Réalisation d'un d'un système «d'ambiance sonore 40-45», la radio sous l'Occupation : le module parasites.


La suite de cette réalisation : le module parasitage.

Eh oui, en AM il y a des parasites ! Et puisque le récepteur de radio ne pourra recevoir que ce qui provient de ce système, il faut recrér des parasites «artificiels» afin de rendre l'écoute proche des conditions réelles...

«Produire» des parasites devrait être simple, pourrait-on penser... Il est d'ailleurs si difficile de les éliminer... Eh bien non, ce n'est pas si facile ! Car créer des parasites, oui, mais il faut encore qu'ils soient «réalistes» !

4 types de parasites sont prévus :

  • «TOC» : le claquement sec d'un interrupteur.
  • «TRAM» : le passage du tramway dans la rue.
  • «ATMOSPHERIQUE» : craquements lointains (orage,...).
  • «MOTEUR» : un moteur qui se met en marche dans le voisinage.

Le claquement sec est produit par commutation d'une bobine de forte induction. Les parasites atmosphériques et moteurs sont simplement générés avec des relais montés en vibreurs. Le Tram, est un parasite augmentant avec l'approche de la motrice, rendant impossible l'écoute quand le tram passe au plus près, puis diminue avec l'éloignement de la machine.

Le déclenchement des parasites se fait de manière aléatoire, c'est pas un gros souci point de vue électronique de commande...


Clic sur les petites photos pour les voir en plus gros plan dans une autre fenêtre...


alimentation

Le module parasites. A chaque type de parasite correspond un interrupteur à trois positions : vers le haut = parasite en service ; au milieu = parasite hors-service ; vers le bas = test manuel du parasite. Une LED par type de parasite indique leur activation.

alimentation

Plusieurs relais sur ce circuit : 4 petits relais de commande, et trois plus gros montés en vibreurs. La self du parasite «TOC» (claquement) est externe au circuit imprimé, vu sa taille. On voit également sur cette photo les 4 transistors de commande des relais, et les deux circuits intégrés de temporisation. Les parasites ont donc leur propre durée, sauf le «Tram» qui a une durée fixe. La 4e temporisation disponible permettra de crér deux parasites atmosphériques : un court et un long. 4 potentiomètres sont prévus pour les différentes temporisations.

alimentation

La self pour parasites «TOC» est installée sur le côté du rack, derrière la prise pour haut parleur externe. Il s'agit ici d'un petit transformateur haut-parleur pour ampli à une lampe, dont le primaire est utilisé comme inductance...

schema parasites

Première partie du schéma : RE5, RE6 et RE7 sont les trois vibreurs, pour les parasites atmosphériques, moteur, et tram. Leurs bobines sont câblées en série avec un contact normalement fermé. Le point de connexion entre le contact et la bobine est sorti sur le connecteur et constitue ainsi une «antenne», qui sera couplée exactement comme les antennes des modules sonores sur l'antenne commune allant au poste de radio. Pour créer le contrôle du niveau de parasitage du tram, R7 (une LDR) et R5 sont montées en diviseur de tension entre le contact du relais RE7 et le connecteur. En éclairant plus ou moins fort la LDR, on peut ainsi faire varier le niveau du parasitage. Le reste du schéma représente les commutations «automatique - arrêt - essai» des inverseurs de commande, pilotant les relais. Le contact du relais RE1 retourne directement vers le connecteur, pour commande de la bobine de parasite «toc». IC1 régule la tension à +8V pour les circuits intégrés de commande.

schema parasites

Voici comment est réalisé l'opto-coupleur entre une LED blanche haut rendement et la LDR (R7 du schéma décrit ci-dessus). Ces deux composants sont plaçés l'un en face de l'autre dans un bout de tuyau opaque. Cette LDR a une résistance qui varie d'environ 40Ω (illuminée) à 500kΩ (dans le noir).

schema parasites

Seconde partie du schéma. Les 4 commandes des relais (voir première partie du schéma, ci-dessus) sont les points P1-M à P4-M.

Descriptif complet de ce schéma ci-dessous.

Les temporisations :

IC1 et IC2 contiennent chacun deux temporisations. La sortie de celles-ci vont piloter les transistors de commande des relais, sauf pour le parasite tram (connexion P2-M), qui a sa propre logique de gestion. Ces 4 temporisations sont ajustables par les ajustables R16 à R19. La commande de ces 4 temporisations provient du générateur aléatoire.

IC8A et IC8C constituent une temporisation à la mise sous tension. Il faut attendre quelques minutes (temps de charge de C9 via R21) avant que les parasites puissent arriver. La sortie de IC8A est donc à 1 pendant toute cette temporisation, la LED8 signale la fin de cette initialisation et s'allume dès que ce temps est terminé. Les entrées reset (actives à l'état 0) des 4 temporisations de IC1 et IC 2 sont connectées à cette initialisation, pour les empêcher de se mettre en route lors du démarrage de ce circuit.

Le générateur aléatoire :

IC3, IC4, IC5 et IC8 constituent le générateur. Le coeur de cette partie est IC3, un 4099. Ce circuit comporte 8 sorties verrouillables, 3 entrées d'adressage A0-A1-A2, une entrée de données D, et une entrée de validation E. La donnée présente sur l'entrée D est transférée sur la sortie correspondant à la valeur binaire présente sur A0-A1-A2 quand l'entrée E passe au niveau logique haut. Tant que E reste à 1, la sortie est verrouillée avec la donnée qui était présente lors du flanc montant de E. Quand E est à 0, les sorties ne sont pas verrouillées et sont à l'état logique de D.

IC4 et IC5 sont des compteurs binaires 4060 avec horloge intégrée. IC5 est cadençé rapidement, et ses sorties pilotent les entrées A0-A1-A2 du 4099. IC4 est cadençé lentement, sa sortie Q8 est connectée directement à l'entrée D du 4099 et via une diode (D5) à l'entrée E du 4099.

Une combinaison OU est crée entre les sorties des tempos et de la logique «tram». Ce sont les diodes D1, D2, D3, D7 et D10. Dès qu'une sortie est active (et donc un parasite en fonction) la sortie de cette porte est au niveau logique 1. Cette sortie est connectée à l'entrée E du 4099.

Quand la sortie Q8 de IC4 passe à 1, la sortie du 4099 qui est adressée à ce moment-là (par IC5) passe à 1 également, puisque l'entrée E du 4099 est mise à 1 au même instant via D5. Une des sorties du 4099 passe à l'état actif. S'il s'agit d'une sortie qui est utilisée (soit par une des tempos de IC1 ou IC2, ou encore par la logique du «tram», alors l'entrée E du 4099 va rester maintenue à 1 via la porte OU de diodes. Le maintien restera tant que la temporisation ne sera pas terminée. L'entrée E du 4099 restant à 1, la sortie qui vient d'être activée reste verrouillée au niveau logique 1 également !

A l'aide de IC8B, le compteur IC4 est remis à zéro un instant après l'apparition d'une des temporisations. IC8D est utilisée pour remettre à zéro IC4 pendant la période d'initialisation après la mise sous tension.

Quand la temporisation qui fut sélectionnée passe à 0 (fin du cycle du parasite), alors l'entrée E du 4099 passe à 0. La sortie du 4099 qui était verrouillée retombe à 0. Le compteur IC4 peut alors redémarrer (car son entrée reset repasse à zéro également), et le cycle aléatoire peut reprendre. Si une sortie non utilisé du 4099 passe à 1, IC4 est remis à zéro tout pareillement, mais comme il n'y a pas de maintien via la porte OU à diodes, l'entrée E du 4099 repasse à 0, et le cycle reprend.

C'est la différence importante de vitesse entre les deux compteurs IC4 et IC5 qui génère une séquence "presque" aléatoire.

Le générateur «tram» :

IC6 et IC7 génèrent l'effet tram. IC6D et IC6B forment une bascule R-S, le basculement se faisant lors d'un flanc descendant sur leurs entrées. Tant que le système est inactif, la sortie de IC6C est à 0 et la sortie de IC6B est à 1.

Le démarrage du cycle a lieu quand l'entrée de IC6C passe à 1, commandée par le 4099. La bascule RS change de position, et la sortie de IC6D passe à 1 tandis que la sortie de IC6B passe à 0.

IC7A et IC7D constituent un générateur de signal triangulaire. Tant que le système est inactif, T1 est conducteur et l'entrée inverseuse de IC7D est mise à la masse via R40, bloquant le générateur triangle et maintenant la sortie de IC7D dans un état logique haut.

Quand la bascule RS a basculé (par commande venant du 4099), T1 ne conduit plus et le générateur triangle démarre. La tension de sortie de IC7D diminue avec la charge de C5 par R39. Quand le seuil de commutation bas de IC7A est atteint, sa sortie commute et le cycle de décharge de C5 commence, la tension de sortie de IC7D remonte. Quand cette tension aura atteint le seuil de commutation de IC7A, cela fera déclencher la bascule RS via IC6A. Le cycle «tram» s'arrête alors.

La LED9, qui est couplée optiquement à la LDR est commandée par la sortie de IC7D, via IC7B et IC7C. Cette LED est donc allumée tant que le cycle «tram» n'est pas actif, diminue d'intensité quand le cycle commence, puis remonte à son maximum, le cycle stoppant à ce moment-là. On aura donc bien un parasite commençant faiblement (LED allumée donc LDR avec résistance faible), puis augmentant avec la diminution de la luminosité de la LED (résistance de la LDR augmentant). Enfin l'intensité du parasite diminuera avec la remontée de l'intensité de la LED.

Le circuit constitué de R32, R33, D4 et C15 empêche le parasite «tram» de se reproduire trop souvent. En effet, quand le cycle de ce parasite est terminé, la sortie de IC6B passe à 1. Le condensateur C15 se recharge via R33. Vu les valeurs choisies, il faut plusieurs minutes. Tant que C15 ne sera pas suffisamment rechargé, la bascule RS est bloquée via la seconde entrée de IC6C. Ainsi, même si le générateur aléatoire demande le parasite «tram» trop rapidement après le cycle précédent, il ne se déclenchera pas. Après tout, il ne passait pas un tram toutes les deux minutes dans la rue... Par contre, quand le cycle «tram» est mis en marche, il faut décharger rapidement C15, et cela se fait par R32 et D4 puisque la sortie de IC6 passe à 0 quand le cycle est démarré.

Bon, d'accord...

Voici le cas typique d'un montage qui pourrait être radicalement simplifié par l'emploi d'un micro-contrôleur !

Oui, mais...

Le temps nécessaire pour concevoir le software de ce système aurait été largement supérieur à celui qui fut utilisé pour réaliser ceci... De plus, vu le montage et les conditions d'emploi de la circuiterie (qui commande tout de même des relais générant des parasites!), les composants utilisés ici doivent avoir les nerfs solides ! Est-ce qu'un petit processeur (PIC ou autre) ne perdrait pas les pédales lors de la mise en marche d'un des relais, ou de la surtension qui naît dans la bobine lors du parasite «toc» ?

Ici, avec ces bons vieux C-MOS (le 4099 date de 1982!), aucun souci...

Et puis, ce fut l'occasion de refaire de l'électronique à la mode «vintage» !


© Radiocollection.be, Thierry Magis 2012-2018


Suite de cette construction : la mise en coffret

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