Analogman Sunface germanium - Blackdog Fuzz

Voilà une de mes réalisations récentes, un clone de sunface de chez analogman.
Il s'agit d'une fuzz face légèrement modifiée avec notamment un réglage du bias gracieusement intitulé ici "woof".

Analogman sunface clone

Analogman sunface clone circuit


Depuis cette photo j'ai légèrement modifié le circuit en y ajoutant des sockets pour les transistors ce qui est vraiment très très très utile pour éviter de surchauffer les transistors germanium et qui permet de tester différentes combinaisons de hfe. Comme vous pouvez le voir, c'est un circuit simple, avec des vieux composants bien vintage de derrière les fagots: résistances carbones, condensateur mullard "tropical fish" (j'adore cette appellation !) et bien sûr 2 transistors germanium AC128. J'ai récupéré la plupart des composants (à part les transistors) sur des vieilles radios que j'avais démontées il y a un bout de temps. J'ai utilisé comme modèle celui de guitar fx layouts que j'ai un peu agrandi à cause de mes condensateurs axiaux.

Si vous voulez reproduire une fuzz face la plus proche possible des originales de la grande époque dallas arbiter ("vintage correct" pour les puristes), il vous faudra réunir les composants suivants : (même si pour ma part, exception faite des transistors, je ne pense pas que les composants tels que les résistances ou condensateurs influent tant que ça sur le son)
  • NOS vintage NKT 275 Germanium Transistors
  • NOS vintage Mullard Yellow Capacitor
  • NOS vintage Philips Capacitors
  • NOS vintage Allen Bradley Resistors
Si vous voulez vous orienter vers cette direction, je vous recommanderai le super kit de chez Pigeon Fx qui comprends déjà pas mal de choses et un circuit imprimé de bonne qualité. Pour ma part, je suis resté sur une sunface plus pratique pour pas mal d'aspects (trimpot d'entrée, réglage de bias...), et sur des transistors AC128 qui sont quand même plus faciles à trouver que les NKT. (et moins chers !)

Pour la boite, j'ai fait une gravure inversée, ce qui a demandé pas mal de boulot, mais pour un résultat que je trouve vraiment sympa !


COMMENT CA SONNE ?
J'ai enregistré quelques samples avec ma Gibson Les Paul 1954 reissue (magnifique guitare !), sur un Yamaha THR5, excellent pour enregistrer puisqu'il dispose d'une sortie directe vers USB. Les transistors germaniums donnent bien ce coté rond mais rapeux à la fuzz qui est loin d'être très agressif dans les aigus comme certaines fuzz avec des transistor silicium (style big muff par exemple). 


COMMENT CA MARCHE ?
Le circuit de la fuzz face est vraiment très simple, comme on peut déjà le remarquer au vu du faible nombre de composants : 4 résistances, 3 condensateurs et 2 transistors ! Et bien sûr, 2 contrôles : volume, et fuzz, tout simplement. Mais quand on regarde le circuit :

fuzzface circuit
Fig.1 Circuit de la fuzz face, version des 60s
(tracé avec Fritzing)

Pas si facile hein ?
Divisons le circuit en 3 sections approximatives :
fuzzface circuit
Fig.2 Circuit de la fuzz face, version des 60s
avec les différentes sections
(tracé avec Fritzing)

Le premier condensateur sert a filtrer le courant continu a l'entrée du circuit pour éviter de parasiter la partie suivante. C'est ce qu'on appelle un condensateur de liaison. Ce condensateur va aussi agir comme un filtre passe haut et va enlever des fréquences basses. Augmenter sa valeur laissera passer plus de basses.

La partie "gain amplifier" (en bleu) est un simple montage en émetteur commun qui permet d'amplifier le voltage au maximum : l'émetteur est directement connecté a la masse, et le collecteur est relié à la base du second transistor. C'est un montage très classique que vous retrouverez dans de nombreux circuits, même si d'ordinaire on place une résistance entre l'émetteur du transistor et la masse, ce qui permet de stabiliser le circuit et de régler plus finement le gain du transistor en créant une contre réaction. Le deuxième transistor suit la même disposition, sauf lorsque l'on regarde son émetteur.

L'originalité du circuit repose sur la "feedback loop" (en vert). L'émetteur du deuxième transistor est relié à la base du premier au travers d'une résistance de 100k. Une partie du courant revient donc dans le premier transistor, ce qui provoque une boucle d'amplification : le courant provenant de l'émetteur de Q2 retourne dans Q1 !
La contre réaction (et donc le gain) du deuxième transistor est déterminé par une resistance variable positionnée entre l'émetteur du transistor et la masse : c'est le potentiomètre "fuzz" de 1k. En diminuant sa valeur, on augmente la quantité de courant qui part à la masse au lieu de passer dans la boucle de feedback via R1 (100k) : la saturation diminue. Si on augmente sa valeur, plus de courant va partir vers la boucle de feedback : Q1 reçoit plus de courant, la saturation augmente.

La section de sortie "volume"  (en rouge) est aussi le contrôle de volume le plus simple a imaginer : un condensateur de liaison filtrant le courant continu provenant de la pile par exemple plus le potentiomètre de volume câblé comme une résistance variable. Le signal de sortie, et donc le volume, sera plus ou moins important selon la valeur assignée au potentiomètre.

Analogman sunface circuit
Fig.3 Circuit de la fuzz face, version Analog.man
(tracé avec Fritzing)

La version d'Analog.man introduit quelques modifications simples. Tout d'abord un trimpot (résistance variable) a l'entrée du circuit avant le condensateur de 2.2uF permet d'ajuster l'impédance d'entrée en augmentant artificiellement l'impedance du signal d'entree. Cela joue aussi le même rôle qu'un volume de guitare et cela permet donc de diminuer le gain de la fuzz, pratique pour des micros a haut niveau de sortie par exemple.

Une autre modification portée au circuit est le remplacement de la résistance de 8,2k par une résistance de 2,2k et un potentiomètre de 5k. Je préfère mettre un potentiomètre de 10k pour pouvoir atteindre la valeur 8,2k originale. Cela permet de régler le bias du deuxième transistor. Pratique pour avoir un gain maximal, surtout sue le circuit est assez sensible a la chaleur par exemple.

Enfin, quelques valeurs sont modifiées : le condensateur de liaison a l'entrée du circuit est a 1uF, celui a vant le volume est passé a 0,01uF et le potentiomètre de volume est de 250k. Cela va enlever un peu plus de basse, donnant un coté plus brillant a la fuzz.

Rien de bien sorcier donc, mais des modifications néanmoins assez pratiques !

COMMENT LA FAIRE SOI-MEME ?
Bien que le circuit en lui même soit très simple, il y a quelques recommandations à suivre afin de ne pas se louper :
  • Attention à l'orientation des condensateurs de 1 et 22 uF, ce sont des condensateurs électrolytiques polarysés. Au mieux votre circuit ne marchera pas, et au pire le condensateur explosera, ce qui est extrêmement dangereux !
  • Les transistors sont la pièce maitresse de ce circuit, donc faites y attention. Vérifiez bien l'orientation de la base, du collecteur et émetteur avant d'y appliquer le moindre courant.
AC128 NKT275 EBC émetteur
 Fig. 3 Collecteur, Base et Emetteur des transistors germanium
(C, B et E, respectivement)
  • Ne surtout pas surchauffer les transistors germanium ! Ce sont des composants très sensibles à la chaleur, et une soudure un peu trop longue ou sur des pattes trop courtes a vite fait des les mettre hors-service... De plus, ce sont souvent des composants assez chers, donc je vous recommande très vivement d'utiliser des sockets, et d'attendre que tout soit bien froid avant des les placer dans le circuit. Et bien sûr c'est la dernière pièce à mettre dans le circuit.
  • Attention : le circuit demande une tension négative pour fonctionner ( -9V)... N'oubliez pas de mettre votre pile à l'envers, et surtout n'essayez pas d'utiliser vos bon vieux chargeurs boss pour alimenter cette pédale !

Références / pour aller plus loin (en anglais) :
http://www.geofex.com/article_folders/fuzzface/fffram.htm 
http://fuzzcentral.ssguitar.com/fuzzface.php
http://www.electrosmash.com/fuzz-face
http://www.analogman.com/fuzzface.htm
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