Modification de la pédale de distorsion BOSS MT-2 Metal Zone
J'ai une pédale Metal Zone dont je ne me sers peu, n'arrivant pas à trouver un réglage qui me convient. Malgré d'obstinées tentatives, je trouve toujours les aigus "nasillards", et que les mediums "crachotent", comme d'ailleurs la plupart des détracteurs de cette pédale. Je recherche une disto avec pas mal de basses, des médiums légèrement atténués et des aigus présents mais moins aggressifs.
Peut-être la solution idéale serait-elle de changer de pédale pour un truc plus polyvalent boosté par un equaliseur bien senti. Mais pour de sombres raisons d'éthique anticonformiste cette solution ne me convient pas du tout ! J'ai donc décidé d'adapter la Metal Zone à mes besoins.
Pour cela, un petit coup de Google pour trouver le schéma. Un petit tour par les forums sur le sujet est comme toujours également très utile pour ne pas réinventer la poudre.
Première étape : modification de l'étage de distorsion
La distorsion est générée par un écrêtage du signal à l'aide de deux diodes placées tête-bêche entre le signal et la masse. Remplacer ces diodes peut modifier les caractéristiques de la distorsion de manière radicale. Voyons un peu le principe de fonctionnement de cet écrêtage.
La tension maximale aux bornes de la diode dans le sens bloquant est fonction du courant qui la traverse, et est une caractéristique de la diode. Dans notre cas nous nous intéressons à la valeur moyenne de cette tension que nous appellerons la tension maximale aux bornes de la diode Vmax. Avec le montage de la figure 1, les deux diodes étant identiques, tout signal compris entre -Vmax et +Vmax passe sans être altéré. Alors que tout signal dépassant Vmax sera écrêté à cette valeur max. Plus Vmax sera faible, et plus l'écrêtage (et donc la disto) sera violent.
Ce montage est symétrique s'il utilise deux diodes identiques. Mais on peut envisager de rendre l'écrêtage dissymmétrique en utilisant des diodes différentes (avec des tensions maximales différentes), ou bien en n'utilisant qu'une diode qui n'écrêtera le signal que dans un sens, ou encore une diode dans un sens et deux dans l'autre. A chaque configuration un son différent, et pour cela l'oreille est seule juge. D'après mon expérience, les configurations symétriques sonnent plus neutre, et les config dissymétriques plus chaud.
Autre caractéristique des diodes : le temps de commutation. Ce paramètre caractérise le temps d'établissement de la tension d'écrêtage, et influe directement sur la dynamique de la distorsion. Un temps de commutation rapide donne un écrêtage plus "franc" et une distorsion plus métallique, alors qu'une commutation plus longue adoucit la distorsion et est souvent comparée à la disto des amplis à tube.
Pour la Metal Zone je conserve la configuration symmétrique, et je cherche à augmenter le niveau de distorsion. Pour cela je vais chercher à utiliser des diodes qui ont une tension maximale plus faible que les diodes d'origine.
Les diodes utilisées dans le montage original sont des 1SS133 ; j'ai à ma disposition des 1N4148. Une recherche Internet permet de trouver les datasheets, mais il est difficile de comparer leurs caractéristiques qui ne sont pas forcément données dans des conditions d'utilisation identiques. J'ai l'impression au final que les 1N4148 sont à peu près équivalentes aux 1SS133 en terme de tension d'écrêtage et de temps de commutation, avec peut-être une tension d'écrêtage légèrement plus faible pour les 1N4148 (si quelqu'un a plus d'info à ce sujet je suis preneur). En tous les cas ça vaut le coup de tester.
La deuxième modif de l'étage de disto, assez radicale, consiste à augmenter le gain pré-disto. Cela aura pour effet d'augmenter le niveau du signal à écrêter, et rendra donc l'écrêtage plus violent. Pour cela, diminuer la valeur de R041 (cf schéma). Dans un premier temps j'ai pris une valeur réduite de moitié (470K), ce qui est préconisé sur les forums.
Le résultat testé sur un réglage disto "à fond" : la disto est plus "pleine", avec un effet de compression clairement audible. Ce résultat est certainement dû pour beaucoup à l'augmentation de gain, et je ne suis pas persuadé que le changement de diode ait ici un grand effet...
Deuxième étape : modifier la réponse en fréquence
Pour cette étape, les modifications sont tirées de forums (lien), et consistent à supprimer les condensateurs C035 et C025 (voir schéma plus haut). Ces modifs modifient la réponse en fréquence pré et post disto en transformant - si je ne m'abuse - les filtres passe-bande en filtres passe-haut. En effet on trouve dans l'étage pré-disto un filtre passe-bande renforçant les médiums, et après la disto un autre filtre passe bande renforçant les aigus.
Je n'ai pas augmenté la valeur de C034, comme indiqué sur les mêmes forums, mais c'est sans doute un truc à tester. Ce condensateur détermine la fréquence du filtre pré-disto ; augmenter sa valeur va augmenter la fréquence du passe-haut.
Le résultat est très sensible, avec une meilleure (à mon avis) balance entre médiums et aigus. Le coté nasillard des aigus est sinon supprimé, du moins fortement réduit. De plus, comme on a augmenté le gain pré-disto sur une plus large gamme de fréquence, la disto s'en trouve encore renforcée.
Conclusion
De manière générale, la modification des pédales de disto est ludique et instructive. Le son peut être modifié de manière assez radicale en changeant peu de composants. Les possibilités sont assez vastes. On pourrait par exemple envisager d'implanter plusieurs configurations de diodes (diodes différentes, configurations symétriques et dissymétriques, etc.), et d'ajouter un interrupteur ou un sélecteur à plusieurs positions pour les activer.
La modification de la Metal Zone m'a permis d'obtenir un son plus proche de ce que je recherche, sans que le son de la pédale n'en soit pour autant dénaturé : ça reste une disto métal ! En particulier la modif de l'étage pré-disto a permis d'uniformiser le niveau des aigus. Le sur-renforcement des mediums pré-disto est également moins sensible. Les modifs méritent sans doute d'être encore approfondies du coté de la fréquence du filtre pré-disto. De même, le changement de diodes n'a pas été très concluant et mérite lui aussi de plus amples expérimentations. A suivre donc.
Peut-être la solution idéale serait-elle de changer de pédale pour un truc plus polyvalent boosté par un equaliseur bien senti. Mais pour de sombres raisons d'éthique anticonformiste cette solution ne me convient pas du tout ! J'ai donc décidé d'adapter la Metal Zone à mes besoins.
Pour cela, un petit coup de Google pour trouver le schéma. Un petit tour par les forums sur le sujet est comme toujours également très utile pour ne pas réinventer la poudre.
Première étape : modification de l'étage de distorsion
La distorsion est générée par un écrêtage du signal à l'aide de deux diodes placées tête-bêche entre le signal et la masse. Remplacer ces diodes peut modifier les caractéristiques de la distorsion de manière radicale. Voyons un peu le principe de fonctionnement de cet écrêtage.
La tension maximale aux bornes de la diode dans le sens bloquant est fonction du courant qui la traverse, et est une caractéristique de la diode. Dans notre cas nous nous intéressons à la valeur moyenne de cette tension que nous appellerons la tension maximale aux bornes de la diode Vmax. Avec le montage de la figure 1, les deux diodes étant identiques, tout signal compris entre -Vmax et +Vmax passe sans être altéré. Alors que tout signal dépassant Vmax sera écrêté à cette valeur max. Plus Vmax sera faible, et plus l'écrêtage (et donc la disto) sera violent.
Ce montage est symétrique s'il utilise deux diodes identiques. Mais on peut envisager de rendre l'écrêtage dissymmétrique en utilisant des diodes différentes (avec des tensions maximales différentes), ou bien en n'utilisant qu'une diode qui n'écrêtera le signal que dans un sens, ou encore une diode dans un sens et deux dans l'autre. A chaque configuration un son différent, et pour cela l'oreille est seule juge. D'après mon expérience, les configurations symétriques sonnent plus neutre, et les config dissymétriques plus chaud.
Autre caractéristique des diodes : le temps de commutation. Ce paramètre caractérise le temps d'établissement de la tension d'écrêtage, et influe directement sur la dynamique de la distorsion. Un temps de commutation rapide donne un écrêtage plus "franc" et une distorsion plus métallique, alors qu'une commutation plus longue adoucit la distorsion et est souvent comparée à la disto des amplis à tube.
Pour la Metal Zone je conserve la configuration symmétrique, et je cherche à augmenter le niveau de distorsion. Pour cela je vais chercher à utiliser des diodes qui ont une tension maximale plus faible que les diodes d'origine.
Les diodes utilisées dans le montage original sont des 1SS133 ; j'ai à ma disposition des 1N4148. Une recherche Internet permet de trouver les datasheets, mais il est difficile de comparer leurs caractéristiques qui ne sont pas forcément données dans des conditions d'utilisation identiques. J'ai l'impression au final que les 1N4148 sont à peu près équivalentes aux 1SS133 en terme de tension d'écrêtage et de temps de commutation, avec peut-être une tension d'écrêtage légèrement plus faible pour les 1N4148 (si quelqu'un a plus d'info à ce sujet je suis preneur). En tous les cas ça vaut le coup de tester.
La deuxième modif de l'étage de disto, assez radicale, consiste à augmenter le gain pré-disto. Cela aura pour effet d'augmenter le niveau du signal à écrêter, et rendra donc l'écrêtage plus violent. Pour cela, diminuer la valeur de R041 (cf schéma). Dans un premier temps j'ai pris une valeur réduite de moitié (470K), ce qui est préconisé sur les forums.
Le résultat testé sur un réglage disto "à fond" : la disto est plus "pleine", avec un effet de compression clairement audible. Ce résultat est certainement dû pour beaucoup à l'augmentation de gain, et je ne suis pas persuadé que le changement de diode ait ici un grand effet...
Deuxième étape : modifier la réponse en fréquence
Pour cette étape, les modifications sont tirées de forums (lien), et consistent à supprimer les condensateurs C035 et C025 (voir schéma plus haut). Ces modifs modifient la réponse en fréquence pré et post disto en transformant - si je ne m'abuse - les filtres passe-bande en filtres passe-haut. En effet on trouve dans l'étage pré-disto un filtre passe-bande renforçant les médiums, et après la disto un autre filtre passe bande renforçant les aigus.
Je n'ai pas augmenté la valeur de C034, comme indiqué sur les mêmes forums, mais c'est sans doute un truc à tester. Ce condensateur détermine la fréquence du filtre pré-disto ; augmenter sa valeur va augmenter la fréquence du passe-haut.
Le résultat est très sensible, avec une meilleure (à mon avis) balance entre médiums et aigus. Le coté nasillard des aigus est sinon supprimé, du moins fortement réduit. De plus, comme on a augmenté le gain pré-disto sur une plus large gamme de fréquence, la disto s'en trouve encore renforcée.
Conclusion
De manière générale, la modification des pédales de disto est ludique et instructive. Le son peut être modifié de manière assez radicale en changeant peu de composants. Les possibilités sont assez vastes. On pourrait par exemple envisager d'implanter plusieurs configurations de diodes (diodes différentes, configurations symétriques et dissymétriques, etc.), et d'ajouter un interrupteur ou un sélecteur à plusieurs positions pour les activer.
La modification de la Metal Zone m'a permis d'obtenir un son plus proche de ce que je recherche, sans que le son de la pédale n'en soit pour autant dénaturé : ça reste une disto métal ! En particulier la modif de l'étage pré-disto a permis d'uniformiser le niveau des aigus. Le sur-renforcement des mediums pré-disto est également moins sensible. Les modifs méritent sans doute d'être encore approfondies du coté de la fréquence du filtre pré-disto. De même, le changement de diodes n'a pas été très concluant et mérite lui aussi de plus amples expérimentations. A suivre donc.
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