L’alternative au délai à bbd : le pt2399

Dans l’article d’aujourd’hui, on va parler du PT2399, et le comparer aux autres technologies, en particulier le BBD. Puis on va s’intéresser à la problématique d’avoir des répétitions claires et longues avec ces puces. Et enfin comment faire pour améliorer ces problèmes.

fonctionnement

le pt2399, analogique ou numérique ?

Le PT2399 est souvent décrit comme une solution soit numérique, soit analog voiced. Pour comprendre ce terme, on va expliquer ce qui le différencie d’un délai à BBD (entièrement analogique) ou d’un délai à DSP (entièrement numérique).

Pour commencer, il y a bien une partie numérique dans cette puce. Mais elle n’est pas utilisée de la même façon que dans les délais numérique habituels ! En général, les DSP que l’on trouve dans les délais numériques font quasiment tout le travail. Ils créent le retard, font du filtrage numérique, ajoutent du feedback, simulent de la saturation pour émuler certains type de délais. Bref, c’est dans le DSP que toute la sonorité du délai a été programmée avec des lignes de codes.

Dans le PT2399, le numérique est utilisé uniquement pour retarder le signal, rien d’autre ! Le mini DSP que comporte le PT2399 stocke juste un échantillon du son en mémoire pendant quelques millisecondes. Puis il le restitue plus tard sans faire aucun traitement sonore. Ensuite, tout le traitement du son est fait de manière 100% analogique. Il y a des étages de filtrage qui sont d’ailleurs assez proche de ceux utilisés sur le BBD. On est donc libre de faire son propre circuit analogique pour créer le son que l’on veut. Par exemple ajouter un étage de clipping dans le feedback pour avoir une vraie saturation analogique !

Le PT2399 est donc beaucoup plus proche d’un BBD que d’un délai numérique dans le traitement du son. Et puis comme on l’a vu dans l’article précédent, le BBD échantillonne quand même le signal. Donc dans les 2 cas, le signal retardé n’a plus une allure aussi « analogique » que l’on pourrait l’imaginer.

a l’intérieur du pt2399

Comme on vient de le voir, le PT2399 intègre un mini DSP avec une mémoire, et les convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique qui vont avec. Mais la puce intègre aussi la clock qui va gérer le temps de délai. Elle inclut aussi plusieurs AOP que l’on peut utiliser librement ! Ça fait donc ça en moins à rajouter sur le PCB en plus de la puce.

bbd ou pt2399 ?

avantages du pt2399

Le premier avantage du PT2399 est sa simplicité d’utilisation. Vu qu’il intègre une bonne partie des composants dont on a besoin, on peut faire un délai avec juste la puce et quelques composants ! Contrairement au BBD qui a besoin de beaucoup de circuits externes (clocks, beaucoup de filtrage, compander pour améliorer le bruit…).

La fréquence de la clock est aussi beaucoup plus haute que celle utilisée avec un BBD. Ça pose donc moins de problèmes de repliement de spectre et de bruit de clock audible.

Le deuxième avantage du PT2399 est le prix. Là où un BBD coûte de 3€ à plus de 20€ pour les fameux MN3005, on peut trouver un PT2399 entre 1 et 2€. Et vu qu’il comprend déjà la clock et des AOP, ça fait encore baisser le coût par rapport à un circuit à BBD.

inconvénients

La mémoire dans le PT2399 étant très limitée, plus on va vouloir des temps longs, moins la mémoire va pouvoir stocker d’informations. La qualité du son va donc être détériorée sur les délais longs, entrainant comme le BBD des problèmes de bruit.

Un autre problème vient du fait que l’on ne peut pas accéder directement à la partie numérique. On ne peut pas lui rajouter de mémoire externe pour améliorer les performances avec des temps longs.

Un autre exemple, le temps de retard est uniquement contrôlé avec le courant sur une broche. C’est parfait pour contrôler le temps avec juste un potentiomètre branché sur cette broche. Mais ça devient plus compliqué si on veut contrôler précisément le temps avec un autre circuit externe, pour ajouter un tap tempo par exemple. Alors qu’avec le BBD, on peut générer la clock avec n’importe quel microcontrôleur.

le problème des répétitions claires et longues

Que l’on utilise un PT2399 ou un BBD, on est confronté au même problème : le bruit généré par la puce. On l’a vu dans l’article sur le BBD, le bruit rajoute des harmoniques indésirables. Et ce bruit est davantage important que le délai est long. Il est négligeable lorsque l’on a un délai de quelques millisecondes, mais devient problématique lorsque l’on atteint quelques centaines de millisecondes. Il existe certaines techniques pour réduire ce bruit :

le filtrage en sortie

Mettre un filtre passe bas en sortie de la puce va couper une partie des harmoniques produites par le bruit. Mais ça va aussi couper une partie des aigus de notre signal. On en trouve toujours dans les délais, et on doit donc choisir entre avoir des répétitions claires mais avec du souffle, ou moins bruyantes mais plus sombres. Le filtrage est la partie la plus importante dans travail sonore d’un délai. C’est ce qui différencie les différents délais que l’on trouve sur le marché.

le filtrage en entrée

Plutôt que de couper les aigus en sortie de la puce, une autre technique consiste à booster les aigus avant la puce, et les atténuer après. On retrouve donc notre son initial en sortie du délai, mais le fait de booster les aigus dans la puce va permettre de mieux recouvrir le bruit.

Avec les BBD, on a vu qu’on utilisait souvent des filtres Shelving passe haut puis passe bas. Sur le PT2399, une autre technique consiste à simplement changer la capa de l’intégrateur du CAN entre les pins 9 et 10, ce qui va avoir plus ou moins le même effet.

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le compandeur

Le compandeur ne réduit pas le bruit, mais permet de toujours avoir un signal de forte amplitude dans la puce. Ça va lui permettre en quelque sorte mieux « masquer » le bruit. On a donc moins besoin de filtrer le bruit, et on peut rendre les répétitions un peu plus claires.

Le compandeur est quasiment toujours présent sur les circuits à BBD, mais c’est beaucoup plus rare avec les PT2399. On a donc décidé de faire un proto d’Utopia avec un compandeur pour voir si on pouvait améliorer le bruit sur les temps longs. Mais au final ça n’a pas de réel avantage. Le compandeur n’a pas vraiment d’effet sur un PT2399.

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mettre plusieurs puces en série

Le filtrage et le compandeur permettent d’améliorer un peu les performances. Mais si on veut vraiment un délai long (plus de 500ms), on va devoir utiliser plusieurs puces. On peut ainsi utiliser un temps plus court sur chaque puce, ce qui produira moins de bruit. Mais l’inconvénient est que ça rajoute des composants, et donc fait augmenter le prix de la pédale.

conclusion

Avec ces derniers articles, on a pu voir les différentes technologies de délai et leur fonctionnement. On peut donc mieux comprendre ce qui fait le son caractéristique de chaque technologie.

Pour résumer, le BBD est réputé pour avoir un son plus sale, dû au retard créé par la série de capas/transistors qui détériore le son. Il est aussi en général plus filtré, donc plus sombre. Le PT2399 permet quant à lui de créer des répétitions plus propres et claires grâce au retard créé numériquement, tout en gardant le son chaleureux du filtrage analogique. Au final, il n’y a pas une solution meilleure que l’autre, tout dépend du son que l’on recherche.