Compresseur guitare/basse double bande : 4 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Histoire de fond:

Mon ami bassiste se mariait et je voulais lui construire quelque chose d'original. Je savais qu'il avait un tas de pédales d'effet guitare/basse, mais je ne l'ai jamais vu utiliser un compresseur, alors j'ai demandé. Il est un peu accro aux fonctionnalités, alors il m'a dit que les seuls compresseurs qui valent la peine d'être utilisés sont le multibande, beaucoup de boutons avec lesquels jouer. Je n'avais aucune idée de ce qu'était un compresseur multibande, alors j'ai cherché sur Google et trouvé quelques exemples de schémas (comme ici et ici). Sachant que mon ami ne serait pas content d'une maigre pédale à 5 boutons, j'ai décidé de concevoir mon propre compresseur bi-bande (enfin, pas 'multi' mais ok…).

Défi bonus:

Aucun circuit intégré autorisé - uniquement des composants discrets et des transistors. Pourquoi? De nombreux compresseurs sont basés sur des circuits intégrés tels que des multiplicateurs ou des amplificateurs à transconductance. Bien que ces circuits intégrés ne soient pas impossibles à obtenir, ils constituent toujours une barrière. Je voulais éviter cela et affiner mes compétences dans l'art de la conception de circuits discrets.

Dans ce Instructable, je vais partager le circuit que j'ai imaginé et que j'ai été et comment modifier le design à votre guise. La plupart des parties du circuit ne sont pas particulièrement originales. Cependant, je déconseille de construire cette pédale de A à Z sans faire vos propres essais/tests/écoute. L'expérience que vous gagnerez vaudra bien le temps investi.

A quoi sert un compresseur (double bande) ?

Un compresseur limite la plage dynamique d'un signal (voir l'image de l'oscilloscope). Un signal d'entrée ayant à la fois des parties très fortes et faibles sera transformé en une sortie dont le volume change globalement moins. Considérez-le comme un contrôle automatique du volume. Le compresseur le fait en effectuant une estimation à court terme de la "taille" du signal de la guitare, puis en ajustant l'amplification ou l'atténuation en conséquence. Ceci est différent d'une distorsion/écrêtage dans le sens où une distorsion fonctionne instantanément sur un signal. Un compresseur, bien qu'au sens strict n'est pas un circuit linéaire, n'ajoute pas (ou ne devrait pas) ajouter beaucoup de distorsion.

Un compresseur double bande divise le signal d'entrée en deux bandes de fréquences (haute et basse), compresse les deux bandes séparément, puis additionne les résultats. Évidemment, cela permet beaucoup plus de contrôle, au détriment d'un circuit plus compliqué.

Du point de vue du son, un compresseur rend le signal de votre guitare plus "serré". Cela peut aller d'assez subtil, facilitant le mixage du signal avec le reste du groupe pendant l'enregistrement, à très franc, donnant à la guitare une sensation « Country ».

Quelques bonnes lectures complémentaires sur les compresseurs sont données ici et ici.

Étape 1: le schéma

Le circuit se compose de 4 blocs principaux:

1. étage d'entrée et filtre de division de bande,
2. compresseur haute fréquence,
3. compresseur basse fréquence,
4. somme et étage de sortie.

L'étage d'entrée:

Q1 et Q3 forment un tampon à haute impédance et un séparateur de phase. L'entrée tamponnée, vbuf, se trouve sur l'émetteur de Q1 et également, en inversion de phase sur l'émetteur de Q3. Dans le cas où vous utilisez des signaux d'entrée très élevés (> 4Vpp), S2 offre un moyen d'atténuer l'entrée (au détriment du bruit), car nous voulons que l'étage d'entrée fonctionne de manière linéaire. R3 ajuste le point de polarisation de Q1 afin d'obtenir la plage dynamique maximale de l'étage d'entrée. Alternativement, vous pouvez augmenter la tension d'alimentation d'un 9V standard à pédale à quelque chose de plus élevé comme 12V, au détriment de devoir recalculer tous les points de polarisation.

Q2 et les composants passifs qui l'entourent forment le célèbre filtre passe-bas Sallen & Key. Maintenant, voici comment fonctionne la division de bande: à l'émetteur de Q2, vous trouverez l'entrée passe-bas à inversion de phase. Ceci est ajouté au signal d'entrée via R12 et R13 et tamponné par Q4. Ainsi vhf = vbuf + (- vlf) = vbuf - vlf. Le réglage de la fréquence passe-bas du filtre (R8, contrôle de croisement) ajuste également la sortie de fréquence passe-haut en conséquence, puisque, par la formule précédente, nous avons également vhf + vlf = vbuf. Ainsi nous avons un simple dédoublement complémentaire du son en hautes et basses fréquences à partir d'un seul filtre. Dans l'exemple Build-Your-Own-Clone donné dans l'introduction, un State-Variable-Filter se voit confier cette tâche de division de bande. En plus du passe-bas et du passe-haut, un SVR peut également donner une sortie passe-bande, mais nous n'en avons pas besoin ici, donc c'est plus simple. Une mise en garde: en raison de l'ajout passif dans R12 et R13, vhf n'est en fait que la moitié de la taille. C'est pourquoi -vlf à l'émetteur de Q2 est également divisé par deux en utilisant R64 et R11. Alternativement, placez une résistance de collecteur de deux fois la valeur de la résistance d'émetteur à Q4 et vivez avec la plage dynamique réduite, ou récupérez la perte d'une autre manière.

Les étages du compresseur:

Les étages de compresseur basse et haute fréquence fonctionnent de la même manière, je vais donc les discuter en une seule fois, en faisant référence à l'étage de compresseur haute du schéma (le bloc du milieu, où le vhf entre). Les parties centrales, où toute l'action de compression se produit, sont R18 et JFET Q19. Il est bien connu qu'un JFET peut être utilisé comme résistance variable commandée en tension. C9, R16 et R17 s'assurent que Q19 répond plus ou moins linéairement. R18 et Q19 forment un diviseur de tension contrôlé par vchf. La tension de polarisation vbias du JFET, dérivée de Q18, doit être réglée (R56) de manière à ce que le JFET soit légèrement pincé: insérez un sinus de 1Vpp sur le C6 et la masse vchf, puis réglez R56 jusqu'à ce que le signal sinusoïdal se retrouve non atténué sur le vidange du JFET.

Viennent ensuite Q5 et Q6 qui forment un amplificateur de max autour de x50 et min x3, contrôlé par R25 (sens hf). Q7 et Q8, conjointement avec l'inverseur de phase Q22, forment des détecteurs de crête du signal amplifié. Les pics des deux excursions de signal (montées et descentes) sont détectés et « conservés » en tant que tension sur C14. Cette tension est vhcf, qui contrôle à quel point le JFET Q19 est «ouvert» et donc à quel point un signal entrant est atténué: imaginez une grande excursion de signal entrant (dans le sens positif ou négatif). Cela entraînera la charge de C14, donc JFET Q19 deviendra plus conducteur. Cela réduit à son tour le signal entrant dans l'amplificateur Q5-Q6.

La vitesse à laquelle se produit la détection du pic est déterminée par R33 (attaque HF). La durée pendant laquelle un pic aura une influence sur le signal suivant est déterminée par la constante de temps de C14 x R32 (sustain hf). Vous voudrez peut-être expérimenter avec les constantes de temps en changeant R33, R32 ou/et C14.

Comme dit, la partie LF (bloc de la partie inférieure du schéma) fonctionne de manière identique, mais la sortie est maintenant tirée du collecteur de l'inverseur de phase Q12. Il s'agit de détecter le déphasage de 180 degrés de -vlf dans le filtre à répartition de bande.

Le circuit autour de Q16 et Q21 est un pilote de LED, qui fournit une indication visuelle de l'activité par canal. Si la LED D6 s'allume, cela signifie qu'il y a une compression.

Somme et étage de sortie:

Enfin, les deux signaux de bande compressés vlfout et vhfout sont ajoutés à l'aide d'un potentiomètre R53 (tonalité), tamponnés avec l'émetteur suiveur Q15 et présentés au monde extérieur via le contrôle de niveau R55.

Alternativement, on peut capter les signaux atténués sur les drains des JFETS et compenser l'atténuation à l'aide d'amplificateurs supplémentaires (ceci est appelé gain de «rattrapage»). L'avantage de ceci est un signal de réponse initial moins déformé: lorsque le premier pic court est détecté, il est probable que le signal soit quelque peu déformé/écrêté par l'amplificateur Q5-Q6 (Q10-Q11), car les détecteurs ont besoin de temps pour répondre et accumuler la tension sur les condensateurs détecteurs C14/C22. Les amplificateurs de gain d'appoint nécessiteraient 4 autres transistors.

Rien dans le circuit n'est très critique en termes de composants. Les transistors bipolaires peuvent être remplacés par n'importe quel transistor à petit signal de type jardin commun. Pour les JFET, utilisez des types de tension de pincement faible, de préférence quelque peu adaptés, car le circuit de polarisation de la source sert les deux. Alternativement, dupliquez le circuit de polarisation (Q18 et les composants qui l'entourent) afin que chaque JFET ait sa propre polarisation.

Étape 2: Construire le circuit

Le circuit a été soudé sur un morceau de perfboard, voir les photos. Il a été découpé dans cette forme particulière pour s'adapter au boîtier avec les connecteurs (voir l'étape suivante). Lors de l'assemblage du circuit, il est préférable de tester régulièrement les sous-circuits avec un DVM, un générateur de fonctions et un oscilloscope.

Étape 3: Le logement

S'il y a une étape que j'aime le moins dans la construction de pédales, c'est de percer les trous dans le boîtier. J'ai utilisé un boîtier de style 1590BB pré-percé d'une boutique en ligne appelée Das Musikding pour me donner une longueur d'avance:

www.musikding.de/Box-BB-pre-drilled-6-pot, où j'ai également acheté les pots, boutons et pieds en caoutchouc de 16 mm pour le boîtier. Les autres trous ont été percés selon le dessin ci-joint. Le design a été dessiné dans Inkscape, continuant sur le thème « Rage Comic » de mes autres Instructables de pédale. Malheureusement, les gros et petits boutons ont une teinte verte différente:-/.

Les instructions de peinture et d'illustration peuvent être trouvées ici.

Un couvercle de récipient en plastique pour aliments à emporter a été découpé en forme de planche à pain et placé entre le circuit imprimé et les pots pour former une isolation. Juste en dessous du couvercle du boîtier 1590BB, un morceau de carton découpé sur mesure a le même but.

Étape 4: câblez tout…

Souder les fils aux pots et aux interrupteurs avant de placer l'isolant et le circuit imprimé. Ensuite, câblez le tout sur le dessus de la carte. Imprimez une petite copie du circuit pour l'entretien, pliez et placez à l'intérieur du boîtier. Fermez le boîtier et le tour est joué !

Bon jeu ! Commentaires et questions bienvenus ! Faites-moi savoir si vous construisez ce compresseur surchargé de fonctionnalités totalement génial.

EDIT: le premier échantillon sonore est un riff de guitare « sec », le 2ème échantillon est le même riff envoyé via le compresseur sans traitement supplémentaire. Dans les captures d'écran, vous pouvez voir l'effet sur la forme d'onde. Il est clair que la forme d'onde compressée est, eh bien, compressée.