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Alex : un préamplificateur audio performant commandé à la voix

English version

Nous souhaitons réaliser un préamplificateur audio stéréo 4 entrées, très simple : uniquement la commutation et un bouton de volume, très performant, économique et commandé à la voix (en plus des boutons poussoirs en face avant de téléphones ou tablette et d'une télécommande).

Tout ça pour moins de 50 €...

Pas de boutons balance, grave, aigu, loudness...

Nous souhaitons que l'audio fasse un circuit minimum, sans passer par des semi-conducteurs.

La commande à la voix se fait par le système Alexa Echo Input (sur la photo : modèle sans haut-parleur qui n'est plus proposé) ou Echo Dot (avec haut-parleur et prise Jack stéréo) (environ 40 €) d'Amazon :

Rappelons que ce petit système épatant, connecté par la Wifi, une fois configuré, permet de tout commander par la voix dans la maison : lampes, convecteurs, télévision, écouter la radio, la musique, la météo...

Il est muni d'une sortie audio stéréo (jack femelle Ø3.5) que nous avons reliée à l'entrée A du préampli. Nous utilisons essentiellement le truc pour écouter la radio FM.

Le défaut, c'est que ce boîtier permet d'espionner l'utilisateur (à la maison, il est alimenté en même temps que la chaîne audio et coupé le reste du temps).

Nota :  Alexa permet de s'appairer en Bluetooth avec un autre appareil comme un téléphone. Lorsque le téléphone ou la tablette Bluetooth arrive à proximité d'Alexa, Alexa démarre la musique du téléphone ou de la tablette (et on peut régler le volume à la voix). Un récepteur Bluetooth relié à une entrée Bluetooth sur Alex est donc pratique mais pas indispensable...

En face arrière d'Alex :

•   5 fois 2 embases Cinch/RCA dorées, (la 4e paire est reliée en // à la 5e) :
  

• Un connecteur pour l'alimentation 12V du préampli : une embase Jack
  

• 2 embases Cinch/RCA dorées de sortie.

• 

A noter que les masses audio des voies Gauche et Droite sont isolées galvaniquement du coffret et de la masse de l'alimentation.

Les commutations se font par des relais RZ 12V 2 RT, installés en face arrière, juste à côté des prises d'entrées avec une astuce pour éviter la diaphonie entre les voies.

L'astuce consiste à relier chaque embase Cinch/RCA d'entrée au commun du relais RZ à travers une résistance de 1.2 k ohms.

Le contact travail du relais RZ est relié au bus audio Gauche ou Droite.

Le contact repos du relais RZ est relié à la masse audio : ainsi les entrées inutilisées par Alex sont "court-circuitées" et ne peuvent pas créer de diaphonie avec l'entrée écoutée.

Attention : si on veut récupérer (ce qui est notre cas) l'audio de l'entrée 4 dans l'entrée 5 (qui dans ce cas sert aussi de sortie), il faut les connecter en // AVANT les 2 résistances de 1.2k ohms. Sinon, quand Alex n'est pas sur l'entrée 4, il n'y a plus rien sur l'entrée 5 !

Les contacts communs des relais sont reliés à un bus Gauche et Droite reliés à un "potentiomètre", (6€)

En fait un commutateur rotatif "Alps" chinois muni de résistances CMS pour suivre la loi log

.

Ce qui garantit d'excellentes commutations, une vraie loi log et surtout 2 voies d'atténuation strictement identiques (ce qui est loin d'être le cas avec des potentiomètres stéréo log classiques). Le "potentiomètre" est installé en face arrière pour raccourcir le circuit audio, les broches Loudness (s'il y en a) sont inutilisées, il est muni d'un axe rallonge relié au bouton de volume en face avant.

Pas de distorsion, une tension d'entrée maxi d'environ 100 V ! Bande passante : du continu à "l'infini" ! Pas de bruit électronique, pratiquement pas de de diaphonie entre les entrées et entre la Gauche et la Droite. Par contre le préamplificateur n'amplifie pas : son gain maxi est d'environ 1.

La carte peut être alimentée en 12 V DC. Elle est muni d'un récepteur HF 433 Mhz, d'un module Wifi, De 4 boutons poussoirs et d'un bouton poussoir M "Modes" et de 4 relais RT 10 A (surdimensionnés dans notre cas, mais le bruit de commutation des relais constitue un "retour" auditif pratique quand on commute les entrées).
Notre carte est installée vers l'avant de notre coffret, fixée par 4 vis écrous M3.
Le connecteur 2 broches d'alimentation est relié à l'embase Jack arrière 12 V du préampli.
Les 4 boutons poussoirs de la carte sont reliés en // aux 4 premiers boutons poussoirs en face avant du préampli Alex. (Le bouton est muni d'un contact fugitif et d'une Led rouge intégrée)


.
Le commun du 1er relais de puissance est relié au +12 V.
Le contact "repos" est relié au commun du relais suivant et ainsi de suite. (Ainsi les relais de puissance ne peuvent activer qu'un relais RZ à la fois).
Le contact "travail" de chaque relais est relié :

• A la Led rouge correspondante du bouton poussoir de face avant (à travers une résistance de 22 k).
• Au relais RZ correspondant de la face arrière.

• Mode 1 : un appui bref sur un bouton allume le relais correspondant, un autre appui bref l'éteint, on peut allumer plusieurs relais en même temps
• Mode 2 : le relais est allumé tout le temps que l'on maintient le bouton pressé, relâcher le bouton éteint le relais
• Mode 3 : comme le mode 1 mais allumer un relais éteint tous les autres : c'est celui-là qui nous intéresse

Le bouton de volume est équipé d'une Led et deux trous.

Le coffret est construit avec 2 profilés en U aluminium 25 x 20 (1 à l'avant et 1 à l'arrière) et les même 2 profilés pour les côtés, brossés et peints en noir.

Les poussoirs sont maintenus par un jonc en plastique D4 poussé contre l'arrière des poussoirs par 3 vis FM3x20 fixées sur le fond du profil avant en U.

Vue en image de synthèse (sans dessus ni dessous, avec 6 boutons et 6 entrées et un bouton de volume provisoire) :

Ça tombe bien : nous proposons un amplificateur audio 2x200 W d'environ 7 kg pour mettre dessus !

1. Connecter le Hub Zigbee à son cordon microUSB (fourni) et à un adaptateur secteur USB (non fourni) : au bout de quelques s, la Led bleue du Hub Zigbee s'allume et la Led rouge clignote lentement
2. Sur un téléphone ou une tablette Android, Google Play, Télécharger et installer Tuya Smart Life (ou scanner le QR code de la doc du Hub Zigbee) et lancer l'application
3. + pour ajouter un appareil
4. Faire défiler les appareils, Contrôle de la passerelle
5. Passerelle (Zigbee)
6. Choisir la box Internet et rentrer le mot de passe
7. Suivant
8. Vérifier que le voyant clignote
9. Clignotement rapide
10. Attendre une vingtaine de s
11. Terminé
12. Autoriser les mises à jour éventuelles...
13. Mettre sous tension le préampli Alex
14. Ajouter un appareil
15. Ajouter
16. L'application apparaît avec ses 4 boutons blancs
17. Tester les 4 boutons pour activer ou non les 4 entrées d'Alex

.
Nota : on peut régler Zigbee pour qu'à la mise sous tension, par exemple, la voie 1 démarre...

1. Lancer Tuya Smart Life
2. 4ch - zigbee
3. Setting
4. Relay status (le premier de la liste des 4) clic sur OFF pour le passer sur ON, Confirm
   

Tuya Smart Life

1. Sur le téléphone ou la tablette, lancer Alexa
2. Skills et jeux
3. Tuya Smart Life
4. Installer Tuya Smart Life
5. Associer
6. 5 appareils trouvés et connectés
7. Suivant, Voie 1, Voie 2, Voie 3, Voie 4, 4ch - Zigbee
8. Clic sur les 4 voies les unes après les autres pour les configurer
9. On peut renommer les voies : Entrée A, Entrée B, Lecteur CD, Framboise...
10. Tester les 4 voies : "Alexa allume Entrée A"..., "Alexa, allume la framboise"
    

. (Pile 12V 27A)

• Maintenir appuyé le bouton d'Alex de l'entrée à appairer pendant 3 s jusqu'à ce que le voyant bleu de la carte s'allume
• Presser longtemps le bouton correspondant de la télécommande 433 MHz à proximité
• Relâcher le bouton de la télécommande : l'appariement est effectué !
  

• Maintenir appuyé le bouton d'Alex de l'entrée à appairer pendant 15 s jusqu'à ce que le voyant bleu de la carte s'allume
• Relâcher le bouton : le voyant bleu doit s'éteindre, les codes ont été annulés

1. Lancer l'application Alexa sur le téléphone
2. En bas à gauche : Accueil
3. Routines
4. En haut à droite : +
5. Saisir un nom de routine : "Framboise"
6. Suivant
7. Lorsque cela se produit, Voix, "Framboise"
8. Suivant
9. Ajouter une action : +
10. Paramètres de l'appareil, Volume, Faire glisser sur 90%
11. Suivant, Suivant
12. Ajouter une action : +
13. Maison connectée, Voie 1, Activée, Suivant
14. Ajouter une action : +
15. Alexa dit, Personnalisée : "D'accord, Framboise connectée", Suivant, Suivant
16. Ajouter une action : +
17. Paramètres de l'appareil, Volume, Faire glisser sur 70%
18. Suivant, Suivant
19. Ajouter une action : +
20. Maison connectée, Voie 4, Activée, Suivant
21. Enregistrer
22. Attendre un instant
23. Clic sur le triangle Bleu de la routine créée pour la tester
24. Clic sur l'appareil concerné : la routine est lancée
25. Tester ensuite à la voix : "Alexa, Framboise"
    

• Nom : Framboise Pour s'y retrouver
  
• Quand :
  
• Alexa, Framboise
• Alexa, Entrée D L'un ou l'autre
  
• Régler le volume sur 9 Pour bien entendre l'annonce
  
• Voie 1 allumée Pour entendre l'annonce d'Alexa
  
• Dire "D'accord, Framboise connectée" L'annonce d'Alexa
• Régler le volume sur 7 Un peu moins fort
  
• Voie 4 allumée Connecter la framboise

• Nom : Jazz
• Quand : Alexa, Jazz
• Régler le volume sur 9
• Voie 1 allumée
• Dire "Tout à fait maître, voici du jazz"
• Régler le volume sur 7
• Alexa, Jazz radio
  

• En face arrière, de gauche à droite :
  
• La prise et l'embase Jack alimentation 12V
• L'entretoise pour relier l'axe du potentiomètre stéréo (manquant)
  
• Les 2 Cinch/RCA de sortie
• 1 fil rouge et 1 fil blanc qui seront reliés au potentiomètre (G et D) : en attendant le potentiomètre, les entrées sont provisoirement connectées à la sortie sans atténuation.
• Un morceau de profilé recoupé pour soutenir le capot en plexi bleu
• Les 2 x 5 Cinch/RCA d'entrée (l'entrée 4 est en // sur l'entrée 5)
• En face avant, de gauche à droite :
• Les 2 fils jaune et blanc qui alimentent la Led du bouton de volume. Ces fils ont été remplacés par un câble noir de casque d'écouteur, très souple, qui fait une dizaine de tours autour de l'axe.
  
• Les 2 petites équerres en aluminium qui pincent, avec 2 vis M3, un roulement qui guide la tige filetée munie d'un écrou, d'une entretoise. Une autre entretoise, invisible sur la photo, définit la position du bouton par rapport à la face avant (jeu 0.5), le bouton, la tige filetée M6 et l'entretoise du potentiomètre
• Un morceau de profilé recoupé pour soutenir le capot en plexi bleu
• Une des 3 vis M3x15 qui maintiennent un jonc : une tige horizontale noire qui plaque les 4 boutons poussoirs contre la face avant (ce système est très pratique)
• Les 4 résistances des 4 Leds (22k)
• Le câblage relié à la carte
  
• 2 plaques carrés en alu, fixé sur les profilés latéraux, à gauche et à droite, améliorent le maintien du plexi du dessous

• En face arrière, de gauche à droite :
• Les 2 fois 5 Cinch/RCA d'entrée
• Les 4 relais RZ (collés au mastic silicone) (reliés aux prises d'entrée via des résistances de 1k2). (Les connexions arrière des relais ont été câblées avant collage)
  
• Un morceau de profilé recoupé pour soutenir le capot en plexi bleu
• Les 2 Cinch/RCA de sortie
• Une équerre alu fixée par 2 vis sur laquelle sera collé le "potentiomètre" stéréo au mastic silicone (le potentiomètre n'a pas encore été livré)
  
• Une vis M3x10 munie de deux cosses a été montée. Une cosse relie la masse de l'alimentation au coffret via une résistance de 10 ohms pour limiter les boucles de masse. L'autre cosse réunit la masse audio au coffret via une autre résistance de 10 ohms.
• L'embase Jack entrée 12V
• Les 2 résistances de 150 ohms connectées à l'embase Jack et à 2 fils : 1 jaune et 1 noir qui alimentent la Led du bouton de volume
  
• Sur le dessous en plexi transparent (presque invisible sur la photo) :
  
• La carte 4 relais fixée par 4 vis écrous M3x10
• Les connecteurs arrière de la carte sont reliés à l'alimentation, les 4 relais RZ et les 4 Leds des boutons poussoirs
• A l'avant, le connecteur alimentation et 5 fils en // sur les boutons poussoirs de la carte (qui ne servent qu'à la mise au point)
  
• En face avant, de gauche à droite :
• Les 4 boutons poussoirs avec chacun une Led rouge
• Un morceau de profilé recoupé pour soutenir le capot en plexi bleu
• Le bouton de volume fixé sur une tige filetée M6 qui entraîne l'entretoise du potentiomètre (avec 2 vis de serrage) et guidée par 2 petite équerres alu qui maintiennent un roulement à billes qui guide la tige filetée : un mouvement doux malgré la longueur de l'axe.
  
• Le boîtier est muni de 4 pieds adhésifs

.

Le préampli terminé :
Le capot en plexi bleu foncé masque partiellement l'intérieur mais laisse passer les ondes Wifi et 433 MHz et permet de voir la Led bleue de la carte pour l'appariement des télécommandes 433 MHz .
L'entrée 2 est activée.
A l'intérieur du bouton de volume, 2 trous, un morceau de plastique dépoli et 3 Leds rouges en série qui servent de voyant marche arrêt et d'indicateur de volume.
Le câble ultra souple (récupéré d'un écouteur) des Leds passe à travers le trou de face avant, fait une dizaine de tours autour de l'axe puis est raccordé à l'embase Jack 12 V de la face arrière à travers 2 résistances de 150 ohms en série ce qui fait environ 20 mA dans les Leds : le "gros" trou central du bouton de volume sert de

30/12/2022