VCO Yusynth pas à pas

Le VCO, c'est le coeur du synthétiseur, celui de la matière sonore de base. Le DIYer digne de ce nom ne peut faire l'impasse sur ce circuit.. Il existe plusieurs projets de VCO, mais celui de Yves Usson remporte haut la main la compétition pour plusieurs raisons: 

- Ce VCO est ultra complet: 4 formes d'onde dont un Square réglable et modulable en tension; une synchro des oscillateurs (hard et soft, mais attention ce n'est pas une synchro à la prophet 5 ou ARP) et 4 entrées de contrôle.

- Un tracking imposant: 7 octaves qui sonnent justes avec des SSM2210. De plus le circuit reste stable à l'usage car il est protégé contre les dérives thermiques.

- Un coût trés modéré: Yves a réussi l'exploit de caser tout ça sur un pcb simple face de 10 x 8 cm que l'on peut faire soi-même. Et à part le SSM2210 et le tempco (chez Farnell); tous les composants sont facilement trouvables. On peut aussi remplacer le SSM par 2 transistors NPN BC547B ou 2N3904 parfaitement appariés...

- Qualité professionnelle: Inutile de dire que ce VCO sonne superbement bien. C'est du pur analogique, puissant et bourré d'harmoniques qui rivalise sans problème avec des VCO à 200€ pièce...

Il sonne "new" analo (propre et stable) mais ce n'est pas du tout péjoratif dans ce cas.

Juste aprés gravure. Une plaque de cuivre de 16x10 cm permet de fabriquer 2 pcb d'un coup.
Juste aprés gravure. Une plaque de cuivre de 16x10 cm permet de fabriquer 2 pcb d'un coup.
Inspection en contre-jour pour déceler d'éventuelles micro-coupures. Vérifier particulièrement les 3 longues pistes entre les TL074.
Inspection en contre-jour pour déceler d'éventuelles micro-coupures. Vérifier particulièrement les 3 longues pistes entre les TL074.
Découpage à la scie métallique, ponçage des bords au papier de verre fin et étamage à l'étain liquide. Le PCB est prêt!
Découpage à la scie métallique, ponçage des bords au papier de verre fin et étamage à l'étain liquide. Le PCB est prêt!
Perçage à la Dremel avec mèche HSS de 0,8 mn. On s'applique à ne pas percer à côté surtout pour les supports d'IC...
Perçage à la Dremel avec mèche HSS de 0,8 mn. On s'applique à ne pas percer à côté surtout pour les supports d'IC...
On commence par les résistances et les straps. Penser à les mettre dans le même sens pour faciliter la lecture.
On commence par les résistances et les straps. Penser à les mettre dans le même sens pour faciliter la lecture.
Une bonne soudure ressemble à une petite pyramide. Couper à ras avec une pince coupante.
Une bonne soudure ressemble à une petite pyramide. Couper à ras avec une pince coupante.
Viennent les 6 diodes. Attention à la polarité.
Viennent les 6 diodes. Attention à la polarité.
Puis les supports de CI. Prennez des supports de précision qui sont de bien meilleure qualité... Ce circuit le vaut bien!
Puis les supports de CI. Prennez des supports de précision qui sont de bien meilleure qualité... Ce circuit le vaut bien!
Avant de souder les connecteurs il faut agrandir les trous avec une mèche de 1mn. J'utilise une petite perceuse à main Velleman trés bon marché.
Avant de souder les connecteurs il faut agrandir les trous avec une mèche de 1mn. J'utilise une petite perceuse à main Velleman trés bon marché.
Si vous fabriquez plusieurs VCO, conservez la même orientation des connecteurs de façon à pouvoir tous les régler avec le même cablâge de test...
Si vous fabriquez plusieurs VCO, conservez la même orientation des connecteurs de façon à pouvoir tous les régler avec le même cablâge de test...
Pour finir, on rajoute les trimmers, le mica, les électros, le J112 et les régulateurs.
Pour finir, on rajoute les trimmers, le mica, les électros, le J112 et les régulateurs.
Nettoyage du flux de soudure à l'acétone. Attention, il faut mettre des gants et éviter de faire couler du liquide sur les composants...
Nettoyage du flux de soudure à l'acétone. Attention, il faut mettre des gants et éviter de faire couler du liquide sur les composants...
Cette fois-ci on recherche les ponts de soudure (parfois ultra fins...) ou les oublis...
Cette fois-ci on recherche les ponts de soudure (parfois ultra fins...) ou les oublis...
Avant de monter le SSM 2210, il faut souder le tempco directement sur les pattes 4 et 8.
Avant de monter le SSM 2210, il faut souder le tempco directement sur les pattes 4 et 8.
Insérer tous les IC en vérifiant bien le sens (redresser les pattes au préalable avec 2 cales en bois). Rajouter un peu de graisse thermique entre le tempco et le SSM (couplage thermique).
Insérer tous les IC en vérifiant bien le sens (redresser les pattes au préalable avec 2 cales en bois). Rajouter un peu de graisse thermique entre le tempco et le SSM (couplage thermique).
Brancher l'oscilloscope sur la sortie "Saw". Assurer-vous d'utiliser un cablâge 100% fonctionnel et vérifier que votre alim délivre bien du + / - 15V.
Brancher l'oscilloscope sur la sortie "Saw". Assurer-vous d'utiliser un cablâge 100% fonctionnel et vérifier que votre alim délivre bien du + / - 15V.
Régler le potard "coarse" sur une fréquence moyenne et régler tous les trimmers à mi course. Ajuster T3 (10K) pour équilibrer la dent de scie autour de 0.
Régler le potard "coarse" sur une fréquence moyenne et régler tous les trimmers à mi course. Ajuster T3 (10K) pour équilibrer la dent de scie autour de 0.
Passez à la sortie "Triangle" (l'idéal serait d'utiliser un sélecteur rotatif...). Ajuster T3 à nouveau pour obtenir un triangle parfait.
Passez à la sortie "Triangle" (l'idéal serait d'utiliser un sélecteur rotatif...). Ajuster T3 à nouveau pour obtenir un triangle parfait.
Aucun réglage pour le Pulse. Vérifier juste que le contrôle de la largeur d'impulsion fonctionne bien (il est normal que le signal disparaisse à 0 ou 100%).
Aucun réglage pour le Pulse. Vérifier juste que le contrôle de la largeur d'impulsion fonctionne bien (il est normal que le signal disparaisse à 0 ou 100%).
Enfin le Sinus. Ajuster T4 (47K) de façon à obtenir une sinusoïdale (figure 3). En fait ça ressemble à un Triangle dont les pointes seraient arrondies.
Enfin le Sinus. Ajuster T4 (47K) de façon à obtenir une sinusoïdale (figure 3). En fait ça ressemble à un Triangle dont les pointes seraient arrondies.
Le VCO est fonctionnel. On peut désormais passer une couche de vernis protecteur côté soudures. J'utilise une bombe de "Plastik 70" incolore (trés grande qualité).
Le VCO est fonctionnel. On peut désormais passer une couche de vernis protecteur côté soudures. J'utilise une bombe de "Plastik 70" incolore (trés grande qualité).

Procédure simplifiée d'accordage

Le tuning des VCO  est le véritable « talon d’Achille » des synthés analogiques. D’une part le VCO doit sonner juste  sur plusieurs octaves (au moins 4) pour pouvoir être utilisable dans un contexte musical. D’autre part il y a le problème de la dérive thermique (car les composants chauffent) qui provoque un désaccordage plus ou moins important. Ainsi les synthés vintage nécessitent un « temps de chauffe » non négligeable pour être stables et « justes » puisque leurs VCO ont été accordés à une température optimale de fonctionnement (par exemple compter 1/2h pour un prophet 600). Aujourd’hui l’utilisation de compensateurs de température permet de s’affranchir en partie de ce problème (temps de chauffe plus court et stabilité accrue…). 

 

L’accordage des VCO est la procédure qui règle la tisseture sur laquelle le VCO jouera « juste ». A condition d’avoir bien respecté les consignes de montage ; les VCO yusynth sonnent justes sur 6 voir 7 octaves ! Avec l’expérience j’ai fortement simplifié la procédure décrite sur le site :

 

- Primo il faut que le VCO soit à « bonne température » sinon vos réglages ne serviront à rien ! Donc si votre pièce est plutôt froide laissait le chauffer 5 -10 mn avant de commencer…

- Connectez un fréquencemètre à la sortie triangle. A défaut vous pouvez utiliser un accordeur mais c’est moins précis…

- Connecter la source CV à une entrée CV V/O de l’oscillateur. L’exemple type étant la sortie CV de votre interface midi/CV/gate. Avant de commencer vérifier impérativement que votre interface est bien réglée : DO 0 =  0V ; DO 1 = 1V, etc.. jusqu’à DO 6= 6V.

- Régler le potard « Coarse Tune » au minimum (à fond à gauche) et Fine Tune à 0 (au centre).

1/ Appliquer DO 5 (5V) et régler T1 de façon à obtenir 518,4 Herz.

2/ Appliquer DO 1 (1V) et regler T2 de façon à obenir 32,4 Herz.

3/ Appliquer DO 5 : si vous obtenez directement 518,4 Herz, passer à l’étape 4 sinon retourner à l’étape 1 jusqu’à obtention des fréquences correctes.·

Tips1 : Vérifier bien que T2 est un T93 de 22 ou 25K (20K est insuffisant) et T1 un T93 de 220K (et non 200k).·

Tips2 : Afin de converger rapidement, faîtes des réglages grossiers au départ (autour de 32 et 518 herz…). Par contre essayer de ne pas avoir plus de 0,1 hz de différence au final pour DO1 et 0,5 hz pour DO5.·

Tips3 : Attention, contrairement à l’usage habituel, il est normal d’augmenter la valeur en tournant dans le sens anti horaire et inversement (bref on diminue pour augmenter et vice versa…). Ce n’est pas une anomalie !

4/ Débrancher le fréquencemètre et connecter le VCO à une sortie audio (attention ça envoie du son…). Faîtes le test de l’oreille : jouez la même petite mélodie sur toutes les octaves du clavier (personnellement le joue oxygène 4 !). Si tout va bien, bravo c’est terminé. Les T93 n’ont pas besoin d’être bloqués par du vernis, par contre éviter de les toucher pendant le montage sous peine de les dérégler légèrement…