Dernière mise à jour :
25/11/2018
Présentation
Les montages présentés ici permettent d'allumer une LED ou une
petite ampoule à filement en présence d'un son ou d'une
musique.
Trois schémas sont proposés :
-
Schéma 004 : simple mais donne des
résultats plutôt moyens.
-
Schéma 004b : fonctionne bien
mieux mais comporte un peu plus de composants.
-
Schéma 004c : conçu pour raccord direct sur la sortie
HP d'un autoradio.
Ancien schéma (004)
Pas très compliqué pour un résultat "pas au top", mais vous aussi avez
le droit d'expérimenter...
Résistance R5 supprimée (21/10/2008)
- voir paragraphe "Vraiment nul, ce mec..."
Etage préampli
Il est constitué du transistor Q1 et des quelques composants qui
l'entourent. Le gain de cet étage est principalement fixé
par la valeur des résistances R2 et R3. La source sonore est
captée par un
microphone
electret, qui nécessite une alimentation. Cette alimentation
est tirée de l'alimentation générale du montage,
après découplage par une cellule RC constituée de
R7 et de C5. La tension filtrée par cette cellule RC est
appliquée au microphone par la résistance de polarisation
R1. Notez que le microphone electret utilisé ici ne
possède que deux pattes, une pour la masse et une autre servant
en même temps pour l'alimentation et pour la sortie BF.
Etage de commande
Il est basé autour du transistor Q2, qui reçoit sur sa
base le signal préalablement amplifié par Q1, et dont
l'amplitude peut être plus ou moins atténuée avec
le potentiomètre RV1, monté en
diviseur de
tension.
Nous n'avons pas ici de circuit de "mémorisation" du son
capté : la LED D1 s'allume sur présence d'un signal
sonore suffisant, et s'éteind dès que le son disparait.
Nous sommes bien en présence d'un modulateur de lumière,
même si l'aspect "modulation de lumière" est moins
évident avec une LED. En remplaçant le transistor Q2 par
un modèle plus "costaud" (style 2N1711), il est possible de
commander une petite lampe à incandescence. Notez que selon le
gain du transistor Q2 que vous choisirez (plein de modèles
peuvent être utilisés ici), la sensibilité globale
ne sera pas la même, et le potentiomètre RV1 devra sans
doute être réajusté. De toute façon, on
imagine bien que la sensibilité du montage devra pouvoir
être ajustée à tout moment et assez facilement,
pour s'adapter à toutes conditions ambiantes. Vous avez donc
tout à fait le droit de remplacer le potentiomètre
ajustable RV1 par un potentiomètre de tableau. Si au lieu d'une LED
vous souhaitez en mettre plusieurs, voir le paragraphe qui traite de ce
point un peu plus loin.
Vraiment nul, ce mec de sonelec-musique !
J'ai réussi à fâcher quelqu'un avec la
première version de ce montage (schéma 004), je vous
rapporte ses propos :
"
Il
est absolument impossible que ce montage puisse fonctionner, on ne
polarise pas des transistors de cette façon. Ce montage est totalement
indigne d'un électronicien, c'est typiquement le genre de montage qu'il
ne faut pas faire et qui ne peut pas fonctionner !"
Diable, une étourderie !
A la lecture de ces mots d'une pertinence absolue, j'ai été pris d'une panique démesurée, découvrant soudainement que le
droit à l'erreur
n'avait pas l'approbation de tous. Après de longues nuits
tourmentées par des cauchemards et de vilaines céphalées, j'ai analysé
mon schéma, la main tremblante. Et là, mon oeil s'est ouvert en grand à
la vue de la résistance R5 placée entre la base du second transistor et
le
+alim.
Serais-je devenu fou ? Oui, cher ami lecteur, je dois vous
faire mes plus plates excuses, et m'empresse de rayer R5 d'une
croix rouge qui ne laisse aucune place au doute : je suis coupable.
Pourquoi ça fonctionne, mais pas très bien ?
La sensibilité du micro est une chose, c'est vu. Le fait que la LED ne
s'allume pas très bien s'explique simplement par le fait qu'elle suit
le rythme de la modulation sonore, qui est de type alternative, et que
nous ne procédons ici à aucun redressement. Le transistor se bloque et
se sature donc au rythme des alternances du signal capté par le
microphone, selon leur polarité. La LED est donc globalement allumée la
moitié du temps, ce qui explique cette intensité lumineuse réduite. En
absence de signal, le transistor qui la pilote est bloqué et la LED
reste éteinte.
Alors, on le refait ?
Oui, j'ai pensé qu'il valait mieux refaire un nouveau schéma (004b)
qui fonctionne mieux. Pour que
celui qui le réalise et l'utilise avec un micro un peu faiblard ne soit
pas trop déçu.
Nouveau schéma (004b)
Ce nouveau schéma est un peu plus compliqué, mais il
permet un résultat parfait et une très grande
sensibilité.
Il est doté de deux étages d'amplification et d'un
redresseur, ce qui est plus "conforme" à ce que l'on est en
droit d'attendre pour un montage de ce type. Je vous laisse cogiter sur
ce nouveau schéma, et vous fais entière confiance pour me
faire remonter toute anomalie qu'il pourrait présenter.
Version pour autoradio (schéma 004c)
Les deux versions qui précèdent fonctionnent avec un
microphone, et ont besoin d'une amplification en tension suffisante
pour activer la LED. Le schéma qui suit ne possède aucune
étage d'amplification, et son entrée peut être
directement reliée à la sortie HP d'un autoradio ou d'un
ampli pour autoradio. Du fait de sa sensibilité moindre (pas
d'amplification), il faudra tout de même monter un peu le son
pour voir la LED s'allumer.
L'entrée est composée d'un potentiomètre qui
permet de doser la sensibilité, suivi de diodes, condensateur et
résistances constituant un redressement qui permet d'obtenir au
point TP1, une tension plus ou moins continue et proportionnelle
à l'amplitude du signal audio d'entrée. Quand la tension
au point TP1 atteind 0,6 V, le transistor Q1 conduit et la LED
s'allume. Cette condition est remplie quand l'amplitude du signal
d'entrée atteind au moins 1,2 V crête (2,4 V crête
à crête), ce qui correspond grosso-modo à une
puissance de 1,5 W sous 4 ohms.
Alimentation
9 V à 12 V, ce qui autorise un emploi sur pile 9 V ou sur batterie
de voiture. Dans ce deuxième cas, attention aux pics de tension
susceptibles de se produire quand la voiture n'est pas à
l'arrêt. Vous aurez sans doute interêt à placer un
petit
régulateur
de tension ou une
diode
zener associée à un transistor ballast pour
ecrêter toute surtension potentielle.
Plus de LED ?
Il
est évident que l'usage d'une seule LED provoque quelques remous dans
le joyeux monde des jeux de lumière. Etre plus généreux en lumière est
facile, il suffit de câbler plusieurs branches de plusieurs LED à la
place de l'unique LED et le tour est joué ! Dans la théorie oui ça
fonctionne sans problème, à condition bien sûr de ne pas opter pour des
branches de 5 LED dont la tension nominale (de chacune) est de 3 V...
Un point auquel vous devez faire attention : la dissipation
thermique du transistor qui commande les LED ne doit pas être trop
importante par rapport à ce qu'il est capable d'encaisser. Si n'importe
quel transistor basse puissance peut faire l'affaire pour une ou deux
LED, il faudra par contre choisir le bon transistor si le courant
traversant sa jonction émetteur-collecteur prend de l'embompoint. S'il
s'agissait de commuter le courant dans les LED en tout ou rien, le
problème serait différent car le transistor aurait moins de puissance à
dissiper. Mais comme ici le montage fonctionne en régime linéaire, on
peut se trouver à certains moment avec une tension émetteur-collecteur
telle (par exemple moitié tension d'alim) que la puissance dissipée
conduise le transistor à trop chauffer. Pour quelques LED un 2N2222
conviendra toujours très bien. Mais pour 20 LED ou 100 LED, il faut
revoir la copie et plutôt s'orienter vers des transistors capables de
dissiper plus de puissance, tel le 2N1711 ou 2N3053 pour ne citer
qu'eux. Voir aussi ce qui se fait côté darlington de puissance (TIP122)
et transistors MOSFET (BUZxxx, IRFxxx).
Prototypes
Plusieurs réalisations ont été basées sur les deux schémas 004 et 004b, je n'ai pas de photos pour toutes.
Mon prototype version 004b
Rien de spécial à dire, on le voit ici à l'oeuvre
avec le micro electret économique et pas du tout sensible.
L'allumage de la LED se produit quand on parle à voix normale
à deux mètres du montage, microphone orienté vers
le haut (et donc source sonore pas du tout dans l'axe).
Prototype de David
Réalisé sur plaquette prépercée à pastilles, le condensateur C2 a été supprimé par la suite.
Remarque de David :
Réalisé en double pour une application stéréo. Banché
sur une sortie niveau ligne (bien sûr sans les composants dédiés à
l'alimentation du microphone electret) ça fonctionne nickel. C'est bien
plus réactif (et le potard a bien plus d'impact) si on ne met pas
la capa C2. Merci infiniment pour tout. David.
Merci
David pour ces retours. Attention toutefois avec C2, car si on
l'enlève, cela induit la circulation d'un courant continu dans le
potentiomètre de réglage, ce qui risque de le fatiguer plus vite. Vous
pouvez aussi essayer de donner à C2 une valeur plus élevée (par
exemple 100 uF ou 220 uF) et voir ce que cela donne ;)
Circuits imprimés (schéma 004)
Uniquement fait pour la version 004. Composants relativement aérés, et ne présentant
pas de difficulté particulière d'assemblage.
Ne pas implanter R5 !
Typon
aux
formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Historique
25/11/2018
- Ajout commentaire et photos du prototype de David, que je remercie pour ses retours positifs.
31/07/2011
- Correction erreur dans le schéma 004 d'origine (résistance R5 en trop).
xx/xx/20xx
- Première mise à disposition.