Projet décibel

Dans le cadre du projet S2 développement, notre groupe composé de Luc BOISSONNAT, Godefroy DENORMANDIE, Karim FARHANE et Albin TISSOT est chargé de réaliser un système permettant d’informer les personnes présentes au foyer du niveau sonore. Les mesures seront fournies en décibel sur un afficheur à LED, tout en précisant le niveau de dangerosité.

Le premier mois a été consacré à la réalisation du cahier des charges ainsi qu’au suivi des différentes formations. Le cahier des charges du projet est disponible ici.

Un sonomètre a déjà été acheté pour l’occasion par M. Bouilland, le responsable du foyer :

Le système final suivra le schéma suivant :

Le sonomètre sera le capteur sonore et deux cartes Arduino seront utilisées pour gérer le capteur et l’afficheur à LED. L’objectif final étant d’avoir deux dispositifs séparés pour la mesure et pour l’affichage, il sera nécessaire d’utiliser une liaison sans fil (de type xbee par exemple) pour transporter les informations mesurées vers l’afficheur.

La premier étape consiste à comprendre le fonctionnement du sonomètre pour récupérer et trier les informations pertinentes. Ce capteur est pourvu d’une sortie USB et d’une sortie analogique (connecteur Jack 3.5mm). Il faut à présent réussir à obtenir à la mesure à l’aide de l’une ou de l’autre connectique.

Après une étude des deux sorties disponibles, nous avons choisi d’utiliser la connectique Jack 3.5mm pour obtenir la mesure en décibel.

Il a fallu donc trouver un câble qui pourrait convenir pour une telle sortie. Nous avons trouvé une portion de câble coupé dont une extrémité était l’embout dont nous avions besoin. Il a ensuite fallu dénuder ce câble, puis isoler les minuscules fils présents à l’intérieur, les séparer, et tester le câble en branchant le sonomètre à un Voltmètre. Ceci fait nous avons pu comprendre l’agencement du câble dont nous allions nous servir.

A l’aide du manuel et des informations fournies sur le système de conversion dB/mV, nous avons pu commencer à récupérer les données fournies par le sonomètre pour les transmettre à l’ordinateur via un Arduino préalablement programmé.

L’étape suivante consistait, via un xbee, petit composant permettant une transmission de données entre deux Arduino, à faire passer les mesures du son d’un Arduino à l’autre afin de pourvoir afficher celles-ci sur un afficheur à LEDs conçu au fablab, ceci représentant la finalité du projet : Un sonomètre relié à un arduino en plein milieu du foyer qui transmet à un autre arduino placé dans une position stratégique de contrôle du volume, à priori près de l’ordinateur où est choisie la musique, ou près des DJs pendant les soirées.

Capteur:

Afficheur:

Le système étant composé de deux Arduino, chacun possède son propre code à exécuter, vous pouvez obtenir le code de la partie capteur et le code de la partie afficheur ici.

Toutes les deux secondes, le module xbee du système capteur, envoie 5 octets contenant la mesure en décibel effectuée. Le 1^er octet et le dernier servent à vérifier que l’intégralité du paquet a bien été reçue. Cette méthode permet d’éviter de capter des signaux d’autres xbee et d’ignorer un paquet incomplet.

Coté, afficheur, celui-ci affiche la nouvelle valeur en décibel, seulement si elle diffère de l’ancienne de plus de 5 dB.De plus, une barre horizontale, indique le niveau de dangerosité, de 0 à 80dB est de couleur verte, à 80dB elle passe au rouge, enfin à un triangle de danger s’affiche à partir de 95dB. En cas de non réception de données, l’afficheur présentera un message d’erreur.

Par un ailleurs, un second module d’affichage a été conçu. Celui-ci prend la forme d’un logiciel pour Windows. Il permet d’afficher la mesure de l’intensité sonore en temps réel, mais aussi de tracer la courbe du niveau du son en fonction du temps pour des études plus longues.
Enfin il est aussi possible de sauvegarder les mesures pour pouvoir les réutiliser plus tard.

Après avoir fini le développement, la phase des tests a débuté avec pour but de valider le système vis à vis des spécifications du cahier des charges. En premier lieu, plusieurs tests techniques ont été effectués pour vérifier les fonctions principales. Il a fallu comparer la mesure du niveau sonore affichée par nos deux afficheurs et le sonomètre, cette mesure a semblé très cohérente. Ensuite, des tests d’autonomie ont été effectués, le système peut au moins fonctionner deux jours sans interruption. De plus, le produit est facilement déplaçable dû à ses dimensions. Enfin, un qcm a été distribué aux occupants du foyer lors de deux soirées pour connaître l’avis face à ce nouveau système. Les réponses ont montré que le dispositif était correctement placé, et donnait des informations pertinentes sur le niveau sonore.

Au final, il est fort possible que le système soit placé définitivement au foyer pour être utilisé lors des soirées comme avertisseur en cas de niveau sonore trop important.