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Aélis

Pédale d’effet pour la voix

Présentation

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Aélis est une pédale d’effet à construire soi-même (Do It Yourself), d’abord destinée à la voix (entrée micro) mais elle peut être adaptée facilement aux instruments comme la guitare ou la basse. Cette page en contient les plans de réalisation.

À l’origine, il s’agissait d’un cadeau d’anniversaire pour Alice, la chanteuse du groupe SheWolf. Ne trouvant pas les plans d’une pédale de réverb de bonne qualité pour la voix, j’en ai conçu une et nous l’avons réalisée avec les autres membres du groupe.

Techniquement, le circuit est basé sur un processeur Spin FV-1. Comme il s’agit d’un DSP programmable, il a été possible d’ajouter d’autres effets. Le préamplificateur micro est sommaire mais de bonne qualité. Il ne dispose cependant pas d’alimentation fantôme.

Ci-dessus, la version prototype avec quelques rustines sur le circuit. Dessin de Diane Aberdam.

Ressources

Fournitures
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DésignationQValeurContraintes spécifiques
ou modèle particulier
C5, C13218pCéramique, pas 2,5 mm
C1111nFilm, 7,2 × 4,5 mm² pas 5 mm
C1912n2Film, 7,2 × 4,5 mm² pas 5 mm
C1, C15, C16, C30, C42, C446100nCéramique, pas 2,5 mm
C4, C10, C12, C1843u3Électrolytique, 16 V, Ø 5 mm, pas 2 mm
C2, C3, C14, C17, C45510uÉlectrolytique, 16 V, Ø 5 mm, pas 2 mm
C41147uÉlectrolytique, 25 V, Ø 5 mm, pas 2 mm
C40, C432220uÉlectrolytique, 16 V, Ø 6,3 mm, pas 2,5 mm
C01470uÉlectrolytique, 10 V, Ø 8 mm, pas 3,5 mm
Q1, Q22Transistor PNPBrochage EBC, 2N4403
Q3, Q4, Q53Transistor NPNBrochage CBE, gain élevé, BC550C
Y11Quartz 32768 HzØ 3,2 mm, pas 1,1 mm
RV11Potentiomètre 10kLogarithmique inversé (type C), Ø 16 mm, axe vertical sur PCB, pattes 16 mm min. Alpha 16 mm type 4
RV2, RV3, RV43Potentiomètre 50kLinéaire, Ø 16 mm, axe vertical sur PCB, pattes 16 mm min. Alpha 16 mm type 4
SW11Sélecteur 12 positionsLorlin CK1049
D10, D222LED5 mm, intensité nominale 20–40 mA
D11–D199Diode standard1N4148 ou 1N4448
D20, D21, D303Diode schottky1N5817
JP1, JP22Pin header 2 × 1
R81221 %, ¼ W
R21, R23, R29, R40, R4151001 %, ¼ W
R2, R326801 %, ¼ W
R15, R20, R25, R42, R4351k1 %, ¼ W
R4, R522k21 %, ¼ W
R0, R1, R4533k31 %, ¼ W
R6, R724k71 %, ¼ W
R22, R24, R26, R27, R28, R50610k1 %, ¼ W
R10, R11222k1 %, ¼ W
R9, R12, R13, R14, R445100k1 %, ¼ W
U1, U42Amplificateur opérationnelDual, DIL 8, NE5532
U21DSPSpin FV-1
U31EEPROMInterface I²C, DIL 8, 24LC32A min
U51Convertisseur de tension négativeLT1054, DIL 8
U6 ou U71LDO 3,3 VL4931ABD33 (SOIC-8), L4931CZ33 (TO-92) ou encore LP2950CZ33 (TO-92)
U1, U3, U43Support DIL 8Évidés pour placer un condensateur 100 nF au centre
Footswitch13PDT20 mm de côté maxi
Boîtier11590BB94 × 119,5 × 34 mm³ de dimensions extérieures mini, épaisseur 2 mm. À percer soi-même.
Fil de câblageEnviron 2 mIsolé
Entrée alimentation1Embase jack 2,1 mm mâleDoit être isolée du boîtier
Entrée audio1Embase XLR femelle26×30 mm², profondeur intérieure 20 mm maxi incluant les bornes à souder. Neutrik NC3FD-L-1
Sortie audio1Embase XLR mâle26×30 mm², profondeur intérieure 20 mm maxi incluant les bornes à souder. Neutrik NC3MD-L-1
Boutons pour les potentiomètres4
Bouton pour le sélecteur rotatif1Tige Ø 6 mm, avec vis
Circuit imprimé1Voir plus bas

Notes importantes :

Compter environ 60 € de composants de bonne qualité.

Outillage : nécessaire à souder, tournevis cruciforme, pince coupante, perceuse, forêts pour alu de différents diamètres, fraise, lime métal ronde, clés plates ou clé à molette, de quoi dénuder les câbles, adhésif isolant, scie à métaux.

Schémas et circuits imprimés
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Les schémas électroniques, fichiers Gerber pour gravure, plans d’implantation, programmes FV-1 et sources KiCAD se trouvent dans l’archive aelis-2017-08-22.zip (944 kB).

Je peux céder des circuits imprimés à prix coûtant, frais de port compris, pour un total de 4 timbres verts à l’unité. Me contacter si vous êtes intéressé·e.

Montage

Instructions générales
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Le montage tient de manière assez serrée dans le boîtier 1590BB. Il n’y a pas de place pour une pile, l’alimentation devra obligatoirement être externe. Les trous doivent être placés aussi précisément que possible. Les XLR logent à l’arrière du boîtier. S’assurer que elles sont bien ajustée en hauteur. Utiliser une lime ronde pour finir de sculpter les trous des embases.

Les cotes pour le placement des trous des potentiomètres, des LED et du footswitch sont données sur le schéma d’implantation.

Utiliser une fraise, si possible étagée, pour percer les trous les plus gros (12 mm pour le footswitch).

Souder en tout premier les composants montés sur surface : le FV-1 et éventuellement le L4931. Souder le reste des éléments de la face composants, par ordre de hauteur. Souder aussi les câbles en ayant prévu soigneusement leur longueur. Couper court les pattes des composants qui se superposent aux potentiomètres.

Souder les fils des connecteurs qui s’emboîtent par l’extérieur (les XLR en partiuclier). À partir de ce moment, la plaque va restée attachée au boîtier qui doit être fin prêt (percé, décoré, vernis).

À l’aide d’une pince coupante, retirer les plots anti-rotation des potentiomètres et du sélecteur. Couper à la scie la tige du sélecteur à la bonne longueur. Ajuster sa bague de façon à le limiter à 8 positions. Attacher tout ce petit monde au boîtier. Coller de l’adhésif isolant au dos de RV2 et RV4 (ceux du bas) afin de s’assurer qu’ils ne toucheront pas les soudures de la plaque.

Placer les LED et faire rentrer le circuit. Commencer par souder le sélecteur, puis les potentiomètres, et enfin les LED. Essayer de ne pas faire dépasser ces dernières du boîtier afin de les protéger des chocs. Fixer le footswitch et souder les fils qui restent.

Quand tout est prêt, visser les boutons sur les tiges.

Programmation de l’EEPROM
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N’ayant pas de programmateur d’EEPROM dédié, j’ai bricolé un montage très simple utilisant l’interface I²C du GPIO de mon Raspberry Pi 3 (marche avec n’importe quel modèle du Pi).

Les résistances de tirage sont de 10 kΩ.

Les effets sont conçus sur SpinCAD sous Windows. Ils sont exportés en fichier HEX et copiés sur le Pi. De là, j’utilise hextobin, un programme de mon cru qu’on peut trouver dans l’archive, pour transformer le fichier HEX en fichier binaire brut. Je transfère ensuite le fichier obtenu sur l’EEPROM à l’aide d’eeprog.

Il est toujours possible d’utiliser les programmes d’usine du FV-1 en ajoutant un cavalier sur JP1.

Adaptation pour guitare et basse
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Il est tout à fait possible d’adapter le montage pour les instruments. Le circuit imprimé est identique, il n’y a que quelques composants à retirer (la partie préampli) ou changer. Se reporter au différentes pages du schéma pour les modifications à effectuer. Les embases XLR seront remplacées par des embases jack femelles mono.

Améliorations possibles
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Utilisation

Il convient en premier lieu de régler le niveau d’entrée (bouton en haut à droite). Activer l’effet et régler le gain aussi fort que possible sans que la LED de clipping ne s’allume.

Le bouton central sert à régler l’effet. Les potentiomètres ont des rôles différents en fonction des effets activés. De manière générale, celui en bas à droite sert à régler la quantité d’effet dans le mix. Pour les effets de réverb, celui en haut à gauche donne le temps de réverbération, et celui en bas à gauche contrôle le filtre.

 

 
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