Le montage présenté ici permet de délivrer 6 sons différents de
percussion en touchant du doigt des petites plaques
métalliques (ou petites zones de cuivre sur un circuit imprimé).
Les composants utilisés sont courants et bon marché.
La hauteur et la durée des sons produits peuvent être ajustés pour
obtenir
un son de type "grosse caisse", "caisse claire" ou "tom". Bien sûr,
le réalisme des sonorités
ne peut rivaliser avec celui d'instruments réels
enregistrés et échantillonnés en studio. Tout comme pour le générateur
de percussions 001, on a davantage affaire à des
sons "vintage" tels ceux produits
par les boites à rythmes des années 1970. Voyez donc cette réalisation
comme un jouet, facile à construire et amusant à utiliser (pas
seulement par des enfants).
Schéma
Le schéma complet est visible ci-dessous.
On constate à la vue de ce schéma qu'outre les 6 générateurs de son,
on trouve également un circuit audio permettant le mélange des sons
issus des divers générateur et
l'amplification en puissance des signaux mélangés pour l'attaque
directe d'un petit
haut-parleur.
Générateurs sonores
Comme
les six générateurs fonctionnent rigoureusement de la même façon, le
détail de fonctionnement ne sera fourni que pour le premier d'entre
eux.
Le
circuit du premier générateur de son percussif est basé sur le
transistor Q11 monté en amplificateur
dont la sortie (broche Collecteur) est rebouclée vers l'entrée (broche
Base) à travers un filtre en "double T". Pour ce générateur, le
filtre en "double T" est constitué de R11, R12 et C13 (pour le
premier T) et de C11, C12 et R13+RV11 (pour le second T). Ce
type de filtre
qui constitue un filtre réjecteur assez "pointu" a la particularité de
présenter une plus grande impédance à sa fréquence de
résonnance
Fc, laquelle dépend de la valeur données aux résistances et
condensateurs qui le constituent. Avec un faible taux de
contre-réaction entrée l'entrée et la sortie du transistor (impédance
du filtre élevée) le taux d'amplification est beaucoup plus élevé et le
système à tendance à entrer en oscillation. L'idée ici est de contrôler
(de maîtriser) cette entrée en oscillation afin d'avoir un son bref qui
s'atténue progressivement.
En théorie et pour une réjection
maximale du filtre en double T, la valeur de la résistance "verticale"
du second T (R13+RV11) devrait être la moitié
de celle des deux résistances "horizontales" du premier T (R11 et R12),
et la
valeur du condensateur "vertical" du premier T (C13) devrait être le double
de celle des deux condensateurs "horizontaux" du second T (C11 et C12).
Heureusement, des valeurs approchées conviennent pour notre
application, car l'objectif n'est pas d'obtenir un affaiblissement
maximal à une fréquence donnée, mais d'obtenir l'atténuation minimale
requise pour que l'oscillation s'amorce sur une fréquence particulière
(précisément celle où l'atténuation est maximale).
La
présence d'un potentiomètre ajustable (RV11) permet de modifier dans
une
certaine mesure le fonctionnement de l'oscillateur. Mal réglé,
l'oscillateur ne fonctionne pas du tout ou il fonctionne
tout le temps (dans les deux cas, ce n'est pas ce qu'on cherche à
obtenir). Un bon réglage consiste à placer l'oscillateur dans un état
instable, à la limite de son entrée en oscillation. En procédant
ainsi, il ne se déclenche (n'entre en oscillation) qu'en
présence d'une
"pichenette" et s'amortie quand la pichenette a disparu (fin
progressive de l'oscillation). La pichenette peut être un simple
contact du doigt sur la touche sensitive correspondante (TS1) ou une
impulsion brêve délivrée par un circuit électronique quelconque.
Remarques
:
Il peut être intéressant d'utiliser les mêmes valeurs de
composants pour
deux oscillateurs (fréquences identiques ou proches), mais de les
régler différement, de sorte que l'un
produise un son bref et claquant et l'autre un son plus long et avec un
certain effet de résonnance.
Les générateurs sonores disposent d'une sortie
individuelle qui permet un traitement (optionnel) sur chacun d'eux.
C'est le rôle des connecteurs J11, J21, ... et J61 qui sur le circuit
imprimé proposé prennent la forme d'un simple contact vertical (header) 2 points (on pourrait tout à fait prévoir des jacks).
De
nombreux transistors "basse fréquence basse puissance" conviennent pour
ce montage. L'occasion rêvée de faire les fonds de tiroirs (en prenant
bien sûr garde aux brochages qui peuvent différer d'une référence à une
autre).
Pour
obtenir des sons plus graves, il faut utiliser des valeurs plus élevées
pour les condensateurs Cx1, Cx2 et Cx3. A l'inverse, il faut diminuer
la valeur de ces composants pour obtenir des sonorités plus aigues.
Sommation et amplification
La sommation des sons issus des six générateurs est effectuées par de
simples résistances (Rx5) et
l'amplification est assurée par un LM386 déjà plusieurs fois utilisé
dans mes réalisations (par exemple dans mon ampli BF
003).
En fonction du gain désiré pour l'amplificateur LM386, il faudra
ajuster le cas échéant la valeur de R93. Pour un gain modéré, il est
possible de se passer de R93 et C92.
Alimentation
L'alimentation
s'effectue avec une source de tension de 9 V ou 12 V. Une diode câblée
en série avec le bornier d'entrée (J101) évite tout dégât en cas
d'inversion accidentelle de la polarité de la source de tension. Le
condensateur C101 assure un découplage local suffisant pour l'ensemble
du circuit. Sa valeur "élevée" est justifiée par la présence de
l'amplificateur LM386 qui lors de fortes pointes de modulation réclame
un courant de plusieurs centaines de mA.
Exemple de sonorités
Quelques exemples non exhaustifs, les trois premiers en monophonie "clean" et le quatrième en stéréophonie "cacophonie" :
-
Prototype
Circuits imprimés réalisés selon implantation visible plus loin, en
attente de réception pour assemblage.
Circuit imprimé (PCB)
Dessiné en double face.
Les
touches de déclenchement sont faites de petites surfaces de cuivre
"exposées", c'est à dire sans vernis épargne. Le
nombre de trous prévus pour chaque potentiomètre ajustable peut vous
sembler curieux... je me permet cette fantaisie pour pouvoir
implanter différents modèles (avec des espacements inter-broches
différents) sans avoir besoin de plier les pattes.