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Boîte à bruits 003
Dernière mise à jour : 20/11/2022Présentation
S'il est un circuit intégré qui m'a particulièrement marqué quand j'étais enfant, c'est le circuit générateur de son SN76477.
J'étais écolier, et il m'a fallu plusieurs mois d'économie d'argent de poche pour pouvoir me payer ce circuit, dont nombre de descriptifs étaient alors parus dans plusieurs revues d'électronique. Dans un premier temps, j'ai bien sûr suivi à la lettre les indications et exemples fournis dans le manuel constructeur livré avec le composant (et oui, à l'époque, certains composants étaient livrés avec une notice papier). J'ai ainsi pû générer les sons typiques de la locomotive à vapeur, de la voiture de course, le piou piou d'oisillon et les multiples sirènes et explosions. Puis, un certain temps passé, je me suis procuré le grand-frère de ce circuit, le SN76488, qui en reprennait les grandes lignes et intégrait un amplificateur BF, simplifiant encore la réalisation de bruiteurs. Depuis l'acquisition de ces circuits, j'ai déménagé de nombreuses fois, et à chaque déménagement, j'ai perdu (ou maladroitement jeté) quelques pièces. C'est pourquoi j'ai éprouvé une joie immense quans j'ai remis la main sur mon SN76488, que je croyais perdu à tout jamais. Et même si mon SN76477 reste introuvable, je ne désespère pas de le retrouver un jour. Après tout, j'ai encore le manuel papier d'origine, qui ne peut pas éternellement vivre tout seul dans son coin.
Remerciements
Mes plus sincères remerciements à Pierre-Marie P., qui a eu l'extrême gentillesse de m'envoyer par courrier un exemplaire de SN76477, pour me permettre de relancer la machine et surtout de redonner du sens au manuel papier que j'ai conservé avec précaution dans un classeur, à l'abri de la lumière. Le composant est plus petit que celui que j'avais connu dans ma jeunesse et m'a imposé une certaine gymnastique côté broches (elles ne sont pas au pas de 2,54 mm). Mais quel plaisir ! Encore un grand merci !Refaire vivre ce circuit maintenant, mais pourquoi faire ?
Oui, je sais, c'est un vieux coucou. Et ce fut une surprise pour moi de le voir réapparaître dans une revue récente. Mais quand j'y pense, je lui ai fait jouer des sons qui n'étaient pas menstionné dans la notice. Pas difficile, allez-vous dire, car au vu des exemples de montages proposés par le fabricant, l'idée était plutôt de faire comprendre que le circuit était plein de ressources, et qu'il ne tenait qu'à son possesseur de faire les efforts nécessaires pour le débrider. Il y a vingt ans, je n'avais pas d'appareil photo et c'est dommage, car j'aurais bien aimé gardé un souvenir visuel de mon dernier montage à 76477 dans sa grosse boîte plastique, avec un tas d'interrupteurs, de potentiomètres et de rotacteurs. Ce circuit intègre des tas d'élements fort pratiques (générateur de bruit, VCO, etc), que l'on peut exploiter aujourd'hui avec des moyens auquels je ne pensais pas forcement à l'époque. L'utilisation conjointe avec un microcontrôleur, par exemple, peut ouvrir de nouvelles voies. Ce qui n'est pas nouveau, puisque l'idée a été exploitée à l'époque pour certains jeux vidéo. Bref, pas d'idée réellement précise pour l'heure, mais plein d'idées en tête tout de même.Présentation sommaire des SN76477 / SN76488
Le SN76477 est un circuit intégré à 28 broches fabriqué par Texas Instrument et qui est dédié à la production d'effets sonores complexes. Il a été conçu pour des jeux vidéo (arcades, flippers) et des jouets pour enfants, mais peut aussi servir de bruiteur pour un réseau de train miniature, ou encore servir de base pour la construction d'un orgue électronique (synthétiseur) un peu évolué. Il intègre tous les ingrédients requis pour faire du bruit, pour osciller, pour envelopper, pour hâcher, pour machouiller...
Le SN76488 incorpore un amplificateur audio de sortie qui fait économiser les transistors externes qui sont requis pour le SN76477. Les entrées logique qui devaient être câblées soit au +V soit à la masse pour le SN76477 peuvent être laissée en l'air pour l'état logique 0, pour le SN76488.
Notez qu'entre les deux circuits, la disposition des broches n'est pas la même, les SN76477 et SN76488 ne sont pas interchangeables broche à broche !
Et le SN76489 ? Oui oui, j'ai aussi un petit projet en cours mettant en oeuvre 3 circuits de ce type... voir page Boîte à bruits 003c.
Schéma avec SN76477 (enfin !)
J'ai créé vite fait un composant SN76477 dans ISIS, et y ai placé autour tous les condensateurs, résistances et divers commutateurs qui font battre son coeur.
Choix des composants...
Quand on y regarde bien, il ne s'agit ni plus ni moins que d'offrir une bonne palette de valeurs différentes sur chacune des entrées auxquelles il est prévu d'y raccorder une résistance fixe ou un condensateur fixe. A la place d'une résistance fixe il suffit de mettre un potentiomètre monté en résistance variable, et à la place d'un condensateur fixe on met un commutateur multi-positions avec un condensateur commuté parmi plusieurs. Le tableau suivant résume les valeurs à adopter pour quelques effets sonores typiques, selon précisions suivantes :- Les broches d'alim (masse en pin 2, VCC en pin 14 et +5 V régulé en pin 15) sont toujours reliées de la même façon, de même que la broche de sortie audio en pin 13.
- Quand une broche n'est reliée à rien, il faut la laisser en l'air : marqué "-" dans le tableau.
- Quand une broche est marquée +5V, il faut la relier sur la sortie +5 V régulé en pin 15
- Quand une broche est marquée +5Vp, il faut la relier sur une branche +5 V qui va vers la pin 15 au travers d'un bouton poussoir.
- Quand une broche est marquée 0V, il faut la relier à la masse.
- Quand une valeur est suivie d'une étoile, lire le commentaire qui correspond à la suite du tableau.
- Quand il est fait usage d'un potentiomètre (monté en résistance variable), son deuxième point de connexion est la masse (0V).
| Son 1 | Son 2 | Son 3 | Son 4 | Son 5 | Son 6 | Son 7 | Son 8 | Son 9 | |
| Pin 1 | 0V | +5Vp | +5V | +5V | +5V | 0V | . | . | . |
| Pin 2 | 0V | 0V | 0V | 0V | 0V | 0V | 0V | 0V | 0V |
| Pin 3 | 0V | - | - | - | - | 0V | . | . | . |
| Pin 4 | 39k | 47k | - | 47k | - | 39k | . | . | . |
| Pin 5 | 47k | 330k | - | 82k* | - | 47k | . | . | . |
| Pin 6 | 390p | 390p | - | 390p | - | 390p | . | . | . |
| Pin 7 | - | 68k | - | 680k | - | - | . | . | . |
| Pin 8 | - | 10u | - | 680n | - | - | . | . | . |
| Pin 9 | 0V | 10u* | 0V | +5Vp | - | 0V | . | . | . |
| Pin 10 | 100k | 47k | 100k | 3k3 | 150k | 100k | . | . | . |
| Pin 11 | 150k | 150k | 150k | 150k | 100k | 100k | . | . | . |
| Pin 12 | 47k | 47k | 47k | 47k | 100k | 47k | . | . | . |
| Pin 13 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Pin 14 | +9V | +9V | +9V | +9V | +9V | +9V | +9V | +9V | +9V |
| Pin 15 | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> | +5-> |
| Pin 16 | - | 100k* | - | - | - | R+R* | . | . | . |
| Pin 17 | - | 470n | 100n | - | 1n | 10n | . | . | . |
| Pin 18 | - | 47k | 3k3 | - | 330k | 47k | . | . | . |
| Pin 19 | - | - | +5V | - | +5V | +5V | . | . | . |
| Pin 20 | 1M* | - | 220k* | - | 1k* | 1M* | . | . | . |
| Pin 21 | 100n | - | 1u | - | 470n | 100n | . | . | . |
| Pin 22 | - | - | +5V | - | +5V | - | . | . | . |
| Pin 23 | - | 100n | - | 10n | - | - | . | . | . |
| Pin 24 | - | 220k | - | 330k | - | - | . | . | . |
| Pin 25 | 0V | +5Vp | 0V | +5V | - | 0V | . | . | . |
| Pin 26 | 0V | - | 0V | - | +5V | 0V | . | . | . |
| Pin 27 | +5V | - | 0V | - | - | 5k* | . | . | . |
| Pin 28 | +5V | - | 0V | - | +5V | +5V | . | . | . |
Son 1 : Train / avion - Pin 20 : potentiomètre 1 MO + résistance 100 kO en série.
Son 2 : Course voiture avec crash - Pin 9 : condensateur 10 uF relié à la broche 15 (+5V rég) via poussoir - Pin 16 : reliée au curseur d'un potentiomètre de 100 kO, une extrémité du potentiomètre à la masse et l'autre extrémité au +5 V régulé (Pin 15).
Son 3 : Sirène / pistolet laser - Pin 20 : potentiomètre 220 kO.
Son 4 : Explosion / Pistolet - Pin 5 : résistance 82 kO pour pistolet, 330 kO pour explosion
Son 5 : Piaillement oiseau - Pin 20 : potentiomètre 1 kO.
Son 6 : Train à vapeur avec sifflet - Pin 16 à relier au centre d'un pont diviseur 68 kO vers le +5 V et 27 kO vers la masse. Pin 20 : potentiomètre 1 MO + résistance 100 kO en série. Pin 27 à relier à la sortie d'un oscillateur rectangulaire (par exemple NE555 avec 220 pF / 100 kO / 47 kO)
Son 7 à 9 : effets non définis - A vous de définir les valeurs qui conviennent pour un effet sonore différents de ceux proposés ci-avant.
Amplification BF
L'attaque du HP de 8 ohms est assurée par deux transistors montés en "push-pull" et qui travaillent en tout ou rien (commutation avec un signal audio de type logique / rectangulaire). Une sortie BF additionnelle est prévue pour le raccord de la boîte à bruit sur l'entrée d'une table de mixage ou toute autre entrée de type ligne. Le réglage du niveau de sortie se fait via le potentiomètre RV10, de type Log. Notez qu'il n'est pas prévu de réglage de volume pour la sortie sur HP. Si cela vous pose problème, je vous invite à faire un tour sur la page Petits amplificateurs BF pour signaux logiques, vous devriez rapidement trouver une solution...Alimentation
Le SN76477 accèpte une tension maximale de 12 V et requiert un minimum de 7,5 V. Autrement dit, une petite pile 9 V convient très bien. Une sortie régulée +5 V est dispo en broche 15, je ne l'utilise pas.
Schéma avec SN76488
Circuit non refait au propre.
J'étais simplement parti du schéma démo du fabricant et avais modifié deux ou trois bricoles.
Prototype (SN76477)
Circuits imprimés réalisés et reçus - en cours d'assemblage (03/12/2022)
Le circuit intégré SN76477 apparaît ici dans sa version "semi-miniature".
Circuit imprimé (PCB)
Réalisé en double face et sans plan de masse.
Le routage du circuit imprimé n'a pas été optimisé, ce qui n'a pas d'importance dans le cas présent. Je souhaitais disposer d'une maquette qui me permettrait d'éprouver à nouveau ce plaisir de "toucher les boutons pour faire des sons rigolos" et pour cela un circuit simple convient.
Historique
03/12/2022
- Circuit en cours d'assemblage.
20/11/2022
- Réalisation dessin PCB.
21/01/2019
- Correction orientation condensateur C16, son pôle positif était relié
à la masse.
15/01/2012
- Première mise à disposition