Electronique
> Réalisations
>
Ajout d'un réglage de Balance / Panoramique
Dernière mise à jour : 29/01/2012Présentation
Cet article décrit comment fonctionne un réglage de balance (pour un signal audio d'origine stéréo) ou un réglage de panoramique (pour un signal audio d'origine mono). Le réglage de balance est relativement semblable à un réglage de panoramique, d'un point de vue fonctionnement électronique. Dans le premier cas (balance) on opère avec un signal audio stéréo, alors que dans le second cas (panoramique) on opère avec un signal mono. Quelques exemples de réalisation sont proposés mais attention, ils ne peuvent être pas utilisés tel quel dans toutes les situations. Il faut notement que les entrées de ces montages - notamment ceux de type passifs - soient raccordées sur des sorties à faible impédance, et que les sorties de ces mêmes montages soient raccordées sur des entrées à haute impédance. La majorité des schémas sont valables pour des liaisons audio qui se font au niveau ligne, et ne conviennent pas pour une liaison "microphone" ou "casque".Réglage de balance
Le schéma ci-dessous permet d'atténuer plus ou moins la voie audio Droite ou la voie audio Gauche. Le signal d'entrée Gauche (J1, IN_L) reste à gauche en sortie, et il en est de même pour la section Droite (J2, IN_R). On a bien un signal stéréo en entrée (J1, J2), ce signal reste stéréo en sortie (J3, J4).
Fonctionnement
Le fonctionnement est très simple. Le curseur du potentiomètre est relié à la masse. Si on approche le curseur d'une extrémité du potentiomètre, le signal audio présent sur cette extrémité se retrouve atténué, et ceci d'autant plus que le curseur se rapproche. Quand il touche une extrémité, le signal audio est completement atténué, et on n'a plus rien sur la sortie correspondante. Regardez sur le schéma ci-avant : si le curseur C se rapproche de l'extrémité E1 du potentiomètre, c'est le signal audio Gauche, provenant de J1 (IN_L), qui se trouvera atténué sur la sortie J3 (OUT_L). Nous nous retrouvons ici tout simplement en face d'un pont diviseur de tension, le premier élement du pont étant la résistance R1 et le second élément du pont étant la résistance qui existe entre le curseur C et l'extrémité E1.Pourquoi les résistances R3 et R4 ?
Si l'on voit ce montage de façon isolée, c'est à dire avec rien d'autre autour, on peut bien se demander à quoi peuvent servir les résistances R3 et R4. Et vous avez raison de vous poser la question. Ces résistances peuvent avoir différents rôles, selon l'implantation du montage.Premier cas : utilisation dans un mélangeur
On se retrouve avec plusieurs voies de réglage de sources stéréo dont les sorties sont sommées sur un bus stéréo.
Les résistances R3 et R4 (et R7, R8, R11, R12) servent alors à assurer une isolation entre les différentes voies. Sans elles, le fait de placer le curseur de n'importe quel potentiomètre d'un côté ou de l'autre, atténuerait la voie concernée de toutes les entrées en même temps.
Deuxième cas : utilisation dans un préampli monovoie
Dans ce cas, c'est un peu différent. Les résistances R3 et R4 font partie de l'étage qui suit - par exemple un amplificateur de sortie - et dans ce cas leur valeur contribuent au gain.
Perte d'insertion
L'atténuation apportée par le potentiomètre et les résistances qui précèdent (R1 et R2) dépend de la valeur de ces trois composants. Comme les résistances fixes et les portions de potentiomètre entre curseur et extrêmités forment un pont diviseur résistif, l'atténuation sera d'autant plus forte que les résistances fixes seront de valeur élevées et que le potentiomètre sera de valeur faible. Si vous prenez pour R1 et R2 des 2K2 et que le potentiomètre est un modèle 4K7, l'atténuation sera grosso-modo de 6 dB sur chacune des deux voies gauche et droite, quand le curseur est au centre. Si vous remplacez le potentiomètre de 4K7 par un de 47K, l'atténuation sera inférieure à 1 dB dans les mêmes conditions. Attention, cette atténuation est donnée pour une mesure faite sur les extrêmités du potentiomètre. L'atténuation supplémentaire apportée par la suite du circuit (R3, R4 et ce qui vient après) doit aussi être prise en compte.Autre façon de voir les choses
Dans le montage qui précède, le gain des deux amplis de sortie est fixe et c'est le niveau des signaux d'entrée qui varie d'une voie à l'autre. On peut tout aussi bien laisser intact le niveau des deux signaux d'entrée gauche et droite et jouer sur le gain des deux amplis de sortie, comme le montre le schéma suivant.
Avec ce type de montage on peut bénéficier d'un fort gain sur une voie pendant que l'autre n'en présente aucun, avec possibilité de définir les min et max en jouant sur les valeurs des résistances R3, R4, R7 et R8. Notez que les amplificateurs sont des AOP montés en mode non-inverseur (entrée des signaux BF sur les bornes +) et qu'il est préférable pour certains AOP que le gain soit au moins égal à 3. Si vous constatez une instabilité (oscillation parasite en sortie des AOP), câblez un condensateur de 33 pF en parallèle sur chacune des résistances R4 et R8. Si le gain apporté par les étages de sortie est trop élevé pour votre application, vous pouvez réduire la valeur des résistances R4 et R8 (même valeur pour les deux) ou augmenter la valeur des résistances R1 et R5 (là aussi les deux résistances doivent avoir la même valeur).
Réglage balance sur sortie casque ?
Pour ajouter un réglage de balance sur une sortie casque, on ne peut pas procéder comme vu ci-avant car une sortie casque travaille en puissance là où une liaison audio ligne travaille en tension. Pourtant, il est des cas où on dispose d'un appareil qui délivre un signal audio stéréo sur une prise casque avec pour seul réglage un ajustage du volume et où le réglage de balance manque cruellement. On peut remédier à cette situation en ajoutant deux potentiomètres d'assez faible valeur (100 ohms à 470 ohms) câblés en résistance ajustable et mis en série avec les écouteurs du casque.
(voir page Ajout pot volume pour plus de détails)
Le schéma qui précède montre comment procéder pour faire varier de façon indépendante le volume sur chacun des deux écouteurs du casque, il n'y a pas qu'un seul réglage unique permettant de faire la balance. Cela fonctionne bien et si on le désire on peut mettre les deux potentiomètre "à fond" pour n'avoir aucune perte sur aucune des deux voies. Pour disposer d'un réglage unique, il faut utiliser un potentiomètre double (de préférence linéaire et non logarithmique) dont les câblages sont faits en mode croisé pour qu'une voie soit plus atténuée pendant que l'autre l'est moins. L'inconvénient de cette méthode est qu'il y a toujours atténuation, quelque soit la position du curseur du potentiomètre. Une autre méthode consiste à utiliser un potentiomètre simple de type linéaire et de le câbler un peu comme pour les montages de balance vus auparavant pour les signaux de type ligne.
Là encore l'atténuation est inévitable même avec curseur potentiomètre au centre. Cause liée aux résistances R1 et R2 qui ont du être ajoutées pour éviter que les sorties G ou D de la sortie casque se retrouvent à la masse quand le curseur est complètement positionné à une des extrémités. En réalité il n'existe pas de solution miracle, celles proposées ici peuvent devoir être un peu ajustées pour répondre à votre cas précis, lequel correspond à un type de sortie casque donné et à un type de casque donné. Vous imaginez bien que la quantité de couples qui existent n'est pas négligeable, ces schémas constituent donc une base de réfléxion plus qu'une solution passe-partout.
Réglage de panoramique
Le schéma ci-dessous permet d'orienter plus ou moins à gauche ou plus ou moins à droite, un signal audio mono, donc unique. Le même signal audio appliqué à l'entrée J1 (IN) se retrouve donc simultanement sur les sorties Gauche J2 (OUT_L) et Droite J3 (OUT_R). Soyons précis : le signal d'entrée mono est réparti sur deux voies distinctes de sortie, mais il n'est pas devenu stéréo pour autant.
Fonctionnement
Si vous avez lu le paragraphe précédent (réglage de balance), vous devriez voir la similitude entre les deux montages. Le fonctionnement est rigoureusement identique, à ceci près que les deux entrées Gauche et Droite sont reliées ensemble, parce qu'on n'a qu'un seul signal audio mono, que l'on veut router sur deux branches. Vous constaterez que la valeur des résistances n'est pas la même que dans le montage précédent. C'est pour mieux vous montrer que vous avez une certaine liberté pour en déterminer leurs valeurs. Pour donner un ordre de grandeur, choisissez pour R1 et R2 une valeur comprise entre 2K2 et 22K, et choisissez pour R3 et R4 une valeur comprise entre 10K et 68K. En réalité, il faudra vous adapter en fonction de l'électronique située avant et après le montage. Mais ces premières valeurs vous permettront de partir de quelque chose. Application pratique à la page Distributeur audio 004.Même chose en symétrique ?
C'est moins simple car on doit utiliser un potentiomètre double dont les deux parties doivent être parfaitement apparairées, ce qui est rare et cher. L'atténuation sur les deux câbles audio d'une liaison symétrique doit en effet être réalisée avec une bonne symétrie, sinon on perd en qualité de réjection de mode commun au niveau du récepteur. Le schéma qui suit montre une façon de procéder, mais cela ne fonctionne bien qu'en théorie, et il faut adopter pour les résistances, des valeurs qui correspondent à ce que l'on souhaite pour minimiser les défauts inhérents à ce type de montage.
Câblage du potentiomètre
Bon, les schémas sont posés, reste à voir comment il s'accorde avec un "vrai" potentiomètre. C'est très simple, il vous suffit de regarder la photo et le dessin ci-dessous, et vous devriez comprendre assez vite. Sur les schémas précédents, E1 représente la patte Extremité 1, E2 représente la patte Extremité 2, et C représente la patte Curseur. Voilà, vous êtes expert !
Valeur du potentiomètre ?
Plusieurs valeurs peuvent convenir. De 10 kO à 220 kO, selon les circuits électroniques situés en amont et en aval. Disons qu'une valeur de 10 kO à 47 kO est relativement "passe-partout", mais n'a rien d'impératif. La valeur du potentiomètre doit rester cohérente avec la valeur des quatres résistances associées. Ne mettez pas un potentiomètre de 1 MO avec des réistances de 100 ohms, ni un potentiomètre de 1 kO avec des résistances de 470 kO.Historique
29/01/2012- Ajout paragraphe "Réglage balance sur sortie casque".