Dernière mise à jour :
27/07/2008
Présentation
Ce montage permet de doubler la fréquence fondamentale d'un
signal sonore issu d'un microphone dynamique, ou éventuellement
d'une autre provenance. L'effet qu'il produit sur une voix humaine est
assez amusant, se situant entre voix de robot et voix de "canard".
Schéma
Pour ce schéma, je me suis
basé sur une réalisation existante, pour laquelle j'ai
entièrement modifié l'étage d'entrée.
Ce montage peut être décomposé en trois sections :
- un étage d'entrée à gain variable;
- un étage doubleur de fréquence à diodes;
- un étage de sortie à basse impédance.
Etage d'entrée à gain variable
Cet étage est construit autour du transistor Q1, il s'agit d'un
montage amplificateur classique en mode émetteur commun. La
polarisation du transistor et le gain de l'étage sont
fixés par la valeur des résistances R1 à R4. Le
condensateur C2 permet de compenser le gain perdu par la
présence de la résistance R4, qui elle-même
contribue à la stabilité thermique de l'amplificateur.
Afin de rendre variable le gain, ce condensateur C2 est mis en
parallèle sur R4 au travers d'un potentiomètre
monté en résistance variable (je ne l'ai pas
représenté sur le schéma, mais vous pouvez relier
l'extrêmité libre du potentiomètre sur son
curseur). Le gain est maximal quand le curseur du potentiomètre
RV2 se trouve côté R4, autrement dit quand C2 est
"complètement" monté en parallèle sur R4, sans
résistance ohmique entre les deux. Avec les valeurs de
composants adoptées ici, le gain maxi est compris entre 40 dB et
45 dB, ce qui permet de travailler confortablement avec un microphone
dynamique standard d'impédance caractéristique 150
à 600 ohms. Si vous disposez d'un signal déjà
préamplifié, le gain de cet étage d'entrée
sera sans doute trop élevé et il fauda le réduire,
d'une part en supprimant C2 et RV2, et d'autre part en
remplaçant R3 par une résistance de 1 kOhms.
L'alimentation de cet étage est assuré par un
découplage constitué de la cellule R18 / C9, sans
laquelle l'étage aurait sans doute une certaine tendance
à l'auto-oscillation, jamais très agréable.
Etage doubleur de fréquence à diodes
Cet étage est construit autour du transistor Q2, monté en
"charge répartie". Le signal appliqué à la base de
ce transistor se retrouve en même temps sur son émetteur
et sur son collecteur, les deux sorties présentant des signaux
d'amplitude quasiment identique mais en opposition de phase. La diode
D1 ne laisse passer que les alternances positives du signal audio issu
du collecteur de Q2, alors que la diode D2 ne laisse passer que les
alternances positives du signal audio issu de l'émetteur de ce
même transistor Q2. Quelque soit l'alternance du signal, positive
ou négative, il y a donc toujours une diode qui conduit pendant
que l'autre est bloquée. Les signaux issus des deux diodes sont
sommés en reliant simplement entre elles leurs cathodes. Le
point commun de ces deux diodes est relié à la masse au
travers de la résistance R9 de 10 kOhms, tandis que les anodes
sont reliées à une tension positive dont la valeur
précise peut être ajustée grâce au
potentiomètre RV1, et ce au travers des deux résistances
R10 et R11. Ce procédé permet de polariser les diodes de
telle sorte qu'elles commencent tout juste à conduire,
même si aucun signal audio n'est présent à
l'entrée du montage. Cela présente l'avantage de diminuer
la distorsion du signal audio qui n'aurait pas manqué de se
produire pour les passages de faible amplitude, et permet par la
même occasion de travailler plus efficacement sur une plage
dynamique assez large. Les condensateur de liaison C4 et C5
empêchent que les tensions continues présentes sur les
collecteur et émetteur de Q2, ne déplacent le point de
polarisation des deux diodes et ne rende nécessaire leur
ajustage séparé. Finalement, le signal transposé
est disponible aux bornes de R9 et est transmis à l'étage
de sortie au travers du condensateur de liaison C6.
Etage de sortie à basse impédance
Cet étage est construit autour du transistor Q3, monté en
collecteur commun. Il s'agit d'un étage suiveur de tension qui
permet de disposer du signal présent sur R9, avec une amplitude
quasiment identique (un poil plus faible, genre 5% de perte de niveau)
et sous une impédance de sortie plus faible. Comme le montage
travaille sous une alimentation simple (non symétrique), le
signal audio en sortie de C6 doit être superposé sur une
tension continue de valeur moitié de la tension d'alim., ce qui
est assuré par le pont de résistance R14 / R15. La
tension continue ajouté à cet endroit se retrouve en
sortie, et comme on n'en veut pas spécialement, on la bloque
avec le dernier condensateur de liaison C7.
Circuit imprimé
Non réalisé.
Historique
27/07/2008
- Première mise à disposition.