Limiteur de dynamique
Compresseur ou limiteur
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Un petit circuit limiteur de dynamique Qui peut être utilisé sur le circuit microphone d'un émetteur, mais le circuit peut être adapté pour fonctionner en compresseur.
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Le circuit amplifie le signal d'un microphone jusqu'à un niveau LINE (entrée d'un amplificateur). La description du schéma est très simple.

La résistance d'entrée doit être adaptée à l'impédance du microphone. Si vous ne la connaissez pas, mesurez la résistance ohmique du microphone (dynamique), multipliez la valeur par 10 et vous avez la valeur de la résistance. Vous pouvez également garder la valeur actuelle, cela ne changera pas grand chose.

L'alimentation se fait en 15V, la tension ne doit pas nécessairement être stabilisée, mais elle doit bien être filtrée. Si la tension est prélevée d'un appareil, un régulateur du genre 7815 peut être nécessaire.

Le circuit doit de préférence être mis dans une boite métallique et s'il est utilisé avec un émetteur, l'entrée, la sortie et l'alimentation doivent recevoir un filtre HF (petite self de filtrage et condensateur HF) pour éviter que le signal haute fréquence ne pénètre dans le boitier. Le circuit peut être monté dans l'amplificateur qui sera utilisé, mais un petit boitier métallique est toujours recommandé. Le cable blindé du microphone doit être de bonne qualité.

Il est possible d'utiliser différents types de A-OP. Il s'agit d'un circuit d'amplification tout à fait standard. A la sortie, on prélève le signal qui va commander le limiteur. Le transistor BC558C entre en conduction pendant les alternances négatives supérieures à 0.65V. Le condensateur de 4.7µF est alors chargé, ce qui met le mosfet 2N6660 de plus en plus en conduction. Le mosfet cours-circuite plus ou moins l'entrée, ce qui réduit le signal.

Le circuit fonctionne comme un limiteur, c'est à dire qu'il limite le signal en sortie a une valeur déterminée. Le circuit agit rapidement (la vitesse peut être modifiée en jouant avec la valeur de la résistance de 1.5k). Quand l'amplitude se réduit, le condensateur se décharge lentement et le transistor conduit de moins en moins, réduisant ainsi l'atténuation. Le temps d'attaque (la vitesse de réaction à une augmentation de l'amplitude) est d'environ 15ms, le temps de relâchement est d'environ 1 seconde. Ce temps est recommandé pour la parole. Pour la musique on augmente généralement le temps de relâchement.

Les réglages sont simples à effectuer: on met l'ajustable de 100k pour que le BC558 reçoive la tension maximale sur sa base et on règle le volume avec le potentiomètre de sortie (qui peut être le potentiomètre de l'ampli). Si la compression est trop forte et qu'on n'arrive pas à un niveau suffisant, on peut réduire le niveau sur le transistor. On peut également modifier les résistance d'attaque et de décay, les valeurs indiquées ici sont d'application pour un microphone utilisé pour moduler l'émission d'un signal radio.

Le circuit est conçu pour amplifier et limiter le signal d'un microphone. S'il faut limiter le signal d'une source à niveau haut (lecteur de CD ou MP-3) il faut réduire l'amplitude du signal par deux résistances de 1M et de 10k. Les distortions augmentent si on alimente le circuit avec un signal d'amplitude plus élevée, le circuit fonctionne alors constamment en limiteur.

A la mise sous tension, le circuit amplifie au maximum. Cela peut être évité en remplaçant le condensatteur de 4.7µF vers la masse par un de 2.2µF et en ajoutant un autre condensateur également de 2.2µF selon le trait rouge. A la mise sous tension, le circuit travaille alors avec un gain très limité.

Limiteur ou compresseur

Le circuit comme indiqué ici fonctionne en limiteur: le gain est réduit dès que le signal dépasse une amplitude déterminée. C'est le réglage recommandé pour les émetteurs de radio où il faut limiter la modulation. Pour les applications de radio-amateur, on utilisera le circuit très près de la limite, donc avec le limiteur qui fonctionne pratiquement en permanence dès qu'on parle dans le micro (on peut éventuellement aussi réduire la valeur du condensateur de 4.7µF à une valeur de 1µF). La modulation est alors souvent près du maximum autorisé, ce qui permet de mieux transmettre la voix.

Pour des applications de radiodiffusion, le limiteur ne devrait agir que pour limiter les pics momentanés pour éviter une modulation trop forte. En général, l'effet d'un limiteur n'est pas acceptable en radiodiffusion: il y a un effet de pompage très présent qui rend l'écoute fatigante. De toute façon, le principe de la porteuse controlée qui est utilisé dans la majorité des émetteurs en AM produit un effet tout aussi prononcé dans le récepteur (influence sur le controle automatique du gain).

Un réducteur de dynamique ou compresseur agit de façon plus mesurée. Il commence à agir plus tôt, par exemple dès 60% du signal maximum et l'effet augmente graduellement. Tous les émetteurs de radio utilisent un système de compression pour limiter la dynamique d'une source sonore (par exemple compact disc avec une dynamique de 80dB) à la dynamique de l'émetteur (émetteur FM avec une dynamique de 60dB).

Le circuit ci-dessus peut être transformé pour agir plus en compresseur et moins en limiteur. On va élimimer la résistance de 47k au transistor (il faut que l'atténuation commence à agir plus tôt) et on va ajouter une résistance d'émetteur de 2.2 à 10k à l'endroit du point vert (la valeur doit être déterminée expérimentalement). La résistance d'attack peut être cours-circuitée. Le condensateur qui détermine la constance de temps peut également être réduit en valeur: l'effet de compression est plus graduel qu'une limitation.

Quand le signal atteint une certaine valeur, le transistor entre en conduction et augmente la tension sur le gate du mosfet qui va réduire le gain. Mais l'effet dépend de l'amplitude du signal: si le signal ne dépasse que de peu la limite, l'atténuation sera très faible. Au plus le signal dépasse la limite, au plus l'atténuation est augmentée.

Le second graphique montre trois enveloppes de signal: le signal à l'entrée avec la ligne de signal maximum en rouge.

Le second tracé bleu est celui pris en sortie du circuit qui fonctionne en mode limiteur. Quand le signal devient trop fort, il est atténué, et cet effet continue pendant une seconde (c'est le tracé rouge derrière la trace compressée).

Le troisième tracé bleu est pris en sortie du circuit qui fonctionne en mode compresseur. L'atténuation commence avant que le signal ait atteint la limite et la compression diminue rapidement dès que l'amplitude du signal diminue: c'est le tracé vert.

Encore une note importante en ce qui concerne m'utilisation d'un microphone dans une installation de radio-amateur (modulation AM et éventuellement SSB), c'est la modulation asymmétrique.

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