Alimenter les pédales : Quoi de sûr ?

Le premier article survolait la question de l’alimentation des pédales d’effet, et plus largement de n’importe quel circuit actif destiné aux guitares.
La situation n’est pas aussi simple qu’on le voudrait, mais on peut quand même fixer quelques points sûrs, positifs ou problématiques.

On se souviendra également que certaines ronflettes indésirables ne sont pas une affaire d’alimentation, mais de connexions des masses dans la chaîne sonore…


Alimenter quoi par quoi…

Seules les piles, les batteries et les alims stabilisées garantissent une tension lisse.
•  C’est indispensable pour les distos et les fuzz, et toute pédale à haut gain.
•  C’est mieux pour un buffer, un préampli, un compresseur placés en tête de pedalboard.
•  Tout le matériel connecté en aval appréciera leur silence.

Les pédales numériques peuvent souvent fonctionner avec une alim bruyante,
car elles comportent en général de bons circuits de filtrage internes
•  Cela peut être une alim continue simplement filtrée, pourvu qu’elle tienne la puissance.
•  Cela peut être une alim à découpage, ses sifflements seront filtrés par la pédale.
•  A vérifier quand même en conditions réelles de câblage et d’utilisation.

Les pédales analogiques peuvent parfois accepter une alimentation sommaire, si leur gain est modéré et si leurs filtres internes finissent le travail incomplet de l’alim.
•  On ne peut que vérifier sur pièces, en conditions réelles d’utilisation.
•  En tout cas, les pédales à haut gain sont toujours sensibles au bruit d’alim.
•  C’est pourquoi il est prudent d’utiliser une alim de type Boss ou à découpage HF.

Toutes les pédales de Guitar Poppa sont équipés d’un filtre actif d’alimentation.
•  Il est là pour éliminer les ronflettes ET les sifflements apportés par l’alimentation.
•  Et pour découpler les pédales entre elles…
•  Il a lui aussi ses limites : il ne filtre que le courant d’alimentation, pas le signal d’entrée !


Des pédales bien conçues
peuvent partager une même alim.

Il faut que chaque pédale possède en interne une cellule RC permettant de la découpler de ses voisines.

On suppose bien sûr que les pédales travaillent avec la même tension et la même polarité, et que l’alim peut assurer la consommation totale des pédales en marche…

Constitution de la cellule de découplage

Alim des pédales


•  Ce dispositif aujourd’hui courant ne l’était pas à l’époque des pédales vintage 1966-80…
•  Ces cellules sont insérées juste en aval de la prise d’alim.
•  Elles sont généralement composées d’une résistance série de 47Ω et d’un condensateur de 470µF en shunt entre le +9V et la masse.
•  Cette cellule isole chaque pédale du point de vue alternatif et des ronflettes/parasites.

Sécurité

•  Une diode connectée en inverse aux bornes du condensateur fait office de sécurité en court-circuitant la ligne d’alimentation dans le cas où la polarité serait inversée.
•  Si le mauvais branchement est bref, la résistance R1 protégera le condensateur et le circuit actif en « se prenant tout dans la gueule »…  Si cela perdure, elle brûlera et fera office de fusible. C’est rustique, mais cela marche.

Analyse des composants

•  La valeur de 47 ohms est un compromis entre efficacité et effets pervers.
– Une valeur inférieure ou inexistante amoindrirait l’effet filtrant de la cellule.
– Une valeur trop importante causerait une chute de tension qui inhiberait la pédale.
•  Avec 47 ohms, le condensateur doit valoir au moins 220µF pour filtrer correctement.
– Au-dessus, ce serait tant mieux, mais l’encombrement et le prix s’en ressentiront.
– Au-dessous, l’effet de découplage serait peu opérant.
•  Empiriquement, le produit RC idéal (Ohms × µFarads)  est 47 × 470 ≈ 22.000 µSecondes.
– Cette constante de temps représente environ deux alternances du courant du secteur.
•  Ce dispositif est facile à vérifier et à corriger in situ si nécessaire.


Deux systèmes de câblage sont possibles…

alimentation en échelle (daisy chain) ou en étoile


Le câblage en échelle (Daisy Chain) est courant et correct, pas parfait.
•  Les liaisons s’opèrent pas à pas vers chaque pédale, à partir de l’alim commune.
•  C’est pratique, car le câblage d’alim suit un trajet facile à disposer à terre ou dans les entrailles du pedal board… C’est surtout plus facile à fabriquer !
•  Ce n’est pas l’idéal du point de vue électronique, car les connexions de masse sont redondantes et inégales : un bon terrain de jeu pour les ronflettes et les buzz !
•  Bien veiller à câbler les jacks d’alim dans le même ordre que les jacks son.

Le câblage en étoile est moins pratique, mais électroniquement moins bruyant.
•  Partant du même point, les connexions sont équivalentes vues de chaque pédale.
•  Les boucles de masse constituées par les connexions audio et les connexions d’alim étant plus équilibrées, les risques de buzz sont atténués.

La différence est modérée si les connexions sont courtes et de section ≥ 0.5mm².
•  Les risques de bruits sont réduits si le pedal board est compact et le câblage généreux.
•  Les éventuels buzz sont généralement atténués par les cellules de découplage présentes dans chaque pédale (et c’est pour cela que j’en ai parlé en premier…)

Le montage en étoile reste préférable dans les cas les plus critiques :
•  Pédales nombreuses, pedal board très étendu, ce qui démultiplierait la Daisy chain…
•  Présence de pédales sensibles (Fuzz, Distos, Boosters violents, Treble Boosters…)
•  Absence volontaire de Noise Gates, afin de conserver une dynamique fidèle.


Les batteries peuvent être une solution élégante et silencieuse…

Le courant parfaitement continu, la faible résistance interne de la batterie garantissent un bruit d’alim nul.


•  On peut se construire soit-même un bloc d’alim à partir d’une batterie achetée nue.
•  On peut acheter un produit tout prêt dans le commerce. Cesera plus petit mais plus cher.

La capacité de la batterie capacité devra être au moins : C = (I1 + I2 +… In) × T × 2
C : capacité minimale de la batterie, en milliampère-heures (mAh).
(I1 + I2 +… In) : somme des consommations de toutes les pédales, en milliampères.
T : durée d’usage prévue entre deux recharges, en heures.
× 2 : coefficient de sécurité ; on double (au moins) la capacité minimale calculée.

Exemple : 
Pour alimenter pendant 3 heures 4 pédales consommant 5mA et une  500mA…
C = (5 + 5 + 5 + 5 +500) × 3 × 2 = 520 × 6 =  3120 mAh soit environ 3 Ah.

•  On voit que les pédales analogiques permettent l’usage de batterie de petite capacité.
•  On découvre qu’une seule pédale numérique suppose une batterie de bonne taille…

L’utilisation de batteries est donc réservée aux pédal boards peu gourmands.

Précautions habituelles avec les batteries :
•  Gare aux court-circuits…
•  Et aux petits vélos dans la tête : batterie laissée déchargée, ou oubliée à la maison…


Les alims pour pedalboard à régulateurs parallèles sont les plus pratiques.

Elles fournissent des tensions variées, stabilisées, et protégées contre les court-circuits.
Chaque sortie est parfaitement découplée des autres.
Elles constituent par construction un câblage en étoile.


•  C’est la solution idéale, en qualité technique et en diversité fonctionnelle.
•  Si les marques vous semblent trop chères, alors autant les acheter directement en Chine, en évitant tout de même les plus cheap.


Hélas, toutes les ronflettes et autres parasites
ne viennent pas de l’alimentation.
(et ce sont souvent les pires !)

Les ronflettes et autres bzzz peuvent provenir d’autres sources que les alimentations…
Ce sont les bruits les plus crispants et souvent les plus difficiles à traiter.
Ces parasites sont générés dans le câblage des guitares, dans les connexions secteur, et les interconnexions entre amplis et tout ce qu’on y branche… Ils ont comme point commun d’être liés à ce qu’on appelle des « boucles de masse »…

Vaste programme, qui sera le sujet d’un article spécifique.

Guitar Poppa

Les produits de marque présentés le sont uniquement à titre de documentation.


Liens : 

Alimenter les pédales : Repérages (article)

Alimenter les pédales : Les trucs de Poppa (article)

Masse, ronflettes et bzz – 1 (article)

Guitar Poppa, août 2017

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