Réparation d'un écho Binson Echorec 2 7TE

L'Echorec 2 7TE tient aujourd'hui une part de sa notoriété parce qu'il a été très utilisé par les Pink Floyd dans les années 1960. Cette chambre d'écho à tambour magnétique est digne d'une réparation soignée tant d'un point de vue des composants électroniques que du câblage lui-même, mais des difficultés majeures empêcheront finalement d'aboutir à un appareil à nouveau fonctionnel.

Chambre d'échos Binson Echorec 2 7TE à réparer

Réparation de l'Echorec 2 7TE

Le schéma

Ci dessous, le schéma du Binson Echorec : préamplis, oscillateur pour fournir le "AC bias", préamplis pour têtes de lecture

Voici pour commencer le schéma de la chambre Binson Echorec 2 7TE

Chambre d'échos Binson Echorec 2 7TE : schéma des préamplis et de l'oscillateur haute fréquence

L'oscillateur haute fréquence (50 à 60 kHz) doit délivrer une tension d'environ 250 Volts crête sur la tête d'enregistrement pour un bon fonctionnement. Cette tension élevée sert à démagnétiser le tambour et se superpose au signal musical à enregistrer. De la même façon qu'une tension statique continue, c'est ici la tension alternative à haute fréquence qui se superpose. C'est pourquoi on parle de "AC bias", terme qui peut sembler paradoxal puisqu'un "bias" est une tension continue et non alternative !

Chambre d'échos Binson Echorec 2 7TE : alimentation et préamplis pour les têtes de lecture

La chambre d'échos Binson Echorec est restaurée sur plusieurs points :

• embase secteur et sécurisation du câblage du secteur (sélecteur de tension, embase, transformateur)
• condensateurs et résistances
• lampes ECC82, ECC83 et EM81

Le démontage est somme toute assez aisé :

Démontage de l'Echorec 2 7TE

Remplacement de l'embase secteur

L'embase secteur est remplacée par une embase moderne, assurant les exigences de sécurité électrique nécessaires :

Nouvelle embase secteur

Vue de derrière, la borne de terre est reliée au châssis :

Liaison à la terre : une sécurité utile pour les appareils à châssis métallique

Sélecteur de tension

Le sélecteur de tension est relié aux points intermédiaires du primaire du transfo avec des fils qu'il était temps de changer. Le nouveau câblage est fait avec du fil qui garantit 600 Volts d'isolation :

Sélecteur de tension du Binson Echorec 2 7TE

Le moteur se branche sur le point "220 V" du primaire qui fonctionne en autotransformateur (voir plus bas le paragraphe sur le moteur).

Pont de diodes et condensateurs d'alimentation

Le pont de diodes au sélénium B250C75 (250 Volts 75 mA) est remplacé par un pont de diodes au silicium 600 Volts 2 A :

Nouveau pont de diodes et nouveau condensateur 47 uF

La borne négative est reliée au châssis (GND).

Un autre condensateur 47 uF est soudé sur le châssis directement :

Condensateur d'alimentation 47 uF 350 V

Les condensateurs de liaisons et de découplage à proximité des lampes sont aussi remplacés :

Anciens condensateurs à remplacer dans l'Echorec 2

Connecteur jack à remplacer

Un connecteur jack est cassé :

Connecteur jack du Binson Echorec 2 7TE

Un nouveau connecteur est monté à la place et son câble est aussi remplacé :

Nouveau connecteur jack du Binson Echorec 2 7TE

Remplacement de potentiomètres

Un potentiomètre de l'Echorec tourne dans le vide : la butée est cassée. On le remplace :

Nouveau potentiomètre de l'Echorec 2 7TE

On remplace aussi des condensateurs 2,2 nF :

Condensateurs 2,2 nF (anciens démontés, nouveaux montés)

On démonte aussi un potentiomètre qui est devenu très dur à tourner :

Démontage complet d'un potentiomètre rotatif

Câblage de l'Echorec 2 7TE

Comme dans de nombreux amplis à lampes, le câblage vieillit et certains câbles sont vraiment en fin de vie. A proximité d'un sélecteur, on voit comment les gaines se fissurent :

Anciens câbles (à gauche) et nouveaux câbles (à droite) de l'Echorec 2 7TE

Lorsqu'on répare d'anciens appareils, il est assez courant d'être confronté au problème des câbles qui vieillissent :

Câbles vieillissants de l'Echorec 2 7TE

Les têtes magnétiques ont aussi des connexions douteuses. On remplace les câbles :

Ancien câble d'une tête magnétique

Le risque de court-circuit et de panne est très élevé à cause de ce mauvais câblage.

On remplace les câbles :

Nouveaux câbles pour les têtes magnétiques

Un court-circuit était aussi présent entre une connexion est la masse. Le câble avait été déformé lors du montage :

Court-circuit (d'un signal)

Ce court-circuit n'était pas dangereux en soi mais empêchait un signal de suivre son chemin.

Tambour magnétique et réglage des têtes

Aussi surprenant que cela puisse paraître, les têtes magnétiques doivent être en contact direct avec le tambour. Elles doivent frotter sur le tambour et il ne doit y avoir aucun espace entre le tambour et les têtes, de la même façon qu'il n'y a pas d'espace entre une tête et une bande magnétique (sur les échos à bande ou les cassettes).

Moteur d'entraînement du tambour magnétique, un moteur à pôles ombrés

Le moteur électrique est alimenté en 220 Volts par un point intermédiaire du transformateur d'alimentation. Si l'écho Binson est alimenté en tension plus basse (110 Volts par exemple), le primaire joue le rôle d'élévateur de tension alors que si l'alimentation se fait en 240 Volts, le primaire joue au contraire le rôle d'abaisseur. Le primaire du transformateur fonctionne en autotransformateur.

Le moteur est à pôles ombrés ("shaded pole motor"), ce qui lui permet de fonctioner en alternatif sans condensateur de démarrage. Il n'utilise pas non plus de balais et les courants dans le rotor sont générés par l'induction magnétique créée par le stator : pas de balais, pas de contact, pas d'usure. Le sens de rotation est garanti par conception : il ne peut se mettre à tourner à l'envers. Sa vitesse de rotation est liée à la fréquence de la tension (ici 50 Hz) : c'est un moteur synchrone.

Roue en gomme

La roue en gomme sert d'intermédiaire entre le moteur et le tambour.

Le moteur entraîne une roue en gomme qui entraîne le tambour magnétique. Un système à ressort permet de doser la force entre la roue en gomme d'une part, et le tambour et le moteur d'autre part. Cette roue en gomme devra être remplacée parce qu'après 60 ans, elle a bien durci et ne joue plus son rôle :

Roue en gomme pour l'entraînement du tambour magnétique

Durée de l'écho et vitesse de rotation du moteur

Le moteur du Binson Echorec qui entraîne le tambour tourne à une vitesse proportionnelle à la fréquence du réseau (50 Hz en Europe, 60 Hz aux Etats-Unis). Chez les Américains, le moteur et le tambour tournent 20 % plus vite, ce qui réduit globalement de 20 % la durée de l'écho.

Tenter de modifier le diamètre de la roue en gomme ne modifiera nullement la vitesse de rotation du tambour puisqu'elle ne sert que d'intermédiaire dans les rapports des vitesses de rotation (rapport de transmission). C'est une généralité sur les engrenages : les pignons intermédiaires n'ont aucune influence sur le rapport de transmission.

Tambour magnétique du Binson Echorec

Le tambour magnétique est sans doute l'objet central de cet écho. Tout autour du tambour se trouve un fil d'acier d'environ 0,1 mm de diamètre bobiné sur une seule épaisseur. C'est ce fil d'acier qui s'aimante et restitue le signal enregistré, comme le fait une bande magnétique. Il doit être légèrement lubrifié sans que l'huile de lubrification n'aille sur la roue en gomme.

Si vous souhaitez le démonter, il faut dévisser la vis sur son axe :

Vis à dévisser pour démonter le tambour magnétique

Tambour magnétique (vu de dessous)

L'écho ici à réparer ne produit justement aucun écho alors qu'en frottant un aimant sur les têtes, on entend distinctement un bruit correspondant au frottement. Cela permet de conclure que les têtes fonctionnent. On peut de plus vérifier la continuité à l'ohmmètre sur le câblage qui a été refait entièrement. La résistance mesurée se situe entre 600 et 650 Ohms ici.

Tranche du tambour magnétique : où est le fil d'acier ?

Il semble que le fil d'acier ne soit malheureusement plus autour du tambour. A ce point, on peut décider d'arrêter la réparation, faute de pouvoir correctement rebobiner un fil d'acier si fin, puis de le polir pour aplatir sa face extérieure afin de garantir une meilleure magnétisation. Il arrive aussi qu'on doive repolir les têtes de lecture parce que les différents matériaux jouent légèrement entre eux.

Test de la partie électronique

Polarisations statiques et fonctionnement

Les alimentations aux points 1, 2 et 3 sont bonnes et les polarisations statiques (bias) aussi sur tous les tubes. La tension alternative haute fréquence est présente sur la tête d'enregistrement (record head). Le préamplificateur fonctionne : le son passe par les commutateurs directement lorsque la source n'est pas enclenchée. Si le signal arrive à l'entrée 1 (notée "I1") et qu'on branche un ampli sur la sortie 1 (notée "O1"), le son passe par le sélecteur sauf si c'est la voie 1 qui est enclenchée. Le son passe alors par le préampli à lampes. Son bon fonctionnement est validé.

Problème sur la tête d'enregistrement

La tension alternative à haute fréquence sur la tête d'enregistrement atteint environ 40 Volts crête, ce qui est trop faible. Le tube correspondant ECC82 a pourtant été changé. Il s'agit peut-être du condensateur ajustable qui pose problème. A suivre.

Conclusion sur l'écho Binson Echorec à tambour magnétique

Le Binson Echorec 2 T7E a été restauré entièrement d'un point de vue électronique : pont de diodes, résistances et condensateurs d'alimentation haute tension. De nombreux composants ont été remplacés ainsi qu'une grande partie du câblage. L'ensemble du tambour magnétique et ses têtes ne fournit malheureusement aucun signal et l'appareil, bien que restauré, n'offre aucun effet d'écho. D'un point de vue mécanique, le moteur est bon mais la roue en gomme devra être aussi remplacée. A suivre...

Références

https://www.effectrode.com/knowledge-base/binson-echorec-head-adjustment/

Réparations à faire, pannes récurrentes, notamment le pourrissement des câbles :

https://www.effectrode.com/knowledge-base/the-dark-side-of-echorec-restoration/

Informations sur Binson :

https://binson-museum.weebly.com/

Rapport de transmission :

https://fr.wikihow.com/d%C3%A9terminer-un-rapport-de-transmission

Tambour magnétique, lubrification :

https://abbeyroadinstitute.nl/blog/say-pink-floyd-say-binson-echorec/