Transistors au germanium de récupération

Un jour, en faisant des fouilles dans un grenier familial, j’eus la chance de tomber sur une radio qui portait le nom de « 9 transistors« . Je m’empressai de demander à son propriétaire qui n’en avait que faire de me la concéder. Ce fut chose faite. J’ouvris alors la bête et découvrit à ma grande stupeur que les 9 transistors étaient des transistors au germanium…

Récupérer de vieux transistors au germanium est une aubaine, ce sont des composants qui étaient utilisés dans les années 60-70 dans certaines pédales d’effet, en particulier les effets de type boost ou fuzz (le son de Jimi Hendrix, Jimmy Page…).

Que peut-on fabriquer avec des transistors au germanium de récupération, pour peu qu’ils fonctionnent bien sûr ? Et bien un boost par exemple, qui permet d’augmenter le volume de la guitare tout en lui ajoutant une coloration caractéristique du germanium.

Ou alors un boost dans les aigus (treble boost en anglais) comme une Range Master. On peut aussi envisager de fabriquer une fuzz comme la Fuzz Face, même si là il faudra que les transistors, en plus de fonctionner aient des caractéristiques assez strictes au niveau de leur gain et de leur courant de fuite (leakage current en anglais) [1].

Avec ces transistors j’ai tenté de fabriquer un boost et une Range Master, ça sonne monstrueux ! Et c’est ce que je veux vous montrer ici en testant les transistors avec un circuit très simple.

Ce circuit est simple car il n’y a qu’un seul transistor, contrairement à la Fuzz Face qui en a 2 ou la Tone Bender qui est une autre pédale de fuzz avec 3 transistors au germanium.

1 Différence entre germanium et silicium

1.1 Au niveau physique

Mais qu’est-ce que le germanium ?

C’est un élément chimique comme l’oxygène ou le fer, ou bien d’autres. Sauf que sous forme solide il a la propriété de conduire le courant. Pas aussi bien qu’un métal, mais beaucoup mieux qu’un isolant.

On appelle ce genre de matériau un semi-conducteur. Le germanium a pour symbole Ge et il occupe la colonne numéro IV dans le tableau périodique des éléments de Mendeleïev :

L’effet transistor a été découvert en 1948 dans du germanium (par Bardeen, Schokley et Brattain) [2]. Les premiers transistors étaient donc au germanium et c’est pour cela qu’on les trouve dans les premières pédales d’effet.

Cependant pour des raisons d’instabilité, la technologie des transistors au germanium est devenue obsolète et a laissé place à la technologie du silicium, plus fiable. De plus, le silicium a des propriétés électroniques semblables au germanium. En effet, le silicium appartient également au groupe IV, c’est donc aussi un semi-conducteur.

1.2 Propriétés sonores

Comme je disais les propriétés électroniques du germanium et du silicium sont semblables, mais elles sont suffisamment différentes pour obtenir des différences de son notables pour un même circuit.

Le germanium est souvent qualifié de « crémeux » et de « chaleureux » et le silicium de « propre » et « froid ».

Soit. Tout est question de goût. Et de conception de circuit bien entendu !

Vous trouverez dans la référence [3] une description très intéressante du son des transistors au germanium et du pourquoi ils sonnent comme cela.

2 Les transistors au germanium récupérés

J’ai pu récupérer des AC128, AC126, 2SA324, AF116 et 2SA440. Ces derniers étant malheureusement HS, j’ai testé les 4 premiers :

Voici le schéma électrique que j’ai concocté pour faire le test :

Quelques commentaires sur le schéma :

• de part les choix des condensateurs et des résistances, il ne favorise pas spécialement les fréquences basses (les graves). En fait j’ai surtout cherché à avoir un circuit qui fonctionne bien pour les 4 transistors, en particulier qui permette de bien les polariser. Par là je veux dire que je cherche un son rond, crunchy, mais pas de son d’abeilles ni autres animal.

• J’ai laissé le trimpot de 500 kohms, au cas où vous voudriez essayer ce circuit avec un de vos transistors. En le réglant sur environ 300 kohms, tous les transistors ont bien fonctionné pour moi.

• Attention, on alimente en -9V car ce sont des transistors bipolaires de type PNP ! Cela signifie que l’émetteur doit être à un potentiel plus grand que le collecteur. En fait en pratique on alimente comme toujours en +9V. Il suffit juste d’appliquer les +9V sur le symbole de masse de la résistance d’émetteur (et sur celui du condensateur de 470 uF si vous en mettez un). Et on met à la masse là où c’est écrit « -9V ». Les jacks d’entrée, de sortie et le potentiomètre de sortie restent référencés par rapport au 0V, donc la masse de notre chaîne audio.

J’ai déjà décrit plusieurs fois sur ce blog comment monter un circuit sur plaque de prototypage, donc je n’y reviens pas (vous trouverez ça ici par exemple). Pour identifier les pattes, on peut utiliser la méthode que je décris ici, ou on peut utiliser un petit testeur de composants à 20 euros (lien affilié).

3 Test sonore des transistors au germanium : petites improvisations

J’ai monté le circuit sur plaque de prototypage, et je vous présente ici le son que j’ai obtenu. Je n’ai rien retouché sur le son en post-production, c’est-à-dire pas d’EQ ni reverbe additionnelle.

J’ai enregistré avec un Blues Junior, sur lequel j’ai mis un peu de reverbe. Le potentiomètre de volume de la guitare est toujours au maximum, sauf sur un exemple (voir plus loin).

Voici d’abord mon son clair :

Le AC128 est super connu dans le domaine des pédales d’effet, c’est le 1er que j’ai testé !

Ça sonne monstrueux, c’est légèrement saturé et mordant comme j’aime. Voici le test du AC126 :

Ça sonne très bien aussi ! Il y a plus de grain, ça sature plus. Plus d’aigus aussi peut-être (trop ?). Voyons le 2SA324 :

Pas mal non plus ! Au début, je joue avec le potentiomètre de volume de la guitare assez bas. Puis je le monte ce qui explique l’apparition de la saturation. Et pour finir le AF116 :

Y a plus de souffle, sinon ça sonne très bien.

De manière générale, on obtient bien un boost, c’est à dire que le volume est plus fort avec le boost que sans. Donc ça c’est bon ! 🙂

Certain transistors saturent plus que d’autres. Je trouve que le AC128 sonne mieux, mais je dois dire que j’ai optimisé le circuit pour lui. Les autres transistors sonnent plus aigu, mais en modifiant un peu le circuit on pourra les mettre plus à leur avantage.

En tout cas j’espère que cet article vous inspirera et vous incitera à chercher dans les vides greniers, vous pourrez certainement faire de bonnes trouvailles et vous fabriquer ce circuit qui fera chanter votre guitare !

Si vous avez aimé cet article n’hésitez pas à le partager !

Références :
[1] http://www.geofex.com/article_folders/fuzzface/fffram.htm
[2] https://fr.wikipedia.org/wiki/Germanium
[3] http://guitarpoppa.com/son-du-germanium/