Tumnus

Overdrive et distorsion · Circuit · Argent

La Klon miniature de Wampler : le circuit de la Centaur, des diodes au germanium après un ampli op, avec une part du signal clair gardée sous la saturation. Monter le Gain retire cette part claire.

Une overdrive qui ne prend pas la place de ton ampli : elle le pousse. Gain bas, elle épaissit le son et lui donne de l’avant, avec ce petit relief dans les médiums qui fait passer une guitare dans un mix. Monte le gain et elle grogne, mais une part du son propre reste là, sous la saturation : les accords gardent leurs notes, l’attaque reste nette.

Son histoire

Tout commence à Boston avec la Klon Centaur. Bill Finnegan y travaille des années pour obtenir le son d’un ampli joué fort, qui ajoute du gain sans maquiller le timbre de la guitare. Il la vend à partir de fin 1994, la monte à la main, dans un boîtier moulé bronze orné d’un centaure armé d’une épée, le « horsie ». Pour qu’on ne la copie pas, il noie les composants dans de la résine ; ça n’empêche pas grand-chose.

Environ 8 000 exemplaires sortent en une quinzaine d’années. Les délais s’allongent à plusieurs mois, la marge est faible, et Finnegan arrête la production à la fin des années 2000. Il sort ensuite la KTR (2014), fabriquée en série, avec un seul ajout : un sélecteur bypass bufferisé / true bypass. Pendant ce temps la Centaur d’occasion devient un mythe : autour de 2 000 $ en 2019, jusqu’à 20 000 $ en 2024. Jeff Beck, John Mayer, Joe Perry, Nels Cline, Matt Schofield ou Ed O’Brien l’ont jouée.

Ce prix a fait naître des dizaines de « klones ». Celui de Wampler s’appelle Tumnus : un format mini en octobre 2015, puis la Tumnus Deluxe en novembre 2017, qui ajoute des Basses et des Médiums réglables et un mode « Hot ». En 2023 et 2024 viennent des versions au germanium.

La variante que tu joues

C’est le circuit de la Klon Centaur, celui que la Tumnus reproduit. Il a été écrit à la main d’après le schéma relevé par ElectroSmash, tel que J. Chowdhury l’a repris dans son article de 2020, et vérifié sur la simulation de l’étage de gain de cet article. C’est un relevé fait par d’autres, pas un document de Finnegan.

Trois boutons, ceux de la Centaur : Gain, Treble et Output. Le Gain est le double potentiomètre de l’original : une moitié règle le gain de l’étage qui sature, l’autre retire le son propre à mesure que le gain monte. Les Basses, les Médiums et le mode Hot de la Tumnus Deluxe ne sont pas dans ce circuit.

Dans la bibliothèque, elle s’appelle Tumnus, avec les overdrives. Les captures de la Tumnus Deluxe ne sont pas livrées avec l’app : elles ne sont pas à nous.

Ce qui n’est pas la pédale :

• l’alimentation. La pédale fabrique 16,2 V et −8,6 V à partir de 9 V avec une pompe de charge, et 4,5 V avec un diviseur ; ici ce sont des sources idéales ;
• les amplis op, un macro-modèle aux chiffres d’un TL072 ;
• les diodes, des 1N34A : celles de la pédale sont un germanium que personne n’a identifié ;
• le footswitch, figé sur effet actif. Le chemin de bypass reste branché, comme dans la pédale.

Le circuit

Une ligne par composant : son nom, les nœuds où il est branché, sa valeur (1e4 vaut 10 kΩ, 1e-7 vaut 100 nF). Une ligne P est un potentiomètre (ses deux extrémités puis le curseur entre les deux), et gang=Gain lie les deux moitiés du Gain au même bouton. Les X sont les amplis op, décrits à la fin.

Klon Centaur
* Written by hand for robine-spice from the schematic drawn by ElectroSmash
* ("Klon Centaur Analysis", electrosmash.com), as reproduced in J. Chowdhury,
* "A Comparison of Virtual Analog Modelling Techniques for Desktop and
* Embedded Implementations" (2020), and checked against the LTspice gain
* stage of that paper (github.com/jatinchowdhury18/KlonCentaur). Component
* names are the schematic's. It is a tracing of the pedal by others, not a
* document of its maker, and no pedal was measured for this netlist.
* What is not the pedal:
*   - the supply. The pedal makes 16.2 V and -8.6 V from 9 V with a charge
*     pump and 4.5 V with a divider; here the four are ideal sources;
*   - the op-amps, which are the macro-model the converted netlists use,
*     with a TL072's figures (3 MHz, 200 V/mV);
*   - the diodes, which are the 1N34A of the Distortion +, LiveSPICE's
*     model. The pedal's are an unidentified germanium type;
*   - the footswitch, frozen with the effect on. The bypass path stays, as
*     it does in the pedal: it loads the buffer and reaches the output
*     through R243.
* Gain is the pedal's dual potentiometer: one half sets the gain of the
* clipping stage, the other takes the clean signal away as the gain rises.
Vin in 0 DC 0

* Input buffer.
R1 in u1ap.c 1e4
C1 u1ap.c u1ap 1e-7
R2 u1ap bias 1e6
XU1A u1ap buf buf v9 0 opamp_tl072

* Bypass path.
C2 buf bypass.c 4.7e-6
R3 bypass.c 0 1e5
R4 bypass.c bypass 5.6e2
R243 bypass out 6.8e4

* Gain stage. PGainA has its wiper on the bias: what is above it shunts
* the input, what is below it is in the feedback leg.
C3 buf gain.in 1e-7
R6 gain.in u1bp 1e4
C5 gain.in u1bp 6.8e-8
PGainA leg bias u1bp 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Gain
R10 leg leg.b 2e3
R11 leg.b u1bn 1.5e4
C7 leg.b u1bn 8.2e-8
R12 u1bn u1bo 4.22e5
C8 u1bn u1bo 3.9e-10
XU1B u1bp u1bn u1bo v9 0 opamp_tl072
C9 u1bo clip.c 1e-6
R13 clip.c clip 1e3
D2 0 clip d_1n34a
D3 clip 0 d_1n34a
C10 clip clipped 1e-6
R16 clipped sum 4.7e4

* Clean path around the gain stage (ElectroSmash's "network 1").
R7 gain.in around 1.5e3
C16 around 0 1e-6
R19 around sum 1.5e4

* Clean path through the other half of Gain ("network 2").
R5 buf clean 5.1e3
C4 buf clean 6.8e-8
R8 clean bias 1.5e3
C6 clean clean.c 3.9e-7
R9 clean.c bias 1e3
PGainB bias blend clean 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Gain
C11 clipped blend.c 2.2e-9
R15 blend.c blend 2.2e4
R17 sum blend 2.7e4
C12 sum blend.d 2.7e-8
R18 blend.d blend 1.2e4

* Summing amplifier.
R20 sum summed 3.92e5
C13 sum summed 8.2e-10
XU2A bias sum summed vpos vneg opamp_tl072

* Treble.
R22 summed u2bn 1e5
R24 u2bn toned 1e5
R21 summed treble.a 1.8e3
PTreble treble.a treble.w treble.b 1e4 taper=lin pos=0.5
R23 treble.b toned 4.7e3
C14 treble.w u2bn 3.9e-9
XU2B bias u2bn toned vpos vneg opamp_tl072

* Output.
C15 toned level.c 4.7e-6
R25 level.c level 5.6e2
POutput level out 0 1e4 taper=lin pos=0.5
R28 out 0 1e5

Vbias bias 0 DC 4.5
V9 v9 0 DC 9
Vpos vpos 0 DC 16.2
Vneg vneg 0 DC -8.6

.subckt opamp_tl072 inp inn out vcc vee
Rin inp inn 1e12
Ggain 0 stage inp inn 2e2
Rstage stage 0 1e3
Cstage stage 0 1.0610329539459689e-5
Vhigh vcc top DC 2
Dhigh stage top opamp_clamp
Vlow bottom vee DC 2
Dlow bottom stage opamp_clamp
Gout 0 out stage out 1e-2
.ends
.model d_1n34a D(IS=2e-7 N=1.3e0)
.model opamp_clamp D(IS=8e-16 N=1)
.input Vin
.output out

Mesurée face à

Huit captures d’une Wampler Tumnus Deluxe faites par outmodedelectronics, en mode Normal, Treble à 5, Level à 6, et le Gain de 2 à 10. Basses et Médiums sont à midi : Wampler indique qu’à midi ils ne font rien, ce qui rend la Deluxe comparable au circuit de la Centaur. Ces captures nous ont été confiées sans licence de diffusion : on les nomme, on ne les partage pas.

Le niveau d’entrée est celui que les captures enregistrent : 11,5 dBu, soit 4,12 V crête.

Sa note

Argent, score 70. Le calcul est juste (il suit ngspice à −52,8 dB à 48 kHz, −76,8 dB à 192 kHz), ses trois boutons se comportent bien, et il est proche de la vraie pédale sur une prise de guitare :

À Gain 5, 6 et 10, la réponse et la compression tombent à un dB près de la pédale capturée. La saturation est bien celle d’un germanium : une paire de diodes silicium comprimerait environ 6 dB plus tard.

Six réglages sont proches (Gain 3, 4, 5, 6, 7 et 10), assez pour le platine ; c’est le score qui retient la médaille à l’argent, et ce qui le retient à 70, ce sont Gain 2 et Gain 8. Ce n’est pas le circuit : le bouton de Gain de la Tumnus ne suit pas la même loi que celui de la Centaur à ces positions (à Gain 2, le circuit réglé un cran plus bas retrouve à la fois la compression et les aigus de la capture ; à Gain 8, la capture se comporte comme le circuit au gain maximum, avec trois réglages d’EQ différents). C’est le potentiomètre de la pédale mesurée, pas un défaut du modèle, et on n’a donc rien changé au circuit. Reste un détail : à fort niveau, les captures montrent des harmoniques paires vers −35 dB que le circuit, symétrique, ne produit pas ; c’est dans la marge d’erreur des captures.

Sources : Klon Centaur (Wikipédia), Klon Centaur Analysis (ElectroSmash), J. Chowdhury, KlonCentaur, GuitarPedalX, la famille Tumnus.