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> Phaser 001
Dernière mise à jour : 16/04/2023Montage non terminé / non validé
Présentation
L'appareil présenté ici permet de produire un effet de "phasing" qui joue avec la phase des signaux audio.
Il est doté de composants analogiques et numériques, mais le signal audio en lui-même (de niveau ligne) ne transite que dans des circuits analogiques. La partie numérique ne sert ici qu'à définir les motifs de variation des effets sonores.
Avertissement
Projet non finalisé et pas encore validé. Pour analyse uniquement.
Schéma
Le schéma qui suit regroupe tous les composants dédiés aux sections analogique et numérique. Seule la partie alimentation n'est pas représentée, elle le sera plus loin.
Dans ce schéma, on peut aisément distinguer la partie analogique (partie supérieure du schéma avec amplificateurs opérationnels) et la partie numérique (partie inférieure du schéma avec PIC et afficheur LCD).
Principe de fonctionnement
Le fonctionnement d'un phaser repose sur le mélange d'un signal audio original (non traité) avec le même signal ayant subit un déphasage variable (en fonction de la fréquence).
Si le déphasage est constant dans le temps et même s'il affecte plusieurs zones dans la bande passante audio, l'effet sonore obtenu n'est pas spécialement très intéressant. Tout au plus observe-t-on des creux ou des bosses dans la bande passante, certaines composantes fréquentielles étant simplement atténuées ou amplifiées.
Si en revanche on fait varier le taux de déphasage au cours du temps, que ce soit sur une seule ou sur plusieurs plages de fréquence, alors on observe un "glissement" des fréquences altérées, ce qui produit un effet très "dynamique" et nettement plus intéressant. N'oublions pas que le cerveau humain apprécie davantage un son quand ce dernier varie dans le temps.
Les phasers classiques utilisent plusieurs cellules de déphasage (souvent au nombre de 6 ou 8), chacune agissant sur une zone différente du spectre audio. Pour des questions de simplicité, toutes les cellules voient leur taux de déphasage modifié en même temps.
Chaque cellule de déphasage s'appuie sur un réseau de déphasage RC, C étant un condensateur fixe et R étant une résistance variable commandée. Les résistances commandées sont généralement des transistors à effet de champ (FET) qui, malgré leurs singulières dispersions de caractéristiques, restent économiques et simples à mettre en oeuvre.
Dans mon Phaser 001, on retrouve le principe de base qui consiste à modifier le taux de déphasage sur toutes les cellules en même temps. Mais le système est également en mesure de modifier le taux de déphasage de chaque cellule de façon indépendante, ce qui permet un plus grand nombre d'effets spéciaux.
Cellules de déphasage
Le système utilise 6 cellules de déphasage identiques en forme. Chacune travaille sur une plage de fréquence différente, grâce notament à un condensateur de valeur différente pour chaque cellule : 1 uF pour la première cellule, 47 nF pour la dernière (les autres composants de chaque cellule sont identiques).
Le taux de déphasage de chaque cellule dépend de deux paramètres : fréquence du signal entrant et valeur du potentiomètre numérique associé à chaque AOP (potentiomètre numérique U2 associé à l'AOP U1:B, potentiomètre numérique U3 associé à l'AOP U1:C, etc).
Si on fait travailler une seule cellule de déphasage, l'effet sonore s'applique sur une partie bien précise de la bande audio.
Les graphes qui suivent montrent le taux de déphasage appliqué par une même cellule, en fonction de la fréquence (axe horizontal) et de la position du potentiomètre (de 1% à 100% par pas de 10%, une courbe pour chaque valeur du potentiomètre).
Il serait tout à fait possible d'ajouter des cellules de déphasage supplémentaires, avec (par exemple) des condensateurs de 22n, 10n et 4n7. Je ne l'ai pas fait, mais voici ci-après les courbes de déphasage qui en résulteraient.
En faisant travailler en même temps plusieurs cellules de déphasage, on aboutit à des combinaisons de phase assez amusantes (peut-être suis-je le seul à en rire).
Effets proposés
Les effets actuellement proposés sont les suivants, sachant que le projet est encore en cours de développement.Bypass
Aucun effet (aucune variation), le son ressort intact
Phasing standard
Effet de phasing similaire à celui offert par les phasers du commerce.
Les réglages possibles sont les suivants :
- Depth - profondeur/force de l'effet
- Speed - vitesse de variation de l'effet
Alimentation
Nous avons besoin ici de deux alimentations séparées de +5 V chacune, car il est très fortement recommandé d'utiliser des alimentations sans lien entre elles pour les sections analogique et numérique :
- une tension de +5 V pour la partie analogique (AOP)
- une tension de +5 V pour la partie numérique (PIC et potentiomètres numériques)
Remarque : dans un but de simplification, on pourrait utiliser une même source de tension de +5 V pour les deux parties analogique et numérique, mais avec pour conséquence un bruit de fond supérieur.
Circuit imprimé (PCB)
Réalisation en cours - en double face.
Historique
16/04/2023
- Première mise à disposition.