Un schéma inédit
pour cette saturation (très !) ajustable.
Cette pédale permet un écrêtage gradué à 4 niveaux et un réglage de tonalité significatif. Le gain est réglable dans de grandes proportions. Le tout offre une très vaste plage d’utilisation, selon le style et le jeu de chacun.
J’ai conçu ce schéma en adaptant diverses sources.
Sélection d’1 parmi 4 condensateurs, correspondant à une atténuation plus ou moins grande des graves. Le niveau d’écrêtage est aussi modifiable, avec 1, 2 ou 3 diodes, avec en plus la possibilité de passer de l’écrêtage symétrique à un écrêtage asymétrique, donnant un son plus « sale » avec l’introduction d’harmoniques impaires.
Principe de fonctionnement
Le cœur de ce schéma est on ne peut pluqs simple : il s’agit du montage fondamental d’un amplificateur opérationnel non-inverseur. J’ai simplement ajouté une batterie de condensateurs dans la branche de filtre (entrée inverseuse) et une batterie de diodes dans la boucle de contre-réaction. C’est tout ! Les composants R1-R6-R5-C2-C3 ne sont là que pour permettre la polarisation de l’amplificateur opérationnel.
La guitare attaque directement l’entrée non-inverseuse de l’amplificateur opérationnel, qui peut être un simple LM741 à défaut de LF357.
Le réglage de gain de celui-ci est obtenu par la formule classique :
Amplification en tension : A =1+(R3/R2+P1). Mon choix de composant produit une plage d’environ 16 à 100, soit un gain de 24 dB à 40 dB. Ce choix est personnel, il permet une saturation importante en position maxi, mais on peut encore augmenter le gain en augmentant R3, ou au contraire le réduire en diminuant R3.
Pour modifier la tonalité, j’ai opté pour une commutation de 4 capacités de 10 nF à 330 nF, la première diminuant fortement les graves pour ne laisser passer pratiquement que les aigus. En augmentant progressivement la capacité connectée (47 nF – 100 nF – 330 nF), on obtient une gamme assez progressive jusqu’à un boost important des graves, donnant un son adapté aux « power chords » chers aux métalleux.
Dans la boucle de contre-réaction, l’introduction de plus ou moins de diodes écrête le signal de sortie, ce qui produit des harmoniques. Ce seront des harmoniques paires avec des diodes identiques montées « tête-bêche » en parallèle. Si on supprime la moitié des diodes qui agissent dans l’autre sens, on ajoute des harmoniques impaires. Et on augmente significativement le volume de sortie.
En position 1, on a uniquement les diodes BAT43 (Shottky) dans la boucle. L’écrêtage a lieu à partir de 0,3v, ce qui correspond au maximum de saturation et au minimum de volume de sortie. On ajoute 0,7v en position 2, et encore 0,7 v supplémentaires en position 3. Dans cette position, le signal ne sera écrêté que s’il est suffisamment fort (1,7v) comme lorsqu’on sature un ampli à lampes. Ici encore, on peut essayer d’autres combinaisons avec uniquement des diodes silicium (0,7v), ou au contraire des schottky (0,3v), des diodes au germanium (0,2v) ou même des LEDs (1,5 à 2v) et toute autre combinaison est possible, c’est à votre oreille de décider !
La position 0 déconnnecte toutes les diodes, donc supprime l’écrêtage. On a alors typiquement un effet de simple saturation pure, sans « clipping », plus ou moins prononcée en jouant sur le gain.
Le commutateur « sym/asym » connecte en anti-parallèle ou déconnecte l’autre série de diodes, pour un écrêtage plus ou moins agressif. L’autre conséquence est que le niveau de sortie est plus élevé en position « asym », puisqu’alors, seulement une moitié du signal est écrêtée (alternance positive), et donc atténuée, tandis que l’alternance négative n’est pas affectée.
Le potentiomètre de volume (P2) permet d’ajuster le niveau de sortie, qui est très différent d’une position à l’autre comme on vient de le voir.
Première étape :
Dessiner le plan du circuit imprimé
Voici le plan d’implantation des composants et le typon du circuit, côté cuivre.
J’ai utilisé 2 plaquettes de circuit imprimé pour réduire le nombre de fils et faciliter le câblage. À noter, l’utilisation de 2 commutateurs rotatifs miniatures, dont j’ignorais l’existance et que j’ai trouvés par hasard chez un fournisseur en ligne. Ces modèles présentent l’avantage d’avoir le même encombrement que les potentiomètres. De plus, ils possèdent le même arbre cannelé pour y placer un bouton ordinaire, sans avoir besoin de vis de serrage.
En bleu, j’ai représenté les 2 diodes Shottky.
Deuxième étape :
Fabriquer le circuit imprimé
(voir mon article sur le processus de fabrication de mes circuits imprimés de manière très artisanale, à faible coût mais très efficace !)
Imprimer le typon sur un transparent, insoler, révéler, graver, percer.
Troisième étape :
Souder les composants, les câbles ; mettre en boîtier
consulter cette page pour voir comment câbler cette pédale en « True By-Pass ».
Comme à chaque fois, un rectangle de mousse aux dimensions du circuit isolera ce dernier de la masse métallique du boîtier.
le câblage de l’alimentation et de la commutation est fait comme indiqué dans mon article dédié aux pédales d’effets.
le typon de la façade (à gauche) et le dessin de l’aspect final (à droite)
Utilisation
Une très grande variété de sons possibles, selon les réglages du gain, de tonalité et des niveaux d’écrêtage (clipping). Rien qu’avec les 2 commutateurs et la bascule symétrique/asymétrique, on obtient 32 sonorités possibles, auxquelles s’ajoute le réglage du gain qui contribue lui aussi très largement à la couleur du son obtenu.
Le fait de diminuer le « clipping » permet un son qui n’est écrêté qu’à fort volume, comme sur un ampli à lampes qui entre progressivement en saturation. Inversement, abaisser le nombre de diodes de clipping permet d’entrer immédiatement en écrêtage et le son entre alors très vite en saturation, surtout en position « asymétrique ». Tout ceci peut être modulé par le réglage du gain.
Le réglage de tonalité au maxi permet une coupure assez franche des graves pour un jeu funky, et le mini est bien adapté aux power chords du hard rock et autres. Entre ces deux extrêmes, chacun pourra se positionner en fonction de son style.
La variation de gain est assez significative entre le maximum (40 dB) et le minimum (24 dB).
Le réglage de volume est indispensable pour ajuster le niveau du signal, qui varie fortement selon les réglages.
Bref, il y en a pour tous les goûts !
Conclusion
Vous voulez vous lancer dans la fabrication de cette pédale d’effet ? N’hésitez pas à me poser vos questions ou vos remarques en commentaire !
