Vumètre audio à 4 LED : schéma du pauvre

Le vumètre du pauvre est le schéma le plus simple et le plus économique d'un petit vumètre pour allumer quelques LED en fonction du niveau de puissance aux bornes d'un haut-parleur.

Ce vumètre du pauvre est fait sans alimentation et est sans doute le plus simple au monde : une diode, un condensateur et quelques résistances ! Le fonctionnement astucieux permet une réalisation ultra économique qu'on dévoile ci-dessous.

Schéma du vumètre audio du pauvre à 4 LED

Le vumètre se branche en parallèle avec un haut parleur, c'est-à-dire derrière l'ampli ou la haut parleur, selon le goût de chacun.

Schéma du vumètre audio à 4 LED

Fonctionnement du vumètre audio à 4 LED "du pauvre"

La tension alternative en sortie d'ampli alimente le haut parleur et le vumètre audio. D1 redresse la tension, R1 limite le courant de charge de C1. La tension aux bornes de C1 est donc à peu près la valeur crête de la tension aux bornes du haut parleur.

Tout repose sur les résistances R2 à R5. La tension aux bornes de C1 peut monter jusqu'à 50V (continus) pour un ampli de 200 W efficaces à 8 Ohms.

R2 limite le courant dans les LED du vumètre audio. Imaginons, pour le raisonnement, qu'on augmente progressivement la tension aux bornes de C1 à partir de zéro. Supposons que la tension de seuil des LED est de 1.6V.

L'astuce de ce vumètre audio consiste à utiliser la tension de seuil des LED et un jeu de résistances en parallèle avec chaque LED.

1ère LED du vumètre audio

Dès que la tension aux bornes de C1 atteint 1,6 V, LD4 entre en conduction avec comme résistance série R2+R3+R4+R5. La tension aux bornes de R3, R4 et R5 est encore trop faible pour permettre la conduction des autres LED.

Schéma équivalent du vumètre lorsque la 1ère LED est allumée

2ème LED du vumètre audio

Si on augmente la tension aux bornes de C1, le courant augmente dans LD4 et les résistances. La tension aux bornes de R5 va devenir suffisante pour atteindre 1,6 V et permettre à LD3 d'entrer en conduction. LD3 commence à briller.

Pour qu'il y ait 1,6 V aux bornes de R5, il faut 1,07 mA, donc 7,7 V aux bornes de l'ensemble en série R2 à R5. La tension aux bornes de C1 doit donc être d'au moins 7,7 + 1,6 = 9,3 V pour que la 2ème LED LD3 commence à briller.

Schéma équivalent du vumètre lorsque les deux premières LED sont allumées

3ème LED du vumètre audio

Si on augmente encore la tension aux bornes de C1, le courant augmente dans R2, R3 et R4. La tension aux bornes de R4 va devenir suffisante pour atteindre 1,6 V et permettre à LD2 d'entrer en conduction. Lorsque la tension aux bornes de C1 atteint 19 V, LD2 commence à briller.

4ème LED du vumètre audio

Même principe. Il faut au moins 4,8 mA dans R3, soit 37 V aux bornes de C1. On obtient cette tension avec une tension de 30 V efficaces environ (tenir compte de la perte dans D1 et R1).

Puissance de l'ampli et choix de R2

Avec les valeurs de composants du schéma, le vumètre est prévu pour un ampli de 110 W efficaces minimum à 8 Ohms. Pour que la LED rouge s'allume suffisamment, un ampli de 150 ou 200 W efficaces sera adapté. Pour des amplis moins puissants, il faut diminuer R2. En divisant R2 par 2, le vumètre sera adapté à un ampli 4 fois moins puissant. L'ampli doit tout de même fournir au moins 20 W pour que le vumètre soit intéressant.

Attention à la puissance dissipée par R2. Un modèle 1 W fera l'affaire dans la plupart des cas. Avec R2 = 4,7k / 1 W, le vumètre peut accepter 40 V efficaces en entrée (56 V crête), soit 200 W à 8 Ohms.

Choix des LED du vumètre et luminosité

Il faut des LED haute luminosité ("Superbright") pour ce vumètre, étant donné les faibles courants de LED (5 mA max).

Exemple de LED 5mm haute luminosité pour le vumètre

Lorsque la tension d'entrée du vumètre (sortie d'ampli) varie, le courant dans les LED varie aussi. Pour un vumètre aussi simple, on ne peut pas exiger que la luminosité soit constante une fois la LED allumée...

Condensateur du vumètre

C1 lisse la tension redressée simple alternance. La constante de temps R2.C1 doit être de l'ordre de 0,1 s pour une bonne visibilité et une bonne réactivité du vumètre audio.

Exemple de condensateur pour le vumètre

Un modèle 50 V convient pour un ampli de puissance jusqu'à 100 W. Un modèle 63 V convient pour un ampli de puissance jusqu'à 150 W. Un modèle 100 V convient pour un ampli de puissance jusqu'à 40 0W.

Avantages de ce vumètre audio à LED

• ultra simple, ultra économique, d'où son nom "vumètre du pauvre"
• pas d'alimentation
• se branche sur l'enceinte ou l'ampli, au choix

Limites de ce vumètre audio à LED

• luminosité des LED variable avec la musique
• incompatible avec des amplis de moins de 20W