FablabSU

Hugo Vernhes : hugovernhes@yahoo.fr
Kavi Ashta : kaviashta@gmail.com
Mathieu Bach : mathieubach@me.com

Date de début: 05 mars 2018
date de fin(estimée):08 mai 2018

• *Un rapide descriptif du projet : Nous avons comme projet de créer un micro hyper directif longue portée.
  Le but et les objectifs de ce projet : Nous allons créer une antenne End Fire Array (EFA) de 32 micros alignés. Le but est de ne capter du son que dans une seule direction (la plus précise possible), et sur une portée bien supérieure à ce que pourrait capter un micro individuel.
  La liste des machines et outils nécessaires : Nous utilisons un raspberry pi couplé à un système d'acquisition. pour capter le son provenant de l'antenne. La totalité des programmes sont écrits en python.
  Ce projet se divise en trois parties : La modélisation de l'antenne pour prévoir les résultats, la conception et la création de l'antenne, puis enfin la verification des résultats par l'experience. Il serait aussi intéressant, si possible, d'écouter le résultat en temps réel. 1 - Modélisation Nous avons modélisé une antenne de 1 mètre possédant 32 micros, dans un milieu où tous les points de l'espace environnant enverraient une même fréquence d'une même intensité. Les paramètres que nous avons fait varier sont la fréquence émise, l'amplitude des sons, l'espacement des micros entre eux, la température (donc la vitesse du son) et le nombre de micros. Nous avons conclu que l'antenne serait beaucoup plus directive pour des hautes fréquences que des basses fréquences, ce qui est embêtant car la nature offre principalement des basses fréquences. La portée, quant à elle, dépend de l'espacement des micros (un plus grand espacement serait meilleur jusqu'à une limite à déterminer) ainsi que de la puissance des sons émis. Diagrammes de directivité en fonction de différents paramètres:
  Fréquences
  Diagramme pour les sources émettant un signal à 20khz:
  
  Diagramme pour les sources émettant un signal à 125hz(voix moyenne d'un homme):
  
  Espacements des micros
  Diagramme pour les micros avec un espacement constant sur 1mètre(1500hz):
  
  Diagramme pour les micros avec un espacement logarithmique sur 1mètre(1500hz):
  
  Température
  Diagramme pour une température de 0°C(1500hz):
  
  Diagramme pour une température de 30°C:
  
  1 - Conception Nous avons commencé notre projet avec une antenne rudimentaire, un des buts du projet étant de construire une antenne plus esthétique et fonctionnelle. En y ajoutant notamment un trépied, un sytème de réglage de la distance entre chaque micro, ainsi qu'une protection contre les chocs.
  Une photo de l'antenne de départ:
  
  
  Construction**
  

L'idée, pour la nouvelle antenne, est de pouvoir déplacer les micros, et de construire une barre d'un mètre 50 à la place d'un mètre. En effet, d'après la modélisation, pour les basses fréquences, un meilleur espacement permet une meilleure directivité.
Nous avons donc décider de mettre les micros sur des supports, eux même attachés par le biais du velcro au rails en dessous. Ce système, bien qu'imprécis, nous permet de déplacer les micros facilement.
Nous avons commencé la construction de l'antenne, tout d'abord en sciant des plaques de métal pour concevoir un rail permettant de déplacer les micros. Nous avons également commencé à concevoir les supports pour les micros à partir de planches en bois.
Nous avons également percé les plaques pour les assembler à l'aide de vis.

La suite est à venir.

1 - Acquisition

Nous avons commencé par enregistrer les sons pour pouvoir les étudier par la suite. Le étapes suivantes seront de pouvoir observer les signaux sur des courbes en temps réel et finalement d'écouter un son en temps réel.

Nos avons réussi à acquérir du son et à l’enregistrer les données en fichier .dat. A partir de ce fichier, nous pouvons créer la courbe de l'amplitude e fonction du temps. Enfin, nous avons réussi à appliquer la loi mathématique au signal qui nous permet de combiner les signaux des 32 micros et d'arriver à notre but, c'est à dire de visualiser ce que nous permet de faire l'End Fire Array. Maintenant, nous essayons de transcrire la matrice modifiée qui décrit ces courbes en fichier wav, pour pouvoir écouter (en différé), le résultat.