« SE3Binome2023-6 » : différence entre les versions
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== Fonctionnement du système: == | == Fonctionnement du système: == | ||
- Capture du son: Le microphone convertit le son en signal électrique | - Capture du son : Le microphone convertit le son en signal électrique | ||
- Pré-amplification: On amplifie le signal pour le traiter | - Pré-amplification : On amplifie le signal pour le traiter | ||
- Filtres passe-bande: On utilise des filtres pour diviser le signal en plusieurs bande de fréquences | - Filtres passe-bande : On utilise des filtres pour diviser le signal en plusieurs bande de fréquences | ||
- Échantillonnage: Les signaux sont numérisé pour être traités | - Échantillonnage : Les signaux sont numérisé pour être traités | ||
- Traitement: Le microcontrôleur analyse les signaux | - Traitement : Le microcontrôleur analyse les signaux | ||
- Contrôle des LEDs: Utilisation d'une matrice | - Contrôle des LEDs : Utilisation d'une matrice LED pour afficher l'amplitude aux différentes bandes de fréquence | ||
== Comment fonctionne un microphone ? == | == Comment fonctionne un microphone ? == | ||
Un microphone est composé d'un diaphragme, d'un aimant en forme de E allongé et d'une bobine de cuivre attaché autour du diaphragme. Lorsqu'un son est émis, le diaphragme se "compresse" et fait bouger la bobine de haut en bas créer ainsi un courant induit dans le circuit. | Un microphone est composé d'un diaphragme, d'un aimant en forme de E allongé et d'une bobine de cuivre attaché autour du diaphragme. Lorsqu'un son est émis, le diaphragme se "compresse" et fait bouger la bobine de haut en bas créer ainsi un courant induit dans le circuit. | ||
== Créer un amplificateur audio: == | == Créer un amplificateur audio : == | ||
Il faut d'abord créer un ampli audio (AOP ?) pour utiliser le signal électrique, créé par le diaphragme et la bobine, dan notre circuit. Le micro étant très petit, le signal électrique est très faible et peu exploitable. Il faut donc l'amplifier pour que l'interface audio puisse reconnaître plus efficacement les fluctuations des tensions | Il faut d'abord créer un ampli audio (AOP ?) pour utiliser le signal électrique, créé par le diaphragme et la bobine, dan notre circuit. Le micro étant très petit, le signal électrique est très faible et peu exploitable. Il faut donc l'amplifier pour que l'interface audio puisse reconnaître plus efficacement les fluctuations des tensions | ||
== Choix des filtres: == | == Choix des filtres : == | ||
Pour les filtres passe-bande on utilise des filtres actifs pour pouvoir les intégrés facilement dans un PCB. L'utilisation d'AOP sera obligatoire pour faciliter la création des filtres. Sans les AOP, nous serions obligés d'utiliser des self-inductances dans notre PCB, ce qui peut poser problèmes. Les AOP sont limités en hautes fréquences mais pas pour l'utilisation audio. Seulement les fréquences de 20Hz à 20kHz sont utilisées alors que la limite est de l'ordre du MHz. | Pour les filtres passe-bande on utilise des filtres actifs pour pouvoir les intégrés facilement dans un PCB. L'utilisation d'AOP sera obligatoire pour faciliter la création des filtres. Sans les AOP, nous serions obligés d'utiliser des self-inductances dans notre PCB, ce qui peut poser problèmes. Les AOP sont limités en hautes fréquences mais pas pour l'utilisation audio. Seulement les fréquences de 20Hz à 20kHz sont utilisées alors que la limite est de l'ordre du MHz. | ||
Nous utilisons des AOP sous forme de cellules Sallen & key pour créer des filtres passe-bande d'ordre 2. Ils se comptent au nombre de 3 : un filtre Basse-Fréquence (20Hz-7kHz), un Mid-Fréquence(7kHz-14kHz) et un Haute-fréquence(14kHz-20kHz). | Nous utilisons des AOP sous forme de cellules Sallen & key pour créer des filtres passe-bande d'ordre 2. Ils se comptent au nombre de 3 : un filtre Basse-Fréquence (20Hz-7kHz), un Mid-Fréquence(7kHz-14kHz) et un Haute-fréquence(14kHz-20kHz). | ||
== Évolution des brasures de la carte == | == Évolution des brasures de la carte : == | ||
[[Fichier:Carte branchée avec LED allumé.jpg|néant|vignette]] | [[Fichier:Carte branchée avec LED allumé.jpg|néant|vignette]] | ||
[[Fichier:Filtre passe-bande (Basses fréquences).png|vignette|Filtre pour les basses fréquences composé d'un filtre passe-bas, passe-haut et d'une amplification]] | [[Fichier:Filtre passe-bande (Basses fréquences).png|vignette|Filtre pour les basses fréquences composé d'un filtre passe-bas, passe-haut et d'une amplification]] | ||
[[Fichier:Filtre passe-bande (Fréquences moyennes).png|vignette|302x302px|Filtre pour les fréquences moyennes composé d'un filtre passe-bas, passe-haut et d'une amplification]] | [[Fichier:Filtre passe-bande (Fréquences moyennes).png|vignette|302x302px|Filtre pour les fréquences moyennes composé d'un filtre passe-bas, passe-haut et d'une amplification]] | ||
== KiCAD == | == KiCAD : == | ||
Pour analyser le signal audio, on le sépare en trois signaux filtré sur des bandes de fréquences spécifiques, pour cela on utilise trois filtres. | Pour analyser le signal audio, on le sépare en trois signaux filtré sur des bandes de fréquences spécifiques, pour cela on utilise trois filtres. | ||
Version du 21 mai 2024 à 14:47
Projet : Audio Spectrum Analyzer (Analyseur de Spectre Audio)
Fonctionnement du système:
- Capture du son : Le microphone convertit le son en signal électrique
- Pré-amplification : On amplifie le signal pour le traiter
- Filtres passe-bande : On utilise des filtres pour diviser le signal en plusieurs bande de fréquences
- Échantillonnage : Les signaux sont numérisé pour être traités
- Traitement : Le microcontrôleur analyse les signaux
- Contrôle des LEDs : Utilisation d'une matrice LED pour afficher l'amplitude aux différentes bandes de fréquence
Comment fonctionne un microphone ?
Un microphone est composé d'un diaphragme, d'un aimant en forme de E allongé et d'une bobine de cuivre attaché autour du diaphragme. Lorsqu'un son est émis, le diaphragme se "compresse" et fait bouger la bobine de haut en bas créer ainsi un courant induit dans le circuit.
Créer un amplificateur audio :
Il faut d'abord créer un ampli audio (AOP ?) pour utiliser le signal électrique, créé par le diaphragme et la bobine, dan notre circuit. Le micro étant très petit, le signal électrique est très faible et peu exploitable. Il faut donc l'amplifier pour que l'interface audio puisse reconnaître plus efficacement les fluctuations des tensions
Choix des filtres :
Pour les filtres passe-bande on utilise des filtres actifs pour pouvoir les intégrés facilement dans un PCB. L'utilisation d'AOP sera obligatoire pour faciliter la création des filtres. Sans les AOP, nous serions obligés d'utiliser des self-inductances dans notre PCB, ce qui peut poser problèmes. Les AOP sont limités en hautes fréquences mais pas pour l'utilisation audio. Seulement les fréquences de 20Hz à 20kHz sont utilisées alors que la limite est de l'ordre du MHz.
Nous utilisons des AOP sous forme de cellules Sallen & key pour créer des filtres passe-bande d'ordre 2. Ils se comptent au nombre de 3 : un filtre Basse-Fréquence (20Hz-7kHz), un Mid-Fréquence(7kHz-14kHz) et un Haute-fréquence(14kHz-20kHz).
Évolution des brasures de la carte :
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KiCAD :
Pour analyser le signal audio, on le sépare en trois signaux filtré sur des bandes de fréquences spécifiques, pour cela on utilise trois filtres.
Pour chacun des filtres, on met à la suite simplement un filtre passe-bas et un filtre passe-haut.
Pour le premier filtre on conserve les fréquences allant de 20Hz à 7kHz environ.
Le second : 7kHz-14kHz
Le troisième: 14kHz-20kHz.
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GIT
https://archives.plil.fr/lgrevin/projet-se3-lilian-pierre