Le D.I.Y, généralités :

    Pour changer, voici une rubrique un peu à part par rapport à l'ensemble du site. Depuis une bonne quinzaine d'années, je pratique régulièrement l'électronique à différents niveaux, réparation, conception de petits montages, et étude/inspiration des montages déjà créés. Malgré quelques périodes de creux au niveau électronique, quelques projets divers et variés m'ont remis dedans. Cette rubrique a pour but de montrer les différentes phases de la fabrication d'une disto à tube. Je donne uniquement quelques pistes, ce n'est pas une solution clé en main pour se lancer dans la fabrication d'effet tout simplement parce qu'il faut avoir une certaine habitude de cela, et que l'électronique ne s'apprend pas uniquement par la pratique. Il est nécessaire d'avoir des notions théoriques ce qui ne peut pas être appris comme on apprend le fonctionnement d'un logiciel, par exemple. De plus, il est rare qu'un montage, même si on possède le schéma original, fonctionne correctement la première fois... du fait des successions d'erreurs que ce soit à la création du typon, le choix des composants, l'assemblage, etc... Dans ce cas, il faut passer à une recherche de panne, et sans un minimum de connaissance ou un coup de chance, cela risque d'être long voire impossible.

    Le D.I.Y., contraction anglaise de "Do It Yourself" est un concept simple qui s'applique à plusieurs secteurs comme l'électronique, la lutherie, la fabrication de meuble et tout ce qui se trouve dans le commerce pouvant être reproduit soit à l'identique soit en s'inspirant du modèle original et en ajoutant sa propre sensibilité. Il ne s'agit pas uniquement de clone bête et méchant, mais plus d'un objet crée suite à l'étude et la compréhension de l'original. Ce n'est pas forcement une contrefaçon comme beaucoup de gens peuvent le penser au premier abord, mais plus un objet créé avec la patience et la passion de celui qui le fabrique.

Il y a plusieurs niveaux dans le D.I.Y :

1°) Celui qui tente de reproduire au mieux l'objet sans se poser de question. (clonage)

Le clonage est la chose la plus simple, cependant le risque d'avoir un résultat médiocre n'est pas à exclure du fait des méthodes artisanales utilisées, du choix des équivalents, etc...

2°) Celui qui posséde l'objet et tente de l'améliorer (upgrade)

Plus intéressant, si l'on part d'une base déjà existante et qu'on tente de l'améliorer en remplaçant des résistances ou des condensateurs par des modèles de meilleure qualité. Si le choix des composants est pertinent, l'effet sonnera au moins aussi bien que la création de base. On peut aussi facilement changer certaines fréquences de l'égalisation, voire le grain général de l'effet. Je considère que l'ajout d'un true-bypass est quasiment indispensable dans une upgrade...

3°) Celui qui s'inspire de plusieurs schémas pour en créer un nouveau (niveau entre l'upgrade et la conception)

Dans ce cas, c'est un bon compromis pour éviter de perdre du temps à créer un effet que des dizaines de marques ont déjà réalisé. Cela consiste à s'inspirer de plusieurs effets en décomposant chaque section de chacun des effets (préamp, égaliseur, bypass etc.) et d'utiliser chaque point fort de chaque effet sur le même effet. Il y a des adaptations à faire a chaque fois.

4°) Celui qui crée l'objet de A à Z en respectant un cahier des charges (conception)

La conception est bien entendu le top du D.I.Y, ça demande une bonne connaissance dans le secteur où l'objet a été fabriqué. Je déconseille cette solution pour les personnes n'ayant pas eu de formation en électronique. Pour simplifier, on part d'un cahier des charges et l'on arrive à l'objet final en passant par les phases de conception, test, prototype, et éventuellement production, mais cela dépend du but de la conception.

Le D.I.Y est un concept très intéressant qui sans le vouloir est appliqué chaque jour... pour des choses quotidiennes. En général, pour les objets, le coût est moindre, mais il ne faut pas compter son temps, de plus il faut pas mal de matériel et tout n'est pas intéressant a créer car le fait que les fabricants vendent en quantité permet de faire baisser les prix vers le bas du fait de leurs remise quantitative, de la fabrication en série, etc... donc le D.I.Y n'est pas toujours la solution la plus adaptée, néanmoins si la personne fait cela par passion ou est motivée et intéressée, la satisfaction de voir l'objet fini n'a pas de prix !

Fabrication d'une distorsion a tube :

Définition des besoins

    J'avais besoin d'un petit projet pour me refaire la main depuis le temps que j'avais mis l'électronique pure de coté. On me proposa par hasard de réaliser une distorsion a tube adaptée pour basse, mais n'étant pas totalement fan des tubes pouvant être remplacés facilement par des Mosfets dans la plupart des cas, je ne demandais qu'à être sous le charme de cet ancêtre du transistor et accepta le projet. Ne donnant jamais de délai précis, me connaissant, j'entrepris de la fabriquer suivant mes disponibilités et mes envies.

    Ayant étudié déjà pas mal de schémas de ce qui se fabriquait, je trouvai rapidement une constante dans la plupart des distos à tube... le schéma. Effectivement, il n'y a pas 50 possibilités d'utiliser correctement un tube pour créer une distorsion musicale, c'est pour cela que le schéma est fortement inspiré des Chandler alias Tube Works, alias Tube King 999 (plus une upgrade mais pas à mon goût) alias Blue Tube alias Tube Driver. Bien entendu, chaque schéma est légèrement différent mais la base reste la même. Ensuite, ce sont plus des MOD ( odifications) qui permettent d'adapter l'égaliseur ou le grain de son. L'alimentation de l'effet ou la méthode d'alimentation du pré chauffage du tube (12v alternatif ou 6.3 continu) ont des répercutions sur la qualité globale du son. Sur la Chandler, par exemple, il existe déjà au moins 3 modèles différents suivant la date de fabrication...

    Ce qui est important à la base est de définir pourquoi le tube est intéressant dans ce cas présent. Avant de créer un effet, il faut définir les besoins.

--> En théorie, un effet à tube a une large bande passante, un taux de distorsion relativement élevé, mais aussi une compression naturelle. De plus, le son est en général plus musical qu'un équivalent transistor du fait de sa sélection des harmoniques paires. Un des autres avantages dans ce cas présent est que si l'on change le tube, il y a de fortes chances que l'on change le grain de son ou au moins sa facilité à créer de la distorsion (12AX7-A par exemple).

--> Le son d'un effet transistor est en général neutre et agressif, le taux de distorsion est bas. Par contre, le coût global est beaucoup plus intéressant du fait des moyens à mettre en oeuvre étant moins importants dans ce cas (pas de pré chauffage, transfo moins puissant, possibilité d'alimenter avec une pile de 9v, composants bon marché

Si autant d'amplis à tube sont toujours fabriqués... à priori, ce n'est pas uniquement pour avoir quelques tubes qui font joli dans l'ampli...

Conception du boîtier :

    Ne voulant pas avoir de mauvaises surprises avant la fin de la fabrication, le fait de travailler sur le boîtier en 3D via un logiciel professionnel destiné à la mécanique permet d'avoir l'esprit tranquille. L'aspect du boîtier, le design final ont beaucoup d'importance pour moi, néanmoins je fabrique suivant l'envie et les besoins de chacun. Pour une distorsion l'important est de donner une impression d'objet massif sur lequel on peut compter, c'est pour cela que dans ce cas précis, la finition quasiment totalement en aluminium, bouton compris, inspire confiance. Néanmoins pour qu'elle dure dans le temps, un revêtement epoxy bi-omposant a été ajouté en phase finale.

Le choix du boîtier est determinant... sa forme, taille, matière ne sont pas choisis au hasard, pour les effets l'utilisation du métal est recommandée car d'une part, tout le monde n'est pas forcement tendre avec ses effets et d'autre part, le fait que cela soit en métal constitue une cage de Faraday qui permet de faire barrage aux parasites. La série de boîtier que j'utilise est la plupart du temps étanche avec joint torique, mais dans ce cas présent, a cause du tube, cela ne servirait à rien. Avant de fabriquer un effet, on peut avoir le gabarit de la plupart des pièces à monter, cela permet de gagner du temps par la suite et d'éviter de prendre des mesures avant perçage.

  Pour en revenir au revêtement epoxy, la plupart des boîtiers sont vendus a l'état brut, c'est a l'utilisateur de faire la finition. Connaissant bien les peintures et les revêtement, le choix de l'epoxy permet de protéger la finition, la sérigraphie et le rendu final a été évident. La plupart des effet du commerce utilisent de l'acrylique qui est de moins bonne qualité mais plus facilement applicable. Il est vrai que la mise en œuvre pour mettre correctement la couche d'epoxy et la chauffe de l'objet avec sa couche de protection n'est pas des plus simple ! Sur ce prototype, la sérigraphie a été placée sous la couche d'epoxy pour la protéger. Le fait qu'elle soit placée sur les côtés et pas sur le dessus du boîtier est principalement du a l'esthétique mais aussi au fait qu'au bout de 10 minutes plus personne ne regarde la sérigraphie et utilise les réglages par instinct. Malgré la possibilité de mettre celle ci sur fond transparent, j'ai choisi un fond blanc, surtout pour la scène en cas d'oubli. À l'origine, je pensais mettre une plaque de plexiglas pour avoir la possibilité de voir le tube chauffer, après avoir terminé le projet, je peux confirmer que ce n'était pas une très bonne idée car le tube Mesa/Boogie 12AX7-A a un blindage à priori assez efficace... on ne voit quasiment pas de filament chauffer. Néanmoins, étant donné que le tube chauffe relativement bien, les trous du dessus ne sont pas des gadgets et permettent d'ajouter un certain charme a l'effet. La finition a été faite principalement au papier de verre à différent grain et grâce à une série de gomme abrasive provenant d'Angleterre, particulièrement efficace. Le boîtier a des parois de 2 mm d'épaisseur, ce qui semble judicieux vu les 500g de l'effet fini...

Conception du circuit imprimé :

    Ne mettant que la partie fabrication et pas la modification/conception, veuillez vous reporter à mes liens divers pour retrouver les différents schémas et typon. Il faut du matériel pour tenter de réaliser un CI soit même, ou trouver une boutique capable de le faire pour vous. Le typon est en fin de compte le résultat final mais sur support transparent. Un circuit imprimé, quand il est acheté, est recouvert d'une pellicule qui se retire juste avant développement. Si le typon n'est pas parfait, en aucun cas le résultat final sera satisfaisant.

Un circuit imprimé est constitué de 4 couches :

1°) L'epoxy dont l'épaisseur est variable suivant l'application. Cette matière est assez dure et difficilement inflammable, de plus elle est stable dans le temps.

2°) La couche de cuivre directement sur l'epoxy, qui bien entendu est conductrice et permet de créer les pistes.

3°) La couche photosensible d'une épaisseur de 2,5 microns avec une couleur qui diffère suivant sa qualité, cette couche disparaît si elle est exposée à une lumière d'ultraviolets soit 365 nm.

4°) Une pellicule opaque chargée de protéger cette couche photosensible de la lumière, cela permet de pouvoir l'utiliser dans les 5 ans...

Il n'y a pas grand chose à ajouter si ce n'est qu'il y a d'autres méthodes pour raccorder différents éléments entre eux. Dans les années 60, pour les amplis à tubes, on câblait a l'air, c'est a dire que les composants principaux étaient tous alignés sur une plaque de Bakélite et soudés entre eux via des pastilles présentes sur la plaque. Je ne vais pas rentrer dans les détails pour chaque technique, les points fort et faibles, mais disons que pour la majorité des schémas simples, le circuit imprimé qui se trouve dans le commerce est ce qui se fait de mieux à l'heure actuelle, malgré une mise en oeuvre délicate et assez salissante.

Insolation :

Le principe de base est très simple, c'est semblable au développement photo en fait !
Tout d'abord, on prépare un typon chargé de stopper la lumière aux endroits sombre puis on met le circuit imprimé entre des lampes UV et le typon. Au bout de 2 minutes, tous les endroits qui sont exposés par la lumière et donc non protégés seront dégradés par la lumière. Il est important de dire que le typon doit être parfait et ne pas laisser la lumière passer aux endroits opaques. De plus, le temps d'insolation est en fonction du nombre de tube, du typon, du circuit imprimé. Ça pourrait faire une parfaite lampe pour bronzer en Bretagne, mais ses rayons sont dangereux pour la peau.

Développement. :

   Il suffit ensuite d'utiliser du révélateur pour obtenir un résultat de l'insolation, le résultat apparaît rapidement, les parties protégées apparaissent en bleu. Bien entendu, dans cette phase, le rendu dépendra aussi du temps. Ce révélateur va éliminer la couche photosensible qui a été exposée a la lumière UV. Si le développement est mal fait, la plaque est inutilisable, bien entendu.

Gravure :

Dernière étape : enlever les parties en cuivre dont on n'a pas "besoin". Pour ce faire, le circuit imprimé est trempé dans du perclorure de fer (acide) chauffé et agité a 37°C pour les enlever, l'acide ne s'attaque qu'aux parties cuivrée non protégées par la couche photosensible. Cela tombe bien, c'est le but ! J'utilise ma graveuse qui a bien 10 ans d'âge et qui permet d'avoir des résultats étonnant par rapport au prix raisonnable de l'engin. La pompe permet de faire des bulles dans l'acide et d'améliorer son agressivité au cas où cela ne suffirait pas... Soyons clair, le perclorure de fer cela tâche, ça ne sent pas très bon, mais le but est atteint. D'autres graveuses avec des systèmes évolués permettent de graver quasiment en continu avec de la mousse de perclorure ou ce genre de chose, mais le budget n'est plus le même. À la fin de la gravure il est indispensable de nettoyer le circuit imprimé à grande eau pour éviter que l'acide fasse encore effet après gravure. De plus, le perclorure de fer peut être utilisé plusieurs fois, il perd néanmoins de son efficacité dans le temps et est dangereux pour l'environnement, il ne doit pas être jeté à l'évier, par exemple...

    Le résultat après nettoyage d'un circuit imprimé après toutes ces étapes est le perçage des pastilles avec un foret HSS de 0.8 mm.... comme vous pouvez le voir, malgré les moyens limités, le résultat est vraiment bon. C'est principalement grâce à la qualité du CI et surtout de différents tests pour trouver le meilleur compromis pour avoir un bon résultat. En fin de compte, c'est un peu comme avec les CD-R au début, pour faire un parallèle.

    Bien entendu, les temps d'isolation, de développement, de gravure, varient en fonction du fabricant de circuit imprimé, du nombre de tubes UV. Même en cas de grande habitude, il faut faire un essai avec des chutes de circuit imprimé avant de tenter de faire tout de suite une carte pour un ampli de 200W (simple exemple). La prochaine étape, le perçage, n'est pas forcement facile sans outil développé pour cela, j'utilise un outil permettant de couper du métal et de faire sans trop de souci des courbes en cas de besoin. Sachant qu 'il est important de ne pas trop gâcher de CI et qu'il faut couper proprement si l'on veut réutiliser la partie du CI non utilisé du fait de sa protection, l'usage de la scie n'est pas très recommandée.

     Je n'ai pas parlé des CI double face dont la technique impose quelques précautions supplémentaires. En général, dans tous les cas, il vaut mieux faire plusieurs platines en même temps. Il faut un certain temps pour préparer les produits, et l'on peut faire sans problème 5-6 platines en même temps avec un peu d'entrainement Et surtout, ne pas oublier de faire un essai sur une chute en premier, sinon le désastre est assuré ! Il est important de comprendre que les produits utilisés sont très agressifs et doivent être retraités car ils sont une source importante de pollution...

Implantation des composants et soudure :

    Chaque composant est normalisé, c'est à dire que l'espace entre ses "pattes" est standard. Cela permet à tous les fabricants de partir sur la même base et de faire des composants ayant des caractéristiques similaires. Ensuite, chaque composant est rarement identique, cela dépend de sa valeur, de sa fonction et aussi de ses tolérances. Les résistances ont par défaut 5% de tolérance, mais on peut en trouver à 1% sans trop de problèmes. La plupart des effets fabriqués en grande série utilisent des résistances carbones à 5% de tolérance. Les résistances à couches Métal ont souvent 1% et sont bien entendu plus chères. Cela ne va pas forcement améliorer l'appareil, mais cela permet de fabriquer une série plus proche de ce qui a été conçu au départ. Et là, je ne parle que de résistances. C'est pour cela que les composants que j'utilise sont adaptés à l'effet ou plutôt à leur place dans le schéma. En général j'utilise des condensateurs destinés a l'audio, mais idem pour les condo, il y a au moins 5-6 matières différentes et qui sont chacune adaptées à une fonction bien particulière. Les transistors doivent souvent être appareillés pour les fuzz ce qui signifie qu'ils doivent avoir des caractéristiques proches entre eux et ceci même si la référence est identique. Cela nécessite un bon multimètre pour faire des tests.

     Après implantation des composants en respectant le sens des diodes/condensateur/circuit intégré, l'étape soudure peut commencer. Certains composants sont sensibles a l'électricitée statique ou à la chaleur, c'est pour cela que je ne dépasse jamais 2 secondes quand je soude un condensateur, par exemple. La nécessité d'avoir plusieurs fers à souder suivant les besoins (masse, composants, CMS) se fait souvent sentir. Pour la soudure, je recommande une 60/40 qui est constitué de 60% d'argent et 40% de plomb, plus la soudure a d'argent plus elle est de bonne qualité, mais ce ratio en particulier est très intéressant pour l'audio. Sur la photo à droite, vous pouvez remarquer qu'il reste des trace de "flux", c'est tout à fait normal lors de l'étape soudure et cela est enlevé ensuite avec de l'acétone. Une bonne soudure est par définition brillante et régulière. Si ce n'est pas le cas, elle est appelée "soudure sèche" et c'est une cause de panne à long terme car le contact entre la pastille et la queue de la résistance n'est pas parfait. Évitez d'utiliser de la soudure de mauvaise qualité, et n'oubliez pas de ventiler la pièce quand vous soudez !

Préparation du support du tube

    Après divers études sur l'implantation du tube, la meilleure solution dans ce cas précis était l'emplacement central. Mais bien entendu, le boîtier n'a pas été conçu dans l'optique de le recevoir, il a donc fallu trouver une solution simple à mettre en oeuvre sans changer radicalement le design du boîtier J'ai pour cela utiliser une plaque d'epoxy avec sa surface cuivrée, tout simplement parce que l'epoxy peut se travailler facilement et que sa surface cuivrée permet d'enfermer le tube dans une cage de Farraday à l'abri de la majorité des parasites. L'aspect chaleur n'a pas été oublié, le support tube est en céramique. Pour le collage de cette pièce, j'ai utilisé de la colle Epoxy bi-composant chargée métal, c'est aussi dur que de l'acier une fois sec et surtout j'ai l'habitude de m'en servir quasiment tous les jours, elle a donc toute ma confiance !

Quelques photo du support en place.

    Évidement, cela reste un proto, donc la possibilité de mettre une pièce en alu peut être envisagée, seulement je ne produis pas en série. La plupart des fabricants mettent les supports directement sur les circuits imprimés, c'est une alternative qui permet de faire baisser les coûts.

Il est important de comprendre qu'un prototype n'est fabriqué que dans le but de tests avant de faire une production de série. C'est un peu le test final avant production.

Le True-Bypass

  Aucun de mes effets jusqu'à présent n'avait échappé au True-Bypass, ce n'est pas avec une disto à tube que ca va débuter. Pour simplifier les choses, le True-Bypass permet d'avoir strictement le son de l'instrument en sortie d'effet quand celui ci n'est pas utilisé. Vous pensez que ce dispositif est d'origine sur la plupart des réalisations constructeurs... vous vous trompez ! Parmi les plus connus et modifiés : Dunlop Cry Baby, EH Big Muff, la liste est très longue. Il y a plusieurs méthodes pour fabriquer un True-Bypass, la mienne est simple et utilise un relais Nec, cela permet aussi d'ajouter une Led pour indiquer quand l'effet est en fonction. Quels inconvénients a un effet qui n'a pas ce dispositif ? Perte d'une partie des aigus, son pas fidèle en mode Bypass, tout ça pour économiser quasiment rien. Cette fois ci, je l'ai soudé directement sur un CI spécial, car les liaisons sont si courtes que l'interêt de fabriquer un CI pour cela est nul. Ce montage est une base pour faire une boucle d'effet sur un ampli, par exemple.

Le montage final

La décision du transfo externe a été prise dès le début pour minimiser les parasites et pour un gain évident de place à l'intérieur de l'effet. Le tube est déjà assez sensible en général donc même si le blindage est bien fait, il est recommandé de minimiser tous les parasites. Si la conception a été bien faite, toutes les pièces de l'effet doivent rentrer sans effort, et surtout ne pas se gêner quand tout est en place.

Voilà, le projet est fini et j'ai tenté de vous faire partager l'aspect fabrication. Pour la conception, c'est beaucoup plus complexe, et il faut déja une certaine base pour bien comprendre.