Différences entre versions de « Projets:ChutChut »
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|Relecture de la documentation=Non vérifiée | |Relecture de la documentation=Non vérifiée | ||
|Durée de fabrication=de 2 à 4 h | |Durée de fabrication=de 2 à 4 h | ||
| − | |Coût matériel= | + | |Coût matériel=De 10 à 50 euros |
|Niveau=Moyen | |Niveau=Moyen | ||
|Licence=autre | |Licence=autre | ||
|Recherche compétences=Autre | |Recherche compétences=Autre | ||
|Projet date=2022-09-01 | |Projet date=2022-09-01 | ||
| − | |Partenaires=INRIA, HLI | + | |Partenaires=INRIA, HLI (Humanlab INRIA) |
|Nom humanlab=Humanlab_SP | |Nom humanlab=Humanlab_SP | ||
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== Description du projet == | == 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 | + | 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 à 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 de la musique 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 == | == Cahier des charges == | ||
| − | + | À 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 s'intégrer à une liaison filaire analogique entre le casque et le lecteur de CD | ||
* Il doit être robuste mécaniquement et difficilement démontable | * Il doit être robuste mécaniquement et difficilement démontable | ||
* Le boîtier doit être 'comestible' | * Le boîtier doit être 'comestible' | ||
| − | * Il n'est pas doté | + | * 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== | == Analyse de l'existant et liens utiles== | ||
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| + | 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 [https://europe.beyerdynamic.com/dt-770-pro.html beyerdynamic DT_770] mais dont la réduction sonore est moindre et le prix élevé. | ||
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| + | 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 au plus complexe : simple pont-diviseur, compresseur passif ou semi-passif, compresseur actif à base d'ampli-op. Nous avons choisi le compresseur passif qui est un bon compromis entre performance (pas trop de distorsion) et simplicité (réalisation mais surtout absence d'alimentation externe). | ||
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| + | Tout les détails se trouvent dans les rapports de stages de Jérémy : | ||
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| + | * [[Média:BLANQUINQUE_Jeremy_stage_intermediaire_1.pdf]] | ||
| + | * [[Média:BLANQUINQUE_Jeremy_M2_stage_final_2.pdf]] page 1 à 22 | ||
== Matériel == | == Matériel == | ||
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| + | === Carte électronique === | ||
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| + | La carte électronique a été conçue en utilisant le logiciel de CAO électronique open-source et gratuit [https://www.kicad.org/ kicad]. | ||
| + | Le dossier Kicad complet de la carte est disponible dans le dossier [https://gitlab.inria.fr/humanlab-inria/chutchut/-/tree/main/kicad gitlab chutchut/kicad]. | ||
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| + | Le schéma électronique du compresseur passif : | ||
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| + | ==== Liste des composants ==== | ||
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| + | |+ Liste des composants électroniques | ||
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| + | ! Références !! Valeur !! Empreinte | ||
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| + | | C1, C2, C3, C4 || 22 microFarad || Capacitor_THT:CP_Radial_Tantal_D4.5mm_P5.00mm | ||
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| + | | D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8 || Diode Schottky || Diode_THT:D_5W_P10.16mm_Horizontal | ||
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| + | | R5, R6, R11, R12 || 22 Kohms || Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal | ||
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| + | | R1, R7 || 220 ohms || Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal | ||
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| + | | R2, R8 || 100 ohms || Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal | ||
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| + | | R4 || 115 Kohms || Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal | ||
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| + | | R10 || 100 Kohms || Resistor_THT:R_Axial_DIN0411_L9.9mm_D3.6mm_P12.70mm_Horizontal | ||
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| + | | RV1, RV2 || Potentiomètre || Potentiometer_THT:Potentiometer_Bourns_3266Y_Vertical | ||
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| + | | J1, J2 || AudioJack || Connector_Audio:Jack_3.5mm_CUI_SJ-3523-SMT_Horizontal | ||
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| + | === Boitier 3D === | ||
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| + | La première version du boîtier 3D est en deux fichiers: [https://gitlab.inria.fr/humanlab-inria/chutchut/-/blob/main/cao/boite.3mf boite.3mf] et [https://gitlab.inria.fr/humanlab-inria/chutchut/-/blob/main/cao/couvercle.3mf couvercle.3mf] utilisables pour fabriquer le boîtier en utilisant une imprimante 3D. | ||
==Outils== | ==Outils== | ||
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| + | * logiciel [https://www.kicad.org/ Kicad] (non nécessaire si réalisation sans modification) | ||
| + | * Imprimante 3D | ||
| + | * Fer à souder | ||
==Fichiers source== | ==Fichiers source== | ||
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| + | Tous les fichiers sources (simulation LTSpice, CAO électronique Kicad, CAO 3D) sont disponibles sous le projet [https://gitlab.inria.fr/humanlab-inria/chutchut gitlab chuchut] | ||
==Etapes de fabrication pas à pas== | ==Etapes de fabrication pas à pas== | ||
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| + | === Maquette de la carte électronique === | ||
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| + | 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 | ||
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| + | [[Fichier:Maquette chutchut.png]] | ||
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| + | === Réalisation de la carte électronique === | ||
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| + | Pour réaliser le PCB, vous pouvez 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 [https://gitlab.inria.fr/humanlab-inria/chutchut/-/blob/main/kicad/comp_passif_pdm_final.zip comp_passif_pdm_final.zip] est utilisable par [https://www.pcbway.com/ PCB Way] qui réalise 5 cartes pour quelques dizaines d'euros. | ||
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| + | [[Fichier:Carte_vide_chutchut.png| 600 px]] | ||
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| + | Ensuite, il faut monter et souder les composants en suivant le plan d'implantation ci-dessous | ||
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| + | On obtient alors le résultat final : | ||
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| + | [[Fichier:Kicad_carte_chutchut.png| 600 px]] | ||
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| + | Après avoir branché la carte entre le casque et votre lecteur, on peut régler sur les deux potentiomètres, la limitation désirée pour un volume maximum. | ||
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| + | === Boitier === | ||
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| + | On peut ensuite réaliser le boîtier avec une imprimante 3D et finaliser l'assemblage. Les connections jack seront ainsi protégés. | ||
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| + | [[Fichier:Boitier3D_chutchut.png| 600 px]] | ||
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| + | === Résultats finals === | ||
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Version actuelle datée du 20 septembre 2023 à 11:29
| 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 | De 10 à 50 euros |
| 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 (Humanlab INRIA) |
| 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 à 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 de la musique 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
À 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 au plus complexe : simple pont-diviseur, compresseur passif ou semi-passif, compresseur actif à base d'ampli-op. Nous avons choisi 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_M2_stage_final_2.pdf page 1 à 22
Matériel
Carte électronique
La carte électronique a été conçue 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
| 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 boîtier 3D est en deux fichiers: boite.3mf et couvercle.3mf utilisables pour fabriquer le boîtier en utilisant une imprimante 3D.
Outils
- logiciel Kicad (non nécessaire si réalisation sans modification)
- Imprimante 3D
- Fer à souder
Fichiers source
Tous 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 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 branché 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.
Résultats finals
