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sonore > Générateur sonore photosensible
Dernière mise à jour : 19/12/2006Article non terminé, volontairement non référencé dans les sommaires du site
Présentation
Le projet dont il est question ici permet de faire de la musique ou de produire des sons de natures diverses, en orientant un ou plusieurs faisceaux lasers sur une cible constituée de plusieurs élements photosensibles (dans le cas présent, utilisation de leds en récepteur de lumière). A l'origine du projet, je comptais réaliser un ensemble de générateurs sonores "matériels" dont plusieurs paramètres (fréquence, LFO, etc) pouvaient être pilotés. J'ai ensuite décidé de réaliser une interface pour PC, et d'utiliser le PC pour générer les sonorités. Cela permet bien sûr d'étendre de manière considérable le champ des possibilités sonores, mais rend en revanche le système indépendant d'un matériel informatique. Je garde donc sous le coude, l'idée des générateurs autonomes, on ne sait jamais, pour quand je serai à la retraite...
Leds qui recevront la lumières du ou des lasers
Principe général de fonctionnement
Le principe est très simple : les leds sont montées en capteur de lumière, sur une matrice (plusieurs colonnes et plusieurs rangées). Quand elles recoivent de la lumière, elles produisent un signal logique grâce à un circuit électronique de mise en forme, qui est le suivant (ce circuit est réalisé en autant d'exemplaires qu'il y a de leds) :
J'ai eu l'occasion de tester plusieurs AOP, FET ou autre darlingtons (voir Piano-Harpe Laser pour plus de renseignements à ce sujet), mais j'ai retenu ici le LM709 (UA709, c'est pareil)... parce que j'en ai encore plein, et que je n'avais pas envie de me remettre aux CMS (LM393) pour cette réalisation. Ce module de base ne fait que fournir un état logique haut quand la LED reçoit de la lumière, alors qu'il s'agit d'un niveau logique bas lorsque la led n'est pas éclairée. La tension de seuil (de basculement) est fixée à 0,6V par la diode D2, une classique silicium polarisée dans le sens direct par la résistance R1. J'ai préféré cette approche au classique pont diviseur résistif parce qu'avec ce dernier, la sortie du LM709 ne voulait pas rester vraiment à l'état zéro sans complication légère du montage. Et comme la tension délivrée par mes leds carrées est de 1,2V quand elles sont éclairées par le laser (0,04V avec lumière du jour), le seuil de 0,6V me convient parfaitement.
Gestion des informations
L'ensemble des signaux logiques disponibles est ensuite traité par un multiplexeur, qui fournit un nombre codé en binaire sur 8 bits. Ce nombre est envoyé au PC via une interface qu'il me reste à choisir (ports série, parallèle ou USB, pour l'instant je ne maitrise que les deux premiers). Probable que je mette du PIC si un jour j'y pige quelque chose. Ensuite, un petit logiciel développé pour cet usage, permettra de définir quoi faire des données : déclenchement d'un son ou modification d'un paramètre. L'occasion idéale pour moi de me lancer dans la gestion des plugins VST, tant il me semble interressant de pouvoir exploiter les sources sonores existantes (VSTi entre autres).Version matérielle (pour plus tard)
A la base, un ensemble de modules générateur de son (oscillateurs BF). Certains génèrent des fréquences très basse (LFO = Low Frequency Oscillateur = oscillateur à fréquence basse), d'autre des fréquences basses, médium ou aigus. Ces derniers sont plus ou moins modulés par les LFO. Chaque module oscillateur dispose d'une entrée de commande en fréquence, il s'agit donc en fait de VCF (Voltage Controlled Frequency = fréquence commandée par tension). Les leds, quand elles sont éclairée par le faisceu laser, peuvent provoquer deux sortes d'évenements :- mise en ou hors fonction (bascule) d'un oscillateur,
- modification d'une tension continue qui va modifier la fréquence d'un oscillateur.
Le synoptique suivant représente une partie de l'ensemble, il y a en fait plusieurs parties identiques à celle-ci, en "parallèle".
Chaque module et fonctions sont détaillés dans les lignes qui suivent
Modules oscillateur
Ces modules délivrent un signal périodique dont la fréquence est, comme je l'ai dit avant, commandée par une tension continue. Tous les oscillateurs sont réalisés à partir de portes logiques traditionnelles ou avec des NE555.Modules "interrupteur"
Ces modules servent à la mise en ou hors service de chaque module oscillateur. Il est ainsi possible d'avoir un seul oscillateur ou plusieurs oscillateurs en service en même temps. Plutôt que de réaliser un mélange simple de ces différentes sources avec un bête additionneur, j'ai préféré effectuer des mélanges classiques et des mélanges complexes (additions et multiplications). Cela donnera des sonorités bien plus interressantes je pense. Ces interrupteurs permettront donc d'alterner entre signaux sonores classique et signaux sonores fortement modulés.Modules générateur de tension continue variable
Ces modules fourniront une tension continue variable qui permettra de modifier la fréquence de sortie des oscillateurs de base. Il y en aura de deux sortes :- des modules qui délivreront une tension continue élevée dès que la led sera éclairée, et dont la décroissance lente commencera dès que la led ne sera plus éclairée.
- des modules qui délivreront une tension continue qui montera progressivement, tant que la led sera éclairée.