Electronique > Réalisations > Production sonore > Orgue 011

Dernière mise à jour : 05/04/2020

Présentation

Cet orgue est construit autour d'un PIC 24FJ32GA002. Ce n'est pas le premier orgue que je réalise, mais ça défoule toujours.

orgue_011_pcb_3d_a

Un microcontrôleur PIC pour les 12 notes de base les plus hautes et quelques compteurs binaires utilisés en diviseurs pour obtenir les octaves inférieures. Les sons sont rectangulaires, mais on rigole tout de même.

Schéma

Si le PIC est "fortement encadré" de circuits logiques, ce n'est que pour augmenter le nombre de notes pouvant être jouées.

orgue_011

Le quartz X1 est requis pour que l'instrument ne délivre pas de notes trop fausses...

Fonctionnement général
Le programme du PIC n'est là que pour délivrer les 12 signaux de fréquence fixe qui correspondent au 12 notes de l'octave la plus aigue, j'ai nommé l'octave #4 :

  • Si4      = 988 Hz
  • La#4   = 932 Hz
  • La4     = 880 Hz
  • Sol#4  = 831 Hz
  • Sol4    = 784 Hz
  • Fa#4   = 740 Hz
  • Fa4     = 698 Hz
  • Mi4      = 659 Hz
  • Re#4   = 622 Hz
  • Re4     = 587 Hz
  • Do#4   = 554 Hz
  • Do4     = 523 Hz
orgue_011_graphe_001a

Ces fréquences ont été obtenues à partir d'une valeur fixe et unique (basée sur celle du quartz), divisée par le logiciel du PIC par des facteurs de division bien précis et indiqués à ma page Notes de musique. Chaque note de base est ensuite divisée par 2, 4 et 8 à l'extérieur du PIC avec les compteurs binaires U2 à U7 pour obtenir les notes des octaves inférieures #3, #2 et #1 (les compteurs 74HC393 que j'ai utilisés peuvent être remplacés par d'autres compteurs, du moment que les remplaçants puissent être alimentés sous une tension de 3V3). Quatre octaves de chacune 12 notes, cela nous donne bien 48 notes. Si vous ne désirez que les 12 notes de base, supprimez simplement les compteurs U2 à U7, ainsi que les touches et résistances correspondantes (R13 à R48). Si au contraire vous souhaitez ajouter une octave (#0), il suffit d'exploiter la sortie Q3 des compteurs binaires qui actuellement est laissée en l'air.

Remarque : la suppression du PIC 24F permet de simplifier considérablement le schéma, mais au détriment du rendu sonore.

Mélange des notes
Le mélange des notes est assuré par les résistances de sommation R1 à R48 (seules R1 à R36 sont montrées sur le schéma pour l'alléger). Vous pouvez jouer autant de notes que vous le désirez, toutes sortiront, il n'y a pas de limite de polyphonie, si ce n'est bien sûr celle du nombre de notes totales. La sortie mixée (notée Mix sur le schéma) aboutit à un potentiomètre de réglage de volume général, RV1. Ce dernier est suvi d'un condensateur de liaison dont on se demande bien ce qu'il vient faire là (je vous laisse réfléchir à la question, copie à rendre à la fin du confinement). La sortie Out peut être raccordée sur n'importe quelle entrée "ligne" (entrée LINE d'une table de mixage ou entrée AUX, CD, DVD, Tuner, Tape, etc d'une chaine hifi). Vous pouvez aussi intégrer un petit ampli BF à l'orgue, ce ne sont pas les schémas qui manquent, sachant que quelques centaines de mW voire 1 ou 2 W suffisent amplement pour un jeu "local". Le moment est peut-être venu de ressortir des tiroirs un de ces bon vieux LM386 ou TBA820...

Prototype

Aucun prototype réalisé, circuit uniquement simulé sous Proteus (avec succès).

Logiciel du PIC

L'archive zip dont le lien suit contient le fichier binaire compilé (*.hex) du programme.
Orgue 011 - PIC 24FJ32GA002 - (05/04/2020)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.

Circuit imprimé

Non réalisé.

Historique

05/04/2020
- Première mise à disposition.