ATTENUATEUR LOGARITHMIQUE A 6 VOIES
Projet publié dans la revue Electronique Pratique n° 314 de mars 2007 sous le titre: "Atténuateur 6 voies" 
Cet atténuateur à 12 pas présente la même courbe d’atténuation qu’un potentiomètre logarithmique et est destiné à équiper tout équipement audio multivoies. Il remplace avantageusement les potentiomètres à 6 voies difficiles à trouver sur le marché du hobby et d’un prix rédhibitoire. Il est présenté sous forme d’une carte imprimée comportant tous les éléments et peut être monté tel-quel dans un boîtier ou être intégré dans une réalisation audiophile. L’écart d’atténuation entre les voies est nul à la différence des potentiomètres dont l’écart peut atteindre 20 %.
LA FONCTION LOGARITHMIQUE
Pourquoi utiliser en audio une atténuation logarithmique pour régler le volume d’écoute ?
Le son que nous percevons au niveau de l’oreille est le résultat d’une variation instantanée de la pression atmosphérique. Ce différentiel de pression peut atteindre des amplitudes considérables. La pression acoustique, mesurée en ‘’Pascal’’ correspondant à la plus petite pression à laquelle l'oreille humaine est sensible, vaut : P0 = 0,00002 , soit Pa = 2.10 − 5 Pa . A l'opposé, le seuil de la douleur correspond à une pression Pmax de 20 Pa. Vu la grande différence (facteur 106) entre ces deux extrémités, il est difficile de se représenter le niveau d'un son sur une échelle linéaire, on passe alors à une définition logarithmique comme montré en figure 1 (Source: Brüel & Kjaer).
Pour compliquer le tout, l’oreille présente une sensibilité variable en fonction de la fréquence émise, mais aussi en fonction de la puissance émise (figure 2). C’est pourquoi en mesure acoustique on introduira la notion de pondération du bruit. Mais ceci n’est pas l’objet d’un système amplificateur / atténuateur qui doit seulement restituer le signal au niveau souhaité mais sans altération aucune de son contenu.
Très tôt sur le marché, les amplificateurs ont été équipés de contrôle de ‘’Volume ‘’ à progression logarithmique. Si on considère en figure 3, la courbe de progression ‘’Z’’ du volume en fonction de l’angle de rotation du curseur, on s’aperçoit directement que la progression n’est pas de logarithmique, mais exponentielle. Rassurez-vous ceci n’est qu’une question de point de vue: la relation logarithme – exposant est liée par la fonction a=10log a .
En conséquence: si on considère l’échelle de Richter qui caractérise l’amplitude des séismes, vue du maximum, la décroissance des amplitudes est logarithmique, alors que vue d’en bas, la croissance est bien exponentielle. Par contre, pour des raisons de facilité de fabrication des potentiomètres logarithmiques, la progression du premier tiers se compose d’une droite, suivie d’une courbe probablement quadratique pour terminer au dernier tiers par une autre droite.
En conclusion, le potentiomètre logarithmique, qui est exponentiel, ne présente que de loin une progression conforme à la dite fonction mathématique. L’écart par rapport à la fonction est de l’ordre de 3 décibels, mais c’est sans influence pratique, puisque le réglage du volume est fixé par la main de l’auditeur.
LE SCHEMA
Schéma de l’atténuateur
L’utilisation d’un combinateur à galette à 12 contacts et d’une banque de résistances va nous permettre d’obtenir une progression logarithmique, ou du moins identique à celle d’un potentiomètre dit ‘’logarithmique’’. Le schéma présenté en figure 4 nous donne les valeurs des 10 résistances R1 à R11 associées à l’atténuation que nous montre la figure 5. La résistance R12 de 470 kΩ évite de laisser le curseur flottant lors du passage entre deux positions. Le tableau en figure 6 reprend le calcul des résistances. Le choix des résistances dans la série E96 nous donne une réponse conforme à 0,1 dB et la série E24 à 0,5 dB ce qui est encore largement supérieur à la précision du potentiomètre. La progression du volume en 12 pas peut sembler un peu frustre, et s’accommoderait bien d’une progression en 24 pas. Le coût d’un commutateur à 24 suit lui aussi une progression exponentielle. Toutefois à l’usage ceci ne semble pas présenter de réel problème de confort de réglage. Le seuil minimum d’une détection de variation de signal à 1000 Hz est de l’ordre de 3 dB pour une oreille ‘’standard’’ et s’élève à 5 dB pour une différence acquise, (figure 7 - Extrait de la brochure ‘’Sound Measurement’’ de Brüel & Kjaer).
MISE EN ŒUVRE
Le choix s’est porté sur l’utilisation d’un combinateur modulable composé d’un mécanisme à 12 positions auquel on peut ajouter autant de galettes que souhaité. 
Typon à l’échelle 1
Le circuit imprimé de dimensions 109 x 154 mm est étudié pour un système à 6 voies.La mise en œuvre ne pose aucun problème. Les résistances sont placées en premier lieu, suivies par les pontages. On soudera ensuite le mécanisme de tête. Les 5 galettes sont pré-enfilées sur l’axe et soudées. On s’assurera que la position de chaque curseur est identique. Les 5 galettes sont tournées de 180 degrés par rapport à la galette du mécanisme. C’est pourquoi la position des résistances est différente sur la galette de tête. Les socles RCA sont soudés en dernier lieu. La carte peut être intégrée dans une réalisation audio à 6 voies, il suffit pour cela de repiquer le signal aux sorties (sur R12) à droite de la carte.
Liste des composants
En conclusion:
Cet atténuateur mis en service depuis un an répond parfaitement au besoin. Le confort du réglage de volume, bien que ne comportant que 12 pas n’est pas remis en question. Il n’y a pas d’inconfort d’écoute entre deux positions dont l’une serait trop faible et l’autre trop forte. Le tracking entre les 6 sections est parfait. C’est une alternative aux potentiomètres multi-sections.
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Récapitulatif des photos (Haute définition)
