TIPE sur la synthèse sonore

[invite209dc2d5]

Bonjour
Je suis en prépa et je prépare un tipe sur la synthèse sonore. On nous demande de réaliser une expérience sur notre sujet et j'ai pensé faire une expérience de synthèse analogique qui consisterait à construire moi-même un mini synthé analogique. Bon en fait ce serait plus une sorte de montage illustrant son principe et créé avec des composants basique à ma disposition au labo de mon lycée : ampli-op, GBF, haut-parleur et on a de quoi faire de l'analyse spectrale.
J'ai plus ou moins des idées de comment m'y prendre : la partie génération d'onde de base sera faite avec un gbf, la partie filtrage avec un passe-bas du 2eme ordre mais pour la partie génération d'enveloppe ADSR, je n'ai pas trop d'idée...
Ca peut paraître un peu ambitieux comme projet mais l'esprit de l'épreuve est de faire quelque chose de vraiment très simple.
Donc voîla si vous avez des idées...
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[PA5CAL]

Bonjour

Voici un exemple de schéma de générateur ADSR.

Nomenclature :
P1, P2, P4 : 1 MΩ log.
P3 : 5 kΩ
R1, R2, R4, R5 : 10 kΩ
R3 : 1,8 kΩ
C1 : 470 nF
U1 : CD4066
U2 : CD4001
U3 : LM311
U4 : TL081

(avec V_DD=+12V...+15V, V_SS=-4V...-15V)

[PA5CAL]

Un créneau positif (niveau logique haut) correspondant à l'appui sur la touche de la note provoque en sortie un signal du type :



Le niveau logique haut correspond à la tension V_DD (+ de l'alimentation). Le niveau logique bas correspond à la tension GND (masse).

La tension V_SS (– de l'alimentation) ne sert qu'à garantir le fonctionnement correct de l'amplificateur de sortie U4 (avec seulement GND, cela n'aurait pas été possible).


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[PA5CAL]

L'amplitude du signal d'enveloppe est déterminée par le pont diviseur R3-P3. Cette amplitude est limitée par la tension d'entrée maxi admise par l'amplificateur de sortie U4.

Avec V_DD=+12V, la crête (en fin d'attaque) se situe à 8,8V.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite209dc2d5]

merci. J'ai pas un super niveau en électronique et ça me paraît un peu compliqué même si j'ai vu bien pire en cherchant un peu sur le net.
En fait dans les montages que je connais il y toujours une tension d'entrée Ve et de sortie Vs et là j'avoue que j'ai du mal à voir où elles se trouvent.

[PA5CAL]

Sur ce générateur ADSR, l'entrée est à gauche, la sortie (analogique) est à droite.

L'entrée n'est qu'un niveau logique que l'on fait passer à l'état haut pour commencer l'attaque de la note (A=Attack) et repasser à l'état bas pour commencer le phase d'amortissement final (R=Release).

La sortie du générateur d'enveloppe doit être connectée, selon le cas, à un amplificateur commandé en tension (ou un multiplicateur, cela revient au même) afin de moduler l'amplitude du signal synthétisé, ou bien à un filtre commandé en tension (VCF) afin de moduler le timbre du son produit.

C'est au niveau de l'amplificateur commandé ou du VCF qu'on trouve un signal d'entrée Ve à moduler et un signal de sortie Vs modulé.

[invite209dc2d5]

Merci pour vos réponses qui m'ont beaucoup aidé. J'ai compris le principe de ce montage mais je me pose encore quelques questions:

- Comment créer l'échelon logique d'entrée ?(qui correspond si j'ai bien compris à la touche du clavier enfonçée), avec un générateur tout simple?
- Vous parlez de filtres et amplificateurs commandés en tension (VCO, VCF en anglais non?) en sortie. Le VCO ne me paraît pas très utile car je pourrais faire varier la fréquence manuellement avec le GBF. En revanche, cela pourrait être intéressant d'utiliser un VCF pour faire varier la fréquence de coupure facilement non?
- pour résumer la sortie de l'ADSR doit être simplement multipliée avec le signal filtré c'est bien ça?

[PA5CAL]

Comment créer l'échelon logique d'entrée ?(qui correspond si j'ai bien compris à la touche du clavier enfonçée), avec un générateur tout simple?

Un bouton poussoir (entre le + et l'entrée) avec une résistance de pull-down (entre l'entrée et GND).

Vous parlez de filtres et amplificateurs commandés en tension (VCO, VCF en anglais non?) en sortie.

Le VCO (Voltage Controlled Oscillator) permet de faire varier la fréquence du son. L'amplificateur commandé en tension permet de moduler le volume du son.

Le VCO ne me paraît pas très utile car je pourrais faire varier la fréquence manuellement avec le GBF. En revanche, cela pourrait être intéressant d'utiliser un VCF pour faire varier la fréquence de coupure facilement non?

Oui, effectivement. Le VCF est un élément qu'on retrouve souvent dans les synthétiseurs. Mais le VCO et le VCF n'ont pas du tout le même effet (l'un ne remplace pas l'autre).

pour résumer la sortie de l'ADSR doit être simplement multipliée avec le signal filtré c'est bien ça?

Oui, pour faire varier l'amplitude du son (amplificateur commandé en tension = multiplicateur). Et le filtrage peut être réalisé avant ou après.

Pour le VCF, le principe est différent : l'ADSR commande la valeur des résistances ou le gain des amplificateurs du filtre actif, ce qui permet de faire varier la fréquence de coupure et/ou le coefficient de qualité de ce dernier.