Cette partie du site est dédiée à la réalisation de ce synthétiseur, ce qui m'a pris un peu plus d'un an. Il sera donc ici décrit l'avancé dans le temps de ce monstre d'électronique. Vous trouverez aussi ici un résumé des problèmes que j'ai rencontrés ainsi que les solutions qui m'ont permis d'y remédier.

le mastodonte terminé

Planification

Questions à se poser avant de commencer

Réaliser un tel synthétiseur n'est pas une mince affaire et nombreuses sont les raisons qui peuvent nous faire abandonner. C'est pour cela qu'il faut se poser quelques questions avant de commencer...

La première est : Ai-je besoin d'un tel synthétiseur ? Il faut savoir qu'aujourd'hui on peut avoir des synthétiseurs NUMERIQUES aussi performants pour un encombrement réduit. Pour répondre à cela je dirais sans hésiter : Non ! Car un synthétiseur analogique possède un grain qu'il est impossible de retrouver dans un homologue numérique. Certes ça prend de la place (voir beaucoup de place) mais visuellement ça envoie aussi ! De plus, l'avantage d'un synthétiseur modulaire est l'infinité des possibilités de câblage entre les modules.

La deuxième question (tout aussi importante) est : Puis-je me le permettre financièrement ? Je ne vais pas vous le cacher, réaliser un synthétiseur comme celui-ci coûte de l'argent, néanmoins cela revient quand même moins cher au boût du compte. Pour réaliser le "Mastodonte", j'ai dû dépenser plus de 2500 euros, mais en comparant avec ce qui se fait actuellement, en termes de prix cela reste très compétitif. De plus il existe plusieurs moyens pour réduire ses frais, comme par exemple réaliser soi-même ses façades (comme vous pourrez le voir dans la suite de cette page), réaliser ses circuits imprimés ou bien acheter en grande quantité.

La troisième question est : Suis-je capable et ai-je le matériel nécessaire ? Pour la première partie de la question je vous répondrais de ne pas vous sous-estimer, un an avant le début de ce chantier colossal, je n'avais jamais touché à un fer à souder. Pour la deuxième partie là ça se complique ... En effet vous allez devoir en premier lieu souder (pas de surprise il vous faudra un fer à souder ou de préférence une station). Mais le travail n'est pas terminé lorsque les modules sont assemblés, il vous faudra pour bon nombre de ceux-ci procéder à des réglages (accordage...); pour cela vous aurez besoin de matériel adéquat. J'ai eu la chance d'avoir un ami possédant un très bel atelier regorgeant de divers appareils de mesures et autres joyaux électroniques, ce qui m'a grandement aidé durant la réalisation de ce synthétiseur, puisque cet ami est allé jusqu'à m'offrir du matériel ! Enfin... je divague... Vous aurez donc besoin au minimum d'un multimètre (voltmètre, fréquencemètre, testeur de diodes...) et d'un oscilloscope (pour faciliter certains réglages, un modèle à 2 voies serait préférable) pour effectuer les réglages. Il vous faudra aussi si vous vous lancez dans la réalisation des circuits imprimés, ce qui est une bonne expérience croyez moi et très rentable, une scie pour découper l'époxy (avec lame adéquate), une insoleuse UV, une graveuse (cela dépend de la technique de gravure utilisée), une mini perceuse (sur colonne de préférence), ainsi que les produits nécéssaires à la révélation et à la gravure. Rajoutez à cela, si vous réalisez en plus vos propres façades : une perceuse sur colonne, une plieuse de tôles (si vous voulez donner à vos modules un effet style Moog Modular) et une découpeuse de tôles. Comme vous le voyez, la liste du matériel nécessaire est assez longue et peut vite en décourager certains... Néanmoins si comme moi vous avez la possibilité d'emprunter ce matériel alors ce point n'est plus un problème !

Comment se procurer la matière première ?

J'entends ici par le terme "matière première" tous les composants électroniques servant à peupler les circuits imprimés ainsi que les façades. Pour ma part je me suis fourni principalement sur le site GoTronic, car je trouve le site assez bien fait. Tout y est bien rangé et surtout lorsque l'on veut un composant en particulier, il y en a un seul et pas des dizaines ayant le même nom mais avec des extensions différentes, car je sais que cela peut être assez déroutant... Mais pour réaliser le Yusynth, vous aurez besoin de composants "exotiques" plus rares voir même obsolètes. Pour trouver les premiers vous pourrez aller sur les sites suivants : Mouser, Farnell, TME. Je me suis surtout servi du dernier pour commander en grosse quantité les potentiomètres (de la marque Piher), les boutons de potentiomètres ainsi que les embases jack, car le prix était très attractif et la livraison garantie en 24h/48h ! Pour obtenir les composants obsolètes, je me suis principalement fourni sur Ebay.

tri des composants passifs et optoélectriques
tri des composants actifs
reception des potentiomètres
reception du matériel pour les câbles
un joli stock d'embases Jack 6.35mm

Pour ce qui est des façades, si vous ne voulez pas vous embêter à les réaliser vous même, vous pouvez vous rendre dans une entreprise spécialisée dans la sérigraphie. Mais si comme moi par raison de budget (ou autre), vous décidez de les réaliser de A à Z, il vous faudra acheter des plaques de tôles, que vous pourrez trouver en magasin de bricolage par exemple. Cependant je vous conseille de vous fournir auprès d'un grossiste (on croit à tort, que les achats auprès de ces entreprises sont uniquement réservés aux professionnels). Vous pourrez voir plus bas, comment j'ai oeuvré pour réaliser ces façades.

Les coffrets

Maquette 3d

Avant de me lancer dans la réalisation des différents meubles qui constitueraient plus tard le corps du synthétiseur, j'ai d'abord étudié la question suivante : réaliser un synthétiseur en un seul meuble avec une seule grande façade, ou diviser l'ensemble en plusieurs coffrets les un sur les autres. Mon choix s'est finalement porté sur le synthétiseur constitué de plusieurs meubles. Ayant déjà réaliser une petite liste des modules désirés, j'avais la taille du monstre en tête (du moins à peu près), j'ai donc décidé de répartir les différents modules dans 4 coffrets. J'ai ensuite pensé à réaliser des coffrets différents dans le style du Moog Emerson, mais ce synthétiseur étant constitué de 5 coffrets contre 4 pour le mien j'ai décidé d'éliminer un des coffrets du haut (du moins pour le moment ...). J'ai donc eu à réaliser 1 coffret large (pour le bas), 1 coffret intermédiaire incliné (au milieu) et 2 coffrets moins larges (en haut). Pour le type de bois à utiliser il m'était, étant donné mon faible budget, impossible de prendre du chêne, j'ai donc dû me rabattre sur le sapin. Mais je dois avouer qu'une fois peint, cela donne un aspect assez sympa.

maquette 3d...
... vu de face

Une fois l'idée en tête, je me suis lancé dans la réalisation des coffrets sur logiciel, j'ai utilisé Google SketchUp, qui est très bien pour cette application.

Découpe des planches

Pour ce qui est des dimensions, je me suis basé sur celles des modules en format MOTM et j'ai voulu insérer dans chaque boîtier la possibilité d'installer 22 modules de 1 unité (ce qui en résumé donne des coffrets de 22 unités de larges pour 1 unité de haut). Mais en plus pour le coffret du milieu, j'ai voulu lui donner un look style Moog Modular. J'ai donc décidé en plus des 22 unités de rajouter en dessous 22 unités supplémentaires. Cet espace serait destiné à stocker des modules de hauteur moindre (par exemple des mixeurs, des multiples...). Afin de pouvoir fixer les modules correctement j'ai dû placer, entre le bas des modules supérieurs et le haut de ceux inférieurs, une barre de bois. Une fois la maquette 3d réalisée j'ai attaqué la découpe des planches.

traçage des sections à découper
découpe des planches
fin des découpes mais...
... début du ponçage

Sur les planches servant de dessus et de dessous, pour chaque coffret, j'ai réalisé une rainure sur toute la longueur afin de réduire l'épaisseur de bois visible entre les différents coffrets. Pour réaliser cette rainure, j'ai utilisé une défonceuse plongeante guidée par un rail. De plus il a fallu revoir la profondeur des rainures dans le deuxième meuble, afin d'y faciliter l'insertion des modules et de rendre parallèle leurs façades avec la pente créée sur le meuble.

Peinture... ponçage... peinture

Une fois le travail de découpe et de rainurage terminé sur toutes mes planches, j'ai attaqué la peinture. J'ai choisi un ton marron entre clair et fonçé. J'ai donc appliqué cette teinte sur deux couches avec entre les deux une petite séance de ponçage.

première couche ...
... ponçage ...
... et deuxième couche

Assemblage des coffrets

Pour assembler les différentes planches afin de former mes boîtiers, j'ai utilisé des équerres ce qui me permettait de visser de l'intérieur (même si j'avoue avoir eu quelques difficultés pour visser certaines vis par manque de place...). C'est une fois les différents meubles réalisés, que je me suis rendu compte de l'ampleur du chantier dans lequel je m'engageais... mais je dois avouer avoir resenti un sentiment de satisfaction en ayant juste assembler les planches entre elles.

début de l'assemblage
assemblage du premier coffret
assemblage du coffret central

Une fois les boîtiers indépendamment réalisés, j'ai décidé d'assembler les 4 ensemble par le biais de plats situés sur les côtés du mastodonte. Afin de combattre la flexion naturelle des planches de sapin, j'ai dû en plus lier les différents boitiers entre eux avec de grandes vis réparties sur toute la longueur des meubles. Une fois les coffrets assemblés, j'avais encore plus envie de continuer ce projet. Il allait ensuite falloir remplir ces boitiers.

assemblage des différents coffrets (sans les fonds)... ça en jette !

Mise en place d'un fond dans chaque boîtier

Il a ensuite fallu clouer un fond pour fermer l'arrière des 4 meubles. Ne voulant pas clouer directement sur les parties de bois peint, j'ai décidé de fixer à l'arrière du meuble des baguettes de bois pour pouvoir par la suite venir y fixer le fond du meuble. J'ai utilisé comme fond une planche de MDF clouée sur les baguettes de bois tout en prenant soin de découper une ouverture pour faire passer la connectique d'alimentation.

clouage des fonds
clouage terminé

Les façades

Découpe des plaques

Lorsque je me suis renseigné pour faire réaliser mes façades par une entreprise en sérigraphie, j'ai tout simplement halluciné en entendant les prix... J'en aurais eu facilement pour plus de 300 euros ! Ce qui avec mon budget était juste impossible. Je me suis donc résolu à fabriquer mes façades moi même.

J'ai tout d'abord acheté une plaque d'aluminium de 2 mètres sur 1 mètre. Comme à ce moment j'étais à l'IUT, j'ai demandé à un Technicien si il était possible d'utiliser les machines de découpe et de travail de la tôle. Celui-ci ayant accepté, nous avons entrepris en premier lieu la découpe des plaques aux dimensions exactes. Nous avons ensuite découpé des coins et marqué les plaques pour les préparer au pliage.

toutes les façades découpées
tracé d'aide pour le pliage
découpe des bords pour permettre l'installation
les plaques prêtes pour le pliage

Pliage des façades

J'ai ensuite, à l'aide d'une vrai relique de l'IUT, plié les bords de ces façades, toujours dans l'optique de réaliser des façades style Moog Modular.

une vrai relique !
installation de la plaque à plier
pliage en cours ...
toutes les façades sont désormais pliées

Perçage

Il a ensuite fallu percer les façades réalisées précédemment pour incorporer sur celles-ci tous les éléments (potentiomètres, leviers, embases jack...). Pour faire ces trous, j'ai d'abord imprimé les façades à l'échelle, en couleurs inversées, pour servir de patrons de perçage. Je les ai ensuite fixés sur les façades en métal à l'aide de scotch et j'ai marqué les emplacements des futurs perçages, à l'aide d'un poinçon et d'un marteau. J'ai enfin utilisé une perçeuse d'établi avec des forêts à métaux pour les différents trous de petites tailles et des forêts à étages pour ceux de plus grandes tailles (prises DIN par exemple).

pose du masque de perçage
la perceuse d'atelier est ici INDISPENSABLE
façades percées avec protections
installation des façades dans les coffrets

Application des autocollants sur les façades

Pour réaliser les inscriptions sur les façades, plutôt que d'opter pour la gravure par électrolyse (ce qui est long et fastidieux), je me suis tourné vers une entreprise d'impression qui a réalisé, en une semaine, des façades autocollantes. J'avais pour cela au préalable fourni les designs à imprimer, que vous pouvez trouver ici pour ceux re-travaillés. J'ai ensuite dû, avant de coller celles-ci sur les façades en métal, percer tous les trous nécessaires au passage des jacks, potentiomètres et autres composants. Au moment de coller les façades j'ai compris qu'il y aurait un peu de difficulté ! En effet, pour qu'il n'y ait pas de bulles d'air ou autre, il a fallu en un premier temps nettoyer les façades avec de l'eau un peu savonneuse, puis positionner l'autocollant et enfin chasser l'eau restante entre l'autocollant et le métal à l'aide d'une petite raclette.

préparation du matériel
application des autocollants
perçage des trous
les huit façades des ADSR

Une fois le travail terminé (et ce ne fut pas une mince affaire pour positionner les autocollants des deux séquenceurs de par leurs dimensions), j'avais tout en économisant, réalisé de très belles façades pour mon synthétiseur, et tout cela pour moins de 120 euros (plaques de métal et impressions).

Système d'alimentation

Introduction

Afin d'alimenter les différents modules du futur synthétiseur, il me fallait une alimentation assez puissante pouvant fournir une certaine intensité (qui doit être défini au préalable). Pour définir cette intensité, il vous faut dresser votre liste de modules et pour chacun, noter sa consommation afin d'avoir à la fin, la consommation totale. Les modules étant alimentés en parallèle, (pour qu'ils puissent tous bénéfier de tensions de +15 et de -15 volts) les consommations en intensité s'additionnent. Mais comment savoir combien d'ampères (enfin ... de milli-ampères) un module consomme t-il ? Et bien deux choix s'offrent à vous, le premier est tout bête car il consiste à regarder le schéma électrique associé au module (pour la majorité des modules YuSynth, les consommations sont indiquées). La deuxième solution est plus précise, puisqu'elle consiste en la mesure de la consommation réelle du module. Pour cela, il vous faudra une alimentation stabilisée délivrant du +/- 15 volts ainsi qu'un ampèremètre. Pour les branchements procédez comme le montre le schéma ci dessous. Il est aussi possible d'approximer les consommations... le plus gros inconvénient de l'approximation est qu'il faut par sécurité voir à la hausse, afin de ne pas se retrouver à cours de jus! En ajoutant une à une les consommations, j'obtenais une intensité consommée ne dépassant pas les 2 ampères.

Etant donné la répartition des modules dans les quatre meubles différents, il me semblait évident de réaliser un module d'alimentation principal situé dans le meuble principal (celui du milieu). Les modules annexes, sont connectés à celui-ci et répartis dans les différents coffrets. Ceux-ci permettraient d'alimenter tous les modules d'un meuble. Il fallait donc juste répartir les différents organes d'alimentation au sein des boîtiers.

Les différentes parties

La plupart des modules requièrent, pour être alimentés correctement, du 15 volts positif et négatif régulés. Pour ce faire il faut utiliser en premier lieu un transformateur permettant d'abaisser la tension du secteur à 18-19 volts. Attention ici à bien choisir son transformateur en fonction de la consommation. Lorsque l'on en achète un, le revendeur nous indique la puissance maximale pouvant être fournie en volts ampères (VA). Connaissant la tension de sortie du transformateur (prenons 18,5 volts dans notre cas), on peut calculer la puissance apparente de ce transformateur (en prenant notre intensité totale consommée). Etant données certaines approximations, j'ai préféré voir large pour pouvoir dans le futur rajouter un meuble (en effet le modulaire c'est vraiment très addictif !). jJ'ai donc choisi une alimentation pouvant sortir au maximum 4 ampères. En calculant, cela nous donne une puissance de 74 VA (= 18,5 x 4). J'ai donc choisi un transformateur torique de 80 VA à deux enroulements.

Installation du transformateur
câblage du transformateur

Après avoir installé le transformateur, j'entendais, lorsque je tirais beaucoup de courant, une sorte de ronflement. N'ayez pas peur si cela vous arrive aussi, c'est normal qu'un transformateur ronfle un peu si on lui demande de fournir pas mal de courant (mais par contre ce qui n'est pas normal c'est de l'entendre grésiller).

Néanmoins, si comme moi vous voulez minimiser ce ronflement, vous pouvez adopter un système de fixation antivibrations. vous pouvez voir sur le dessin ci contre comment le mien fonctionne (réalisé par un ami, toujours le même).

fixation du transformateur sur suport anti-vibrations

Une fois notre transformateur bien en place, nous avons une tension d'environ 18,5 volts non régulée à notre disposition. Le problème est que cette tension est alternative, alors que nos modules requièrent comme alimentations, des tensions continus. Il va donc falloir redresser tout ça. On utilise pour cela un simple montage à base de 4 diodes portant le nom de pont de Graetz (ou simplement pont redresseur). On peut aussi (et c'est ce que j'ai fait) utiliser un composant où nos diodes sont déjà installées, nommé pont de diodes. Attention néanmoins de bien choisir votre pont de diodes ou vos diodes (intensité suportée et tension maximale). Nous obtenons donc à la sortie de notre redresseur, une tension positive et une tension négative. C'est ce qui va nous servir de base pour obtenir nos 15 volts positif et négatif.

Ensuite comme vous pouvez le voir sur le graphique ci dessus, le signal est certes positif ou négatif, mais il ne s'agit en aucun cas de tensions stables. Pour obtenir cette stabilité, on va utiliser sur le côté positif et sur le côté négatif, des condensateurs placés entre les lignes d'alimentation et la ligne de masse. Pour que votre alimentation soit optimale, je vous conseille d'utiliser pour chaque ligne d'alimentation un condensateur polarisé de plusieurs milliers de microfarads. J'ai moi même utilisé deux condensateurs de 4700 uF en parallèles sur chaque ligne, pour une capacité totale de 9400 uF. Ajouter en parallèle un condensateur LCC de 100 nF pour filtrer les harmoniques.

module de redressement et de filtrage

Une fois nos deux tensions positives obtenues, on se rend compte qu'elles ne sont pas égales aux +/- 15 volts voulus. De plus les tensions en sortie du module de filtrage ne sont pas vraiment stables. Pour arranger cela, on va utiliser des modules de régulation, composés d'un régulateur de tension et de condensateurs servant de filtres. Je vous conseille d'ailleurs, comme sur le schéma ci-contre, de placer en parallèle d'un condensateur chimique de forte capacité, un condensateur non polarisé de faible capacité. On va choisir ici un régulateur de +15 volts pour la ligne d'alimentation positive et un de -15 volts pour la négative. J'ai utilisé des 7815 et 7915 (attention brochage différent) permettant de débiter jusqu'à 1 ampère. À la sortie de ces régulateurs, vous obtenez des tensions de +/- 15 volts régulées.

module de régulation +/- 15 volts

Comme vous pouvez le voir sur la photo, j'ai placé en sortie de chaque module de régulation, une led en série avec sa résistance, entre chaque ligne d'alimentation et la masse (attention au sens de la led). Le but de ce petit montage est de créer une source de consommation de courant permanente en sortie des régulateurs (consommation très faible). En effet ceux-ci détestent avoir les pattes en l'air ! Cela n'est pas obligé, mais je vous conseille tout de même de le faire car vous aurez une indication sur l'état de fonctionnement de vos modules de régulation.

Répartition des modules de l'alimentation

Comme mon synthétiseur était constitué de 4 meubles différents, j'avais deux solutions pour répartir les parties de l'alimentation. La première était de placer l'ensemble des organes constituant l'alimentation dans le boîtier principal et de distribuer aux autres meubles une tensions +/- 15 volts régulée. L'inconvénient majeur de cette solution était l'intensité demandée par l'ensemble des modules. en effet comme je m'étais fixé 4 ampères au maximum, il m'aurait fallu soit utiliser des régulateurs pouvant chacun délivrer 4 ampères (ou utiliser en complément des transistors de puissances), soit réaliser plusieurs modules de régulation et tous les installer dans le meuble principal. Une autre solution, et c'est celle que j'ai choisi, consistait à placer dans le meuble principal le transformateur, l'ensemble redresseur et filtrage et de répartir dans chaque meuble les modules de régulation avec leurs filtres. L'avantage de cette technique est que sur 4 meubles, on utilise 4 modules de régulation. Il faut donc des régulateurs pouvant délivrer 1 ampère seulement, soit un total de 8 régulateurs (4 positifs et 4 négatifs).

Utilisation de bus d'alimentation

Dans l'optique de réaliser un synthétiseur totalement modulaire, je voulais que chaque module puisse être placé n'importe où, mais surtout qu'il puisse changer d'emplacement à ma guise. J'ai donc choisi d'alimenter mes modules par des câbles débranchables (donc non soudés). Ce choix incluait donc d'installer sur chaque module une connectique (de type mâle), puis de rajouter cette même connectique du côté de l'alimentation. J'ai ainsi décidé d'utiliser des bus de connections.

BUS d'alimentation

Ceux-ci comprennent deux pistes en + 15 volts (connectées au câble rouge), 2 pistes de masse (connectées au câble noir) et 2 pistes en - 15 volts (connectées au câble vert). À chaque fois, les deux pistes sont connectées entre elles, ce qui permet de véhiculer dans chaque câble de connection entre les modules et le bus, des courants plus faibles. De plus l'espacement nécéssaire entre les 6 pastilles d'alimentation est de 2,54 mm, tout comme l'espacement entre les pastilles sur les circuits imprimés fournis sur le site Yusynth.

J'ai utilisé pour réaliser les circuits imprimés des rails, toute la longueur d'une plaque d'epoxy standard. J'ai réparti mes huit bus d'alimentation dans les 4 meubles de la manière suivante : chaque meuble contient 2 bus chacun positionné au centre de chaque moitié du coffret (sur la longueur), de manière à pouvoir alimenter en courant, tous les modules présents.

Schéma récapitulatif

Voici le schéma qui illustre tous les organes de l'alimentation :

schéma de l'ensemble de l'alimentation

Façade de l'alimentation

Afin de pouvoir agir sur les différents interrupteurs présent au sein de mon alimentation, j'ai préféré mettre ceux-ci en façade plutôt qu'à l'arrière du synthétiseur. En effet cela ajoute une touche personnel au Mastodonte (le design de la façade est disponible ici). J'ai aussi inclus sur la façade, un emplacement pour insérer le fusible dans son support.

synthétiseur éteint
synthériseur allumé

Appairage des diodes, condensateurs et transistors

Yves demandes dans beaucoup de ses modules d'utiliser des diodes ou transistors appairés. Pour ce faire, plusieurs solutions sont posibles. Par exemple, pour appairer des diodes, il vous suffit d'avoir un multimètre avec cette fonction. Ne vous inquietez pas si votre appareil ne possède pas cette fonction, il existe d'autres solutions qui sont expliquées sur le net (je ne détaille pas ici ces solutions car je ne les connais pas et n'en ai pas eu besoin). Pour appairer des transistors cela dépend de son type (PNP ou NPN), faites donc attention car pour certains modules vous aurez besoin de NPN et pour d'autres de PNP (à ne pas confondre et échanger sur circuit imprimé !), pour plus d'informations voir ici.

ATTENTION !
Pour éviter de chauffer les composants utilisez pour les saisir, une pince. Réalisez cette opération dans une pièce avec une température constante et laissez vos composants se mettre à la température de cette pièce avant de procéder (environ 1h - 2h). Ces deux précisions sont très importantes car pour faire un bon appairage il faut que les composants soient à la même température durant toute la durée de la manipulation.

appairage des diodes avec multimètre
appairage des condensateurs avec pont RLC
appairage des transistors un poil plus compliqué ...

Réalisation des premiers modules : VCO

Composants

ensemble des composants nécessaires pour les neuf VCO

Les composants utilisés ici sont pour la plupart disponibles sur les sites cités précédemment (pour ma part, achetés sur Mouser et GoTronic). Le seul qui peut peut-être poser problème est le LM394, si vous décidez de réaliser cette version du VCO. En effet ce composant n'est plus disponible à la vente car obsolète, mais vous pouvez le trouver sur Ebay, pour des sommes souvent élevées (j'en ai acheté 10 pour 60 euros). Sinon normalement pas de soucis pour les autres composants, juste peut-être la tempco. Personellement j'ai acheté celle-ci sur Mouser, mais sur le site Yusynth, Yves conseille désormais d'utiliser une autre disponible sur le site Thonk. Pour ce qui est du choix des résistances, aux endroits où des résistances en 1% voir en 0,1% de tolérance étaient demandées, j'ai directement utilisé des modèles vendus avec cette tolérance (les résistances en 0,1% sont disponibles chez Mouser). Sinon toutes les autres résistances sont en 5% de tolérance pour réduire le coût de revient.

Montage des composants

Souder tous les composants sur les circuits imprimés a été assez long, puisque j'avais décidé de réaliser l'ensemble des VCO en même temps (9 au total), néanmoins cela n'a pas été très compliqué.

pose des premiers composants
matériel nécessaire
tous les composants sont installés
les neuf PCB terminés

Il apparait une règle logique : souder d'abord les composants les plus bas (qui seront le plus près de l'epoxy) puis remonter vers le haut.

Câblage

Une autre tache a été assez longue, celle qui consistait en l'installation des câbles reliant l'ensemble des commandes de la façade au circuit imprimé. Il a d'abord fallu couper, puis dénuder les fils avant de pouvoir les mettre en place. Comme à l'époque je ne possédais pas de pince à dénuder automatique, ce travail a été assez long ...

câblage des éléments de la façade entre eux
câbles dénudés et étamés
soudure des câbles sur les PCB ...
... puis sur les façades

Formes d'ondes et accordage

Une fois les modules montés, je me suis rendu chez un ami (toujours le même !) qui possédait tout le matériel nécessaire pour procéder aux réglages. J'ai donc connecté mon premier VCO à une alimentation symétrique (+/- 15 volts) et les sorties sur un oscilloscope. Les réglages nécessaires pour obtenir de belles formes d'ondes ont été assez simples et très rapides à effectuer, mais là où cela s'est compliqué, c'est au niveau de l'accordage des VCO. En effet, en suivant la procédure décrite par Yves sur son site, je n'arivais pas à accorder mes VCO. J'ai donc durant plusieurs semaines d'absence, médité sur la question. Je suis tombé sur un site décrivant une autre procédure d'accordage "simplifiée". Je suis donc de suite retourné chez mon ami. J'ai sorti l'ocilloscope, un petit clavier CV/Gate/Trig (Arturia Keystep) ainsi qu'un fréquencemètre. J'ai suivi à la lettre les indications données sur le nouveau site et là ... cela fonctionnait ! J'ai donc dans la foulée accordé mes 8 autres VCO (pour ceux qui ont le même problème voici le site en question).

VCO sur le banc de test

Une fois tous les VCO terminés (fabrication et réglages), on ressent une certaine satisfaction en entendant enfin du son ! Il faut avouer que cela fait vraiment plaisir et donne envie de continuer.

ATTENTION !

- Pour ceux qui se demandent l'intérêt d'utiliser des régulateurs en 15 volts directement sur une tension de 15 volts : cela sert à abaisser la tension d'alimentation de quelques millivolts pour certains circuits intégrés. Faites néanmoins attention car cela implique d'avoir une tension d'alimentation stable.

- Il est possible que vous ayez besoin de réaccorder certains VCO dans le temps pour de multiples raisons, mais ne vous inquiétez pas la procédure expliquée sur le site Neo Retro Synths est assez simple à réaliser.

Réalisation des générateurs d'enveloppe

Composants

Rien de vraiment important ici, car les composants sont tous encore disponibles. Notez seulement que n'importe quelle version CMOS du 555 peut faire l'affaire dans ce module.

Réduire le niveau de tension résiduelle (pour PCB version 2011)

Après avoir demandé à Yves si il était normal d'avoir une tension en sortie de l'enveloppe, même quand tous les paramètres de celle-ci étaient à zéro et que je n'avais pas de gate sur mon entrée de déclenchement, il m'a répondu que cela était normal sur cette version du PCB et dû à la diode 1N4148 du circuit de release. Il m'a conseillé pour réduire cette tension, d'utiliser une diode au germanium. Pour ma part j'ai utilisé des 1N34 et des 1N60, ce qui a contribué à baisser cette tension (divisée de moitié). Ne vous attendez pas à la supprimer complètement, mais je ne trouve pas cela génant, c'est juste qu'il faut en tenir compte lors des réglages des VCA (utiliser une enveloppe comme signal de modulation d'amplitude).

modification à réaliser pour abaisser le niveau de la tension résiduelle

Modification de la résistance R6

Une fois mes enveloppes terminées, je me suis rendu compte que lorsque je déclenchais celles-ci à partir de l'entrée GATE (signal de 5 volts), avec le potentiomètre d'attack en dessous d'un tiers et les autres à zéro, j'obtenais des enveloppe avec une phase d'attack puis une phase de sustain, alors que normalement je devais seulement obtenir une phase d'attack. Mais lorsque je déclenchais celles-ci avec le bouton poussoir de test, tout rentrait dans l'ordre et j'avais seulement ma phase d'attack. En y réflechissant j'ai trouvé le problème : les signaux de Gate générés par mon clavier (Arturia Keystep) étaient en 5 volts et non en 10... j'ai donc décidé de changer la valeur de R6, en diminuant celle-ci. J'ai ainsi remplacé toutes ces résistances de 1 MOhm par d'autres de 220 kOhm, pour obtenir une enveloppe fonctionnant normalement même avec un signal de Gate de 5 volts. Cette modification permet donc de déclencher l'enveloppe avec un signal de Gate de 5 volts ou plus.

modification à réaliser pour déclencher l'enveloppe à partir de 5 volts

Galerie

les huit circuits imprimés des ADSR
vu d'ensemble des huit PCB peuplés
un PCB complet
assemblage des PCB sur les façades

Fabrication des filtres

Filtres EMS (diodes)

J'ai réalisé la version intégrée de ce filtre, celle avec le CA3096 de chez Harris que j'ai trouvé pour environ 10 euros sur Ebay (ce qui fait de lui le composant le plus cher du synthétiseur).

filtre EMS

Lors de la réalisation de ce filtre j'ai eu un gros problème. Je n'avais pas de résonance, peu importe la position du potentiomètre associé. J'ai lu sur une page internet que cela venait du fait qu'il fallait obligatoirement une tension sur l'entrée Resonance Mod. J'ai donc installé un Jack à coupure et soudé une source d'alimentation (+12 volts) sur la 3e patte de l'embase. Ainsi quand aucun Jack n'est inséré, j'ai une tension continue de 12 volts (réglable de 0 à 12 volts avec le potentiomètre d'amplitude de la modulation de résonance) et lorsque je plug un Jack, j'utilise la tension sur celui-ci comme source de modulation de résonance.

Filter Bank

Ce module est quasiment indispensable et permet de sculpter le son avec une précision très satisfaisante. Comme le précise Yves, le câblage est assez costaud ! Néanmoins, il est réalisable et si vous organisez vos cables (par couleur par exemple) vous pourrez réaliser ce module assez rapidement. Juste un petit conseil pour le tester : mettez tous les potentiomètres à zéro et injectez sur l'entrée un signal assez complexe. Vous ne devez rien entendre. Ensuite tournez un à un les potentiomètres jusqu'à leur maximum. vous devez entendre à chaque fois une "couche sonore" s'ajouter. Si lors de cette manipulation, à un moment en tournant un potentiomètre vous n'entendez pas de couche supplémentaire, en regardant le schéma, analysez la cellule qui ne fonctionne pas, puis inspectez un à un les composants utilisés en vérifiant leur bon fonctionnement (vérifiez aussi les connections des câbles entre la façade et le circuit imprimé).

le plus gros PCB du mastodonte (après celui des séquenceurs)
câblage de la ligne de masse
début du câblage du module
façade de la banque de filtre

Autres filtres

La réalisation des trois autres filtres (deux Steiner-Parker, un ARP et un Minimoog) s'est déroulée sans encombre. Pour le Steiner-Parker VCF, j'ai utilisé des transistors BC547C et des diodes appairées. Le résultat est super ! Pour le filtre de l'ARP j'ai choisi d'utiliser des BC557C bien appairés et pour le Minimoog, un CA3046 trouvé sur Ebay.

ensemble des filtres
façades des différents filtres

Autres modules

Fabrication et réglages des VCA

Les PCB des VCA sont assez petits ce qui fait que ceux-ci se réalisent assez facilement et rapidement. Mes quatre VCA sont montés en tant qu'amplificateurs de signaux (VCA AC). Je n'attirerais votre attention que sur un seul point. Faites attention lorsque vous procédez aux réglages des modules; je vous conseille de connecter une enveloppe sur l'entrée de commande, puis d'envoyez un signal sinusoïdal de 1000 Hz dans l'entrée du VCA. Tout en mettant les potentiomètres au maximum, sauf celui de gain (au minimum), procédez comme Yves le demande sur son site mais tout en déclenchant l'enveloppe et en attendant que celle-ci se termine. Cette manipulation est faite pour s'opposer à l'influence de la tension résiduelle présente sur les ADSR YuSynth.

les quatres VCA en place

Les effets

Sur son site, Yves propose plusieurs modules d'effets pour enrichir vos sons en harmoniques. J'ai pour ma part réalisé divers effets comme un Min Max, des animateurs de dent de scie... Je vous conseil vraiment d'ajouter ces modules à votre système car ceux-ci sont vraiment supers et ils permettent de donner de la puissance au son ! J'ai réalisé des animateurs de dents de scie, qui permettent à partir d'un seul générateur de dents de scie d'obtenir un effet de coeur et ainsi de faire gagner de l'amplitude à notre dents de scie. Le Min Max permet, en injectant deux ondes, d'avoir en sortie au choix le maximum ou le minimum entre les deux fonctions. Le plieur d'onde, quand à lui, sert à enrichir le spectre sonore. Un module qui peut aussi être considéré comme un effet est le modulateur équilibré qui permet de multiplier les deux signaux. C'est en utilisant cette technique que l'on obtient des sons de "cloches".

au total six effets tous très intéressants

Générateurs très basse fréquence (LFO)

J'ai réalisé en tout six LFO (dont 2 quad LFO) pour créer des sources de modulation. En soit, la réalisation de ceux-ci n'est pas un problème, mais il faut juste faire attention pour les quad LFO à connecter les leds dans le bon sens.

les quatre PCB peuplés
câblage en cours
câblage terminé
un joli signal triangle (pic à part...)

Modules personnels

Big Multiple

Ce module est composé de 4 multiprises Jack, chacune composée de 4 prises Jack (pour un total de 16 Jack). Ces différentes multiprises peuvent être reliées entres elles par le biais de quatre leviers situés en façade, donc accessibles à n'importe quel moment. Je vous conseille de fabriquer plusieurs multiples à ajouter dans votre système car ce sont des modules indispensables. Si le design de la façade vous intéresse il est disponible ici.

côté façade ...
... côté câblage

Façades des mixeurs

Pour réaliser les mixeurs, j'ai utilisé les plans fournis par Yves. Cependant j'ai voulu adapter la taille de la façade pour pouvoir placer ces modules en dessous d'une ligne d'autres modules, à la façon d'un système modulaire de chez Moog (dans le meuble principal). Je me suis d'ailleurs inspiré des façades des mixeurs de cette même (formidable) marque pour designer les miennes. Ainsi sur l'ensembles des mixeurs j'ai ajouté des multiples, puis sur trois de ceux-ci un atténuateur et sur le quatrième des convertisseurs de connectiques. Tout comme les autres façades réalisées par mes soins vous pouvez télécharger les designs ici.

façade de la première variante
façade de la deuxième variante

Séquenceur 3 pistes de 8 pas

Il s'agit d'un séquenceur possédant trois pistes pouvant générer des séquences de huit pas

façade du séquenceur

Pour plus d'informations allez jeter un coup d'oeil sur cette page.

Switch

façade du switch

Ce module permet de switcher entre trois entrées, le tout dirigé sur une sortie.

Comme le séquenceur, vous pouvez allez voir cette page pour plus d'informations.

Post fabrication

Je ne pensais pas que ce projet allait m'occuper aussi longtemps. En effet il a débuté en Janvier 2017 et vient de s'est terminé en mars 2018. Ce qui a été assez long, c'est la recherche de tous les comsposants nécessaires pour réaliser le Yusynth. J'ai pris un grand plaisir à construire ce synthétiseur et j'encourage toutes les personnes passionnées de synthèse analogique qui hésitent encore, à se lancer dans cette aventure.

Remerciements

Voilà... désormais le projet Yusynth est terminé ! Néanmoins j'ai pensé que cette partie était plus que nécessaire, pour remercier certaines personnes :

Merci à Yves Usson pour les innombrables informations disponibles sur son site. Grâce à toutes ces données la construction d'un tel synthétiseur devient vraiment envisageable pour n'importe qui ayant du courage et de la détermination. Merci donc d'avoir mis à disposition de tous cette véritable bibliothèque d'informations.

Merci à ACXSynth pour les ressources sur son interface MIDI.

Merci à Gérard (un ami) pour la réalisation des circuits imprimés (et ce n'était pas une mince affaire !), merci aussi pour ses conseils et son aide constante pendant toute la durée du projet.

Merci à mon père pour son aide dans la réalisation des coffrets.

Merci à J C pour l'aide lors de la réalisation des façades.

Démonstrations

Si vous voulez entendre les cris poussés par ce monstre, allez faire un tour ici.

Et ensuite ?

Pour l'instant, je pense me concentrer sur d'autres projets électroniques (et musicaux), mais je pense à l'avenir rajouter un compartiment (ou peut être deux) avec d'autres modules maisons. Donc ... histoire à suivre !

Historique

8 Mars 2018 : fin de la réalisation du "Mastodonte"

22 Juin 2018 : installation du YuSynth dans le studio