Dernière mise à jour :
07/08/2016
Présentation
Cette réalisation est basée sur l'emploi d'une ligne
à retard à ressort, et permet d'ajouter un effet de
résonnance (réverbération) à un signal
audio.
Elle est composée de deux parties, à savoir un
étage d'amplification délivrant un signal assez puissant
pour attaquer le transducteur d'entrée de la ligne à
retard, et d'un module préampli destiné à
amplifier le (plus ou moins) faible signal issu du transducteur de sortie. Pour plus
d'infos concernant la ligne à retard à ressorts, merci de vous reporter
à la page
La
réverbération à ressort. Deux schémas sont proposés :
-
Schéma 001 : pour alimentation symétrique +/-12 V.
-
Schéma 001b : pour alimentation simple +12 V (peut à la limite fonctionner sous +9 V).
Schéma 001 (alim symétrique)
Le schéma d'origine n'est pas de moi. Je l'ai retrouvé
gribouillé sur une feuille volante dans mes archives et ne
me rappelle pas du tout de son origine (probablement Radio-Plan, Le
Haut-Parleur ou
Elektor). Une modification a toutefois été apportée pour
permettre l'adaptation du circuit à plusieurs types de lignes à
retard.
Ligne à retard
C'est la pièce maîtresse de ce montage, il est possible que vous
ayez un peu de mal à en trouver car le numérique et ses
convertisseurs AD/DA l'ont rapidement relégué au titre
d'objet ringard. En cherchant un peu, on arrive cependant à en
trouver, de type nus (connections directes sur les transducteurs) :
ou encadrés par un blindage métallique (connections via
prises fixées au boitier) :
La ligne à retard est dotée de deux transducteurs, un
transducteur d'entrée (qui reçoit le signal sonore
direct) et un transducteur de sortie (qui restitue le signal sonore
retardé). Ces deux transducteurs sont de simples bobines qui créent un
champs magnétique quand elles sont parcourues par un courant
électrique. Leur branchement se fait grâce à deux
fils, un + et un -. La bobine n'est pas polarisée, le + et le -
servent juste à se repérer pour la phase des signaux
entre l'entrée et la sortie. Par convention, le - des deux
transducteurs est relié à la masse.
Etage d'entrée
Il est simple et repose sur l'emploi de composants très
courants, que vous n'aurez aucune difficulté à trouver.
Il s'agit d'un petit ampli non inverseur composé d'un AOP de
type NE5532 (U1:A) et de deux transistors (Q1 et Q2) destinés
à renforcer la capacité en courant de ce dernier. Ceux
qui sont habitués à voir des diodes de compensation de
seuil dans le circuit de base des transistors peuvent se demander
pourquoi il n'y en a pas ici, c'est tout simplement parce que la
distorsion de croisement (censée justement être
atténuée ou éliminée par les diodes) est
ici compensée par le gain de l'étage incluant l'AOP. Le
système n'est pas parfait, comme bien souvent dans des montages
simples. Mais le défaut lié à l'absence de diodes
est vraiment visible aux très faibles niveaux sonores, et dans
le cas présent il faut un bon petit niveau pour pouvoir attaquer
le transducteur d'entrée de la ligne à retard. Donc
soyez rassuré, le son ne sera pas mauvais pour autant.
La
valeurs des composants (condensateurs et résistances) a
été choisie de telle sorte que le montage se comporte non
seulement en amplificateur, mais aussi en filtre. Les fréquences
basses sont atténuées en dessous de 300 Hz et au dessus
de 10 KHz. Cela permet d'améliorer le rendu final du signal
réverbéré, car les fréquences basse ont la
sale manie d'avoir une forte amplitude et de faire saturer rapidement
le transducteur d'entrée. Comme ces fréquences ne sont
quasiment pas transmises par les ressorts, pas de scrupule à
s'en séparer. On gagne ainsi en rapport signal / bruit,
puisqu'on peut monter le niveau un peu plus haut avant que la
saturation n'apparaisse. Ainsi, le premier filtrage passe-haut
(atténuation des basses en dessous de 300 Hz) est assuré
par le couple C5/RV1. Si vous voulez voir ce que cela donne avec plus
de basses, remplacez C5 par un condensateur de 100 nF. Le filtrage
passe-bas (qui atténue les fréquences aigues
situées au dessus de 10 KHz) est assuré par le couple
R2/C1 placé dans la contre-réaction de l'AOP.
Etage de sortie
Cet étage est un simple préamplificateur centré
sur la seconde moitié d'un NE5532 (U1:B). Cet étage est
là aussi de type non inverseur, ce qui permet de conserver la
phase du signal à l'identique par rapport à
l'entrée. C'est important pour le mélange du signal
d'entrée (intact) avec le signal de sortie
(réverbéré) qui s'effectue par le
potentiomètre de dosage d'effet RV2. Cet étage de sortie bénéficie
également d'un filtrage sommaire mais assez efficace, pour les
mêmes raisons que celles évoquées ci-avant. Il apporte un gain assez
conséquent de 40 dB (100 fois) et cela s'est révélé être une valeur
trop élevée pour certains types de lignes à retard qui délivrent un
signal d'amplitude élevée. J'ai donc ajouté le potentiomètre de réglage
de niveau RV3 juste avant l'étage de sortie, pour pouvoir s'adapter à
tous les cas. Pour résumer, le gain de l'étage de sortie reste inchangé
mais on atténue plus ou moins fortement le signal BF qu'on applique sur
son entrée.
Réglage
du niveau
d'entrée
Le réglage du niveau d'entrée, assuré par RV1, doit
permettre d'attaquer le transducteur d'entrée de la ligne
à retard dans de bonnes conditions. C'est à dire avec un
niveau qui ne soit ni trop faible (sinon trop de souffle en sortie), ni
trop fort (sinon, saturation, accrochages ou autres effets
désagréables tel que destruction du transducteur). A vous d'effectuer ce réglage
à l'oreille, ici pas de méthode mathématique (voir paragraphe pocédure de réglage).
Dosage de l'effet
La quantité de réverbération ajoutée au
signal d'origine est dosée par le potentiomètre RV2.
Quand le curseur de ce potentiomètre se trouve completement
côté I (Input), on n'a quasiment aucun effet en sortie finale.
Quand le curseur de ce potentiomètre se trouve completement
côté O (Output), l'effet de réverbération
est maximal.
Alimentation
L'alimentation doit être de type symétrique, comme
celle décrite à la page
Alimentation
symétrique 001 ou à la page
Alimentation
symétrique 002.
Schéma 001b (alim simple)
Le schéma est un peu modifié pour tenir compte de l'absence d'une tension négative.

Dans
ce deuxième montage, le signal audio arrive sur l'entrée
inverseuse des AOP. Comme il subit deux fois une inversion de
polarité (de phase), le signal de sortie est restitué avec la même
phase que le signal entrant. Les entrées positives qui ont été
lâchement abandonnées se voient confier un nouveau rôle : celui de
polariser correctement les AOP pour que le signal audio qui traverse le
tout soit centré sur une tension continue dont la valeur est moitié de
la tension d'alimentation. Il y a également une légère redistribution
des cartes au niveau de quelques composants, mais rien de bien
folichon, je ne sais pas si ça vaut le coup d'en parler. Le NE5532 peut
éventuellement être remplacé par un LM358, mais contrairement aux idées
reçues, il se peut que les résultats soient moins bon avec ce dernier,
tant d'un point de vue bande passante que distorsion. Pensez au
support de circuit intégré 8 broches pour vos essais...
Procédure de réglage
La
procédure de réglage décrite ici consiste à faire travailler la ligne à
retard et le circuit électronique dans de bonnes conditions. Elle est valable pour les deux schémas. On
peut utiliser un générateur BF et un oscilloscope si on en possède un,
sinon les réglages se font à l'oreille avec un morceau de musique que
vous connaissez bien. Une fois les ajustements effectués, il ne faudra
plus retoucher à RV3, seuls les potentiomètres RV1 (réglage niveau
d'entrée) et RV2 (réglage de dosage d'effet) pouront être manipulés
pour s'adapter aux diverses conditions d'utilisation.
Avec générateur BF et oscilloscope
1 - Régler RV1 (niveau d'entrée) au minimum, curseur côté masse.
2 - Mettre le curseur du potentiomètre RV2 (dosage d'effet) côté sortie réverbérée (vers C9).
3 -
Régler RV3 à 10% de sa course totale (dans la zone minimum) pour que le
signal BF issu du transducteur de sortie de la ligne à retard et
arrivant à l'étage amplificateur de sortie n'ait pas une amplitude trop
importante.
4 - Brancher un oscilloscope en sortie du circuit (entre connecteur J3 et masse).
5 -
Appliquer un signal de forme triangulaire (ou sinusoïdale) d'amplitude
comprise entre 100 mV et 1 V à l'entrée du montage (entre
connecteur J1 et masse).
6 - Monter progressivement le potentiomètre
RV1 et observer le signal de sortie à l'oscilloscope. L'amplitude du
signal de sortie doit augmenter en même temps qu'on monte le niveau
d'entrée avec RV1. Continuer de monter le niveau (toujours avec RV1)
jusqu'à ce que le signal de sortie commence à se distordre de façon
visible. A ce moment la distorsion est créée au niveau de la ligne à
retard, le transducteur d'entrée étant saturé. Revenir un peu en
arrière (baisser RV1) pour retrouver en sortie un signal non distordu.
7
- Monter progressivement le potentiomètre RV3 jusqu'à ce que le
signal de sortie soit distordu. A ce moment la distorsion est créée au
niveau de l'amplificateur de sortie, dont le gain est assez élevé.
Revenir un peu en arrière (baisser RV3) pour retrouver en sortie un
signal non distordu.
Remarque
: pour l'étape de réglage 6, on peut aussi observer le signal sur le
transducteur de sortie de la ligne à retard au lieu de l'observer en
sortie finale. Dans ce cas le réglage du potentiomètre RV3 importe peu.
Avec CD et oreille
1 - Régler RV1 (niveau d'entrée) au minimum, curseur côté masse.
2 - Mettre le curseur du potentiomètre RV2 (dosage d'effet) côté sortie réverbérée (vers C9).
3 -
Régler RV3 à 10% de sa course totale (dans la zone minimum) pour que le
signal BF issu du transducteur de sortie de la ligne à retard et
arrivant à l'étage amplificateur de sortie n'ait pas une amplitude trop
importante.
4 - Brancher un amplificateur hifi en sortie du circuit (entre connecteur J3 et masse).
5 -
Appliquer un signal audio parlé ou musical dont le niveau sonore est à peu près constant et dont l'amplitude est
comprise entre 100 mV et 1 V à l'entrée du montage (entre connecteur J1
et masse). La sortie d'un lecteur CD ou d'un préampli micro convient très bien.
6
- Monter progressivement le potentiomètre RV1 et écouter le signal
audio dans les HP reliés à l'amplificateur. Le niveau sonore doit
augmenter en même temps qu'on monte le niveau d'entrée avec
RV1. Continuer de monter le niveau (toujours avec RV1) jusqu'à ce que
le signal audio commence à se distordre de façon audible. A ce
moment la distorsion est créée au niveau de la ligne à retard, le
transducteur d'entrée étant saturé. Revenir un peu en arrière (baisser
RV1) pour retrouver en sortie un signal audio non distordu.
7 - Monter
progressivement le potentiomètre RV3 jusqu'à ce que le signal de sortie
soit à nouveau distordu. A ce moment la distorsion est créée au niveau de
l'amplificateur de sortie. Revenir un peu
en arrière (baisser RV3) pour retrouver en sortie un signal non
distordu.
Et pour la stéréo ?
Deux solutions :
1 - Réaliser deux exemplaires totalement indépendants de
ce montage, un pour chacune des deux voies Gauche et Droite.
2 - Adapter un poil l'entrée et la sortie afin de gérer
un signal audio stéréo, tout en ne conservant qu'un seul
module de réverbération pour créer l'effet.
Voyons voir comment faire pour cette deuxième solution, qui
suffira bien dans la grande majorité des cas.
Pour commencer, il faut remplacer les deux potentiometres de
réglage de niveau d'entrée (RV1) et de balance (RV2) par
des modèles double. Les deux signaux audio issus du curseur des
potentiomètres RV1 et RV1' sont additionnés pour en
faire un signal mono, grâce aux deux résistances R4 et R4'.
Ainsi, ce qui vient de la voie gauche et ce qui vient de la voie droite
est appliqué à l'entrée du module de réverbération. Pour la sortie, le
signal traité mono (avec effet) est simultanément
orienté sur les deux potentiomètres de balance RV2 et
RV2'. On retrouve donc sur la sortie stéréo, un signal composé d'une
partie directe (non traitée) et/ou d'une partie traitée (avec réverb)
selon la position du curseur de [RV2+RV2'].
Mise en boîtier
Le boîtier devra de préférence être en métal
(l'alu convient parfaitement et est facile à usiner).
L'entrée et la sortie se feront sur les connecteurs de votre
choix, mais je préconise tout de même l'emploi du
connecteur le plus répendu pour cette application, à
savoir le jacks 6,35 mm. Je conseille l'utilisation de connecteurs dont
la masse est isolée du chassis. Vous pourrez ainsi raccorder
toutes les masses en interne, en un seul et unique
point.
Prototype
Pas de photo de mon circuit, mais photos de Alex M. qui l'a réalisé avec succès et en est content.
Prototype Alex M.
Merci Alex pour ce retour positif.
Circuit imprimé
Réalisé en simple face pour le circuit 001 (alim symétrique). Non réalisé pour le montage 001b (alim simple).
PCB du 23/01/2011
Typon
aux
formats
PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Les potentiomètres RV1 (réglage niveau d'entrée) et RV2 (réglage de
dosage d'effet) seront de préférence déportés sur la face avant de
votre boîtier. Les laisser sous forme de potentiomètres ajustables
comme montré sur le typon pour "ajustage usine" serait bien dommage.
Historique
07/08/2016
- Correction erreur dans
schéma/synoptique version stéréo. Le point commun des deux
potentiomètres de sortie (RV2+RV2') était relié à la masse. Merci à xxx
de m'avoir signalé cette coquille.
26/08/2012
- Ajout photos proto de Alex M., que je remercie.
03/06/2012
- Ajout schéma 001b adapté pour alim simple.
23/01/2011
-
Modification étage de sortie permettant de s'adapter plus facilement à
différents types de lignes à retard. La résistance R6 initialement de
100 kO a été abaissée à 10 kO et un potentiomètre de réglage RV3 de 100
kO a été ajouté. Le circuit imprimé proposé tient compte de cette
modification.
10/08/2007
- Remise en bonne place du transistor Q2, dont les broches E et C
étaient inversées. Cela n'empêchait pas le
fonctionnement de l'amplificateur, mais apportait un poil de distorsion
supplémentaire (quasiment inaudible avec dosage réverb
important, c'est sans doute pourquoi je ne l'avais pas remarqué).
- Nouveau dessin du circuit imprimé, pour prise en compte
correction erreur cablage Q2, et augmentation largeur pistes.