Schéma vumètre à LED avec micro électret

Pour réaliser un appareil qui réagit au son en allumant des LED, on peut réaliser un vumètre à LED avec un micro incorporé. Cet article présente le schéma d’un vumètre à LED avec micro électret pour détection musicale, sonore ou vocale. Le montage s’alimente en 5V et ne fait appel qu’à des composants standard. Les LED sont au choix.

Voici le schéma du vumètre à LED piloté par un micro.

Schéma du vumètre à LED piloté par un micro électret

Voici le schéma du vumètre à LED et micro électret :

Schéma du vumètre à LED : commande par micro électret

Fonctionnement du vumètre à LED

R1 et C1 lisse la tension d’alimentation 5 V. La résistance R2 est associée au micro électret pour l’alimenter. C2 est un condensateur de liaison qui supprime la composante continue. L’ampli op U1 est monté en inverseur.

Branchement du micro électret vers l’ampli op

Il est possible de se passer de la résistance en série avec C2. La résistance équivalente en série avec C2 est en fait l’ensemble R2 // résistance dynamique du micro (valeur élevée) et vaut donc un peu moins de 10 kOhms.

Création de la tension continue variable pour le vumètre

Le but étant de créer une tension continue variable dépendant du niveau sonore, l’alimentation +5 V (non symétrique) ne permet pas à l’ampli op de créer une tension négative. L’astuce consiste à ne pas alimenter l’ampli op par une tension négative (-5 V). La tension à sa sortie est donc un signal redressé simple alternance (disons que l’alternance négative sature à 0 V au lieu de descendre à des tensions négatives). Cela fonctionne bien avec le LM358 dont la tension de sortie et la dynamique d’entrée de mode commun descendent à jusqu’à l’alimentation négative. Sa valeur moyenne est non nulle. R3, R4 et C3 lissent la tension pour la rendre exploitable par un vumètre à LED basé sur une série de comparateurs.

Constante de temps et réactivité du vumètre à LED et micro

Le temps de réponse du vumètre est proportionnel à C3. Si C3 est trop faible, les LED bougeront trop vite. Si C3 est trop grand, la position du vumètre variera trop lentement, mais c’est au goût de chacun

Détecteur de crête du vumètre

R4 permet d’éviter au vumètre de faire détecteur de crête. En effet, avec R3 seule, C3 met du temps à se décharger (l’ampli op saturant au niveau bas et son transistor interne étant à la limite de la conduction pour un Vce de quelques mV seulement). C’est R4 qui assure la décharge rapide de C3.

On peut choisir un peu n’importe quelle valeur entre 1 k et 10 k, les 2,2 k ne sont qu’un exemple.

Le vumètre à LED est basé sur des comparateurs ayant une dynamique d’entrée s’étendant jusqu’à l’alimentation négative (ici 0V). Autrement dit, le comparateur doit être capable de travailler avec des tensions proches de son alimentation négative. Le LM358 est très adapté. Il ne faut pas utiliser de TL072 ou équivalent.

Comparateurs du vumètre

Sur le schéma, il s’agit des comparateurs dont les sorties sont V1, V2, …, V8.

Le pont diviseur de résistances R5 à R13 est étagé de façon approximativement exponentielle. Ce vumètre est prévu sur une échelle logarithmique par décibels (comme le LM3915). R5 fixe le premier seuil.

R13 définit la sensibilité globale en jouant sur tous les seuils à la fois, mais toutes proportions gardées.On peut augmenter R13 jusqu’à 470k pour rendre le vumètre à LED plus sensible. Au delà, V1 risque de rester tout le temps allumé.

De même, le premier seuil défini par R5 peut être ajusté. Si R5 est trop faible, V1 risque de rester allumé tout le temps aussi.

Réalisation d’un vumètre à LED avec micro électret

Ci dessous, un exemple de réalisation de vumètre à 8 LED de puissance (3 Watts) pilotées par des transistors. La détection musicale se fait par un micro électret. Les transistors BC337 pilotent les LED de puissance que l’ampli op seul ne peut pas piloter (pas assez de courant). Les LED sont montées en série avec des résistances de 2,2 Ohms 3 W. Le courant qui passe dans les LED est d’environ 500 à 600 mA. Quelques photos du vumètre avec 8 LED 3 Watts :

Réalisation de vumètre à 8 LED de puissance (3 Watts)

Réalisation de vumètre à 8 LED de puissance (suite)

Les transistors sont des BC337.

Détail sur les LED de puissance