DIY audio - Wolf Computer

Dans la lignée de la Fuzz Factory, voici la version extrémiste. Moi j'aime bien :)

Présentation

C'est quoi-t'est-ce ?

Il s'agit d'une pédale assez obscure, développée par une boîte appelée Mellowtone.

Et ça sonne comment ?

Comme une version extrème de la Fuzz Factory. Il y a une version à 4 potars:

Et il y a une version à 5 potars, qui est celle qui m'a intéressé à la base:

Nous sommes donc ici en présence d'un "labor saving device", comme dirait Steve Albini, à savoir un effet qui a une légère tendance à faire du son tout seul :P

Circuit

Ce n'est pas exactement une Fuzz Factory, vu qu'il n'y a que des NPN. Mais la topologie est très proche.

wolfcomputer.jpg

C'est un circuit à 3 transistors NPN, très simple, pas de diode pour le clipping. Le premier transistor fait juste ampli / gain, les deux autres sont montés en une espèce de Darlington avec une contre-réaction. Un potar de volume, un potar de drive sur l'émetteur du premier transistor, un potar de bias sur la ligne de polarisation des transistors 2 et 3, un potar en série sur l'alim. Les capas de filtrage DC sont assez inconsistantes, il y a 100nF à l'entrée, 10nF à la sortie, et une association d'un 2.2µF polarisé avec un 100nF pour le couplage des deux premiers transistors, vraiment bizarre. Le potar de STARVE est équivalent au potar de STAB de la Fuzz Factory.

Commençons donc par simuler, pour voir comment ça se comporte:

wolf_computer_sim_sch_01.PNG

Avec le STARVE au minimum, tout le reste à la moitié, j'injecte le sinus à 1kHz / 100mVp-p, j'obtiens ça:

wolf_computer_sim_sch_01_02.PNG

J'ai un signal en sortie, mais pas à 1kHz. Grmpf ... On passe le BIAS à 0.8, le STARVE à 0.2:

wolf_computer_sim_sch_01_03.PNG

8-| ... It is surely something :P Le circuit a l'air de faire uniquement ce qu'il veut. This is gonna be interesting ...

Ça m'a intrigué, donc j'ai commencé à jouer, faire des modifications un peu au hasard. J'ai commencé par ajouter des diodes en sortie pour limiter le niveau de sortie, et ajouter un circuit pour filtrer l'AC sur l'étage d'entrée:

wolf_computer_sim_sch_02.PNG

wolf_computer_sim_sch_02_01.PNG

L'ajout du RC sur l'étage d'entrée ne joue pas beaucoup sur le signal en lui-même, mais permet de baisser la fréquence. A part ça, c'est toujours aussi incontrôlable. Ça m'embête un peu d'avoir le signal d'entrée qui disparait totalement, j'aimerais bien qu'il arrive un peu à la sortie quand-même.

Continuons donc les modifs. Je suis allé assez loin, j'ai ajouté un circuit clean parallèle et un blend, un découplage AC sur le feedback (émetteur du 3e transistor), et un feedback réglable:

wolf_computer_sim_sch_03.PNG

wolf_computer_sim_sch_03_01.PNG

HA ! Là on retrouve le signal d'entrée. Grmpf ... J'ai une enveloppe sur le BIAS. Remettons une valeur fixe:

wolf_computer_sim_sch_03_02.PNG

Oookay, en fait c'est toujours autant incontrôlable. Là ça devenait trop compliqué, trop de contrôles, donc j'ai réduit, enlevé le circuit parallèle:

wolf_computer_sim_sch_03b.PNG

wolf_computer_sim_sch_03b_01.PNG

Enfin, on commence à avoir du signal d'entrée qui arrive à traverser le circuit, l'on est sur la bonne piste. J'ai ajouté des switches pour pouvoir changer la capa d'entrée, la capa de sortie et la capa de découplage entre le premier et le deuxième transistor. Diminuons sa valeur pour voir:

wolf_computer_sim_sch_03b_02.PNG

La fréquence d'oscillation augmente, pas une surprise. Changer le valeur du condensateur d'entrée n'a pas l'air de changer grand chose, le condensateur de sortie agit beaucoup sur la forme d'onde. Il n'est pas surprenant que ces deux-là n'agissent pas sur la fréquence d'oscillation intrinsèque, ils sont vraiment en périphérie.

Augmentons le STARVE:

wolf_computer_sim_sch_03b_03.PNG

You naughty boy :) :) :) Là ça devient intéressant, le comportement de l'oscillation intrinsèque varie avec l'amplitude du signal d'entrée : je valide ! Diminuons le BIAS pour voir:

wolf_computer_sim_sch_03b_04.PNG

Intéressant aussi, augmenter l'amplitude du signal d'entrée le rend plus présent dans le signal de sortie, mais il reste modulé par l'auto-oscillation du circuit. Ça aussi je valide ! Augmentons le réglage AC:

wolf_computer_sim_sch_03b_05.PNG

Ah, là ça suit le signal d'entrée - plus ou moins. intéressant. En fait ce setup me plait vraiment, et c'est celui que j'ai choisi d'implémenter.

Voici donc le schéma final que j'ai choisi:

wolf_computer_sch_01.PNG

J'ai donc 5 potars. Je me suis dit qu'il était pertinent de leur donner des noms en clin d'oeil à Odd Future. Wolf Gang, free Earl, toussa ... C'est déjà de la nostalgie ? Misère ... J'ai gardé un switch ON-OFF-ON pour le condensateur de liaison entre le premier et le deuxième transistor. Pour les condensateurs de liaison "externes", j'ai mis un seul switch qui permet de switcher les deux à la fois. Après divers tests j'ai trouvé qu'il était plus intéressant de les croiser, à savoir que quand c'est la grosse valeur qui est sélectionnée en entrée, la petite est sélectionnée en sortie, et vice-vers-ça.

Comme je le fais systématiquement maintenant, le bypass est un true bypass à relai, et il y a deux cartes, une qui tient les connecteurs et le relai, une qui tient le circuit et les contrôles. Une fois routé, ça donne ça:

wolf_computer_layout_01.PNG

Un administrateur du groupe FB de pédales DIY que je fréquente m'a fait remarqer que les potars utilisés comme résistances de polarisation ont une sale tendance à devenir vite bruyant. Du fait qu'ils sont parcourus par un courant DC, ils ont tendance à s'encrasser plus vite, et, surtout, la présence d'impuretés sur la piste carbone, et donc de craquements mécaniques est bien plus critique ici, car elle va perturber toute la polarisation du circuit, et ce genre de perturbation est vachement plus audible que sur une utilisation classique (en volume par exemple). Le contournement proposé c'est d'utiliser plutôt une source de courant, de façon à ce que la majorité du courant passe par un transistor (ou un FET), pour limiter la casse. Je ne suis pas persuadé que ça soit utilisable en remplacement de n'importe quel potar de polarisation, mais de toutes façons j'ai un autre projet en cours sur lequel je remplace un potar de polarisation par une source de courant à JFET.

Comment fonctionne ce circuit ?

Grmpf ... Je vais avoir du mal à répondre. Clairement on a affaire à une topologie similaire à celle de la Fuzz Factory. L'idée, c'est de partir du circuit de fuzz classique "two-transistor-english-fuzz", et de le tweaker avec des potars en plus. Donc pour commencer il faut regarder le fonctionnement de la Fuzz Face, pour avoir une idée de où on met les pieds. Et donc, sans hésitations : Electrosmash !

Je n'ai pas trop envie de rentrer ici dans les détails électroniques du fonctionnement de ce circuit. Déjà parce que je n'ai pas compris encore comment ça fonctionne, et parce que je comptais faire un article spécifique sur la Fuzz Factory, vu que j'ai un gros projet autour de ce circuit, et que je pourrais tout à fait envisager d'en faire une variante avec le Wolf Computer. Maaaais ... Je n'y suis pas encore. J'ai plein de problèmes techniques à régler avant, et ce n'est pas le sujet ici.

Et il faut vraiment que je trouve un moyen de comprendre le fonctionnement intrinsèque de la Fuzz Factory, et l'effet électronique des potars supplémentaires sur le circuit. Et il y a du taff avant que je comprenne !

Fabrication

Vu le nombre de contrôles je suis parti sur du Hammond 1590B pour la boîte. En full-CMS j'ai largement la place de tout faire rentrer tout en laissant de la place pour le footswitch et la pile. Quelques remarques néanmoins:

  • L'on remarquera que j'ai commis l'erreur de débutant consistant à faire partir les pistes du connecteur inter-cartes sur la carte de droite depuis le même côté que la carte de gauche, à savoir le bottom. Il fallait évidemment faire partir les pistes sur le top, pour pouvoir souder le connecteur sans se faire chier. Grmpf ...
  • Les 1590B ont la même épaisseur que les 1590A, c'est très serré. Il faut donc faire gaffe quand on met deux cartes, il y a vraiment peu de place. Si les jacks sont en sandwich - comme ici - entre les deux cartes, il faut des jacks slim, sinon ça ne rentre pas. Or, les jacks slim n'ont pas une empreinte standard - comme je l'ai bêtement utilisé ici.
  • Puisqu'il y a une carte en face des jacks, carte qui va être plaquée contre le jack, il faut vérifier qu'aucun via - traversant - ne va se retrouver en court-circuit avec les contacts des jacks. Précaution que je n'ai pas prise ici.

Bref ... J'ai du jouer de la Dremel pour refaire des trous pour les jacks slim. Le résultat est tout à fait satisfaisant. Je ferai une v2 dès que possible.

Concernant le perçage du boîtier, j'ai encore tout foiré, et les trous ne sont pas en face des trous. Fuck ... On a une perceuse-fraiseuse avec DRO au Lab, c'est ça qu'il faut que j'utilise plutôt que la perceuse à colonne qui ne perce pas droit ... D'ailleurs mon essai sur le boîtier de la Smallsound / Bigsound a été tout à fait satisfaisant avec cette machine :)

Extraits

Toujours avec la Cyclone #1, micros Lollar Imperial standard, avec une émulation d'ampli Boogex de Voxengo, pour changer. D'abord en son clair:

Puis avec un réglage basique:

En jouant avec le réglage de starve:

En jouant avec les boutons:

En jouant avec les switches:

Avec une Fuzz Factory en amont, on obtient des choses intéressantes. Pour info la Fuzz Factory en question est montée à l'intérieur de ma guitare, elle est à base de transistors silicium (BC337). D'abord la Fuzz Factory seule, pour référence:

Puis Fuzz Factory -> Wolf Computer:

Il y a des points de réglage où l'on obtient des battements à très basse fréquence et c'est hautement cool ! Je suis fan de ce son ! A noter qu'il n'y a pas une grosse marge de volume, et sur certains réglages très "fuzz classique" il n'y a quasiment pas de son qui sort, ce qui est un peu dommage. Je pourrais peut-être envisager d'ajouter un gain en sortie, genre un LPB-1 ? Grmpf ... On verra plus tard.

Conclusion

J'adore cette pédale ! Mais je doute de réussir à m'en servir sur scène - si tant est que je remonte sur scène un jour. C'est un truc vraiment expérimental et radical, pas vraiment utilisable dans un cadre normal. Du pur circuit-bending, en quelque sorte.

Comme d'habitude, le projet Kicad est en PJ de ce post.

Annexes

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