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Besoins de conseils : construction d'un enregistreur sous-marin

sous-marin microphone piézo-électrique

4 réponses à ce sujet

#1 Bacab

Bacab

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Posté 13 janvier 2019 - 02:09

Bonjour à tous et à toutes !

 

Avant de travailler sur mon sous-marin j'ai réalisé un hydrophone à base d'un disque piézo-électrique et d'un pré-amplificateur. Il marche bien mais je voudrais pousser un peu le concept et enregistrer plutôt qu'écouter en direct. Pour se faire je pense acquérir une carte Adafruit et la connecter à une Arduino (en suivant ce tutoriel).

 

Cependant, et c'est la que j'aurais besoin de vos conseils avisés, il y a assez peu d'information dans la datasheet du codec sur la chaîne d'enregistrement :  de ce que je comprends il n'y a aucun filtre antialiasing intégré, ni de filtre passe-haut pour supprimer la composante continue. Il n'y a pas non plus de protection contre les surtensions.

Trois solutions s'offrent donc à moi :

  1. La solution des riches : j'ajoute un pré-ampli INA217 avec un filtre passe bas (comme celui-ci), mais il faut faire un circuit à part, et je branche le résultat sur l'entrée ligne ;
  2. La solution de l'inconnu : j'utilise mon pré-ampli mais j'ignore ses caractéristiques détaillées (si ça se trouve il est moins bien que celui intégré dans le CODEC) et je connecte la sortie à l'entrée ligne;
  3. Je branche directement l'hydrophone sur l'entrée MIC IN en suivant les conseils de branchements de la datasheets et qui vivra verra;

Par ailleurs : comment je passe d'une tension alternative (et donc avec des valeurs négatives) à une tension purement positive comme celle que l'entrée ligne accepte ?

 

Je vous remercie par avance pour vos réponses.



#2 Mike118

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Posté 13 janvier 2019 - 05:52

Comment je passe d'une tension alternative (et donc avec des valeurs négatives) à une tension purement positive comme celle que l'entrée ligne accepte ?

 

 

Tu ajoutes une composante continue avec un amplificateur opérationnel  ( AOP) par exemple ...

Pour le reste je ne sais pas. 


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#3 Bacab

Bacab

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Posté 13 janvier 2019 - 06:21

 

Tu ajoutes une composante continue avec un amplificateur opérationnel  ( AOP) par exemple ...

Pour le reste je ne sais pas. 

Merci pour ta réponse.

 

En fait pas besoin, je suis un boulet et j'ai pas lu les bonnes limites de tension. En entrée ligne l'ADC mange du "2500 (max. 2800) Vpp AC", donc pas besoin de rehausser. Les autres questions restent valables ceci dit.



#4 Bacab

Bacab

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Posté 05 mai 2019 - 02:37

Donc, à défaut de travailler sur mon sous-marin (faut vraiment que je m'y remette, donnez moi plus de vacances !!), je travaille sur l'enregistreur sous-marin. Et c'est presque finis ! Quelques photos des essais d'agencement intérieur :

Tout tiens dans une boîte de dérivation électrique (presque) étanche (IP55, il faudra que je rajoute un joint pour la rendre complètement étanche) :

boite_fermee.jpg

 

Et voici ce que ça donne à l'intérieur :

vue_globale_hydrophone.jpg

 

Il y a une Arduino Uno qui fournit la régulation de tension (alimentation pile 9V => 5V) et une carte VS1053 d'Adafruit pour numériser et enregistrer l'audio (exemple d'implémentation).

Pour améliorer la qualité du signal enregistré j'utilise un pré-amplificateur/filtre antialiasing ayant les caractéristiques suivantes (c’est celui dont il est question ici mais j'ai changé les résistances de 100 kilo Ohm par des résistances de 1 méga Ohm pour adapter l'impédance d'entrée au disque piézo-électrique qui sert de micro) :

- gain de 34 dB +-3dB entre 28 Hz et 19.6kHz

- tension max sortie 3V crête à crête avec une alimentation en 5V.

Voici la courbe de réponses en fréquences du pré-amplificateur tel que simulé dans Eagle :

pre_ampli_reponse_freq.png

 

Voici un détail de l'intérieur où on voit la pile 9V et les ergots de la boîte qui tiennent le support des cartes électroniques :

DSC_0037.JPG

 

J'espère bientôt les premiers enregistrements.

 



#5 Bacab

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Posté 16 juin 2019 - 08:31

J'ai décidé, après plusieurs essais, d'améliorer le pré-amplificateur : dans le précédent le gain était plafonné (dans la bande d'intérêt) à cause de la bande passante en gain unitaire de l'amplificateur opérationnel. En changeant d'amplificateur opérationnel pour mettre un TL 972 je m’affranchis de cette limite. Par ailleurs j'ai ajouté un condensateur pour quand même avoir un effet passe-bas antialiasing. Afin de protéger l'ADC derrière qui accepte au max du 2.8 Vpp et comme cet ampli. op. est rail to rail, j'ai du ajouter un circuit de transformation de tension qui transforme n'importe quoi au dessus de 7 V en 2.9 V pour alimenter l'ampli. Après vérification le signal amplifié est bien contenu à 2.89 Vpp donc on va dire que c'est bon. Une petite photo du résultat (j'ai dessiné le PCB et il a été réalisé par JLCPCB):

DSC_0086.JPG

 





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