Electronique > Bases > Bypass des effets

Dernière mise à jour : 03/04/2011

Présentation

Cette page énumère quelques façons de procéder pour bypasser un effet. Il peut s'agir d'un effet de guitare (pédale), mais il peut aussi s'agir de tout autre effet que vous désireriez insérer dans une chaine audio quelconque, le principe est exactement le même. Pour intervertir deux effets dans une chaine audio, voir page Commutation / inversion de deux effets.

Qu'est-ce qu'un bypass ?

Avant toute chose, il est sans doute utile de décrire ce que signifie Bypass. La traduction du mot anglais Bypass peut donner ceci en français (dictionnaire Harrap's Shorter) : Route d'évitement, Dérivation, Déviation, Pontage, Contournement, Court-circuit ou Mise hors circuit. Remarquez au passage le contexte légèrement contradictoire de ces deux dernières traductions. On peut retenir que le bypass consiste à éviter quelque chose. Une zone en travaux par exemple. Ou un circuit électronique qui modifie la nature d'un son (un effet guitare par exemple). Voilà donc de quoi il s'agit. Simplement d'un routage qui permet de passer dans un circuit, ou de le contourner. Résumons que le bypass, quand il est en service (ON) dévie le signal du circuit d'effet, alors qu'il laisse le signal entrer dans et sortir de l'effet quand il est désactivé (OFF). Bref, Bypass ON = Effet hors service, et Bypass OFF = Effet en service.

Comment mettre en oeuvre un bypass ?

Ce n'est pas compliqué, il suffit de disposer d'un système de routage des signaux (signaux audio dans le cas qui nous concerne), et ce aussi bien pour l'entrée de l'effet que pour sa sortie. Dans la grande majorité des cas, on utilise un interrupteur mécanique, mais il est aussi possible d'utiliser un interrupteur électronique. Le plus simple consiste à court-circuiter l'entrée et la sortie de l'effet, comme le montre le schéma ci-dessous. Ainsi l'effet ne joue plus aucun rôle.

Bypass 001a
Schéma 001a

Ah bon, êtes-vous sûr ? Cela est-il vraiment conseillé de procéder de la sorte ? Je n'en suis pas si sûr... Faisons donc le tour des avantages et inconvénients de ce système.
Avantages
- Simplicité
Inconvénients
- La sortie peut ne pas apprécier d'être ainsi traitée
- L'alimentation reste en service, alors que ce n'est pas nécessaire (consommation inutile)
- Le circuit d'effet à une influence sur la qualité sonore, puisque les composants électroniques restent connectés sur la ligne entrée/sortie.
Bref, il faut trouver autre chose.

Petite amélioration du circuit précédent

Avec le schéma suivant, nous ne court-circuitons plus la sortie et l'entrée. Le connecteur de sortie est raccordé soit vers la sortie de l'effet (SW1 en position OFF) ou vers le connecteur d'entrée (SW1 en position ON).

Bypass 001b
Schéma 001b

Mais cela est-il vraiment mieux ? Pour la sortie, oui. Mais pour l'entrée, non. Le connecteur d'entrée reste en effet toujours connecté à l'entrée de l'effet, quelle que soit la position de l'interrupteur de Bypass. Le son risque donc d'être dégradé si le nombre d'effet mis en série (cascadés) est important. Il nous faut donc trouver autre chose. Dommage, car ce cablage était simple...

Ensemble de schémas plus interressants...

Les trois schémas qui suivent sont interressants, et font intervenir le terme True Bypass (véritable Bypass). Ils permettent tous les trois d'isoler totalement l'entrée et la sortie de l'effet quand l'interrupteur de bypass est en position ON (effet hors service). Pour ce faire, on n'utilise plus un interrupteur simple ou un inverseur simple comme dans les deux montages précédents, mais un double inverseur, appelé aussi DPDT (Double Pole Double Throw, voir page Commutateur). Sur les schémas qui suivent, ce double inverseur est représenté par SW1, qui est schématiquement scindé en deux parties SW1A et SW1B, mais qui d'un point de vue physique correspond bien à un seul composant mécanique (les deux inverseurs sont actionnés simultanement).

Bypass 001c
Schéma 001c

Sur le schéma précédent, l'entrée de l'effet est connectée soit au connecteur d'entrée, soit dans le vide. Sur certains effets présentant un gain très important (fuzz, distorsion), l'entrée est parfois  connectée à la masse quand l'effet est hors service. Ceci lui évite de rester en l'air et d'amplifier du bruit, qui pourrait en partie se retrouver en sortie par effet capacitif. Pas d'obligation de relier l'entrée de l'effet à la masse quand il n'est pas utilisé, mais ça ne peut pas faire de mal.
Sur le schéma suivant, le connecteur d'entrée est relié soit à l'entrée de l'effet, soit directement au connecteur de sortie. Dans ce dernier cas, la sortie de l'effet est simultanement déconnectée du connecteur de sortie.

Bypass 001d
Schéma 001d

Le montage suivant est sans doute celui qui dès qu'on le regarde, évoque instantanément un vrai (true) bypass. Point besoin de longue réflexion en effet pour se rendre compte que les connecteurs d'entrée et de sortie se marient directement en position Bypass ON, alors qu'ils vont respectivement sur l'entrée et sur la sortie de l'effet en position Bypass OFF.

Bypass 001e
Schéma 001e

Voilà, on se rend compte au final qu'il n'est pas si compliqué que cela de bénéficier d'un true bypass. Il suffit d'un inverseur double. Oui, mais alors, pourquoi tant d'effets se contentent-ils de bypass d'économie ? Et bien le terme est jeté : économie. Pour les produits industriels, l'économie d'un moindre centime est importante, et un inverseur double coute plus cher qu'un inverseur simple. C'est toujours pareil, l'économie gouverne bien plus que la raison.

LED de visualisation d'état du bypass (ou d'état de l'effet)

On en veut toujours plus. Et quand on utilise un effet modérement, il arrive que l'on ne sache plus très bien s'il est ou non en service. Pas de voyant d'indication, usage en ambiance sombre, et hop, nous voilà perdu ! Oh mon dieu, qu'un petit voyant ferait du bien sur ma pédale d'effet ! Oh, je ne demande pas grand chose ! Je souhaite juste qu'il s'allume quand le bypass est activé (ou quand l'effet est en service, après tout il suffit que tous les constructeurs adoptent la même philosophie, n'est-ce pas). Facile, facile ! Avec un double inverseur, il suffit de réserver un inverseur pour le bypass, et de réserver l'autre inverseur pour l'alimentation d'une led. Hum... Qu'entend-je ? On revient à la configuration "simple inverseur" pour effectuer le bypass ? Un retour en arrière inadmissible, ne pensez-vous pas ? Soit. Qu'à cela ne tienne, je vais installer un triple inverseur (3PDT ou TPDT), et utiliser le troisième inverseur pour la led, ainsi je peux conserver un true bypass. Et on pourrait cabler l'ensemble selon ce principe :

Bypass 001f
Schéma 001f

Le principe est bon, plus qu'à passer commande chez mon fabricant d'interrupteurs. Voyons donc ce que proposent lesdits fabricants... hum je vois... pas beaucoup de modèles, certains ont mauvaise réputation de fiabilité, et... le prix ! Oups ! Je ne suis pas fabricant de pédales d'effet, mais je vais peut-être réfléchir à un autre moyen d'ajouter une led tout en conservant un double inverseur... moins cher.

Utilisation d'un relais pour un true bypass et une led

J'ai déjà travaillé un tout petit peu sur la réalisation d'un true bypass, pour un effet où la présence d'une led ne devait en aucun cas gêner quoi que ce soit d'un point de vue électronique et impédance (vous comprendrez pourquoi je parle de cela, un peu plus loin). Le résultat est visible sur la page True bypass à relais 001. C'est une solution qui fonctionne parfaitement, mais qui présente l'inconvénient de prendre un peu de place, souvent comptée dans nombre de pédales d'effet. Je vais donc maintenant parler d'autres façons d'ajouter une led tout en ne conservant qu'un inverseur double.

Notre sauveur le transistor !

C'est vrai ? Un transistor tout bête peut nous aider dans ce genre de problème ? Chouette, je suis tout ouie ! Heu, mais j'y pense, quand vous parlez de transistor, j'éspère qu'il ne s'agit pas d'un modèle exotique, introuvable ou gros comme une valise ! Non, soyez rassuré, il s'agit là de transistors classiques. Bipolaire ou FET, mais classiques. Le premier exemple fait appel à un transistor FET qui fait office d'interrupteur (additionnel) entre le connecteur d'entrée et l'entrée de l'effet.

Bypass 001g
Schéma 001g

SW1 en position Bypass OFF (effet en service) - La led D1 est allumée, et le transistor FET est passant (interrupteur fermé dont la résistance de conduction est de l'ordre de quelques dizaines d'ohms). Pourquoi le FET est-il passant ? Parce que sa grille (G) est portée à un potentiel quasiment égal à zéro volt, et qu'il s'agit d'un FET canal P (positif).
SW1 en position Bypass ON (effet hors service) - La led D1 est éteinte, et le transistor FET est bloqué, de par la polarisation de sa grille (G) à un potentiel positif, imposé par la résistance R2. En position bloqué, le FET est assimilable à un interrupteur mécanique ouvert, il présente une résistance "résiduelle" très élevée, de l'ordre de 1 MO ou plus. On peut donc considérer qu'en position Bypass ON, l'entrée de l'effet est déconnectée (isolée) du reste du montage. Nous somme bien en présence d'un true bypass, même si certains considèrent que le FET n'est pas un interrupteur parfait. Toujours est-il que le résultat est bien meilleur en procédant ainsi, et que l'on a notre voyant (led) de visualisation !

Si le transistor FET vous fait autant peur que les selfs (quelle drôle d'idée), vous préfèrerez peut-être le montage suivant, qui fait appel à un transistor bipolaire, et dont le cablage peut sembler un peu curieux la première fois qu'on le voit (je l'ai trouvé curieux la première fois que je l'ai vu, et tant que je n'avais pas compris son principe de fonctionnement. Maintenant ça va mieux, et je peux vous en parler).

Bypass 001h
Schéma 001h

Ce type de réalisation est à mon avis un peu plus sujette à déceptions, car son bon fonctionnement dépend de l'impédance de sortie de l'effet, et est conditionné par la présence d'une résistance entre la sortie de l'effet et la masse, dont la valeur ne doit pas être trop élevée. En fonction de la valeur de cette résistance de sortie, il sera sans doute nécessaire d'expérimenter avec la valeur de R2, qui devra dans tout les cas être assez élevée (valeur comprise entre 100 KO et 1 MO). Comment celà fonctionne-t-il ? Quand SW1 est en position Bypass ON, la base du transistor NPN est déconnectée de la sortie de l'effet, et se retrouve polarisée uniquement par la résistance R2, à un potentiel suffisement élevé pour faire allumer la led. Le transistor étant monté en collecteur commun, on retrouve sur son émetteur une tension qui est quasiment celle appliquée sur sa base. Quand SW1 est en position Bypass OFF, la base du transistor NPN est connectée à la sortie de l'effet. Comme l'impédance de sortie de l'effet (résistance entre sortie effet et masse) est beaucoup plus faible que la résistance R2, la tension sur la base du transistor va chuter d'un coup et la led va s'éteindre.
Ca ne fonctionne pas du premier coup ? Il fallait s'y attendre un peu. La valeur de la résistance R2 doit être déterminée de façon expérimentale. Sa valeur ne doit pas être trop élevée, sinon la led ne s'allumera jamais. Elle ne doit pas être trop faible, sinon, vous risquez d'injecter un courant trop important dans la sortie de l'effet. Et comme les pédales d'effets sont souvent alimentées avec une pile de 9V, il y a des chances de trouver un condensateur de liaison en sortie. Et qui dit ajout d'une composante continue sur une borne d'un condensateur de sortie qui a déjà une composante continue sur son autre borne, dit risque de plops audibles lors des commutations de l'interrupteur de bypass. Voilà, je ne veux pas vous décourager, car ce montage peut fonctionner très bien et n'apporter aucun désagrément. Mais il peut aussi vous décevoir un peu. Dans le doute, je vous invite à essayer plusieurs valeurs pour la résistance R2 (commencez avec 220 KO) et plusieurs transistors (BC108C, 2N2222A, etc). Pour la led, optez impérativement pour un modèle faible consommation, pour limiter la consommation nécessaire sur la base du transistor. A noter que l'utilisation d'un transistor darlington NPN, qui a un gain en courant bien plus élevé qu'un transistor NPN classique et nécessiterait donc un courant de base bien moindre, permettrait de choisir pour R2 une valeur comprise entre 1 MO et 10 MO, ce qui réduirait le risque de problèmes. Dans la même optique de réduction du courant de commande du transistor, l'utilisation possible d'un transistor FET (canal N) en remplacement du NPN pourrait apporter une solution élégante. Malheureusement, l'utilisation d'un FET risque plus de dérouter le débutant si ça ne fonctionne pas du premier coup. Les FET peuvent présenter des dispersions de caractéristiques importantes d'un modèle à l'autre, et demande une certaine connaissance de ce composant pour pouvoir s'en sortir à coup sûr. Et encore...

Dosage d'un effet

Dans les chapitres précédents, nous avons exploré quelques moyens d'assurer un bypass, c'est à dire d'effectuer un contournement total d'un effet. Mais que faire pour permettre un dosage progressif, ou autrement dit comment faire pour mélanger plus ou moins le signal direct (qui n'est pas encore passé dans l'effet), avec le signal en sortie d'effet ? On peut penser au premier abord qu'un simple potentiomètre avec quelques résistances câblés comme le montre le schéma suivant, pourrait suffire. Mais cela n'est-il pas trop simple pour être suffisant ?

effets_bypass_001_pan

La réponse est une réponse de Normand : oui et non. Cette façon de faire est trop simple et ne suffit pas dans certains cas, et elle suffit dans d'autres. Pour faire simple, disons que ce câblage convient si la source du signal à faire passer dans l'effet possède une sortie en basse impédance, et si la sortie de l'effet est elle aussi à basse impédance. Adopter ce système avec un capteur / microphone pour guitare n'est pas possible sans dégrader fortement le son. Si l'effet en question est le second d'une chaîne d'effets (pedalboard), la probabilité que ça fonctionne bien est plus grande mais on ne peut pas le garantir. Remarquez que la tentative peut être faite sans ouvrir la boîte d'effet, puisque le potentiomètre et ses quatre résistances sont câblées sur les entrées et sorties. Pour finir, il semble inadapté d'ajouter un tel complément de réglage sur un effet dont le dosage direct / traité est déjà prévu...

Corrections et remarques

03/04/2011
- Correction erreur schéma 001h - l'inverseur de bypass de sortie était câblé à l'envers (bornes ON et OFF inversées). Le schéma actuel est corrigé, merci à François d'avoir pris le temps de m'écrire pour me signaler l'erreur. A noter toujours pour ce schéma, que l'on peut avoir la LED qui s'allume un tout petit peu quand elle devrait normalement être éteinte. Cela est principalement vrai avec les LED actuelles qui commencent à émettre un flux lumineux avec un courant très faible, parfois inférieur au mA. Pour corriger cet éventuel problème, augmentez simplement la valeur de la résistance en série avec la LED (essayer par exemple avec 4,7 kO ou même 10 kO). Evidement la LED s'allumera aussi moins fort en mode Bypass ON.