Fuzz Factory à commande numérique

[Flax]

Bon, j'ai enfin trouvé un peu de temps pour commencer à documenter un gros projet sur lequel je bosse depuis bientôt deux ans : faire une Fuzz Factory à commande numérique.
J'en parle sur mon blog ici : http://blog.randagodron.eu/index.php?post/2019/05/26/Fuzzquest-Episode-2
Bon, sur le forum je vais surtout tenir au courant des évolutions de mes recherches, et de mes avancées sur la saisie des schémas du ou des circuits que je compte faire. Et je prépare le sujet forum avant d'avoir des choses vraiment concrètes à montrer, mais c'est pour me motiver à avancer sur ce sujet.

Juste pour préciser : je n'ai strictement aucune idée de la viabilité technique et musicale d'un tel appareil (même si j'ai envie de croire que ça va déchirer). C'est juste pour expérimenter et voir ce que ça donne, surtout que je n'ai à priori trouvé aucun projet DIY qui aille dans cette voie (à part la version Eurorack de la Fuzz Factory, que je suspecte fortement d'être à base de LDR/LED intégré Vactrol, composant qui a tendance à me filer des boutons).

Pour le moment, en supplément de ce que j'ai mis dans mon article, j'ai travaillé sur le DAC, à base de pont R-256R et de PWM, ce qui permet d'avoir un DAC 16 bits à partir de deux PWMs de résolution 8 bits. En simulation ça a l'air de marcher pas mal, maintenant il faudra voir ce que ça donne en vrai. Je documenterai ça dans l'épisode #3

Voilà voilà. Stay tuned and enjoy

[Flax]

Hey !

J'ai profité du confinement pour avancer sur ce sujet-ci aussi : http://blog.randagodron.eu/index.php?post/2020/03/26/Fuzzquest-Episode-4
J'ai commencé à saisir le schéma, faire une archi, et j'ai passé pas mal de temps à réfléchir sur le choix du microcontrôleur, au niveau ressources et organisation de la Flash pour faire de l'émulation d'EEPROM. Vu qu'au taf j'étais en même temps en train de travailler sur des modifs de bootloader pour SPC58, j'étais bien dans le mood

Au vu du nombre de composants et de signaux nécessaires, je me suis dit qu'il était temps d'abandonner les Nucleo et d'implémenter directement un STM32. Vu le nombre d'IOs requis, et comme je n'aime pas multiplexer, j'ai été contraint de choisir un TQFP100 ... Je me retrouve avec une BOM à 358 composants, alors que je n'ai pas encore fini de tout saisir ! Ce projet commence à devenir gargantuesque

A suivre ...

[Flax]

Damned, je n'ai pas donné de nouvelles depuis perpet'

Le projet avance, pas vite, surtout que j'ai refait l'architecture complète deux fois depuis la dernière fois

J'ai fini le routage selon l'archi précédemment décrite, mais la pénurie a frappé de plein fouet, et le MCU que je visais est devenu indisponible, avec des délais comiques comme on en a vu en 2020-2021 (annoncer 52 semaines c'est la manière polie de refuser des commandes dans ce milieu). J'ai donc déprimé un bon coup, puis j'ai pris du recul sur mon projet, et me suis changé les idées en faisant autre chose. Puis je suis revenu sur le projet et je me suis dit que 1) en fait il manque plein de petits trucs que je vais regretter de ne pas avoir mis et 2) l'interface va vraiment être pénible avec juste des 7 segments et des encodeurs, tellement 2008 ... Entre-temps j'ai découvert les joies des IHM sur écran tactile avec TouchGFX, et c'est difficile de revenir en arrière.

J'ai donc re-fait mon architecture, et j'ai décidé d'utiliser une carte d'évaluation avec écran tactile pour la partie IHM, celles-ci étant (étonnamment) en stock, je ferai une petite carte supplémentaire avec des contrôles physiques (c'est toujours bien d'en avoir, le full-tactile pour des outils de scène c'est bof). J'aurais bien voulu tout faire faire par cette carte, mais il n'en existe pas disposant de suffisamment d'entrées-sorties pour tout contrôler. J'aurai donc un MCU "en vrai" qui gérera la régulation et le contrôle direct du son, et la carte d'évaluation ne fera que de l'interface, et il y aura un bus de communication entre les deux. Ce n'est pas aberrant comme architecture, juste, bon, maintenant il faut développer deux softs embarqués. Pas trop le choix de toutes façons.

Au final il y a donc une carte mère / support qui portera les connecteurs et les frontends des signaux audio (VCA, détection de fréquence), une carte intermédiaire avec le circuit analogique et tout ce qu'il faut pour le contrôler (et donc le MCU), une carte d'évaluation avec écran tactile, et une carte d'extension avec des contrôles physiques. L'embonpoint guette, j'arrive à ~900 composants J'ai déjà routé la carte d'extension (c'était la plus facile ...) et en ce moment je suis en train d'avancer sur les deux autres, en tâchant de corriger mes erreurs de saisie au fur et à mesure. Ça va être quelque chose quand je l'aurai fini.

Oh ! Et je l'ai appelé "Fuzz Flaxtory" :p

https://blog.randagodron.eu/index.php?post/2020/05/26/Fuzz-Flaxtory-Sch%C3%A9ma-et-routage
https://blog.randagodron.eu/index.php?post/2022/08/01/Fuzz-Flaxtory-Re-design
https://blog.randagodron.eu/index.php?post/2023/01/16/Fuzz-Flaxtory-Re-re-design

[Eric]

Hello @flax

Ah le Géranium !
Dans tes schémas de pédales d'effets, tu as - entre autres - utilisé des transistors au Germanium (ici des AC128) et j'ai souvenir que tu avais fait pas mal d'essais avec pleins de modèles différents, pour trouver LE son.

J'ai en stock quelques pas très courants '2N675', apparemment fabriqués par Philco, une boite mythique, que peut-être tu n'as pas eu l'occasion d'essayer.
Specs : https://transistordata.com/bjt/2n675 (pas la peine de télécharger les PDF sur cette page, c'est pas les bons)
Le datecode indiqué sur le joli boitier est de...1974.
Ressemble à ça : https://www.ebay.com/itm/275751051909
Je peux t'en prêter 2 ou 3 si tu veux faire un essai (c'est un PNP).
Le gain est assez élevé en DC (pas pu le mesurer exactement avec mon analyseur de semiconducteurs AS4002), et le boîtier à vis (apparemment référencé 'TO-31' au JEDEC) me fait penser à un transistor de moyenne puissance RF. Faudrait confirmer le gain et les caracs (breakdown voltage, ICmax) sur le TEK 576 du lab.




Composants 'LED+LDR' tout faits (LCR-0202)
Un autre composant à la fonctionnalité bien utile dans les montages audio, et dont tu avais parlé dans ton blog.
https://fr.aliexpress.com/item/32967081444.html
Doc : http://pliki.aksotronik.pl/lcr0202.pdf (bon l'aspect 'linéaire' revendiqué reste à apprécier).
Mais si tu veux pouvoir piloter un potar qui est déjà présent dans un circuit, numériquement (et linéairement), suffit d'utiliser un DAC en courant (c'est le même principe que pour la - future - commande du moteur de butée du centre de sciage).


Eric
...fleur(e) bon l'audio

[Flax]

Damned, je réponds encore 3 mois plus tard ...

Concernant les transistors germanium, je te remercie pour ta généreuse proposition, mais je n'ai pas l'intention de pousser plus loin l'exploration de ces composants. Peut-être je me suis mal exprimé quelque part, mais en fait mon objectif macroscopique initial dans ma "fuzz-quest" était justement de ne pas utiliser ce genre de composants, trop pas fiables, trop rares, trop dispersifs ... Passer des heures à chercher LE composant pour avoir LE son, et donc être incapable de le reproduire sur un autre exemplaire du circuit, ou passer des plombes à faire du tri, ça ne m'enchante absolument pas. Ce que je veux c'est me concentrer sur les topologies, et tâcher de comprendre un minimum comment j'arrive à obtenir telle ou telle caractéristique sonore, en tâchant d'être le moins possible dépendant de caractéristiques spécifiques. Là j'avais trouvé des germaniums au fond du Lab, donc je me suis dit que j'allais quand-même tester parce que c'est à portée de main, le process est rigolo au début, mais c'est vite relou, je ne me vois pas l'assumer.

Concernant les LCR intégrés, je trouve que c'est trop spécifique audio, donc difficile à approvisionner, je n'ai pas trop envie de creuser cette piste. Il est vrai que ça ne peut pas être plus dispersif que des JFETs utilisés en résistance contrôlée mais les JFET ça me parait plus facile à obtenir.

[Eric]

Hello Flax,

Damned, je réponds encore 3 mois plus tard ...

...mais quand même dans la même année

C'est vrai que je n'avais pu forcément saisi l'orientation, fort louable que tu as retenu, de faire des montages reproductibles et avec des composant aisés à approvisionner.

Les composants au Germanium ont effectivement des dispersions importantes. Les JFET silicium aussi d'ailleurs.
Les pros de l'audio (et d'autres aussi) ont souvent sélectionné/trié/apparié leurs composants (sans toujours le dire d'ailleurs) à l'analyseur de semiconducteurs (comme celui du lab). Mais la tâche est clairement barbante et peu de fablabs/makerspaces/hackerspaces disposent de l'équipement requis. Pour les bricoleurs en herbe, c'est encore plus rare.

Ce sont les montages à contre-réaction ('negative feedback') qui permettent de s'affranchir en grande partie des dispersions des composants, mais ils engendrent d'autres distorsions pas mélodieuses du tout comme la distorsion d'intermodulation transitoire. Un truc diablement retors.

Piloter/simuler une résistance variable se fait effectivement par plusieurs moyens, dont certains que tu as expérimenté. On peut citer, les JFETs, les assemblages LED/LDR, les opto-coupleurs à double canal apparié, les DAC en courant déjà cités et aussi les amplis à transconductance comme le vénérable LM13600.
https://pdf1.alldatasheet.fr/datasheet- ... 13600.html
Je me souviens aussi d'un montage simulant une résistance (avec un DAC multiplicateur) qui était utilisé dans les calibrateurs de résistance. Mais, si un tel montage peut parfaitement convenir pour de la mesure/métrologie, ce n'est pas du tout garanti que ce soit utilisable en audio. De plus, c'est tout un montage, pas juste un composant prêt à l'usage. Donc à réserver aux projets ambitieux.


Eric
... garde la mesure