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> Chambre d'écho 001
Dernière mise à jour : 12/12/2010Article non terminé, volontairement non référencé dans les sommaires du site
Présentation
Cette réalisation permet d'obtenir un effet sonore écho simple ou multiple sur un signal audio. La qualité sonore ne peut être qualifiée de haute fidélité, mais le résultat est convenable. Je sais bien que les circuits spécialisés qui équipent ce montage (des Reticon SAD1024) ne sont plus fabriqués et qu'ils ont des remplaçants (chez Panasonic par exemple avec les MN3000, MN3004, MN3005, MN3006, MN3008, MN3011, MN3012 et MN3208), mais j'ai tout de même tenu à publier ce schéma pour montrer le principe général des circuits à transfert de charge. Et puis après tout, il s'agit d'un des premiers montages d'effet que j'ai réalisés, juste après ma réverbération à ressort.Avertissements
Ce circuit est simple à construire au vu de l'effet qu'il permet d'obtenir. Mais il souffre de quelques défauts :- Pas de filtre passe-bas en entrée. Si on injecte un signal audio dont la fréquence est supérieure à la moitié de la fréquence du signal d'horloge (fréquence d'échantillonnage), on a droit à un bien joli défaut sonore lié à du repliement de spectre (création de fréquences parasites audibles).
- Pas de filtre passe-bas en sortie. La fréquence d'échantillonnage, si elle est située dans le domaine audible, se fait un peu entendre (résidu dans le signal audio de sortie, difficile à éliminer totalement). L'idéal serait d'avoir un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure suive précisement la fréquence d'horloge, pour ne pas gâcher de la bande passante utile quand la fréquence d'échantillonnage est élevée. Ou à défaut un filtre passe-bas avec une fréquence de coupure fixe et légèrement supérieure à la fréquence d'échantillonnage la plus basse qui puisse être utilisée.
- Pas de compression à l'entrée ni d'expension en sortie. Le rapport signal sur bruit pourrait être amélioré en réduisant (compressant) la dynamique de la modulation avant de la faire entrer dans les cellules de retard, et en lui redonnant sa valeur d'origine (expension) en sortie des cellules. Un circuit intégré spécialisé dans ce domaine (NE570 ou NE572 par exemple) serait ici le bienvenu.
Schéma
Ce schéma est de moi, mais je ne me suis pas vraiment foulé pour le concevoir. Je me suis en effet fortement inspiré du document constructeur (datasheet) pour la mise en oeuvre du SAD1024, et ai un peu brodé autour.
Circuit d'entrée
Le circuit d'entrée est simplifié à l'extrême. Il ne joue qu'un seul rôle, celui d'adaptation d'impédance, pour attaquer dans de bonnes conditions la première cellule de retard SAD1024.Oscillateur
-Temps de retard
Le temps de retard est déterminé par :- le nombre de cellules dans lesquelles transite le signal audio à traiter,
- la vitesse de transfert d'une cellule à l'autre, vitesse directement liée à la fréquence d'échantillonnage.
En passant, rappelons que pour pouvoir restituer un signal échantillonné, il faut au moins deux échantillons par période du signal audio. Par exemple si on veut une bande passante de 20 kHz, il faut une fréquence d'échantillonnage minimale de 40 kHz (période d'échantillonnage de 25 us). Avec une fréquence d'échantillonnage de 40 kHz et avec 1024 cellules de retard, le temps de retard peut être de 1024 * 25 us soit 25,6 ms (avec 100 cellules, le retard maximal aurait été de 2,56 ms). On comprend vite que si on veut produire des retards plus long, il faut soit augmenter le nombre de cellules de retard soit diminuer la fréquence d'échantillonnage et donc également la bande passante. Augmenter le nombre de cellules peut sembler attirant, mais quand on est dans le domaine analogique et non dans le domaine numérique, la qualité du signal audio se détériore de plus en plus en passant dans les cellules. Il faut donc rester raisonnable et on préfère ici baisser la fréquence d'échantillonnage, qui du coup tombe dans le domaine audible.
Temps de retard variable
Tant qu'à faire, il serait bien que le temps de retard soit ajustable. Mais il faut se souvenir que la fréquence d'échantillonnage tombe dans le domaine de la bande audible et qu'il serait bien de passer par un filtre pour l'atténuer au mieux. Ce n'est pas fait ici par soucis de simplicité mais il faut y penser. Et qui dit fréquence à filtrer variable dit filtre à fréquence de coupure variable. Ou alors on part du principe qu'on peut se contenter d'un filtre fixe qui fait bien son boulot quand la fréquence d'échantillonnage est minimale et qu'on pert le bénéfice des fréquences plus élevées quand la fréquence d'échantillonnage est maximale. Bon, comme dit auparavant, on n'a pas de filtre ici...Utilisation des cellules de retard
Les cellules de retard sont des SAD1024 de Reticon.
Tension de polarisation en entrée des cellules de retard : on pourrait penser que le circuit, alimenté sous une tension simple (non symétrique) demande un point de polarisation de valeur égale à la moitié de la tension d'alim. En réalité, si on peut le faire, ce n'est pas la meilleure méthode car on perd en dynamique et on risque plus vite de générer de la distorsion. Certains constructeur d'effets qui ont utilisé le SAD512 ou SAD1024 plaçaient le point de polarisation non pas à cinq dixièmes de la tension d'alim, mais à quatre dizièmes, soit +3,6 V pour une tension d'alim de +9 V ou +4,8 V pour une tension d'alim de +12 V. Ici, le point de polarisation est ajustable entre +2 V et +8 V, il faudra trouver la meilleur valeur pour un minimum de distorsion dui signal de sortie (valeur optimale autour de +6,0 V pour alim +15 V).