Transformer un breadboard en synthétiseur

Oui, bon, par "synthétiseur"  je ne fais pas référence à un instrument de musique complet qui pourrait être utilisé par Jean-Michel Jarre lors de son prochain concert.  Avant de succéder à Robert Moog, soyons un tout petit peu moins ambitieux:  je vais me contenter de présenter quelques circuits simples qui produisent des sons synthétiques amusants, à partir de composants très communs comme des 555 ou des bascules de Schmitt.


Le 555

Bien entendu, une façon simple, rapide et efficace de produire un son est d'utiliser un circuit intégré 555 en configuration astable.  Par exemple, le circuit schématisé ci-contre produit un son dont la fréquence est contrôlée par un potentiomètre (j'ai branché des hauts-parleurs multimédias à la sortie, le genre qu'on achète pour brancher à un ordinateur, ce qui m'a évité de devoir moi-même ajouter un contrôle de volume).

Mais le son produit par un unique 555 devient vite ennuyant (et irritant!).  Le résultat  sera beaucoup plus intéressant (et presque aussi simple à réaliser) si vous ajoutez un deuxième 555 de façon à obtenir l'Atari Punk Console, (photo ci-contre) l'étrange nom sous lequel a été rebaptisé le "stepped tone generator" conçu par Forrest M. Mimms au début des années 1980 ("Atari", je veux bien mais "punk"!?!?!?  Je cherche en vain une vague similitude avec les Sex Pistols...).  J'ai fait la version "Kaustic Machines"  (voir schéma) puisque j'utilisais des enceintes pour ordinateur plutôt qu'un simple haut-parleur (mais j'ai utilisé deux 555 plutôt qu'un seul 556 puisque c'est ce que j'avais sous la main).

Voici une courte vidéo montrant à quel point ce circuit peut être irritant pour les membres de votre famille:



... et une autre vidéo montrant qu'on peut quand même l'utiliser pour faire de la très jolie musique!



Bascules de Schmitt

On peut aussi utiliser des bascules de Schmitt (Schmitt triggers) inverseuses comme le circuit intégré 40106 qui en contient 6:  en reliant la sortie à l'entrée (et en ralentissant un peu le signal au moyen d'une combinaison condensateur/résistance), on obtient une oscillation puisque la sortie cherche toujours à être dans l'état contraire à l'entrée.

Pour expérimenter la production de sons au moyen de Schmitt triggers 40106, je vous suggère d'essayer les petites expériences proposées sur la page CMOS Synthesizers de Beavis Audio:  on commence par un simple multivibrateur astable de fréquence variable (expérience 1), puis on en alimente un deuxième à partir du premier (expérience 6), on en achemine deux en parallèle à la même sortie (expérience 7),  et si le coeur vous en dit vous en combinez 4 pour obtenir l' "heterodyne space explorer" (Beavis Audio est un excellent site:  je m'en étais également inspiré l'an dernier pour construire un séquenceur programmable à base d'Arduino).

Pour un peu plus de variété, ajoutons à notre circuit intégré 40106 un compteur binaire 4040 et un multiplexeur/démultiplexeur analogique 4051.  La page  "Fun With Sea Moss" utilise ces 3 chips de façon créative pour obtenir des effets variés (notez le calambour:  Sea Moss / CMOS...).

J'ai essayé son arpégiateur et son séquenceur (photo ci-contre) qui produisent une succession de notes rapides (des échantillons sonores peuvent être entendus sur cette page).

Et si tout ça n'est pas suffisant, vous pouvez toujours vous attaquer au Weird Sound Generator du site "Music from Outer Space" de Ray Wilson, que j'avais essayé en décember 2011.  Ce circuit, qui utilise également des triggers de Schmitt 40106, est passablement plus ambitieux, mais produit une plus grande variété de sons.

Les circuits intégrés NE555 et CD40106 mentionnés dans cet article sont fabriqués par Texas Instruments.

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)