Electronique > Réalisations > Compresseur(-expandeur) audio 002
Dernière mise à jour : 10/05/2015Présentation
J'ai par le passé, réalisé plusieurs compresseurs de dynamique audio à base de NE571 et NE572 pour ma radio locale et pour un "anti-pub" (plutôt atténuateur de pub). Celui présenté ici est de type stéréo et fonctionne pour des signaux audio de niveau ligne. Il dispose de quelques réglages fort utiles (seuil d'action et taux de compression / expansion) mais sans être aussi complet qu'un appareil professionnel qui dispose aussi de réglages de temps d'attaque et de relâchement. Le schéma proposé est le résultat d'un "mélange" de plusieurs schémas (schémas proposés par les fabricants Signetics et Philips, schéma paru dans la revue Radio Plan N°388 de mars 1980 et ceux issus de mes propres expériences).
Schéma
Moitié haute pour la voie gauche, moitié basse pour la voie droite.
Dans l'espace horizontal, on peut distinguer trois sous-ensembles :
- étage d'entrée à AOP- étage à gain variable (compresseur/limiteur/expenseur à proprement parler)
- étage de sortie à AOP
Réglages disponibles
Les réglages sont au nombre de cinq pour chacune des deux voies. Les potentiomètres dont la dénomination commence par RV1xx sont ceux de la voie gauche (moitié haute du schéma), les potentiomètres dont la dénomination commence par RV2xx sont ceux de la voie droite (moitié basse du schéma). Dans les appellations qui suivent, et comme les deux voies gauche et droite sont rigoureusement identiques, une référence notée RVx01 s'applique aussi bien à RV101 (voie gauche) qu'à RV201 (voie droite). De même pour les condensateurs et résistances, une référence notée Rx04 s'applique aussi bien à R104 (voie gauche) qu'à R204 (voie droite) et une référence notée Cx12 s'applique aussi bien à C112 (voie gauche) qu'à C212 (voie droite).
- RVx01 : réglage niveau d'entrée (input level). Doit être ajusté selon amplitude du signal audio appliqué sur les entrées In_L et In_R. Ce potentiomètre modifie le gain de l'étage d'entrée centré sur l'AOP Ux01:A, en modifiant le rapport de valeur entre sa propre valeur et celle de la résistance Rx01. Plus la valeur du potentiomètre (monté en résistance variable) est élevée et plus le gain d'entrée est élevé.
- RVx02 : réglage du taux de compression ou d'expansion (ratio). Ce potentiomètre, de type double (stéréo) permet de disposer d'un réglage de taux progressif et unique aussi bien pour la compression que pour l'expansion. En position centrale, le système n'agit ni en compresseur ni en expanseur, on a donc un rapport de modulation de 1:1 entre sortie et entrée. En allant dans un sens on obtient un taux de compression de plus en plus élevé, et en allant dans l'autre sens on obtient un taux d'expansion de plus en plus élevé.
- RVx03 : réglage du seuil (threshold). Permet de spécifier le seuil d'amplitude du signal audio à partir duquel le système entre en action. Avec un seuil bas, le compresseur (ou expanseur) agit plus tôt (sur les signaux de faible amplitude) et apporte donc une compression (ou expansion) plus énergique. Avec un seuil haut, le système n'agit que sur les signaux d'amplitude élevée (ou crêtes) et peut dans ce cas être plutôt utilisé pour maîtriser quelques surmodulations inattendues (avec un seuil haut et un taux de compression élevé, on obtient une fonction de limiteur).
- RVx04 : réglage du gain de sortie (output level). Habituellement et pour des taux de compression faibles (disons rapport de dynamique max de 2:1), pas besoin d'ajouter du gain en sortie. Si en revanche le seuil (threshold) est placé bas et que le taux de compression (ratio) est élevé, on constate forcement une chute de l'amplitude moyenne du signal audio, qu'on peut compenser par ce potentiomètre (Output level ou Make-up gain). En mode expansion, ce potentiomètre servira plutôt dans l'autre sens, à savoir atténuer le signal audio de sortie dont les crêtes peuvent atteindre des niveaux pas toujours faciles à contrôler.
- RVx05 : réglage du minimum de distorsion. Ce potentiomètre, ainsi que Rx10 et Rx11 sont facultatifs. La mise en place de ces composants est toutefois conseillée car ils permettent de régler au plus bas le taux de distorsion. En leur absence, on peut espérer un taux de distorsion maximal de 0,35%, ce qui est déjà très correct.
Il est fait usage de potentiomètres séparés pour les voies gauche et droite, mais vous pouvez opter pour des potentiomètres doubles. Sauf pour RVx05 qui doit rester séparé entre les deux voies et pour RVx02 qui doit être quadruple car déjà double pour une chacune des deux voies.
L'interrupteur SW1/Link permet de lier les deux voies gauche et droite. Si l'interrupteur est ouvert, les deux voies agissent de façon indépendante. S'il est fermé, les deux voies subissent un réglage automatique de gain de même valeur, même si l'amplitude du signal appliqué sur une voie est plus élevée que celle appliquée sur l'autre voie. Il est d'usage d'utiliser le mode Link pour une application stéréo et de garder l'indépendance totale pour deux voies utilisées de façon... indépendantes (deux fois mono).
Etage d'entrée
Cet étage réalise l'adaptation d'impédance qui permet de s'adapter à toute source audio niveau ligne. L'alimentation de l'ensemble est de type simple (non symétrique), on polarise donc l'AOP U101:A avec un pont diviseur résistif, ici R102 et R103. La tension sur l'entrée non-inverseuse de cet AOP est de +9 V par rapport à la masse. Les condensateurs de liaison C101 et C103 sont obligatoires, on ne peut pas les remplacer par un strap et encore moins par un jeu de cartes. Le gain d'entrée peut être ajusté par RV101 qui pour des questions de simplification ne possède pas de résistance talon en série avec lui. Cela conduit à une atténuation du signal d'entrée quand on met ce potentiomètre au minimum. Si cela est gênant pour vous, ajouter une résistance de 10 kO en série.
Cellule à gain variable
Je n'ai pas innové et me suis appuyé sur les exemples pratiques suggérés par le fabricant du NE571. On peut juste noter la curieuse interconnexion des deux potentiomètres RV102 et RV102' qui permettent l'usage du NE571 en mode compresseur ou en mode expandeur. La tension redressée du signal audio est appliquée au condensateur C108, et cette tension se retrouve aussi sur le condensateur C208 si les deux voies sont couplées (inter SW1/Link fermé). Le taux de distorsion n'est pas très élevé (max 0,35%) si on n'exploite pas la broche 8 (THD) du NE571, mais on peut le réduire en injectant une petite tension continue positive sur cette broche. C'est ce qui est prévu ici avec le potentiomètre RV105 et sa résistance talon R110 de 100 kO. Le signal traité sort sur la broche 7 du circuit intégré, on l'injecte sur l'entrée de l'AOPU101:B.
Etage de sortie
L'étage de sortie est construit sur le même principe que l'étage d'entrée et n'appelle pas de commentaire particulier. Eh oui, un AOP peut être utile en entrée ou en sortie... bien pratique cette petite bête.
Circuit imprimé
Non réalisé pour cette version.
Historique
10/05/2015
- Première mise à disposition