Bobinage et variables à prendre en compte

[Jim]

Bonjour à tous,

désolé pour la création d'un nouveau thread, fausse manip de ma part, je voulais répondre sur le fil suivant
viewtopic.php?f=17&t=1818

Sinon, autant y aller: petite entrée en la matière.

http://fenderbass.free.fr/divers/som_microvintage.html

Ci joint: Article réalisée par Maximus (Le Grand).
Membre du forum Fenderbass.
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PETIT RAPPEL POUR LES NOVICES


Un micro simple bobine ( le plus courant en Fender ) comprend
deux semelles, des aimants et un bobinage en fil de cuivre,
de ce bobinage deux fils de cuivre multibrins isolés
en tissu ou PVC généralement étamés à l'époque sont soudés
sur la semelle et vont alimenter potentiomètres et masses.



LA RESISTANCE DU MICRO


Plus le nombre de tours de bobine est important et plus il y aura de
résistance, plus la résistance est élevée et plus le niveau de sortie sera élevé.

Il faut être conscient qu'une plus grande résistance occasionne
une perte des fréquences aigues, c'est la raison pour laquelle les micros
simples sont plus aigus que les micros Humbucking qui utilisent eux
deux bobines, par conséquent les micros Humbucking produisent
plus de médium et sont plus chauds.

Le défaut d'un micro simple bobine en utilisation seul "buzze"
à l'approche d'une source rayonnante.



LE BOBINAGE


C'est le nombre de tours du fil utilisé sur le micro,
Fender utilisait un compteur mécanique fixé à leur machines servant à compter les tours de bobine.


Les micros Vintage ont été fabriqués manuellement de sorte que le nombre exact de tours peut varier.


Ci contre : Une bobineuse récente.



LA DIRECTION DU BOBINAGE


Chaque micro a un sens de bobinage, inverser les tendances du micro
à la fabrication va inverser la phase du micro.

Un micro peut être bobiné à gauche ou bobiné à droite,
les micros Fender sont généralement bobinés à gauche,
le dessus de la bobine tourne sur la bobineuse.

Des abréviations dans la manière dont les bobines
sont enroulées sont utilisées, TL ou TR et TG ou TC,
ce sont des sens et orientation de bobinage.



LA POLARITE MAGNETIQUE


Tous les aimants ont deux pôles: le Nord et le Sud, inverser les pôles des aimants fera également inverser la phase du micro.

Les micros Fender Vintage ont des aimants de type ALNICO
constitué d'ALuminum, de NIckel et de CObalt.

Ils sont coulés dans un moule en sable, ils ont donc un état de surface brut, rugueux avec de minis irrégularités sur leurs cotés.
Les sommets des aimants sont usinés à plat, habituellement, les aimants ont un fin chanfrein qui permet de les guider à travers la semelle.



LES AIMANTS


Avant 1965 Fender utilisait des aimants de plus grands Ø,
ils étaient coulés dans des moules en sable, les aimants Fender Vintage
sont en Alnico et non en Céramique, le temps passant les aimants
perdent de leurs magnétisme et mieux les cordes peuvent vibrer.

Les puissants aimants peuvent réellement attirer les cordes vers les plots
des micros, il faut un équilibre entre aimants fortement ou faiblement puissants.

Normalement après 30 ans à 40 ans les aimants sont à leur «idéal» de puissance.

Il y eut aussi des modèles de micros avec décalages de plots,
les plots étaient plus hauts pour les cordes du milieu.

Avant 1965 les aimants ne sont pas réguliers en Ø,
ils varient de 4,6 mm à 5,0 mm, pour la plupart ils s'adaptent
très bien dans les semelles.

A partir de 1965, les Ø des aimants semblent plus petit de quelques
10èmes de mm, de part ce fait ils ne correspondent pas aux Ø
des trous des semelles, ceci provoque de 1965 et plus tard des
déformations de micros, ils se cintrent.

Après 1965 les aimants ont des cotés lisses avec quelques chanfreinages, les chanfreins ont été entièrement arrêtés au début des années 1970.


LES SEMELLES DE MICROS


Elles sont faites en fibre vulcanisée, ces semelles tiennent en place
les aimants et maintiennent les enroulements autour des aimants.

Avant Mars 1964 Fender utilise des semelles en fibre vulcanisée noire.
Après environ Mars 1964, les semelles vulcanisées sont devenues gris clair.

Puis de nouveau dans les années 1970 elles sont redevenues noires
et toujours en fibre vulcanisée.


LES TYPES DE BOBINAGE


Avant 1965 les micros étaient bobinés au hasard et manuellement,
l'opérateur bobinait et guidait le fil à la main, la bobineuse n'était en fait
qu'un petit moteur électrique avec une base de fixation des deux semelles/aimants.

A cette époque les micros Fender Vintage ont eu des productions
variables en terme de tours de bobinage.

En 1965, Fender change ses machines à bobiner, des compteurs mécaniques
ont été adaptés pour compter les tours et comme il s'agit d'un processus entièrement automatisé les machines à bobiner enlevèrent
beaucoup de caractère aux micros.

Les bonnes vieilles productions des micros Fender sont dus à la
superposition aléatoire et variable des enroulements associée aussi à la tension du fil par l'opérateur, tout ceci occasionnait des effets sur la tonalité.

Avec les machines modernes tout cela est devenu régulier et stérile,
après 1965 il n'y avait plus d'écart sur le nombre de tours d'enroulement.


LE BOBINAGE


C'est le revêtement de surface qui est cuit sur le fil qui empêche
les tours des fils du micro a être en court-circuit.

Nous sommes tous familiers avec l'isolant des fils de branchement,
en général il s'agit d'un revêtement en plastique PVC ou tissus que
vous avez à enlever lors de la soudure sur les potentiomètres.




Fil de cuivre isolant émail
Fil de cuivre isolant résine


LES DIFFERENTS TYPE D'ISOLANTS


Formvar: isolant en résine acétalique de vinyl
Plain Enamel: couche isolante d'émail
Poly: couche isolante de Polyester

Fender utilisait du Formvar jusqu'à environ mars 1964,
après 1964 ils sont passés à l'isolant émaillé à peu près
en même temps que le passage des semelles noires de micro
aux semelles grise clair.



LES Ø DE FIL DU BOBINAGE OU CALIBRE


C'est le Ø extérieur du fil
(épaisseur de l'isolant non compris),
il est très mince autour des 6,5 1/100ème de mm,
on peut le comparer à un cheveu

Plus le fil est mince plus il y aura de la résistance (ohms) bien que ceci ait moins d'effet sur la résistance par rapport au nombre d'enroulements.

Le calibre ou Gauge du fil, chaque constructeur annonce sa Gauge, Fender utilisait essentiellement une Gauge de 42 pour tout ses micros sauf pour le micro manche de la Telecaster "Gauge 43".

En réalité le Ø extérieur varie légèrement même si c'est le même calibre, plus le calibre augmente
plus le Ø du fil diminue, le fil de Gauge 42
est plus épais que le 43.



LE NOMBRE DE TOUR DE BOBINAGE


Avant les micros de la Jazz-bass étaient
bobinés à 9000 tours.

Maintenant ils sont bobinés au environ de 8000 tours.

Les micros de la Précision Bass sont bobinés à 10000 tours.

Ces chiffres donnent une idée générale
sachant qu'avant 1965 il pouvait y avoir des erreurs
allant jusqu'à environ 400 tours





CIRE ET PARAFFINE


Les micros Fender Vintage avaient un traitement
contre la microphonie, ils étaient trempés entre 2 et 10 mn
dans un bain de cire d'abeille et de Paraffine,

Ce traitement permet de combler les espaces
entre chaque fil dans le bobinage, actuellement certains
micros comme les Fender JB US Original sont encore cirés.


POURQUOI LE SON DES MICROS FENDER VINTAGE EST IL SI APPRECIE ?


Il y a probablement beaucoup de facteurs qui rendent le son de
ces micros Fender très bons, pas un seul de ces facteurs ne change
le son de manière significative mais seulement lorsqu'ils
sont tous additionnées, ces facteurs sont les suivants.


L'isolant des fils

L'isolant sur les bobinages des micros Fender Vintage
avait une composition chimique différente par rapport au nouveau fil.

Même si le calibre du fil est le même l'épaisseur et la composition de l'isolant sont différent, cela modifie la taille totale de l'enroulement.

Cette évolution modifie l'inductance et la capacitance du micro et donc le ton.

L'isolant en Formwar des fils Fender a été utilisé jusqu'à environ Mars 1964, ensuite ils sont passés à une couche d'isolant en émail (Plain enamel).


Les potentiomètres

Les potentiomètres Vintage d'époque avaient une tolérance plus large
que ceux de maintenant, il est possible qu'ils changent un peu le son.


La basse elle même

Les basses Fender Vintage avaient une finition différente,
les finitions utilisées étaient à base de nitrocellulose en très fines couches.

En outre, bien que le bois lui même est plus ancien, le bois d'aujourd'hui est différent ( moins de pollution à l'époque ) ceci produit un effet sur le son.

Si l'on voudrait recréer un produit identique en mettant tout en oeuvre, rien ne pourrait améliorer de plus que le facteur de vieillissement.



Article réalisée par Maximus (Le Grand).
Membre du forum Fenderbass.

[Jim]

Autre article, également riche en infos:

Ci joint: Steven Kersting, Factors affecting how a pickup sounds

http://www.skguitar.com/SKGS/sk/pickup_factors.htm


Magnets: It is often said that ceramic magnets are brighter than alnico, but that isn't entirely correct. What makes a magnet "brighter" than another is it's strength. A stronger magnet will be brighter. Because ceramic is so much cheaper than alnico, Alnico in grades above 5 (or8) is rarely ever used. High output pickups often use ceramic magnets. Ceramic magnets are actually weaker for a given grade/size after a certain point. In the sizes used for pickups, Alnico is weaker. A pickup which utilizes alnico polepieces can have different poles made of different strength magnets to accentuate or minimize certain characteristics. Pickups which have a bad sound or string may have a magnet which is not matched to the others; rarely one polepiece will actually be upside down.

Page with Alnico magnet properties (link to other magnet materials are there as well)

Here's a page with "magnetic design considerations" includes info on demagntization factors. some say alnico will demagnitize if ground or filed due to the heat. As shown on this site, the maximum "practical operating temperature for alnico is 540*C (1004*F). I don't think you'll get it that hot with a file or a grinder...

A trick I learned when grinding hardened and temepered steels was to keep the fingers in close proximity. If it gets too hot for the fingers, dip it in water. It's still WAY below any critical temperature (critical temp for some steels and hardness/temper is around 350*F)

Here's a page of FEMM simulations showing magnetic fields for a few different pickup types


Wire: The finer the wire the fewer highs pass through. Finer wire also has a higher resistance for a given length. For this reason a pickup wound to 6k with 43awg wire will have less output than a pickup wound to 6k using 42awg wire. Regardless of what has been said I do no believe there is any difference based upon type of insulation alone. However, wire with a heavier insulation (i.e. "double build") will result in a wider coil at the same resistance/output. See "shape of coil"

There is a characteristic of wire called "skin effect" which is more pronounced in smaller diameter wires due to thier higher restance. "Skin effect" is where the higher frequencies travel along the surface of the wire rather than travel thru the center of the wire. This leads to that "brittle" characteristic of high output pickups which must be wound with the finer wires...

Here's a link to wire guage classification chart that gives diameters etc.



Number of windings: The greater the number of windings the greater the capacitance and inductance of the pickup. Because of this more low end is generated along with an increase in output. Additionally, more windings will make a slightly wider coil, see "shape of coil" below.
Grounding: If a pickup has a metal baseplate or cover, and it is grounded, some of the highest frequencies will pass to ground by a means called "flux line coupling"


Metal base/ cover: if the plate is magnetic, and not grounded it will increase the capacitance and inductance of the pickup much like more windings do. The metal will also add lows/mid lows.


Shape of the coil: A coil which is taller and narrower will be clearer, more focused and slightly brighter than another coil which is shorter and wider if they have the same output. This is because the shorter wider pickup is sensing a wider section of the string, which gives it more variance in the signal it's sensing (due to variance in oscillation size/ pattern of the string along the length of string sensed)


Magnet placement: How the magnet(s) are placed has an effect on the field of the pickup and therefore the signal generated. An example of this is a P-90 type pickup which has the polarity of the magnets repelling each other in comparison to a similar pickup with the polarities attracting each other. The opposing polarity pickup seems to be less focused.


Magnet age: Some say alnico weakens with age, and this relates to magnet strength as previously explained. (Magnet manufacturers claim a loss of strength at a rate of aprox .2-2% / 100yrs) However, some manufacturers are "aging" magnets by heating. I have found through testing that this type of "aging" does NOT weaken the magnet (there is a point at which it will, but it's almost an "all or none" situation) What it does do is "temper" the magnet (alnico) relieving internal stresses. My testing has shown that before tempering there was often an unevenness of strength between magnets of the same "rating", i.e.alnico5, even between the two poles of the same magnet. The tempering almost always equalized the strength of the two poles of the same magnet, and lessend the variance between magnets of the same rating. However, it was not uncommon to still find some variance (I believe significant). For this reason I now temper all alnico magnets and test them for strength. As a side note, information provided by a magnet manufacturer indicated that tempering in this manner will make the magnet less susceptible to outside interference.


Coil Age: Much of the characteristics which are attributed to the aging of the magnets may actually be due to the aging of the coil wire. This makes more sense based upon tests and experience, and what is known about magnet aging. The older insulation (formvar and enamel) will get hard and brittle with age, this would also "stiffen" the coil windings, changing their characteristics slightly. Also note that the older "Lacquer potting" on some pickups tends to break down significantly with age. This will have a definite effect.


Winding pattern: machine wound pickups have a very even wind pattern; custom wound, hand wound and very old pickups generally have a much less regular winding pattern. This is called "scatterwinding"; what happens is every time the wire crosses, the flux line generated also crosses and couples making one larger irregular flux line. I believe this causes the pickup to react as one large "whole" instead of more like many finer flux lines interacting with and reacting to each other. I believe this is why scatterwound pickups almost never have "brittleness" even if they are bright, scatterwinding and the flux line couple helps destroy the "skin effect".

Besides breaking up "skin effect" it also causes something called "distributed capacitance" which is where the capacitance of one winding is spread to other windings within the coil. Scatterwinding causes the capacitance to be "spread" across many more windings. It also minimizes "mutual (self) inductance" which is where each individual winding picks up and amplifies a portion of signal from adjacent windings.


Potting: let me start by saying this is all subjective and I don't fully understand everything here (well, I don't have any hard data to back it up)...First off, a properly wound pickup doesn't need potted(fact). An unpotted pickup is going to be more "musical" than an unpotted one if wound properly; however, it will also be more prone to damage and will wear out more quickly. A pickups windings actually move w/ vibration as the electomagnetic field moves and w/ the body vibration to a small extent. That's why unpotted is more musical, however if the windings are too loose the pickup can be microphonic, even to the point of picking up your voice (I suspect the voice somehow causes the windings to move ever so slightly). Potting prevents the vibration and thus eliminates the risk of microphonics. The harder the potting material the more "high fi" the pickup will sound. Thats why epoxy pottedpickups are often considered sterile, but this lack of overtones helps those same pickups stay defined in very high gain situations. Also, the potting material will effect the pickups "resonant peak" and can actually change the point and frequencies at which the pickup "breaks up" or feeds back.
Now, what is often called microphonic isn't, it's a pickup squeeling or feeding back due to a loose part somewhere, any air gaps between surfaces can vibrate and cuase the squeeling, very often it's the pickup cover. It's also a common problem w/ tele bridge pickups because the copper plate underneath becomes loose. Potting fills the voids and prevents vibration stopping the squeeling. From a production standpoint, it is just too easy to have problems without potting especially if the pickups are going to be used in a very loud/ very high gain environment, so most pickups are potted from the factory (the "good ones" anyways, there are a few exceptions) My solution is a "partial potting" of the coil, only isolating the outer windings and allowing the inner ones to move

Most of these factors are not huge on thier own (in general, magnet strength being one exception, it's pretty significant. Coil shape /size is another). But combining them will have a significant impact on how the pickup sounds. All of these factors must be considered and balanced when trying to achieve a particular "sound". It is easier to start from a known point, and make minor modificatins to that than it is to "start fresh" because there are too many interactions going on to determine "which" factor(s) made the difference.

[docteur.bondage]

Le 2ème lien est intéressant, merci. Le premier c'est plus de la sodomie de diptères...

[caribou]

Dans le premier j'aime bien le passage sur le bois d'il y a 60 ans qui sonne pas pareil que le bois d'aujourd'hui parce qu'il y avait moins de pollution à l'époque...

[docteur.bondage]

Dans le premier j'aime bien le passage sur le bois d'il y a 60 ans qui sonne pas pareil que le bois d'aujourd'hui parce qu'il y avait moins de pollution à l'époque...

J'ai lu en diagonale, j'avais même pas été jusque là... :?

[alf]

oué, merci de nous faire un résumé, Franck. je suis tombé sur l'effet de peau sur du fil de 6/100emes, et j'ai zappé avant de remonter a l'extinction des boikifondubonson

[Jim]

Merci les gars pour vos retours bien francs sur tout ça. Certains de ces arguments sont souvent trouvé en l'etat ou avec quelques petites nuances un peu partout sur le net, il devient vite difficile de se faire sa propre idée sans se surprendre à repeter des choses lues la veille sur un obscur blog (comme moi:-)

Si quelqu'un est motivé pour une "dissection" de certains des propos des auteurs, pleeaaase, perso je suis demandeur -

[Necromagnon]

Et on a là la preuve que le vernis, ça joue sur le son. :linux:

Sinon, c'est un copier/coller? Parce qu'il y a certaines fautes qui font peur...

[docteur.bondage]

Quelqu'un se souvient de quels micros utilisaient du samarium cobalt dans les 80's-90's ? (pas les fender noiseless actuel) C'était pas les PJ Marx ?

[Jim]

Bonjour,

oui Necromagnon, ce n'est pas de moi....comme c'est mon boulot d'écrire, et bien que je fasse encore pas mal de fautes, j'ai plutôt intérêt à éviter l'écriture type SMS, et la bonne grosse fainéantise associée à cette manière de faire , sinon dans un an c'est chômage

Question à tous, comme le topic semble permettre à certains de rebondir (le bois et la pollution, les micros équipés samarium/cobalt), est-ce que je continue l'opération de collecte de ce genre de descriptif? L'idée étant de tout prendre en bloc - en veillant à ne prendre que les articles les plus "séquencés": 1, le "bobinage c'est tant de tours", 2,"tel type d'aimant ça fait ça".

Par contre, si ce topic risque de faire perdre du temps à tous - nécessité de répéter énormément de choses déjà présentes sur d'autres threads - peut être serait-il bon qu'un admin le supprime....Comme dit plus haut, j'ai lancé le sujet sans le vouloir, et je ne veux pas que mes bourdes fassent perdre du temps aux membres du forum.

A bientôt,

Jim

[vitriol82]

Juste une info sur l'Alnico V, comme j'en ai fais fabriquer pour le boulot quelques milliers, il faut savoir:
- Le mélange aluminium / nickel / cobalt n'est pas magnétisant naturellement, il sont magnétisés après extrudation
- Pour que l'Alnico V conserve son aimantation "permanente" il est impératif que la longueur du bâtonnet soit au moins égal à 5 fois son diamètre, comme je n'ai jamais bobiné moi même, je ne sais pas si cette règle fondamentale est respectée.

[docteur.bondage]

Extrudation ? :heu:

Sinon, sur un aimant de humbucker, le facteur de forme est respecté, mais la polarisation ne se fait pas par rapport à la plus grande longueur. Et pourtant, ça a l'air de marcher...

J'aimerai bien une source (scientifique, un peu, genre VSD ou Paris Match) pour confirmer l'influence des dimensions sur la rémanence.

Sinon, Jim, pas de soucis, il est intéressant ce topic... :mrgreen:

[Pedro]

Quelqu'un se souvient de quels micros utilisaient du samarium cobalt dans les 80's-90's ? (pas les fender noiseless actuel)

Je pige même plusquand tu parles... :pac:

C'était pas les PJ Marx ?

Et pourtant, il est manifeste que c'est là une question capitale... :mrgreen:

[fidler]

A moins que ça ne soit l'un des 3 Brothers :siffle:

[docteur.bondage]

Quelqu'un se souvient de quels micros utilisaient du samarium cobalt dans les 80's-90's ? (pas les fender noiseless actuel)

Je pige même plus quand tu parles... :pac:

Ben, on peut faire des aimants avec plein de trucs, de l'AlNiCo, du ferrite, du Néodyme (avec du fer et du bore), mais aussi avec du Samarium (une terre rare aussi, comme le Néodyme) mélangé à du Cobalt...

C'était pas les PJ Marx ?

Et pourtant, il est manifeste que c'est là une question capitale... :mrgreen:

:app:

[Jim]

Pour la source scientifique, l'article suivant contient peut être une ou deux infos intéressantes....encore faut-il savoir déchiffrer, ce qui n'est pas mon cas. C'est technique, pour ne pas dire austère, mais certains d'entre-vous ont très certainement les compétences pour vulgariser les deux trois informations qui valent le coup.
A priori - maintenant je prends mes précautions :mrgreen: - La méthodologie est carrée et dresse un comparatif sur les caractéristiques magnétiques, chimiques, etc. des céramiques, terres rares, et alnico

http://www.smma.org/PDFs/0100-00.pdf

[Necromagnon]

C'était pas les PJ Marx ?

Et pourtant, il est manifeste que c'est là une question capitale... :mrgreen:

:app:

Je plussoie! :app:

[Jim]

Bonjour à tous,

http://charliehall.proboards.com/index. ... hread=2409

je suis tombé sur cette page web. Les gars font pas mal d'expérimentations de "noise canceling pickup". Deux ou trois bidouillages originaux (du moins pas encore rencontrés durant ma courte et assez candide expérience), des mesures effectuées par ordinateurs, bref ça à l'air assez sérieux...du moins ça c'est à vous de me le dire

A bientôt,

Jim