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Capteur piézo, mise en oeuvre.

Démos trucs et astuces

Voici quelques réfléxions et informations sur la mise en oeuvre de capteurs piézo.
Elles sont pour parties issues des publications sur les derniers capteurs acquis par le studio :
Le Harley Benton HB-T et le K&K Big Shot.

Principe de fonctionnement et historique rapides

SchemaPiezoPiézo, diminutif de Piézoélectrique.

Transducteur ou capteur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique.
C’est à dire, pour le cas précis du domaine sonore, le transducteur transforme les vibrations mécaniques d’un corps en signal électrique oscillant à la même fréquence.

Le matériau piézoélectrique est pris entre deux plaques métaliques qui collectent les charges électriques.
L’une étant chargée positivement, l’autre négativement.

En 1880, Jacques et Pierre Curie découvrent que certains matériaux comme le quartz génèrent une charge électrique lorsqu’on leur applique une contrainte mécanique, compression ou étirement.
On découvrira par la suite qu’il est facile de fabriquer des matériaux de synthèse ayant les mêmes propriétés, voire meilleures.

L’année suivante, l’effet inverse est mis en évidence.
Une tension électrique appliquée au quartz génère une déformation de celui-ci.
Une fréquence électrique appliquée le fait vibrer mécaniquement à cette même fréquence et donc émettre un son.

Explications plus détaillées ici

Depuis, ces découvertes ont trouvé de très nombreuses applications :

  • phonographes (pointe de lecture)
  • capteurs audio
  • buzzers
  • montres (à quartz)
  • écrans de smartphones
  • briquets
  • balances
  • sonars
  • imagerie médicale à travers les ultrasons
  • capteurs de présence par le poids
  • aéropspatiale (dégivrage, amortissement de vibrations, contrôle de l’intégrité structurelle d’avions)
  • aéronautique (mesure de pression dans les tuyères)
  • claviers d’ordinateurs
  • systèmes de réalité virtuelle
  • micropompes dans le médical ou biomédical, les imprimantes
  • mesure de la pression des pneus
  • etc
Utilisation en sonorisation/enregistrement

studio-la-boite-a-meuh-piezosPar principe, le capteur piézo peut se poser sur tout corps vibrant.
Terminé par une prise jack, on le branche dans une boîte de direct.

Le piézo n’est pas le capteur le plus fidèle, notamment comparé à un micro, cependant il a plusieurs avantages :

  • le recul au larsen important en situation de concert
  • la moindre repisse des autres instruments :
    L’instrument sur lequel il est posé reçoit les vibrations de l’environnement sonore.
    C’est généralement minime mais la table d’un piano vibre très bien.
  • La facilité de mise en oeuvre et la mobilité possible :
    Quasiment toutes les guitares acoustiques qui sont équipées d’un système de sonorisation sont équipées d’un piézo.
  • la sortie en jack permettant d’utiliser des pédales d’effet ou d’amplifier des instruments acoustiques
  • le prix, on trouve des modèles à partir de 15€ et on peut en fabriquer pour moins cher.

Les choix de captation, en enregistrement comme en concert sont toujours le fruit de compromis entre plusieurs contraintes (prix, fidélité de reproduction, disponibilité en nombre, repisse, larsen, mobilité, facilité de mise en oeuvre, discrétion etc).
Dans ce contexte, ce n’est pas toujours le capteur/micro le plus fidèle qui sera le plus adapté.
Et l’utilisation d’un piézo peut se faire en complément d’un micro, notamment pour donner du corps, de l’énergie ou de la largeur en spatialisant.

Le piézo est le capteur utilisé pour fabriquer les triggers de batteries électroniques ou à poser sur des fûts acoustiques pour déclencher des sons samplés.

Instruments

Le piézo peut se poser sur différentes parties des instruments.

La table d’harmonie des instruments à cordes ou le chevallet :

  • Piano, cymbalum
  • guitares, mandolines, ukulélé, bouzoukis
  • violons, altos, violoncelles, contrebasses

la Peau :

  • percussions : fûts de batterie, tablas, congas, bongos, djembés etc
  • instruments à cordes avec peau de résonnance : banjo, cora, n’goni etc

Les tuyaux et pavillons des instruments à vent : trompettes, trombones, clarinettes, saxophones, tubas, cor etc

le corps des instruments de percussion :

  • ceux cités plus haut
  • cajon, lamelles de xylophones et métalophones, tongue drum, handpan, steel pan, kalimba etc

Le résultat est plus ou moins heureux (et utilisable) en fonction de la conductivité sonore de la matière sur laquelle il est posé, de l’empacement, du mode de fixation et des propriétés du piézo utilisé.

studio-la-boite-a-meuh-piezo-harley-benton-hb-t-patePâte de fixation

Les deux piézos du studio n’ont pas le même rendu en fréquence et en niveau de sortie, voir le comparatif sur la publication du K&K Big Shot.
La manière dont ils sont fixés sur l’instrument joue beaucoup.
Ces deux piézos sont vendus pour être installés sur un instrument et ne plus être démontés.
Un adhésif suffit dans ce cas mais ceux du studio sont démontés après chaque utilisation.
On préfère donc utiliser une pâte amovible pour les fixer.
L’épaisseur et le type de pâte influent beaucoup sur le rendu sonore.

La pâte blanche fournie avec le Harley Benton est la moins malléable et perd ses propriétés collantes au fil du temps.
Cependant, l’atténuation de l’agressivité due à sa consistance ou à son épaisseur est intéressante.
pate-adhesive-schertlerElle n’est pas disponible à l’achat séparément.

Schertler propose une pâte verte très facile à façonner et étaler.
Elle colle bien et se récupère très bien aussi.
On peut l’appliquer en très fine couche si besoin.
Elle semble durer et garder ses propriétés indéfiniment.
Disponible individuellement à l’achat, elle coûte un peu cher.

AKG propose une pâte noire avec ses petits micros C411.
Très collante mais se récupère bien.
Elle est disponible individuellement à l’achat, moins chère que la Schertler.

Quelle boîte de direct utiliser ?

pate-adhesive-akg-c411Le piézo se branche dans une boîte de direct ou DI (Direct Inject box).
D’impédance bien plus élevée qu’une guitare électrique, il est recommandé d’utiliser des DI à haute impédance d’entrée, 5 ou 10 MΩ; peu existent sur le marché.
Ce sont forcément des DI actives qui nécessitent une alimentation fantôme venant du préampli.

Les DI les plus courantes ont généralement une impédance de 1 MΩ; elles fonctionnent malgré tout.

Possibilité d’utiliser aussi des préamplis spécifiques pour capteurs piézo.

Le studio utilise les modèles suivants :

  • 2 TritonAudio BigAmp Piezo (petits préamplis Class A)
  • studio-la-boite-a-meuh-hi-z-preamp-&-di-piezo1 Fishman Platinium Stage Analog Preamp
  • 1 L.R. Baggs Para Acoustic Preamp

Voir la publication ici qui précise les informations les concernants.

Réalisation d’un test rapide sur une guitare classique avec les piézo Harley Benton et K&K sur toutes les DI et les préamplis piézo du studio.
Calibrage du gain à chaque fois.

Voici le bilan :

  • Les DI actives et preamplis piézo sont plus adaptés que les DI passives.
    Celles-ci demandent plus de gain et ont un son moins ouvert.
  • Pas de différence de timbre constatée entre les DI actives et les préamplis spécifiques piézo.
  • Certains soufflent, d’autres pas.
    Le TritonAudio BigAmp piezo, la BSS AR133 et la DBX DI4 ne soufflent pas.
    Les LR Baggs, Fishman Platinium, Orchid Electronics, SCV MKII et Little labs MultiZ soufflent.

Guide complet sur les DI sur le site Projet Home Studio ici.

Les guitares acoustiques équipées en piézo ont généralement un préampli intégré et n’ont donc pas besoin de DI haute impédance.

Do it yourself

capteur-piezoelectriqueOn peut aussi fabriquer soi-même son capteur pour pas cher.
Il suffit de commander  un capteur piézo dans un magasin d’électronique (autour de 2€), souder 2 fils dessus et souder un jack à l’autre bout.
Différentes tailles de piézo sont disponibles.
Ils se présentent sous la forme de pastilles rondes allant de 12 à 50mm de diamètre.
Les fabricants donnent une fréquence de résonnance pour chaque modèle.
Elle correspond à la fréquence qui a le plus d’amplification.

Si la fabrication est extrêmement simple, obtenir un résultat satisfaisant n’est pas évident.
En effet, il y a de grandes différences de son entre les capsules piézo et il faudrait pouvoir en essayer beaucoup pour choisir celle qui convient le mieux.

Certains récupèrent les piézos de montre à quarz, de briquets (pour fabriquer un capteur sous sillet de guitare) ou des buzzer de téléphone.

Ce blog donne des conseils de fabrication.

Vidéos

voici quelques vidéos didactives :

Génération de tensions et courant après déformation et inversement

Historique, illustration des différentes applications

Arc électrique déclenché par la déformation d’un matérieau piézo

Fabrication d’un capteur piézo

 

studio-la-boite-a-meuh-yannlu-eq-500

Yannlu EQ-500 x2

Nouveauté Studio

studio-la-boite-a-meuh-yannlu-eq-500Arrivée de deux égaliseurs Yannlu EQ-500.

Egaliseurs trois bandes au format série 500, réplique des égaliseurs des consoles Harrison MR produites dans les années 80′.

Harrison

Harrison, société américaine, fabrique des consoles très haut de gamme depuis le milieu des années 70′.
Son modèle 32C est célèbre pour avoir été utilisé sur de nombreux albums dont Thriller de Mickael Jackson mais aussi Graceland de Paul Simon , ACDC, Led Zepplin, Blondie, Janet Jackson, Genesis, Supertramp etc.

La société, toujours en activité, fabrique des consoles, des modules série 500 et développe des plugins et logiciels audio.
studio-la-boite-a-meuh-yannlu-eq-500Petit historique ici sur leur site.

Universal Audio propose un plugin d’égalisation qui modélise celle de la console 32C.

Yannlu

Yannlu est un fabricant artisanal belge qui propose des répliques de préamplis et égalisations Harrison en DIY (Do It Yourself).
On peut les acheter assemblés ou en pièces à monter soi-même.

Ces deux modules ont été achetés d’occasion déjà assemblés.

Specifications du Yannlu Eq-500

Issues du site constructeur ici.

  • studio-la-boite-a-meuh-yannlu-eq-500Transformerless (not coloured, transparent, for versatile applications)
  • Proportional Q
  • High-Pass filter : 26 Hz to 2.2 kHz (12dB/oct)
  • Low frequency band : 40 Hz to 800 Hz – Bell  or Shelf mode
  • Mid frequency band : 400 Hz to 8 kHz – 3 bell modes : Narrow / Standard / Wide
  • High frequency band : 800 Hz to 15 kHz – Bell (2 widths) or Shelf mode
  • Maximum 15 dB of boost/cut gain per band (center detent on 0 dB)
  • Bi-color LED indicator for signal and clipping
  • Bypass switch on each section

Proportional Q : largeur de bande « Q » proportionnelle à la quantité de correction appliquée.
Plus elle est importante, plus la largeur de bande est étroite.

Par rapport aux premiers modèles, celui-ci a la LED de mise sous tension et une LED de présence du signal qui s’allume en vert ou orange (clip).
Apparemment, les modèles plus récents ont le choix d’une largeur de bande supplémentaire sur les bandes grave et aigue.

Utilisation

Ils seront utilisés en enregistrement  lorsqu’on voudra appliquer une correction dès la prise de son.

Il y a plusieurs écoles sur la manière d’enregistrer.
Certains ingénieurs du son / réalisateurs ne corrigent pas à la prise, particulièrement s’ils ne mixeront pas le projet derrière.
D’autres préfèrent orienter le son des prises (sans forcément faire de corrections drastiques) vers le résultat recherché, notamment quand le preneur de son est le mixeur ou travaille sous le contrôle du réalisateur / producteur.
Ces égaliseurs trouveront leur place dans ce contexte aux côtés des dix tranches de la console Tac Bullet et de l’eq/comp Emprical Labs Doc Derr.

Petit test publié sur Audiofanzine ici.

Liste complète du matériel du studio ici.

 

studio-la-boite-a-meuh-shure-u4d

2 Shure U4D + pockets U1 à vendre

Non classé

studio-la-boite-a-meuh-shure-u4dLe studio vend ses systèmes HF Shure U4D avec pockets U1:

  • 1 récepteur 2 canaux U4D mk2 r7 + 1 pocket U1 r7 + 1 pocket U1 r7 non fonctionnel
  • 1 récepteur 2 canaux U4D + 3 pockets U1

Ils sont tous dans la bande de fréquence 782-810 MHz (code MA) qui n’est plus autorisée en France.
Reportez vous à la législation du pays dans lequel vous compter l’utiliser pour vérifier si les émetteurs sont dans une bande de fréquence autorisée.

studio-la-boite-a-meuh-shure-u4dLes U4D et U4D mk2 r7 ne sont pas compatibles entre eux.

Prix : 400€ l’ensemble

Etat:

Ils ont vécu et portent de de nombreuses marques.
Un pocket U1 r7 ne fonctionne pas; il s’allume, émet une fréquence stridente à l’allumage mais n’envoie pas de son.

Le canal 1 du U4D a des problèmes d’affichage de l’écran LCD et des LED HF et audio mais il fonctionne correctement :

  • studio-la-boite-a-meuh-shure-u1l’écran LCD n’a pas de rétroéclairage
  • les LED de réception ne s’allument que sur la moitié inférieure
  • Les LED de niveau audio ne s’allument pas

Il n’y a plus de prise schuko sur le récepteur U4D, le cordon d’alimentation est branché directement à l’intérieur.

Les émetteurs pocket U1 n’ont plus la proctection de l’antenne à sa base fixée sur le boîtier,.
Cela n’a pas d’influence sur l’émission HF et sa portée.

studio-la-boite-a-meuh-shure-u1-r7Les deux récepteurs sont fournis avec chacun deux antennes et les cordons pour les reliers à l’arrière du boîtier.

Shure U4

Le Shure U4D était en son temps le modèle haut de gamme des systèmes HF Shure.
Made in USA

Liste du matériel d’occasion à vendre ici.

 

studio-la-boite-a-meuh-shure-u1-r7 studio-la-boite-a-meuh-shure-u1

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studio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21

Lafont LP-21 à vendre (préampli stéréo)

Matériel d'enregistrement d'occasion

studio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21Le studio vend son Lafont LP-21 850€.
Appareil haut de gamme aux caractéristiques impressionnantes, voir ci-dessous.

Le studio utilise maintenant presque exclusivement ses 32 préamplis Aphex 1788 et sa console Tac Bullet quand il y a besoin d’égaliseurs.
D’ailleurs, la question de garder les autres préamplis  se pose.
Pour des raisons d’ergonomie de travail et de rapidité de mise en oeuvre, notamment sur les grosses sessions live, il est plus pratique d’utiliser tous les préamplis identiques patchés par défaut plutôt que de panacher avec les différents modèles présents au studio.

studio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21L’appareil est essayable au studio.

Présentation

Lafont Audio Labs est une société française qui a conçu de grosses consoles de studio dans les années 90, certaines se retrouvant dans des studios de cinéma à Hollywood.
Puis elle a développé des modules rackables tels que ce préampli stéréo LP-21 ou le LP-22 dont le studio possédait un exemplaire jusqu’il y a peu de temps.

Elle a cessé ses activités électroniques dans les années 2000.

studio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21-preampli-1Matériel fabriqué en France.

Le Lafont LP-21 est un préampli stéréo très complet avec toutes les fonctions et réglages qu’on peut attendre d’un préampli :

  • gain ajustable jusqu’à 75 dB via deux potentiomètres dont un réglage fin et un bouton « High Gain » + 10dB.
  • Pad 20 dB
  • Visualisation du niveau sur bargraph 11 LED + 1 overload qui s’allume 9 dB en dessous du niveau de saturations (+18 dB).
  • Décodage Mid/Side possible sur trois sorties avec potentiomètres de centrage et de largeur stéréo
  • Mute par canal avec bouton sur relais
  • Filtres coupe-bas et coupe-haut avec fréquences sélectionnables qui se chevauchent activables par un bouton.
  • Inversion de phase et + 48V par canal.

Toutes les caractéristiques sont disponibles sur le site constructeur ici
C’est un préampli au son très transparent, qui ne colore pas.

Lafont-LP-21

Spécifications :

  • Gain adjustable from 0dB to 75dB
  • Output Level: +4dBu nominal, + 27dBu maximum (Balanced)
  • Signal to Noise Ratio: (EIN / 150 ohms) 128 dB
  • High Pass Filter: 35Hz to 600Hz @ 12 dB per octave
  • Low Pass Filter: 1kHz to 18kHz @ 12 dB per octave
  • Frequency Response +/- 1dB: 7Hz to 30kHz at maximum gain
  • Distortion at 1kHz: 0.001%
  • Input Impedance: 1.2kohm (constant impedance)
  • Power Requirements: 115VAC/60Hz / 220VAC/50Hz
  • Dimensions: 19″ x 1U (19″ x 1.75″ x 8.9″) / (483mm x 44.5mm x 225mm)

Liste du matériel du studio en vente d’occasion ici.

studio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21-arrierestudio-la-boite-a-meuh-lafont-lp-21-arriere

studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22

Lafont LP-22 à vendre (préamp comp noise gate)

Matériel d'enregistrement d'occasion

studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22Edit : vendu

Le studio vend son Lafont LP-22 850€.
Appareil haut de gamme aux caractéristiques impressionnantes, voir ci-dessous.

Le studio utilise maintenant presque exclusivement ses 32 préamplis Aphex 1788 et sa console Tac Bullet quand il y a besoin d’égaliseurs.
D’ailleurs, la question de garder les autres préamplis  se pose.
Pour des raisons d’ergonomie de travail et de rapidité de mise en oeuvre, notamment sur les grosses sessions live, il est plus pratique d’utiliser tous les préamplis identiques patchés par défaut plutôt que de panacher avec les différents modèles présents au studio.

L’appareil est visible à Vitry Sur Seine (94) pour le moment.

studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22Présentation

Lafont Audio Labs est une société française qui a conçu de grosses consoles de studio dans les années 90, certaines se retrouvant dans des studios de cinéma à Hollywood.
Puis elle a développé des modules rackables tels que le préampli stéréo LP-21 présent au studio et ce LP-22.

Elle a cessé ses activités électroniques dans les années 2000.

Matériel fabriqué en France.

Le Lafont LP-22 est un préampli, compresseur, limiteur, noise-gate, expandeur,déesseur.

Connectique symétrique très complète avec inserts, entrée de déclenchement pour le compresseur et le noise-gate.

Lafont lp-22 fb

 

studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22Caractéristiques

Ci-dessous, toutes les caractéristiques issues du site constructeur ici

  • 0 to 75dB gain in 2 stages.
  • Input accepts up to 25dB without clipping.
  • 20dB pad with constant impedance.
  • Phantom power and phase reverse.
  • Common mode inductive filter protects against RF interference
  • 7 LED bargraph provides PPM metering of mic output stage.
  • Overload indicator at +18dBu which.is approximately 9dB before clip (user adjustable)
  • Low-pass and High-pass filters with overlapping frequencies cover entire audio range.
  • Insert .point with bypass for external device insertion and independent use of mic preamp and dynamics sections in a mixing console via patch bay insertion.
  • studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22Dynamics section combines Compression, Limiting, De-essing, Expanding and a Noise Gate with independent side chain.
  • Fully variable Threshold, Range and Release times.
  • Threshold adjustable from -20dB to +10dB.
  • De-esser switch inserts a custom slope high pass filter in compressor side chain.
  • De-esser frequency control sweeps the band from 2kHz to 18kHz.
  • VCA controlled side chain provides transparent fades to silence.
  • Program dependent Attack time (unless « fast attack » switch is engaged).
  • Bargraph meter displays gain reduction from 0dB to -20dB.
Specifications:
  • Mic Gain: adjustable from 0dB to 75dB
  • Signal to Noise Ratio (EIN/150 ohms) 128 dB
  • studio-la-boite-a-meuh-tranche-lafont-lp-22Frequency Response +/- 1dB: 7 Hz to 30KHz
  • Distortion at 1kHz: 0.001%
  • Input Impedance: 1.2kohm (constant impedance)
  • High Pass Filter: 35Hz to 600Hz @ 12 dB per octave
  • Low Pass Filter: 1kHz to 18kHz @ 12 dB per octave
  • Compressor Threshold: -20dBu to +10dBu
  • Release Time: 0.1 sec. to 4 sec.
  • Make-up Gain: 0dB to +20dB
  • De-esser Frequency: 800Hz to 18kHz
  • Expander Threshold: -30dBu to +8dBu
  • Range: 0dB to 50dB
  • Release Time: 0.1 sec. to 4 sec.
  • Line or key input level: +4dB nominal, balanced
  • Power Requirements: 115VAC/60Hz / 220VAC/50Hz
  • Dimensions: 19″ x 1U (19″ x 1.75″ x 8.9″) / (483mm x 44.5mm x 225mm)

 

Liste du matériel du studio en vente d’occasion ici.

 

 
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