirmations des vendeurs à qui j'ai eu à faire.

Les Telefunken aussi montrent quelques faiblesses, mais là aussi d'une manière bien moindre que les tubes actuels, et présentent un gain assez faible aux alentours des 72/74.

Les Tung Sol vintage de mon test proviennent d'un même batch, donc difficile de tirer des généralités.

Les Telsa E83CC sont excellentes et les 803S le sont presqu'autant.

En résumé, n’achetez que des tubes triés et mesurés, même si vous allez débourser quelques euros en plus ! Votre ampli revivra et fonctionnera de manière optimale, garanti ! C’est comme si vous achetiez une Porsche par exemple, avec comme spec un moteur de 300cv, et que vous aviez seulement une chance sur dix de l’obtenir avec ces 300 cv, et 9 chances sur 10 de l’avoir avec 250, 200, voire 140 cv.
Nous qui sommes en quête du son, cherchant parfois à l'améliorer en traquant le moindre maillon faible de notre chaine en allant jusqu'au câble d'alim, prenons en considération nos tubes de preamp qui font une énorme partie du boulot. Quel dommage d'avoir un ampli fabuleux qui coûte un bras s'il est doté de tubes anémiques?

Petit topo édifiant.

L'autre de guitariste de mon groupe et moi-même avons le même ampli, un Bogner Shiva 20th anniv.
Depuis pas mal de temps, je trouvais que son son n'était pas aussi bon que sur le mien. La Shiva n'étant pas mon ampli principal, il n'avait aucun moyen de comparaison n'ayant pas entendu le mien.
J'avais tenté de régler son ampli avec mes réglages, pas de miracle, son son clair était terne et trop raide, et son son saturé fuzzy sans définition, sans profondeur et sans relief, peu de gain, et ceci, à réglages équivalents avec le mien.
Ceci, c'était jusqu'au jour où il a joué sur le mien, redécouvrant d'un coup l'ampli. Les différences n'étaient pas infinitésimales ou de l'ordre du subtil mais vraiment flagrantes, comme si il s'agissait de deux amplis différents. La différence ? Mes tubes de préampli avaient été rigoureusement testés et choisis par mes soins, les siens étaient les tubes stock chinois. Je précise que son ampli a beaucoup moins d'heures de jeu que le mien, et ce n'est donc pas l'usure des tubes qui est à pointer.

J'ai donc pris ses tubes un à un et les ai testés : résultat, des tubes anémiques avec des 0,3 mA/0,2 mA pour certains au lieu des 1,2/1,2 attendus en théorie, en tout cas, pas un seul au-dessus de 0,7, même une Mesa SPAX7 neuve mise auparavant en V2 donnait 0,3/0,4...
Je lui ai donc fait une petite config idéale avec des tubes modernes mais testés pour être les plus performants : résultat : un ampli redécouvert, des possibilités accrues, un son qui n'a plus rien à voir avec avant. Encore une fois, je précise que ces différences sont même audibles pour un néophyte, on n'est pas de l'ordre du chipotage.
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Grouic
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Inscrit le: 25 Apr 06
Localisation: France

Faut suivre....

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Versatile : qui change fréquemment d'opinion. (Le Robert)
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MrClean
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Cet utilisateur est un fabricant d'instruments et matériel audio

Inscrit le: 30 Jul 04
Localisation: France

Interressant..........à certaine dose........mais interressant

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https://m.youtube.com/user/MisterStrat/videos

CSB Guitars

www.csbguitars.com
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Gillou
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Cet utilisateur est un importateur - revendeur d'instruments et matériel audio

Inscrit le: 14 Aug 03
Localisation: Lyon

Concernant les tubes de fabrication actuelle, quelle catégorie as-tu eue ? Car la divergence par rapport aux specs théoriques augmente avec la catégorie....

J'ajoute également des petits détails:
- Le suffixe WA derrière 12AX7 ne veut pas forcément dire militaire: W= version renforcée, et A = première version. Donc l'armée peut éventuellement utiliser des versions renforcées, mais ce n'est pas une certitude à tous les coups.
- la divergence par rapport aux specs théoriques vient tout simplement du fait que la qualité de fabrication ne fait pas encore vraiment partie du fonctionnement des pays fabricants, qui font tous partie de l'ex bloc de l'est. Sans faire d'anti-communisme primaire, il faut quand même reconnaître que ce n'est pas dans leur culture industrielle. Le proverbe russe dit "Tant que l'Etat fera semblant de nous payer, on fera semblant de travailler"...
Par contre, depuis la privatisation et l'injection de pas mal de millions de dollars dans les usines, la qualité a considérablement augmenté par rapport aux tubes que l'on avait il y a 10-15 ans.

_________________
Envie de fringues moto ? www.fringuesmoto.com !
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fanthomas
Inscrit le: 21 Mar 05
Localisation: St-Maur (94, France)

Franchement très bien fait ton test. Mais c'est vrai qu'il faut savoir de quoi on parle, et comment sont fabriqués et fonctionnent les triodes.

Ton test confirme l'achat de la JJ ECC83S que je voulais effectué
( https://www.guitariste.com/forums/amplification,changement-de-lampe-ax[...]html )

D'ailleurs, par rapport au JJ, elles sont triés de base ? Genre si on achète sur Thomann par exemple, c'est de la bonne qualité, ou on peut se retrouver avec une Porsche de 75 cv (très bien pensée la comparaison au passage )
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Spinoo
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Inscrit le: 09 Feb 04
Localisation: Bordeaux

Tu as monté le lampemètre qui a l'alim avec les boucles d'asservissement de tension et de limitation de courant à AOP contrôlées par un DAC ? J'avais vu un schéma comme çà où un mec a modifié le régulateur haute tension à MOSFET montré dans The Art of Electronics.
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lifsebcbien
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Inscrit le: 22 Jul 05
Localisation: Hell's Ass

Faut juste savoir ça Grouic
Pour lire le tableau suivant, il faut savoir que, d’après les constructeurs, à 250V et -2V, une ECC83 neuve et en fonctionnement optimale donne au moins 1.2 mA de courant par triode (avec 10 à 20% de tolérance selon certains constructeurs) et au moins 1.6 mA/V en transconductance, toujours par triode, ainsi qu’un gain global théorique de 100. Je reprends le « théorique » des constructeurs car, et vous le constaterez, rares ont les lampes dont au moins une triode atteint 100, et encore plus rares celles dont la moyenne des gains des deux triodes atteint 100.

J'adhère Gillou. Non, je n'ai pas eu connaissance des catégories de tubes. Je me les suis procurés chez les vendeurs reconnus en matière de matos de musique. Aucun n'a voulu me dire de quelle catégorie les tubes venaient.

Non fanthomas, les JJ ne sont pas triées sorties d'usine, il faut passer par un trieur genre Banzaï ou TAD ou un rebadgeur, TAD, GT, ect. D'après mes tests, pour expliquer le bon résultat des JJ, soit elles sont bien triées sorties d'usine (utopique), soit la qualité de fabrication est meilleure qu'ailleurs (probable), soit je ne suis tombé que sur des catégories A ou presque (peu probable car d'un même vendeur je pouvais avoir du très bon et du pas terrible). Donc...
Ouep Spinoo, ça doit être un truc dans le genre avec gestion des tensions de plaque et de grille et affichage LCD.
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Invité
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Inscrit le: 29 Dec 04
Localisation: -

merci pour ce cours magistral..bon par contre si je comprends bien y pas grand chose de valable...les ruby sont des tubes triés...ca devrait jouer?
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lifsebcbien
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Inscrit le: 22 Jul 05
Localisation: Hell's Ass

Oui, et d'après ce que j'en sais, le tri Ruby est très sérieux. Malheureusement, je n'ai pu tester que 4 tubes Ruby qui ne sont pas sur ce doc. D
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monstawild
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Inscrit le: 15 Feb 04
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lifsebcbien a écrit :
Faut juste savoir ça Grouic
Pour lire le tableau suivant, il faut savoir que, d’après les constructeurs, à 250V et -2V, une ECC83 neuve et en fonctionnement optimale donne au moins 1.2 mA de courant par triode (avec 10 à 20% de tolérance selon certains constructeurs) et au moins 1.6 mA/V en transconductance, toujours par triode, ainsi qu’un gain global théorique de 100. Je reprends le « théorique » des constructeurs car, et vous le constaterez, rares ont les lampes dont au moins une triode atteint 100, et encore plus rares celles dont la moyenne des gains des deux triodes atteint 100.

J'adhère Gillou. Non, je n'ai pas eu connaissance des catégories de tubes. Je me les suis procuré chez les vendeurs reconnus en matière de matos de musique. Aucun n'a voulu me dire de quelle catégorie les tubes venaient.

Non fanthomas, les JJ ne sont pas triées sorties d'usine, il faut passer par un trieur genre Banzaï ou TAD ou un rebadgeur, TAD, GT, ect. D'après mes tests, pour expliquer le bon résultat des JJ, soit elles sont bien triées sorties d'usine (utopique), soit la qualité de fabrication est meilleure qu'ailleurs (probable), soit je ne suis tombé que sur des catégories A ou presque (peu probable car d'un même vendeur je pouvais avoir du très bon et du pas terrible). Donc...
Ouep Spinoo, ça doit être un truc dans le genre avec gestion des tensions de plaque et de grille et affichage LCD.


Moi j'ai trouvé ça génial

Et ça confirme mes impressions, je continuerais a acheter du NOS...

Pour les RFT, c'est vrai que c'est la roulette russe, j'en ai 6, et y'en a aucune de pareilles...

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