Fuzzquest - Episode #1

Où l'on parle des circuits que j'ai déjà étudié, les topologies, toussa.

DISCLAIMER J'ai commencé à écrire cet article il y a deux ans (déjà !) et je viens de retomber dessus dans mes brouillons. Je le publie parce qu'il faut avancer. Néanmoins, il peut y avoir des petits problèmes d'anachronismes avec d'autres articles que j'ai déjà publié (la Wolf Computer par exemple, que j'ai déjà sorti et testé)./DISCLAIMER

Normalement, pour analyser correctement il faudrait séparer l'identification / définition du problème d'une part, le choix de la solution d'autre part. Ici c'est un petit peu compliqué, puisque la définition du problème est fortement influencée par les solutions existantes. En clair : l'on cherche à obtenir un certain son, mais le son en question a été créé à la base en faisant des circuits et en jouant avec. La poule et l'oeuf, toujours. Donc on va donc partir directement sur ce qui existe, histoire de voir de quoi l'on parle, et on va essayer de ne pas se perdre là-dedans.

Caractéristiques sonores

Quelques exemples pour comprendre de quoi je parle.

Velcro Fuzz

Encore plus extrême:

Gated fuzz

Oscillation

Le son Wild Thing

Ok c'est cliché, mais bon, ça claque. Plus que le son, le timbre, ce sont surtout les artefacts et le gate qui me plaisent, les craquements, le côté rocailleux. Ça donne l'impression que l'instrument est vivant, que l'ampli peut lui péter à la gueule à n'importe quel moment. Je kiffe.

Le son Mick Ronson

Bien cliché là aussi. Désolé.

Le son Eddie Hazel

Etat de l'art - Circuits existants

Analysons les différents types de circuits existants. On va déjà séparer les distortions / overdrive d'un côté et les fuzz de l'autre.

Avouons d'emblée: je vais beaucoup me baser sur des sites ayant déjà fait de l'analyse précise de topologies. Pour en citer quelques uns:

  • Electrosmash Expliquent les topologies courantes, simulations à l'appui. Terriblement intéressant.
  • David Morrin
  • Guitar FX Layout Ne met pas les schémas et renvoie vers DIY Stompboxes et FreeStompboxes, qui requirent un compte pour accéder aux images des forums. Grrr ...
  • Fuzzquest L'original, quoi je ne comprend pas trop sa démarche, il est visiblement plus dans un mode de construction de plein de pédales différentes.
  • La Revolution Deux Propose beaucoup de circuits intéressants.
  • Madbean Propose beaucoup de circuits intéressants, aussi.
  • Elliot Sound Products LA référence. Des articles et des circuits par palanquées.
  • GeoFex Plein d'articles et de circuits, aussi.

D'une façon générale, l'histoire des fuzz est assez compliquée à suivre. A priori il y aurait des timeline intéressantes ici:

Diode shunt

Deux diodes tête-bêche quelque part sur le signal audio.

Exemples: MXR distortion+, Fulltone OCD, Harmonic Percolator (version avec diodes en sortie).

Diode shunt in feedback loop

Plutôt utilisé sur les overdrive. On met des diodes tête-bêche dans la boucle de contre-réaction d'un circuit d'amplification, soit dans la boucle de feedback d'un ampli-op, soit dans la boucle d'un étage à transistor (Big Muff).

Exemples: Tube Screamer, Boss Blues Driver, EHX Big Muff.

Saturation directe d'ampli-op

Pas très courant. On surcharge un ampli-op jusqu'à ce qu'il sature. Suppose un gain élevé et un ampli-op dont le mode de saturation provoque des choses intéressantes. Vu que tous les ampli-ops ne se comportent pas le même façon en saturation, on peut avoir des effets très différents sur un même circuit avec des refs de composants différentes.

Fuzz

Pour les circuits de fuzz, autant que je renvoie directement au site de David Morrin, sinon je vais juste paraphraser. Intérêt limité.

Emulations d'ampli

Je l'ai déjà fait pour la P.I.G., on peut reproduire la topologie d'un ampli, remplacer les tubes par des JFET, et en jouant sur la polarisation des étages, reproduire de la saturation, de façon plus ou moins fidèle et symétrique.

Et alors, qu'est-ce qu'on prend là-dedans ?

Au vu du son que je recherche, la solution "existante" qui saute à l'esprit instantanément est la Fuzz Face, et plus précisément la Fuzz Factory de Zvex. Solution simple, mais faisant appel à des transistors germanium, et je ne veux pas avoir à utiliser ce genre de composant. Et le son est beaucoup trop typé de toutes façons.

Néanmoins, cela indique qu'il y aura à un moment ou un autre un circuit de fuzz à transistors, avec un réglage de bias. Dans ce genre, j'avais déjà repéré plusieurs circuits:

  • Foxtrot Hot silicium
  • ZVEX Fuzz Factory
  • EHX Germanium OD
  • Wolf Computer
  • Devi Ever US Fuzz / Torn's Peaker

Hot Silicium Fuzz

Je suis en cours de réalisation de la Hot Silicium, qui a l'avantage d'avoir été designée pour des transistors silicium très classiques (2N5088). Il s'agit d'une conversion en silicium de la Tone Bender, vieille pédale de fuzz du début des années 60. L'avantage, c'est qu'elle dispose d'un réglage de bias, ce qui va permettre d'obtenir des sons bien différents du simple fuzz basique.

Le timbre en lui-même de la pédale ne me plait pas vraiment, par contre j'aime bien les craquements que l'on peut obtenir avec des réglages extrêmes.

Fuzz Factory

Il va bien finir par en parler, à force de la citer à tout bout de champ. Il s'agit en fait d'une Fuzz Face Arbiter modifiée, avec plein de potars en plus pour la faire sortir de sa plage de fonctionnement normal. En faisant cela on peut obtenir un son "gated" bien prononcé, ainsi que de l'oscillation sauvage de bonne facture.

Problème : c'est un circuit à base de AC128 en germanium :-/ Sales bêtes ...

Il serait très intéressant de tenter une conversion du circuit en transistors silicium. Or, il existe plusieurs designs de Fuzz Face en transistor silicium. Pourquoi ne pas faire une modification analogue de la modif de Zvex sur la Fuzz Face germanium, mais appliquée à une déclinaison en transistors silicium ? A tester ... En tous cas l'on trouve quelques exemples de remplacement des transistors germanium par des silicium, par exemple:

Eh ben la différence n'est pas très flagrante, et surtout les aspects spécifiques de la version germanium - oscillation et gate - sont toujours bien présents sur la version silicium. Donc la conversion silicium me semble tout à fait viable !

En tous cas, j'ai monté le circuit original sur platine d'essai, j'ai pu récupérer deux AC128 au Jack, et donc j'ai pu tester la bête. Et ... bon, ça me fait mal de l'admettre, mais il faut bien avouer que ça décoiffe ! C'est un circuit vraiment drôle, avec lequel on peut s'amuser des heures rien qu'en triturant les boutons pour voir quels sons bizarres on peut en sortir. Je comprend complétement l'engouement autour de ce circuit.

Je vais faire une comparaison en remplaçant les AC128 par des silicium, on va bien voir ce que ça donne. Avec des "classiques" genre 2N3906 / BC557, puis des darlington - je ne pense pas que ça soit une bonne idée - puis des high-voltage / low-gain genre KSP44, qui devraient avoir un comportement plus proche des germanium d'origine - sur le papier.

Déjà, j'ai fait le test avec un couple BC327 / BC557 et c'est très convaincant. Le timbre est légèrement différent, par contre on a toujours le grit et l'oscillation. Cool !

Germanium OD

Ce circuit est intéressant, car il est une implémentation générique d'un transistor germanium en classe A, avec des réglages pour changer la polarisation. Au final c'est un concept assez proche de la Fuzz Factory, mais moins bricolée, et sur un circuit d'origine différent. La Fuzz Factory se base sur une Fuzz Face, 2-transistor fuzz à PNP (AC128), la Germanium OD se base sur une 2-transistor fuzz avec un NKT275 en tête et un 2N5088 en queue, mais sans contre-réaction. Il y a deux potars sur le collecteur, un qui gère le gain (bias AC) et un qui correspond au réglage "BIAS" (bias DC). Le réglage "VOLT" commande une base d'un PNP qui est mis en source de courant sur l'émetteur du germanium.

Le truc, c'est que cette pédale ne sonne vraiment pas bien toute seule. Elle est par contre très intéressante pour driver une autre pédale de distortion ou de fuzz standard. Perso j'ai tendance à l'utiliser avec un Octave Multiplexer EHX en amont et une disto classique genre Distortion+ ou OCD en aval. Je mets l'Octave Multiplexer en amont parce que cette pédale est très sensible et fait n'importe quoi si le son qui y entre n'est pas parfaitement clean. Et je règle la Germanium OD de façon à avoir un léger gate et un tout petit peu de saturation avant la disto, ce qui me permet d'avoir un son bien massif, une sorte de caricature du son de Jack White. Pour les solos c'est top de chez top !

Un exemple de conjonction de cette pédale avec une autre :

Trop nasillard, mais c'est la seule vidéo que j'ai trouvée avec une Germanium OD couplée avec une autre pédale, comme je pense qu'il faut l'utiliser.

Topologie intéressante car assez versatile, mais difficilement utilisable telle quelle. Et le gain global du circuit est vachement plus faible que la Fuzz Factory. En fait la Fuzz Factory, quoique plus simple et bricolée, envoie du gros pâté comparé à l'OD. L'idéal serait de pouvoir avoir les deux : la puissance de la FF avec le contrôle de l'OD :)

Wolf Computer

Étrange pédale que celle-là. Grosso-modo, c'est une version modifiée de la Hot Silicon, vachement plus agressive et incontrôlable. Mais ayant l'avantage de pousser le circuit dans ses derniers retranchements. Pour être plus précis, je dirais que la Wolf Computer est à la Hot Silicon ce que la Fuzz Factory est à la Fuzz Face.

Les premières simulation que j'en ai faites sont assez intéressantes, car clairement ce circuit est très "vivant", ce que je recherche, par contre vraiment incontrôlable. Surtout, j'ai passé pas mal de temps à faire varier les valeurs des composants pour voir ce qu'il se passe, et je me retrouve avec plein de contrôles qui me semblent pertinents. Plus exactement 9 potars et 2 switches :-/ Il va falloir trier tout ça et supprimer les contrôles les moins pertinents.

Ce qui est rigolo, c'est que les sons obtenus font très "8-bit" / downsample. Je pense que cette sonorité a guidé le nom de la pédale.

US Fuzz / Torn's Peaker

Ces deux pédales sont basées sur la même topologie, avec juste quelques valeurs qui changent. D'une façon générale, je trouve que les pédales Devi Ever ont un son très brouillon et difficilement utilisable. Par contre, gros avantage : les circuits sont simples, et c'est du full-silicium à chaque fois, souvent des MPSAxx, low-noise, high-gain, general purpose.

La US Fuzz produit bien le côté rugueux que je cherche. La Tron's Peaker a une réponse en fréquence différente, mais le son me semble moins intéressant.

La topologie en elle-même est assez proche de la Tonebender ou des Big Muff, trois étage à transistors.

Au final, on en tire quoi de tout ça ?

Après toutes ces recherches et débuts d'expérimentation, je commence à identifier certaines pistes pour continuer ma quête.

D'emblée, je pense qu'il faut que je creuse les pistes Fuzz Factory silicium et Wolf Computer. Ces deux topologies ont l'air de correspondre à ce que je cherche. Néanmoins, ces deux circuits produisent des sons tout de même horriblement typés. Je pense qu'il faut que j'arrive à ajouter un son de distortion plus "tammed", "standard". Je me demande si le fait de mettre une distortion en parallèle pourrait aider.

Les circuits plus simples comme la Germanium OD et la US Fuzz ne sont pas vraiment conçues pour osciller. Par contre elles permettent visiblement de ciseler du velcro et de la gate de façon convaincante. Je me demande s'il ne faudrait pas que je fasse deux canaux, avec un Germanium OD / US Fuzz d'un côté, et un Fuzz Factory / Wolf Computer de l'autre. Comme ça j'aurais d'un côté le son purement abrasif, mais plutôt calme, et de l'autre le déluge d'oscillations aberrantes. A creuser, encore une fois.

Dans tous les cas, il faudra que j'ajoute un contrôle de tonalité efficace, voire carrément un bass boost pas du tout subtil. Dans tous les circuits précédemment cités, la tonalité peut être gérée - quand elle est gérée - de trois façons différentes:

  • Avec une capa dont la valeur est switchée en entrée
  • Avec une capa dont la valeur est switchée entre deux étages
  • Avec un tone stack en aval du circuit

Il faut que je teste ces trois solutions pour trouver celle qui me convient le mieux, voire peut-être m'orienter vers une solution différente. Ajouter un Baxandall ou un tilt ?

Le réglage de la tonalité peut être gênant car s'il n'est pas en aval du circuit il va jouer sur le comportement. Par exemple, en première approche, sur l'US fuzz il semble que la capa DC de 10nF soit assez critique dans le comportement de gate du circuit, et je n'ai pas l'impression que je puisse l'augmenter pour rajouter des basses sans perdre le gate. Fâcheux.

Pour la suite je pense que je vais des articles spécifiques par type de circuit, mettre des extraits, ce genre de choses. Comme ça je pourrai comparer plus précisément les différents sons obtenus et choisir en meilleure connaissance de cause.

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