Projets:ChutChut

ChutChut
Ce projet recherche ces compétences : Autre
Informations
Description	réducteur de volume sonore pour casque audio filaire
Catégorie	Troubles cognitifs
Etat d'avancement	En cours
Techniques
Durée de fabrication	de 2 à 4 h
Coût matériel	Moins de 50 euros"Moins de 50 euros" n’est pas dans la liste (De 50 à 100 euros, De 100 à 200 euros, Plus de 200 euros, Moins de 10 euros, De 10 à 50 euros) de valeurs autorisées pour la propriété "A coût matériel".
Niveau	Moyen
Licence	autre
Date de création	2022-09-01
Équipe
Porteur de projet	autre
Contributeurs	ChristineAzevedo, Sijobert, pissard
Animateur	Sijobert
Fabmanager	Sijobert
Référent documentation	Sijobert
Partenaires:	INRIA, HLI"HLI" n’est pas dans la liste (le collège des Hautes Ourmes (Rennes), le collège des Chalais (Rennes), l’Institut Médico Educatif PREFAAS (Rennes), le collège Bellevue (Redon), l’Institut d’Education Motrice La Clarté (Redon), le collège Mahatma Gandhi (Fougères), l’Institut d’Education Sensoriel Paul Cézanne (Fougères), le collège Du Querpon (Maure-de-Bretagne), l’Institut Médico Éducatif Les enfants du pays (Poligné), Lab4i, ...) de valeurs autorisées pour la propriété "A partenaires".
Nom humanlab	Humanlab_SP
Documentation
Statut de la documentation	Partielle
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

Le projet porte sur la réalisation d'un limiteur de volume pour casque audio. L’objectif est de concevoir et fabriquer un module s’adaptant sur tout type de casque audio afin de contrôler le volume maximal du son. Le besoin a été exprimé par la maman de Roberto, adolescent autiste qui écoute sur son baladeur CD mais qui met souvent le volume à fond, et casse régulièrement ses casques en étendant la anse, mâchouille et mange les câbles qui finissent par casser...

Cahier des charges

A partir des besoins exprimés, le module de limitation de volume Chuchut doit suivre ces contraintes:

• Il doit s'intégrer à une liaison filaire analogique entre le casque et le lecteur de CD
• Il doit être robuste mécaniquement et difficilement démontable
• Le boîtier doit être 'comestible'
• Il n'est pas doté d'alimentation extérieure pour plus de praticité et de robustesse
• Il doit assurer une limitation à 85 dB.La loi impose une limite de 100 dB pour les écouteurs fournis avec les baladeurs, mais les casques vendus seuls peuvent aller au-delà.

Analyse de l'existant et liens utiles

Il existe une multitude de casques pour enfants avec ce qu’on appelle un « limiteur de volume », à 85dB. Ils sont très peu coûteux (entre 15€ et 30€) mais ne conviennent évidemment plus à un adolescent de par sa taille, son design, son ergonomie, sa qualité sonore... Nous n'avons pas trouvé sur le marché des casques grand public avec un limiteur de volume intégré aussi important. Il existe cependant des casques professionnels comme le beyerdynamic DT_770 mais dont la réduction sonore est moindre et le prix élevé.

Puisque le signal sonore est analogique, nous avons donc cherché des solutions électroniques DIY pour concevoir la limitation de volume. Il existe plusieurs solutions du plus simple ou plus complexe: simple pont-diviseur, compresseur passif ou semi-passif, compresseur actif à base d'ampli-op. Nous avons choisit le compresseur passif qui est un bon compromis entre performance (pas trop de distorsion) et simplicité (réalisation mais surtout absence d'alimentation externe).

Tout les détails se trouvent dans les rapports de stages de Jérémy :

• Média:BLANQUINQUE_Jeremy_stage_intermediaire_1.pdf
• Média:BLANQUINQUE_Jeremy_stage_final_2.pdf page 1 à 22

Matériel

Carte électronique

La carte électronique a été conçu en utilisant le logiciel de CAO électronique open-source et gratuit kicad. Le dossier Kicad complet de la carte est disponible dans le dossier gitlab chutchut/kicad.

Le schéma électronique du compresseur passif:

Liste des composants

Liste des composants électroniques

Références	Valeur	Empreinte
C1, C2, C3, C4	22 microFarad	Capacitor_THT:CP_Radial_Tantal_D4.5mm_P5.00mm
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8	Diode Schottky	Diode_THT:D_5W_P10.16mm_Horizontal
R5, R6, R11, R12	22 Kohms	Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal
R1, R7	220 ohms	Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal
R2, R8	100 ohms	Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal
R4	115 Kohms	Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal
R10	100 Kohms	Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal
RV1, RV2	Potentiomètre	Potentiometer_THT:Potentiometer_Bourns_3266Y_Vertical
J1, J2	AudioJack	Connector_Audio:Jack_3.5mm_CUI_SJ-3523-SMT_Horizontal

Boitier 3D

La première version du boitier 3D est en deux fichiers: boite.3mf et couvercle.3mf utilisables pour fabriquer le boitier en utilisant une imprimante 3D.

Outils

• logiciel Kicad (non nécessaire si réalisation sans modification)
• Imprimante 3D
• Fer à souder

Fichiers source

Tout les fichiers sources (simulation LTSpice, CAO électronique Kicad, CAO 3D) sont disponibles sous le projet gitlab chuchut

Etapes de fabrication pas à pas

Maquette de la carte électronique

Cette étape n'est pas nécessaire mais il est possible de réaliser une maquette avec une carte de prototypage en suivant le schéma de design

Réalisation de la carte électronique

Pour réaliser le PCB, vous pouvez utiliser générer le dossier de fabrication depuis Kicad et la fabriquer si vous disposez du matériel ou envoyez le dossier à un fabricant. Dans notre cas, le dossier de fabrication comp_passif_pdm_final.zip est utilisable par PCB Way qui réalise 5 cartes pour quelques dizaines d'euros.

Ensuite il faut monter et souder les composants en suivant le plan d'implantation ci-dessous

On obtient alors le résultat final:

Après avoir brancher la carte entre le casque et votre lecteur, on peut régler sur les deux potentiomètres, la limitation désirée pour un volume maximum

Boitier

On peut ensuite réaliser le boîtier avec une imprimante 3D et finaliser l'assemblage. Les connections jack seront ainsi protégés.