Guitare électrique stéréo : le câblage

La restauration et le schéma de câblage d'une guitare stéréo d'exception sont présentés ici : la guitare Welson Golden Arrow. L'article est fait en 3 parties :

• 1. Analyse du câblage existant d'origine
• 2. Réparation du câblage existant
• 3. Création d'un nouveau câblage pour une autre guitare Welson identique

1. Analyse du câblage existant

La guitare stéréo Welson Golden Arrow qui a servi d'exemple est présentée dans cette partie, totalement démontée et remontée sur une base de carton (pour estimer les longueurs de câbles entre les différents éléments).

Câblage existant de la guitare Welson reconstitué sur carton

Etude du câblage de la guitare Welson : un travail long et minutieux à réaliser (avec un bon café !)

La reconstitution du schéma est assez complexe à cause des commutateurs : il faut de la patience mais le résultat en vaut la peine !

Cela permet d'avoir les bonnes distances et donc les bonnes longueurs de câbles. Le schéma a été reconstitué :

Cablage guitare Welson stéréo Golden Arrow

Pour les explications sur le schéma de câblage en détail :

Schéma câblage guitare électrique stéréo

Les micros de la guitare ont été rebobinés de façon artisanale :

Micro de la guitare

Micros de la guitare stéréo Welson Golden Arrow

Le point chaud apparaît sur une borne entourée d'un isolant. La masse du signal est reliée électriquement à la carcasse du micro lui-même pour faire blindage. La résistance électrique entre le point chaud et la masse est de 9 kOhms environ. L'impédance d'un micro de guitare est loin d'être une simple résistance de 9 kOhms. L'aspect inductif et capacitif donnent au micro une réponse en fréquence bien spécifique. La valeur de la résistance du micro donne une idée du nombre de spires autour des aimants et de la finesse du fil !

Le commutateur rotatif ("rotary switch") S1 a 4 pôles et 2 positions (4PDT) : "Solo" et "Wild".

Commutateur rotatif S1

Commutateur rotatif S1 de la guitare Welson Golden Arrow

Les 4 pôles sont répartis sur 2 plateaux et chaque plateau constitue 2 commutateurs. Le pôle est relié au plateau rotatif par un contact qui est permanent. Les positions "Solo" et "Wild" sont atteintes par la languette du plateau rotatif qui peut être sur l'un ou l'autre des contacts.

Le commutateur rotatif S2 est le sélecteur de micros (Neck, Neck+bridge et Bridge). Comme le micro "Neck", proche du manche, capte les vibrations les plus amples des cordes et donc les sons graves, le micro "Neck" est associé aux graves. A l'inverse, le micro "Bridge", proche du chevalet, capte les harmoniques et donc les sons aigus. Cela explique pourquoi les positions "Neck", "Neck+Bridge" et "Bridge" sont aussi nommées "Bass", "Join" et "Treble". Le commutateur S2 était cassé sur la guitare d'origine :

Sélecteur de micros cassé

Sélecteur de micros de la guitare Welson stéréo : à remplacer

Le commutateur rotatif S3 "Mono"/"Stereo" fonctionne bien : on le conserve :

Sélecteur S3 "Mono"/"Stereo" de la guitare stéréo

Le pôle de ce commutateur est la borne qui est toujours reliée au plateau rotatif. Le plateau rotatif possède deux languettes qui font contacts sur 2 bornes données ou sur les 2 autres bornes en fonction de la position du plateau. Le commutateur est donc forcément double par sa conception.

Les potentiomètres de réglage (volume et tonalité) sont oxydés mais fonctionnent encore, sauf un qui affiche une valeur de 1,3 MOhm au lieu de 470 kOhms. Il faut le remplacer.

Potentiomètre logarithmique et son condensateur 100 nF (1 kpF = 1000 pF = 1 nF)

Les condensateurs 47 nF et 100 nF de tonalité sont encore bons (mesure avec un multimètre).

2. Réparation du câblage existant de la guitare Welson

Remplacement du sélecteur de micros : nommer les connexions

Le plus simple est de noter les couleurs de chaque fil sur le schéma et de nommer les bornes électriques des commutateurs. Si on les numérote simplement de 1 à 16 par exemple, on ne trouve aucune logique dans le câblage. Par exemple pour le sélecteur de micros (S2), on peut nommer les 4 pôles A, B, C, D, puis noter les 3 positions N pour "Neck", N+B pour "Neck+Bridge" et B pour "Bridge". Le pôle peut être nommé A et ses 3 positions "A.N", "A.N+B" et "A.B".

"A.N" correspond à la borne atteinte par A lorsque le commutateur est la position "N" (lorsque le commutateur est la position "N"). Si on tourne le commutateur sur la position "B", la borne reliée par A sera "A.B".

Le câblage doit aussi être refait par endroits pour pouvoir conserver une longueur suffisante.

Schéma annoté pendant la réparation du câblage de la guitare

Les couleurs écrites au crayon et au stylo à billes correspondent au câblage avant et après réparation.

Commutateurs annotés pour établir les correspondances sur la guitare

Ces notes ont été très utiles pour refaire les liaisons mais vous le seront certainement moins : ce n'est qu'un simple exemple.

Le nouveau sélecteur de micros de guitare et son câblage :

Nouveau sélecteur de micros de la guitare Welson

Nouveau sélecteur de micros de la guitare Welson et son condensateur 10 nF et sa résistance 27 kOhms

Le nombre de positions est fixé par une bague dont la languette se positionne dans le trou correspondant au nombre de positions souhaitées. Il faut tourner le commutateur jusqu'à la butée dans le sens anti horaire (comme si on baissait le volume d'un ampli). Lorsqu'on est en butée, on place la bague (qui sera maintenue par l'écrou) sur le bon nombre de position et on vérifie qu'on peut bien faire le bon nombre de positions, ni plus, ni moins. On choisit 3 positions pour ce commutateur.

Le condensateur 10 nF et la résistance 27 kOhms qui servent de mélangeur de signaux sont remplacés autour de S2. Malgré l'avis de nombreuses personnes, une résistance et un condensateur céramique ou plastique standard font l'affaire. Il est difficile de faire la différence à l'écoute entre tel ou tel modèle de condensateur.

Le jack de sortie de la guitare est remplacé et recâblé :

Le câblage restauré donne finalement ceci :

Restaurations du câblage de la guitare stéréo Welson Golden Arrow

3. Création d'un nouveau câblage de guitare identique

Pour la deuxième guitare, un deuxième câblage identique est réalisé.

Les deux guitares Weldon Golden Arrow à recâbler

Carton découpé et percé pour accueillir le nouveau câblage

La rotation des commutateurs est bien évidemment inversée vue de dessous (du côté du carton où on monte les éléments). Les boîtiers des potentiomètres de volume et de tonalité sont soudés directement à la masse électrique (blindage). Ils sont tous logarithmiques (log). Ici, le volume du micro "Bridge" :

Connexion du potentiomètre de volume du micro "Bridge"

Le potentiomètre de tonalité du micro et son condensateur 47 nF :

Potentiomètre de tonalité du micro de guitare "Bridge"

De même, le potentiomètre pour le micro "Neck" :

Potentiomètre de tonalité du micro "Neck"

Potentiomètre de tonalité du micro guitare "Neck"

Les potentiomètres de micro sont plus simples (un seul fil relié à chacun). Ci dessous, les potentiomètre de volume qui interviennent en mode "Wild" (W1 et W2 sur le schéma de câblage) :

Potentiomètre de volume (50 k log) "W2"

Potentiomètre de volume (50 k log) de la guitare pour le mode "Wild"

Le châssis forme ainsi un écran qui minimisera la ronflette et évitera des craquements audibles lorsqu'on touche le potentiomètre, ou même son bouton.

Le commutateur S1 "Solo"/"Wild est complexe à cause de ses 4 pôles :

Ci dessus : commutateur "Solo"/"Wild" visible en haut à gauche

Commutateur "Solo"/"Wild"

Le sélecteur de micro de la guitare :

Commutateur rotatif S2 (sélecteur de micro)

Le sélecteur "Mono"/"Stereo" (S3) :

Commutateur rotatif S3 de la guitare Welson stéréo

Le jack de sortie de la guitare stéréo :

Jack stéréo pour la guitare Welson Golden Arrow

Attention au jack mono

Même en mode mono, il ne faut pas utiliser un câble jack mono pour cette guitare. La position de la bague (inexistante) sur un câble jack mono est en fait la masse. On forme donc un court-circuit entre la masse et le signal. On trouvera tout de même du son avec un câble jack mono en l'insérant à moitié dans le jack de la guitare : pas très pratique.

Conclusion

La compréhension du schéma de la guitare est indispensable pour pouvoir reproduire entièrement un câblage aussi élaboré, en particulier au niveau des commutateurs rotatifs. Le montage sur un carton permet de câbler les bonnes longueur. L'exercice est assez difficile et minutieux mais le résultat sonore en vaut la peine : les réglages offrent une très large palette de sons sur cette guitare ancienne et rare !