Analog Delay

Delay et reverb · Circuit · Bronze

Des répétitions qui s’assombrissent à chaque passage, et qui saturent au lieu de grossir quand on les pousse au-delà de l’unité.

Des échos qui restent derrière ton jeu au lieu de se poser dessus. Chaque répétition revient un peu plus sombre et plus douce que la précédente, si bien qu’une phrase s’éteint dans un flou chaud plutôt qu’en une rangée de copies exactes. Court et unique, c’est un slapback qui rend vivant un ampli trop sec ; plus long, avec quelques répétitions, il remplit l’espace entre les phrases. Pousse Repeat presque à fond et les échos cessent de s’éteindre : ils s’empilent, saturent et sonnent tout seuls, et tourner Time les fait alors glisser vers le haut ou vers le bas.

Son histoire

Il n’y a pas une pédale derrière : c’est le delay analogique comme famille. Avant lui, un écho, c’était le plus souvent de la bande : une boucle enregistrée et relue par une machine, avec un moteur, des têtes et une bande à changer. En 1969, F. Sangster et K. Teer, aux laboratoires de recherche de Philips, aux Pays-Bas, mettent au point le circuit à transfert de charges (bucket-brigade device, la « chaîne de seaux ») : une ligne à retard sur une puce, qui passe le signal d’étage en étage, comme une file de gens se passe des seaux. Pas de bande, pas de moteur. Le signal y est échantillonné, il faut donc le filtrer par un passe-bas à l’entrée et à la sortie, et dans un delay qui se réinjecte, chaque répétition repasse par ces filtres : elle revient plus sombre à chaque fois.

La Memory Man d’Electro-Harmonix (1976) est l’une des premières pédales de delay construites dessus. Elle a connu plusieurs versions, dont la Deluxe Memory Man, qui ajoute un sélecteur chorus et vibrato. The Edge a enregistré « I Will Follow » et « Sunday Bloody Sunday » de U2 avec une Memory Man. La DM-2 de Boss suit en 1981. Les delays numériques les ont ensuite largement remplacées, avec des répétitions propres ; ce sont les répétitions qui s’assombrissent que cette pédale garde.

La variante que tu joues

L’Analog Delay est écrit pour Robine Studio : l’architecture que partagent tous les delays à transfert de charges, pas la copie de l’un d’eux. La place de la puce est prise par une ligne à retard idéale, et ce qui donne leur son à ces pédales est autour de la puce, donc c’est du circuit ici :

• un passe-bas avant la ligne et un autre après (du second ordre, 3,4 kHz), si bien que chaque répétition est plus sombre que la précédente ;
• un limiteur à diodes sur ce qui sort de la ligne, à environ 2 V de part et d’autre, si bien que les répétitions poussées au-delà de l’unité saturent au lieu de grossir sans fin ;
• Time, de 30 à 600 ms, géométrique le long du bouton (181 ms à 0,6). Tourné pendant que les répétitions sonnent, il glisse au lieu de sauter, et fait glisser leur hauteur au passage ;
• Repeat renvoie les répétitions limitées et filtrées dans la ligne, jusqu’à un gain de boucle de 1,1 : dans le dernier dixième de sa course, les répétitions cessent de s’éteindre et montent jusqu’au limiteur ;
• Mix va de la guitare sèche seule (0) aux répétitions seules (1).

Ce qu’il n’est pas :

• une pédale en particulier : ni Memory Man, ni DM-2, seulement ce qu’elles ont en commun ;
• une puce : le bruit d’horloge du transfert de charges et son repliement ne sont pas modélisés, pas plus que le compandeur que certains delays mettent autour de la puce pour en réduire le souffle ; la ligne est propre ;
• ses buffers, qui sont idéaux, comme l’étage de sommation ;
• stéréo : il est mono.

Pour commencer

• Slapback : Time vers 0,35 (environ 85 ms), Repeat à 0, Mix à 0,4. Un seul écho, juste derrière la note.
• Derrière un solo : Time vers 0,7 (environ 245 ms), Repeat vers 0,5, Mix à 0,3. Quelques répétitions, chacune plus sombre, sous la phrase suivante.
• L’emballement : Repeat à 0,95 ou plus, puis tourne Time lentement. Les répétitions tiennent, saturent sur le limiteur et glissent en hauteur pendant que le temps glisse. Redescends Repeat pour les laisser mourir.

Le circuit

Une ligne par composant : son nom, les nœuds où il est branché, sa valeur (1e4 vaut 10 kΩ, 6.8e-9 vaut 6,8 nF, 30m vaut 30 ms). Une ligne E est un amplificateur idéal (sa sortie, son entrée, son gain) : Esum, avec un gain d’un million, est un ampli op, et les autres sont des buffers. Une ligne P est un potentiomètre (ses deux extrémités puis le curseur). Une ligne D est une diode, son .model à la fin. Une ligne n’est pas un composant qu’on pourrait acheter : ATime est la ligne à retard, qui rend plus tard entre line et 0 ce qu’elle reçoit entre pre et 0. Son temps est réglé par le bouton Time entre min et max, de façon géométrique.

Robine analog delay
* Written for robine-spice. Not a model of a particular pedal: the
* architecture every bucket-brigade delay shares, with an ideal delay line
* where the chip would be. What gives those pedals their sound is around the
* chip, and that is circuit here:
*   - a second-order low-pass before the line and another after it (3.4 kHz),
*     so every repeat is darker than the one before;
*   - a diode limiter on what comes out of the line (about +/-2 V), so
*     repeats pushed past unity saturate and self-oscillate instead of
*     growing without end;
*   - Repeat feeds the limited, filtered signal back to the input of the line,
*     up to a loop gain of 1.1.
* Controls: Time (30 to 600 ms), Repeat, Mix (0 dry, 1 wet).
* Not modelled: the chip's clock noise and aliasing, and the compander.
* Buffers and the summing stage are ideal and run around 0 V.
Vin in 0 DC 0
Rin in 0 1e6
Ebuffer dry 0 in 0 1

* Inverting sum of the dry signal and the feedback.
Rdry dry sumin 1e4
Rfeedback feedback sumin 1e4
Rsum sum sumin 1e4
Esum sum 0 0 sumin 1e6

* Low-pass before the line (Sallen-Key, Butterworth, 3.4 kHz).
R1 sum f1 1e4
R2 f1 f2 1e4
C1 f1 pre 6.8e-9
C2 f2 0 3.3e-9
Epre pre 0 f2 0 1

ATime line 0 pre 0 min=30m max=600m pos=0.6

* Low-pass after the line, same again.
R3 line g1 1e4
R4 g1 g2 1e4
C3 g1 post 6.8e-9
C4 g2 0 3.3e-9
Epost post 0 g2 0 1

* Limiter: a quarter of the signal across a diode pair, then four times back,
* inverted to undo the inversion of the summing stage.
Epad pad 0 post 0 0.25
Rlimit pad limited 4.7e3
D1 limited 0 d1n914
D2 0 limited d1n914
Ewet wet 0 limited 0 -4

PRepeat wet repeat 0 1e5 taper=lin pos=0.45
Efeedback feedback 0 repeat 0 1.1

PMix wet out dry 5e4 taper=lin pos=0.4
Rload out 0 1e6
.model d1n914 D(IS=2.52n N=1.752)
.input Vin
.output out

Mesurée face à

Aucun vrai delay : il n’y a pas de pédale qu’il prétend être, et une capture (NAM) ne peut pas tenir un écho d’un cinquième de seconde. Il est mesuré face à ngspice, le simulateur de référence, à qui la ligne est donnée comme une ligne de transmission adaptée entre deux buffers, et sur sa propre réponse impulsionnelle. Aux réglages de la netlist (Time 0,6, Repeat 0,45), les répétitions arrivent à 181 ms d’intervalle, chacune 8 dB sous la précédente ; avec Repeat à fond, elles gardent leur niveau et montent jusqu’au limiteur.

Sa note

Bronze, score 100. Le calcul est juste : il suit ngspice à −152,2 dB à 48 kHz et −151,8 dB à 192 kHz, et ses trois boutons sont d’accord avec lui. Il reste au bronze parce que rien de réel ne lui a été comparé (la note dit : 0 réglage sur 1 proche d’un vrai appareil), et rien ne peut l’être, puisqu’il n’est la copie d’aucune pédale.

Un relevé antérieur de la bibliothèque, le 2026-10-13, mettait son écart à ngspice à −67,8 dB à 48 kHz et −91,8 dB à 192 kHz ; la note repose sur la mesure suivante, du 2026-10-30.

Sources : Delay (audio effect) (Wikipédia), Bucket-brigade device (Wikipédia), Electro-Harmonix (Wikipédia).