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Aug 31, 2023

Distorsion de guitare avec des diodes dans le code, pas dans le matériel

Les guitaristes feront à peu près tout pour obtenir le bon son de leur configuration, y compris en introduisant volontairement toutes sortes de distorsions dans le signal. Cela semble contre-intuitif, mais

Les guitaristes feront à peu près tout pour obtenir le bon son de leur configuration, y compris en introduisant délibérément toutes sortes de distorsions dans le signal. Cela semble contre-intuitif, mais cela fonctionne, du moins quand c'est bien fait. Mais que se passe-t-il exactement avec le signal ? Et y a-t-il un moyen de le simuler ? Bien sûr, il y en a, et tout ce qu'il faut, c'est un peu de mathématiques et du code Arduino.

Il existe désormais de nombreuses techniques différentes pour modifier le signal d'une guitare électrique, mais la plus simple est peut-être le simple circuit d'écrêtage de diodes. Il utilise simplement un ampli-op avec des diodes antiparallèles soit en série dans la boucle de rétroaction, soit en shuntant la sortie vers la masse. Les diodes coupent les hauts et les bas des ondes sinusoïdales, les transformant en quelque chose de plus proche d'une onde carrée, ajoutant ces harmoniques supplémentaires qui grossissent vraiment le son. C'est un hack simple et facile à implémenter dans le matériel, suffisamment pour que de nombreuses pédales de distorsion soient disponibles dans le commerce.

Dans la vidéo ci-dessous, [Sebastian] explique que cette distorsion est également assez facile à reproduire algorithmiquement. Il décompose les calculs derrière cela, qui sont en fait assez accessibles : une fonction échelonnée avec une partie linéaire, une section quadratique et une fonction de découpage strict. Il dérive également une deuxième fonction d'exposant naturel à partir de l'équation de la diode Schockley, qui est moins exigeante en termes de calcul. Pour mettre en œuvre ces modèles, [Sebastian] a choisi un Arduino GIGA R1 WiFi, utilisant un ADC pour numériser le signal de la guitare et consacrant un DAC à chacun des deux algorithmes. Chaque effet de distorsion a ses propres charmes ; nous préférons la fonction échelonnée plus dure à l'algorithme exponentiel, mais avec des traits différents.

Félicitations à [Sebastian] pour ce traitement facile à comprendre de ce qui pourrait autrement être un sujet difficile à digérer. Nous ne nous attendions pas vraiment à ce qu'une pédale de distorsion de guitare mène au terrier du lapin vers la théorie des diodes et le traitement du signal numérique, mais nous sommes heureux que ce soit le cas.