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BrezBox, le commutateur audio 8x8 voies DIY (fait maison)
le blog brezbox
Vendredi 18 août 2006
en réponse au titre, pas grand-chose. Je bosse à fond sur mon vidéoprojecteur et plus précisément sur le circuit électronique de contôle des moteurs.
Cela me servira d'entrainement (je rappelle que je n'y connais rien en électronique). J'en profite également pour complèter mon équipement et petites fournitures, qui me serviront pour mon commutateur.
Par brezbox
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Publié dans : Généralités
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Samedi 15 juillet 2006
La Brez-Box
Objectif :
Réaliser un nouveau commutateur audio, amélioré par rapport au précédent et adapté à ma nouvelle demeure.
Résumons.
En sources audio je prévois :
En restitution audio, je prévois :
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1. Altec Lansing 2.1 du bureau
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2. Enceintes 2.0 arrière cuisine
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3. Hauts parleurs de mes moniteurs / auxiliaire (embase femelle avec switch)
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4. PC
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5. Casque HF
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6. Enceintes 2.1 coin TV
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7. Salle de bains
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8. Garage
Ca fait 8 entrées et 8 sorties rien que ça. Il n'est donc pas question d'utiliser des relais. Il m'en faudrait 64, à environ 3 ou 5€ le relais bipolaire, ça monterait à 200€.
Le montage sera donc entièrement électronique. Bon n'y connaissant rien de rien, il y a du boulot : utilisation des résistances, des condo? Je vous l'ais dit, je débute vraiment !
Heureusement, je suis tombé sur SONELEC-MUSIQUE, le site de Rémy Mallard, un passionné en audio et en électronique. Ce site très pédagogique permet de pénétrer facilement dans le domaine de l'électronique appliqué à l'audio.
Cahier des charges
Le commutateur sera posé sur mon bureau tout neuf dont l'arrière donnera sur le séjour :
- Le boîtier devra être le plus petit possible.
- Aucun fils ne devra être visible
- La commutation se fera par impulsion via un mini bouton poussoir par ensemble d'enceintes.
- Limitations des perturbations extérieures. (Ne connaissant pas le futur environnement) J'utiliserais de la domotique en commande radio et un de mes futurs voisins à une immense antenne (radio amateur ?)
- Assurer des connections de câbles solides et durables.
- Possibilité d'ajouter des boîtiers de commandes déportés.
- Eclairage léger des boutons de commutation.
- Commutation automatique sur une source audio par défaut pour chaque sortie audio à l'allumage de la Brez-Box.
- En option selon possibilité : mode économe allumant et éteignant automatiquement le boîtier en détectant la présence d'un flux audio.
- En option : ajustement du volume de chaque source (afin de régler un volume à peu près égale pour chaque source).
- Autres options non retenues mais réalisables :
- Témoin auditif reproduisant dans le boîtier (grâce à un speaker), la source audio sélectionnée tant qu'on laisse son doigt sur le bouton poussoir. Inutile pour les enceintes située près du bureau, les autres seront munis de boîtier de commandes déporté.
- Témoins lumineux à chaque fois qu?on appuie sur un bouton.
- Avec le test d'activité audio : passer automatiquement à la source audio suivante quand aucun flux audio n'est détecté.
Pour ce faire, j'ai imaginé de déporter le boîtier de commandes du reste du système.
Le boîtier de commandes sera relativement petit : environ 280x50x18mm. Il sera posé sur le bureau et sera relié au boîtier de commutations qui se situera sous ce même plan de travail.
Comme ce sera un bureau tout neuf, pas question d'y faire un trou énorme. Je dois donc minimiser le nombre de câbles. Après réflexion, je pense que je pourrais limiter ce nombre à une dizaine en doublant les circuits intégrés de comptage décimal.
Puisque c'est toujours plus parlant qu'un long discourt, voici un schéma de principe du système.
Ces câbles de liaisons seront des nappes.
De part ma mauvaise expérience avec les fiches mini-jack, je prévois d'utiliser des RCA.
Les éventuels boîtiers de commandes déportés seront simples à réaliser. Ce sera ni plus, ni moins l'identique du schéma concernant 1 bouton du boîtier de commandes qu'il suffira de raccorder à une embase RCA.
Pour la partie commutation, j'ai encore à apprendre dans le monde de l'électronique, mais après plusieurs heures d'études, le mieux est d'utiliser un compteur CD4029 commandant chacun deux 4051.
Il me reste plus qu'à étudier plus précisément les fonctions particulières comme la remise à zéro et la position n°9 correspondant à OFF.
J'espère également qu'avec une impulsion divisée sur 2 câbles, le 4017 et le 4029 réagiront à l'identique.
L'éclairage léger des boutons permettra évidemment de pouvoir facilement utiliser le système dans le noir. Quelques résistances et quelques leds feront l'affaire.
Pour la commutation automatique à l'allumage, c'est plus problématique. Au niveau du boîtier de commandes, il suffit de permuter les connections entre le bargraph et le compteur, mais dans l'autre boîtier, ce n'est pas la même histoire : le compteur 4029 comprend une fonction pour charger une position prédéfinie. C'est impeccable sauf qu'il faudra prévoir l'envoie d'une brève impulsion à l'allumage. A étudier donc?
Pour l'option d'allumage et d'extinction automatique par détection d'une présence audio sur une des 8 entrées, cela semble compliqué. Mais finalement, un peu d?études permettrons de réaliser cette option : utilisation d'amplis-op pour doubler gauche et droite de chaque source audio. Le premier sera dirigé vers la commutation, en profitant pour amplifier le signal en cas de besoin avec des potentiomètres. Le deuxième servira pour la détection. Toutes ces lignes seront reliées ensemble, passerons dans un ampli pour élever le signal à concurrence de la tension d'alimentation. Ensuite, cas reste à étudier, mais il ne s'agit plus que d'une ligne : redressement, comparaison de tension, et enfin, optocoupleur à triac pour commuter le 220v.
Le boîtier de commandes
Pour simplifier l'explication (et soulager ma caboche), on ne va s'intéresser au fonctionnement et à la conception que d'un seul bouton puisque le schéma complet n'est que le schéma de base multiplié par huit.
Le principe est le suivant :
Alimentation venant du boîtier principal via la nappe 10 brins.
- A l'aide d'un compteur CD4017, passer l'éclairage à la led suivante du bargraph à chaque appuie sur le bouton poussoir.
- Transmettre l'impulsion du bouton poussoir au boîtier principal via la nappe 10 brins.
C'est tout pour les fonctionnalités de ce boîtier, mise à part l'éclairage.
Je suis cependant confronté à un dilemme. En démontant un vieux magnéto VHS, j'ai récupéré la nappe que j'ai l'intention d'utiliser pour relier les 2 boîtiers. Elle a 10 brins, ça tombe bien, le boîtier prévoit : 2 brins pour l'alimentation et la masse, 8 brins pour transmettre les impulsions.
Par contre, si je veux ajouter un sélecteur 3 positions sur le coté : mode OFF, mode ON et mode AUTO, j'ai besoins d'au moins 3 brins supplémentaires. Et si je veux ajouter 2 embases jack avec pour les auxiliaires, ça me fait 5 brins de plus?
Bref, soit j'utilise une deuxième nappe (trous plus grand dans le bureau et difficulté de branchements), soit je trouve un autre câble. Ce qui est bien avec mes nappes de récup. c'est que les broches à insérer dans le connecteur femelle sont assez grandes et le bout de cette nappe n'a aucune surépaisseur.
Samedi 15 juillet 2006
Occupant un petit logement, même si la musique est mon loisir préféré, je ne possède pas véritablement de chaîne Hi-Fi (manque de place). Pour ce faire, j’utilise un vieux lecteur CD portable, un lecteur CD portable Nappa qui lit aussi les MP3 et Videos CD, et un jukebox à disque dur,MP3 format portable ainsi, bien évidemment, mon PC. On peut également y ajouter ce qui sort du coin TV (TV, lecteur VHS ou lecteur DVD de salon).
Pour restituer le son, il y a mes enceintes Altec Lansing FX 6100 près de mon PC, mon casque HF, les HPs de mes moniteurs, mon PC lui-même (pour éventuellement enregistrer, mes anciens 2.1 installés dans le coin TV et mes premières enceinte 2.0 installées dans la cuisine.
Selon les cas, il peut être intéressant de relier une source audio défini à des enceintes particulières. Par exemple, je peux vouloir écouter des MP3 à partir de winamp (PC) dans mon casque alors que ma femme veut écouter Mylène Farmer en CD dans la cuisine. Une autre fois, c’est moi qui voudrai écouter mon lecteur MP3 dans la cuisine, ou enregistrer un CD sur mon PC ou, quand je suis seul mettre la même source audio sur les enceintes Altec Lansing, au niveau du coin TV et dans la cuisine.
Pour ce faire, par la force des choses, j’avais rassemblé tous les câbles à un même endroit et à l’aide de quelques adaptateur, je changeais les branchements sans cesse.
Rapidement, ces manipulations m’ont gavé et les prise mini-jack se détérioraient.
J’ai donc recherché sur le net, un appareil audio pour faire cela. Mais visiblement, c’est introuvable. Les commutateurs audio à plusieurs entrées et 1 ou 2 sorties coûtent déjà une fortune, et un commutateur à 5 entrées et 5 sorties n’existe pas !
Sans aucune connaissance audio électrique ou électronique, j’ai donc entrepris de le fabriquer moi-même.
Ce boîtier utilise 5 commutateurs rotatifs (12 positions). Chaque bouton représente un ensemble d’enceintes amplifiées sur lequel je commute la source audio de mon choix parmi 5, en tournant le bouton. Quel progrès !
Ce boîtier est posé sur un Hub DIY USB (de simples rallonges USB attachées dans un boîtier).
Le boîtier du commutateur audio mesure 200 x 190 mm et 60mm de hauteur. C’est en fait un boîtier de cassette VHS, percé pour faire passer les boutons rotatifs et avec un cache pour la sortie des câbles.
Réalisation du commutateur audio à sélecteurs rotatifs.
Matériel :
5 commutateurs rotatif pour C.I. 12 positions
50 cosses à sertir
10 embases mini-jack 3,5 femelle
Une foultitude de petits câble de récupération
1 boite plastique pour cassette VHS
5 boutons plastique
Quelques rivets pop
De la colle à chaud
Quelques fiches mini-jack 3,5 male pour adapter les câbles de mes appareils
Enormément de patience.
On ne peux pas faire plus simple comme schéma, mais le nombre de connections rend l’affaire fastidieuse. Tout se base par rapport aux sélecteur rotatifs.
Il a 12 positions, mais par un astucieux jeux de plaquettes, il est possible de régler ce commutateur en 12 positions 1 pôle, 4 positions 3 pôles ou 6 positions 2 pôles. C’est cette dernière configuration que j’ai donc utilisé. La 6ème position n’est reliée à rien, c’est la position off. Reste donc 2x 5 positions, correspondant aux 5 sources audio, reliée respectivement au câble audio droit et au câble audio gauche.
Tous les fils de masses sont reliés ensemble.
Sur chacune des embase femelle, le câble de droite et le câble de gauche est divisé en 5 (en Y, partant chacun vers un des commutateurs rotatifs).
Comme j’avais très peu d’expérience en soudure (et peu d’équipement), j’avais préféré relier tous les petits bouts de câble aux commutateurs avec des petites cosses à sertir (avec une pince multiprise).
Au début, évidemment, c’est facile, mais à la fin, cela devient une véritable toile d’araignée : Peu de place pour travailler, risque de se tromper de câble ou d’arracher le travail déjà réalisé.
Après avoir vérifié que l’ensemble fonctionnait (très important), j’ai fixé le tout en remplissant l’ensemble de colle à chaud.
Critique du système.
La première critique c’est que le grand nombre de câbles sortant du boîtier n’est vraiment pas esthétique. C’est pour cela que j’ai ajouter ce cache car de plus, ces câbles étant trop facilement accessibles sont la cause de la fragilité du système. A force d’être agités ou raccrochés, les embases femelles prennent du jeux. Une fois, il va manquer le coté droit de la source audio, une autre fois, il va y avoir des parasites ou un contact entre la masse et une ligne audio… Pour éviter cela, j’aurais dû choisir des embases de meilleure qualité, mais le prix est forcément plus élevé.
L’autre inconvenant vient de la difficulté à choisir la bonne source pour quelqu’un qui n’a pas une bonne vue ou dans la pénombre.
Pour faire mieux, j’aurais dû aussi réaliser ce montage dans une boite métallique, plus solide et stoppant les interférences extérieures. Ceci-dit, ma réalisation ne souffre pas des mauvaises ondes extérieures et le son n’est vraiment pas dénaturé, même si je suis d’accord avec le fait que diviser les lignes audio en 5 n’est vraiment pas très pro. Le coin TV est relié par un câble de 10m, et les enceintes de la cuisine sont relié avec un câble de 15m. Là, j’ai des parasites, mais seul le câble est en cause. Il s’agit d’un bête câble électrique, et il passe derrière le frigidaire.
De plus, mon fils a fini par décoller le bouton du premier commutateur (c’est un vrai casseur celui-là).
Je l’ai recollé à la super-glue, mais j’ai dû en mettre trop ; elle a coulée dans le rotatif. Il fonctionne encore mais il est très dur à tourner.
Pour finir, je suis en train de faire construire. Il y aura plus de pièces et il faudra adapter ce commutateur. Bref, c’est l’occasion d’en réaliser un nouveau.