MUSIQUE&SCÈNE

52 Elektor 3/2003

La mise en et hors-fonction d’effets pour gui-tare tels que distorsion, flanger ou phaserpose souvent des problèmes d’ordre pratique.Chacun de ces appareils à effet possède eneffet son propre commutateur mécanique. Ilfaut de ce fait, pour changer d’effet, com-mencer par mettre en fonction un effet et sup-primer l’autre (ou inversement). Comme il estrelativement difficile d’actionner les commu-tateurs de façon synchrone, il est extrême-

ment difficile de réaliser un passageimpeccable d’un effet à l’autre. Lemontage décrit dans le présentarticle apporte une solution simpleet efficace à ce problème. Notons aupassage que cette réalisation n’estpas réservée uniquement à la com-mutation d’effets pour guitare maisqu’elle pourrait fort bien égalementservir à d’autres applications qui

requièrent de faire passer dessignaux analogiques à travers unsystème donné.La commande du commutateur poureffets de guitare se fait au pied !Comme cela est courant pour ce typed’appareil, l’organe de commande dece système est placé dans un com-mutateur à commande au pied dis-tinct. Le « reste » du montage, c’est-à-dire la logique du commutateurd’effets et les générateurs d’effetseux-mêmes, prend place, comme onle voit sur la figure 1, dans un rack.L’astuce : la commutation d’un effetà l’autre ne se fait pas par le biaisd’interrupteurs mais à l’aide detouches. La logique se charge defaire en sorte que l’effet reste enfonction même lorsque l’on n’appuieplus sur la pédale et cela jusqu’à uneprochaine action sur cet organe decommande. Il n’est plus nécessaireainsi d’intercâbler les signaux audioun peu partout sur la scène, ces der-niers restant bien au chaud dans lerack. La liaison reliant le commuta-teur à pied et l’électronique de lalogique ne véhicule que des signauxde commutation.

Encodeur de clavierLe circuit intégré-roi de l’électro-nique représentée en figure 2 est un74HC148, un encodeur de priorité à8 entrées doté en aval d’une basculebistable (flipflop) de type D, IC2. Il apour fonction de générer un signal

Sélecteur d’effetCommutateur inter-effets pour guitare

Thomas Rooney Poms

Ce sélecteur d’effet est, sur une scène, une garantie de rangement et defonctionnement sûr. Il permet de placer tous les effets pour guitare « horsde portée de main » et de les commander sans la moindre interruptionpar le biais d’un seul et unique commutateur à pied.

MUSIQUE&SCÈNE

533/2003 Elektor

Les 2 autres circuits intégrés connectés aubus de commande bits sont associés à l’affi-chage du canal et partant de l’effet sélecté.Au niveau du sélecteur d’effet un afficheur7 segments à LED (à cathode commune)visualise le numéro du canal couplé au déco-deur BCD-7 segments IC6, un 4511. L’entréede commande non utilisée du 4511, sabroche 6, est forcée à la masse et partant blo-quée. Le 4511 peut fournir 10 mA par sortie,valeur qu’il ne faut en aucun cas dépasser. Lavaleur des résistances de limitation de cou-rant de l’afficheur 7 segments dépend dutype d’afficheur utilisé. Si vous adoptez l’affi-cheur cité dans la liste des composants vouspourrez vous contenter de résistances de680 Ω.Des LED disposées sur le commutateur àpied visualisent le canal sélecté. À cet effet,IC3, un décodeur/démultiplexeur 3-vers-8 dutype 74HC238, convertit le signal de com-mande à 3 bits en signaux binaires distincts.Les 8 sorties du circuit intégré sont reliées,par le biais de l’embase sub-D à 25 contacts,aux LED D1 à D8 de la commande à pied.Comme le 74HC238 ne fournit qu’un couranttrès limité, les LED de la commande à pieddevront impérativement être du type à faiblecourant, composants qui se contentent dequelques milliampères de courant direct.Tous les circuits intégrés présents sur le bus3 bits travaillent en mode transparent, c’est-à-dire qu’ils ne requièrent ni signal d’horlogeni signal de validation (enable) pour que lesinformations d’entrée se traduisent par lesfonctions correspondantes au niveau des ditscircuits intégrés.La partie de logique du montage requiert unetension de 5 V bien stable, sa partie analo-gique (c’est-à-dire les 2 multiplexeurs analo-giques) ont besoin eux d’une tension d’ali-mentation symétrique de manière à per-mettre un transfert sans obstacle des signauxaudio. Cette situation explique qu’il nousfaille recourir à une alimentation symétriquebasée sur un transformateur secteur 9 V à2 enroulements et à une paire de régulateursde tension (7805 et 7905). Comme la consom-mation de courant maximale du montage nedépasse guère plus de quelques dizaines demA, il n’est pas nécessaire de doter les régu-lateurs de tension d’un radiateur.

Construction et mise en boîtierVenons-en à la réalisation. Comme le montrele dessin des pistes et la sérigraphie de l’im-plantation des composants de la figure 3nous n’avons pas opté pour un dessin spéci-fiquement « rack ». Si notre choix se traduitbien par une densité d’implantation plusimportante il présente également l’avantage

de commande sur 3 bits correspon-dant aux touches actionnées. Lesentrées du 74HC148 sont actives auniveau bas : en l’absence d’actionsur l’une des touches toutes lesentrées se trouvent au niveau haut.Une action sur une touche force à lamasse l’entrée correspondante. Ondispose aux sorties 1A à 3A, au for-mat BCD (Binary Coded Decimal =décimal codé binaire), du signalconverti, signal qui est en outrestocké dans 3 bascules bistables du74HC173. Il faut, pour que le signalreste actif après relâchement de latouche, que le 74HC173 reçoive unsignal d’horloge de manière à pou-voir mémoriser les valeurs dispo-nibles aux sorties de l’encodeur.Nous pouvons dériver ce signald’horloge du signal GS (broche 14)de l’encodeur de touches. Le niveauprésent sur cette sortie bascule d’unniveau haut vers un niveau bas dèsla moindre action sur une touche. Ilfaut partant effectuer une inversionde ce signal, la tâche de l’inverseur74HC04, pour pouvoir s’en servircomme un signal d’horloge pour le74HC1373, mais ce n’est pas tout :de manière à ce que le circuit intégréne fournisse son signal d’horlogeque lorsque les niveaux du signal decommande à 3 bits sont bien valides,une paire d’inverseurs supplémen-taires introduisent une certaine tem-porisation du signal d’horloge. Les3 autres inverseurs intégrés dans le74HC04 restent inutilisés et sont par-

tant forcés au potentiel de la masse.En aval de IC2, le signal de com-mande à 3 bits est appliqué à un busauquel sont connectés 4 autres cir-cuits intégrés.

Commutateurs analo-giques et affichage via lebus2 de ces circuits intégrés sont des75HC4051, des multiplexeurs analo-giques. Il est possible d’intercalerjusqu’à 8 générateurs d’effets entreles 2 multiplexeurs c’est-à-dire plusprécisément entre les connecteursK3 (entrée) et K4 (sortie). L’embaseK2 reçoit la guitare, l’embase K5 serareliée à l’amplificateur. Le 4051 estpour ainsi dire la version bon marchédu commutateur; il existe un autrecircuit, compatible broche à brocheet encore mieux adapté, mais mal-heureusement bien plus cher et plusdifficile à trouver, le MAX4617 deMaxim.Ce multiplexeur analogique se dis-tingue par sa RON faible et son excel-lente diaphonie (séparation descanaux) qui est de –93 dB. Un exa-men critique des fiches de caracté-ristiques du 4617 à l’adresse :http://pdfserv.maxim-ic.com/arpdf/MAX4617-MAX4619.pdfet du 4051 à l’adresse :http://www.philipslogic.com/products/hc/pdf/74hc4051.pdfmontre clairement les différences.

Effets

dans commutateur à pied

dans le rack

Boutons&

Indicateurs

Logique&

Alimentation

Affichage7 segments

020181 - 13

Figure 1. Le sélecteur d’effet et les générateurs d’effets restent bien à l’abri dans lerack, seul le commutateur à pied se trouve sur scène.

de permettre un dessin plus compact et deréaliser un simple face, ce qui se traduit dansle prix de revient de la platine.On commencera par la mise en place des

MUSIQUE&SCÈNE

54 Elektor 3/2003

R1 8x 10k1

2 3 4 5 6 7 8 9

IC7.E11 10

IC7.C5

6 IC7.D

9 8

74HC173

IC2

14

13

12

10

11

15

1D

9

7

6

5

4

3

2&

R1

&

K2

K5

100n

C1

100n

C2

2x 9V

Tr1

C3

1000u

C4

1000u

IC8

7805

IC9

7905

C5

10u

C6

10u

100n

C7

100n

C8

100n

C9

100n

C10

100n

C11

100n

C14

100n

C15

IC7.A

1 2

IC7.B

3 4

IC7.F

13 12

+5V

+5V

+5V

+5V

+5VR9

1k

IC4

4051

MDX

11

10 12

15

14

13

G8

8x9

6

3

4

2

5

1

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

07

IC5

4051

MDX

11

10 12

15

14

13

G8

8x9

6

3

4

2

5

1

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

07

BCD / 7-SEG

D10,11

C10,11

B10,11

A10,11

E10,11

F10,11

G10,11

4511

IC6

9D,1

9D,2

9D,4

9D,8

10

11

12

13

15

14

LT

BI

C99

3

4

5

7

1

2

6

K3

10

1112

1314

1516

12

34

56

78

9

K4

10

1112

1314

1516

12

34

56

78

9

LD1

CC CC10

dp

7 a6

b4

c2

d1

e9

f

g

3 8

5

R2680Ω

R3680Ω

R4680Ω

R5680Ω

R6680Ω

R7680Ω

R8680Ω

74HC138

IC3

10

11

12

13

14

15DX

1

2

3

4

5

6

7

9&

0

1

2

3

4

5

6

7

0

2

G07

HPR1/BIN

74HC148

0/Z10

1/Z11

2/Z12

3/Z13

4/Z14

5/Z15

6/Z16

7/Z17

IC1

EN A

V18

10

11

12

13 15EO

14

1A

2A

3A

≥1

1

2

3

4

5

A

9

7

6

K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SUB D25

16V

16V25V

25V

B1

-5V

B80C1500

IC1

16

8

IC2

16

8

IC3

16

8

IC6

16

8

IC7

14

7

+5V

100n

C12

100n

C13

IC4

16

8 7

IC5

16

8 7

-5V

+5V

IC7 = 74HC04

020181 - 11

2VA6

K6

50mA T

F1

see text*

siehe Text* zie tekst*voir texte*

*

*

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8

"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7"K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SUB D25

+5V

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

020181 - 12

"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7"

Figure 2. L’électronique du sélecteur d’effet ne comporte que des circuits intégrésde logique standards.

de commutateur à pied à 8 contacts(Marshall tient la corde avec un com-mutateur à 6 contacts); cette consta-tation implique qu’il va nous falloirréaliser notre propre modèle de boî-tier de commutation d’effet. Il faudrabien entendu tenir compte, lors de laconception de cet organe de com-mande, de la taille de chaussure duguitariste concerné. Il n’est pasnécessaire de prévoir de dessin deplatine, les 8 touches, les 8 LED etl’embase sub-D à 25 contacts pour-ront être câblées en l’air (comme àl’époque des postes à galène...).Une fois que l’on aura terminé lecommutateur à pied et qu’on l’aurarelié à la logique de commande parle biais d’un câble pour ordinateurdu commerce classique il est pos-sible de tester le fonctionnement du

nombreux ponts de câblage (isolés) àcôté des et sous les (supports des)circuits intégrés; on passe ensuite àl’implantation des résistances, descondensateurs et des supports pourles circuits intégrés (on pourra fortbien opter aussi pour des barrettesautosécables de contacts tulipe). Ilreste, pour finir, à mettre en place lescomposants encombrants (embaseschâssis, transformateur secteur,embase sub-D). Seule exception, l’af-ficheur 7 segments, que l’on monterasur un échafaudage de manière à cequ’il affleure la surface de la demi-coquille supérieure du boîtier.En vue de pouvoir tester le montageil faudra, avant de se lancer dans lecâblage extensif, commencer parréaliser le commutateur à pied. Iln’existe pas, à notre connaissance,

férentes touches. Si chaque action se traduitpar l’affichage du chiffre adéquat et l’allu-mage, dans la pédale, de la LED correspon-dante, il est pratiquement certain que le mon-tage fonctionne correctement. Il ne reste plusensuite qu’à effectuer le câblage entre les2 embases K3 et K4 et les 16 embases jackchâssis, câblage qui pourra se faire à l’aidede câble non blindé si tant est que la lon-gueur des connexions ne dépasse pasquelques centimètres.

(020181)

montage. La première étape consisteà vérifier, avant d’avoir mis les cir-cuits intégrés en place et après avoirmis le montage sous tension, la pré-sence de la tension d’alimentation, àla valeur correcte, aux contactsrequis des supports pour circuitsintégrés. Si tel est bien le cas, oncoupe la tension d’alimentation et onplace les circuits intégrés de lalogique dans leur support respectif.On aura vite fait de vérifier le fonc-tionnement de l’électronique enappuyant successivement sur les dif-

MUSIQUE&SCÈNE

553/2003 Elektor

(C) ELEKTOR020181-1

B1

C1C2

C3C4

C5C6C7C8

C9

C10C11

C12

C13

C14

C15

H1

H2

H3

H4

IC1

IC2IC3IC4 IC5

IC6IC7

IC8

IC9

K1

K2

K3 K4

K5K6

LD1

R1

R2R3

R4R5

R6

R7R8

R9

TR1

020181-1

(C) ELEKTOR020181-1

Figure 3. Dessin des pistes et sérigraphie pour une platine compacte.

Liste des composants dusélecteur d’effet

Résistances :R1 = réseau SIL de 8 résistances

de⋅10 kΩR2 à R8 = 680 ΩCondensateurs :C1,C2,C7 à C15 = 100 nF radialC3,C4 = 1 000 µF/25 V radialC5,C6 = 10 µF/16 V radial

Semi-conducteurs :B1 = B80C1500 rondIC1 = 74HC148IC2 = 74HC173IC3 = 74HC138IC4,IC5 = 4051 ou MAX4617*IC6 = 74HC04IC8 = 7805IC9 = 7905LD1 = afficheur 7 segments à LED

à cathode commune tel que, parexemple, HD1133O (Infineonex-Siemens)

Divers :K1 = embase Sub-D à 25 contacts

femelle encartable en équerreK2,K5 = embase jack châssis

6,35 mm mono encartableK3,K4 = connecteur HE-10 mâle

droit sans verrou à 2 rangées de8 contacts

K6 = bornier encartable à2 contacts au pas de 7,5 mm(RM7,5)

Tr1 = transfo secteur2x⋅9 V/2,6 VA (tel que, parexemple, Hahn BV EI 303 2016)

embase d’entrée secteur avecporte-fusible intégré + fusible50 mA retardé

16 embases jack châssis 6,35 mmmono

Liste des composants ducommutateur à pied

Semi-conducteurs :D1 à D8 = LED 3 mm faible

courant

Divers :K1 = embase Sub-D à 25 contacts

mâle S1 à S8 = bouton-poussoir pour

commande au pied tel que, parexemple, FS-10 (Monacor)