Transmettre une musique par l'intermédiaire d'un laser

[red17]

Bonsoir,

Tout est dans le titre, le nombre de topic ouvert dans d'innombrable forums à ce sujet, ne m'ont pas satisfait.
J'essai actuellement de construire un bon circuit émetteur. La situation est la suivante, j'ai une prise jack branchée à mon ordinateur qui joue une certaine musique. Cette prise jack se décompose en 2 fils, la masse, et le second fil, qui semble transmettre l'information musicale.
Vous trouverez ce que j'ai fait actuellement :
emetteur.jpg

J'ai utilisé un ampli-op réglé en montage non inverseur.
Suivant les notations données sur le schéma, on a alors :


Mon laser fonctionne entre 2.5 V et 3 V (tension maximale).
Donc il va falloir jouer sur le jeu de resistance , et .
Mais là, j'ai un petit problème, c'est que je ne connais pas la tension , donc je ne sais pas comment je vais faire pour avoir toujours en sortie une tension inférieure à 3V.
Sachant qu'à mon avis, varie, puisqu'elle va dépendre des variations du signal audio.
Après sur internet, j'ai vu pas mal de circuit où y'a un transistor NPN, mais je ne vois pas comment ça m'aiderait...
Est-ce possible que vous m'aidiez à faire mon circuit émetteur, je suis vraiment motivé, même des ressources anglaises, je prend.

Merci beaucoup
Cdt

Ps: si vous avez des questions n'hésiter pas.
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[DAUDET78]

Mon laser fonctionne entre 2.5 V et 3 V (tension maximale).
Donc il va falloir jouer sur le jeu de resistance , et .

Du n'importe quoi !
Tu veux faire une transmission analogique (pourquoi ? la liaison par fil marche très bien !)
Une diode LED Laser ne s'alimente pas en tension , mais en courant !

Donc il faut que tu l'alimentes avec un courant contant pour la polariser et faire varier ce courant en plus et en moins pour passer ta modulation audio

[red17]

Bonsoir,

Je dispose du rudimentaire, à savoir ce qu'on enseigne en classe préparatoire, loi des mailles, des nœuds, composants passif, éléments aux programmes.
A partir de là, vous comprendrez qu'il est difficile pour moi de créer un circuit opérationnel et ce facilement. Tout ce que j'ai pu faire jusqu'à maintenant, était des résolutions d'exercices, les circuits étant tout fait.

Je tiens compte de vos propos, et je vous propose :

[DAUDET78]

Tu as un lien WEB sur la datasheet de ta LED Laser ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[red17]

Oui, vous trouverez la notice de la diode laser ici :
http://www.selectronic.fr/media/pdf/0936.pdf

[DAUDET78]

Et c'est quoi le point de fonctionnement du NPN ?
Ton signal audio, c'est un signal alternatif? Il fait quoi le NPN avec une tension négative sur la base ?

On va te faire passer un test :


Quel est le courant qui passe dans la LED ? Si tu n'es pas capable de répondre, pas la peine d'utiliser une diode Laser .......

Oui, vous trouverez la notice de la diode laser ici :

Il y a un circuit de régulation interne, donc c'est pas modulable !

Tu me parles au début d'une diode laser ... et en fait, c'est un module laser ! C'est pas pareil .

[red17]

Le point de fonctionnement d'un NPN je ne sais pas exactement ce que c'est, le transistor n'étant pas au programme des CPGE en Maths Spé...
Je me souviens que ça a un rapport avec la droite de charge statique,

Un signal audio est un signal alternatif.
Je ne comprend pas la question de la tension négative sur la base du NPN..

C'est le courant collecteur du transistor qui passe dans la diode.
Je ne sais pas ce qu'est un circuit de régulation interne. Lorsque j'ai procédé à l'achat de cet élément, c'était écris diode laser.
J'ai vu sur internet, qu'avec un pointeur laser on pouvait transmettre une musique avec internet.
Je ne comprendpas pourquoi, ici je ne peux pas moduler ...

[PIXEL]

cette méthode de transmission analogique est vite limitée.

il faut passer par une sous-porteuse modulée en fréquence pour avoir un résultat acceptable.

évidemment , c'est plus complexe

[red17]

Je souhaite vraiment faire un montage simple, fonctionnel, peut importe la qualité du son, ce qui me préoccupe c'est plus l'émission et la réception d'un son à l'arrivée.

[gienas]

Bonsoir red17 et tout le groupe

Je souhaite vraiment faire un montage simple, fonctionnel, peut importe la qualité du son, ce qui me préoccupe c'est plus l'émission et la réception d'un son à l'arrivée.

Il te faut donc commencer tes "investigations" (en remettant touten question) et en te plaçant côté réception.

Que doit sortir l'élément récepteur quand le signal audio est nul?

Que doit sortir ce même élément quand le signal audio est présent? Quelles sont ses caractéristiques? (amplitude, fréquence ...)

Quand ceci sera connu, tu pourras chercher à savoir comment excitations cet élément récepteur.

Le point de fonctionnement d'un NPN je ne sais pas exactement ce que c'est ... Un signal audio est un signal alternatif.
Je ne comprend pas la question de la tension négative sur la base du NPN ...

C'est justement ceci qui "m'inquiète" le plus dans ton cas. Ces notions doivent être parfaitement maîtrisées avant de se lancer dans ce type d'aventure.

Je souhaite vraiment faire un montage simple, fonctionnel, peut importe la qualité du son, ce qui me préoccupe c'est plus l'émission et la réception d'un son à l'arrivée.

... J'ai vu sur internet, qu'avec un pointeur laser on pouvait transmettre une musique avec internet.
Je ne comprendpas pourquoi, ici je ne peux pas moduler ...

Là, c'est moi qui suis perdu.

Que vient faire le "composant" internet dans ce type de manipulation?

Sur internet (pas le composant mais la source d'informations) on trouve tout et son contraire. Il faut trier et beaucoup se méfier.

[antek]

Je ne comprendpas pourquoi, ici je ne peux pas moduler ...

DAUDET78 l'a dit, le courant diode est régulé pour avoir une émission de lumière stable avec une alimentation entre 2,5 V et 3 V.
C'est comme si tu voulais faire varier la tension de sortie d'un régulateur de tension fixe en faisant varier la tension d'entrée, ça ne marche pas.

[calculair]

bonjour,

Quelle est vraiment le cahier des charges ?

La diode laser est elle indispensable, une ampoule ordinaire ne convient t'elle pas ici

Sur quel support la transmission doit être faite ( Air fibre ou autre .... )

Quel niveau de distorsion est acceptable ? Quelle bande passante ?

As tu pensé au récepteur ? Dans quel milieu se trouve t'il ?

Le projet est intéressant, mais il faut l'adapter aux contraintes d'un cahier des charges, puis le réaliser....

[red17]

En fait, je souhaite pas me compliquer la vie, j'aurai le temps de m'y consacré avec rigueur en école d'ingénieur je pense, là, ici, c'est plus une première familiarisation, même si le montage est grossier... J'en rigolerais certainement, dans quelques années, en pensant qu'il frôle l'incendie lol.

En fait, j'ai à ma disposition :
Un TIP 122 , transistor de puissance.
Un BC547B.
Ce module laser 1mW classe II, présenté ci-dessus.
Une breadboard.
Un fer à souder etc.
Deux résistances de 10k Ohms, une résistance (composée de résistances en séries) de 105 Ohms.
Je dispose de fil électrique, de plusieurs haut parleur.

J'ai déjà réalisé un montage qui semble fonctionnel en émission. Je l'ai testé, le seul problème, est que mon signal en réception est trop faible. On entend quasi-rien, si ce n'est en se rapprochant, suffisamment du Haut Parleur, et là surprise, un son très faible, mais plutôt fidèle...
C'est pour ça que ça paraît surprenant, vous me dites que je peux pas moduler mon laser, et je vous crois vu que vous êtes largement mieux placé pour en parler, mais clairement, son intensité vibre au rythme de la musique...
Après certes, y'a quasiment pas de son en réception mais ça va..
J'ai bidouillé pas mal, c'est pas rigoureux, mais c'est vraiment ce que je cherche, une chose "fonctionnelle" de qualité même médiocre.. Le but est qu'après, je puisse moi même cet été, reconstruire un modèle plus rigoureux, en me posant des questions : qu'est-ce qui ne va pas etc.


Réponse à gienas : Désolé, je voulais dire qu'avec un pointeur laser, j'ai vu sur youtube et dans d'autres sites qu'il était possible de transmettre une musique, avec un montage très simple, du type, prise jack - transformateur - alimentation - laser et en réception très grossièrement un panneau solaire relié directement à un haut parleur préfabriqué... Certes, c'est vraiment pas rigoureux, l'haut parleur doit vraiment pas aimer ça...


Réponse à calculair :
La diode laser est un élément que je tiens à conserver. Certes, d'autres sources de lumière sont envisageable. J'ai lu un article dessus d'ailleurs.
La transmission s'effectue dans l'air, sans fibre optique donc.
L'émetteur et le récepteur sont dans l'air également, je pense à les mettre dans deux breadboard.
Le cahier des charges est :
Le montage doit pouvoir transmettre une musique, par l'intermédiaire d'un laser.
La qualité du son, n'est pas un objectif de l'entreprise.
La distance de transmission, n'est également pas un objectif.
On ne s'intéressera donc pas au bruit ambiant.
On préférera manipuler dans une pièce sombre.
Il est néanmoins possible de mettre en place un filtre passe-bas de type RC, tel que la fréquence caractéristique du filtre soit inférieure à 20kHz, on pourra éventuellement fixer les valeurs de R et de C , mais on s'en occupera secondairement.

L'objectif est la réalisation du montage émetteur, récepteur. L'émetteur que j'ai semble correcte vis-à-vis de mes attentes. En revanche, le récepteur n'est pas au point, il me faut amplifier le son ... J'ai pensé à un AO.

Le circuit émetteur :


Pour le récepteur, c'est un montage avec le TIP 122, une photorésistance ou photodiode, la photodiode étant plus efficace, mais plus coûteuse.
La base du transistor relié à ce photo-capteur, l'émetteur relié à l'haut parleur. Le tout raccorder en dérivation/parallèle avec une alimentation 9V.
Le collecteur relié au moins de l'alimentation, et le haut parleur au plus.

Merci pour l'intérêt que vous portez à ce projet.

[calculair]

SI je comprend bien de l'avancement de votre projet:

Vous disposez d'une maquette qui fonctionne, mais pas suffisamment bien.

1) Il faut assurer une modulation suffisante du laser. Pour cela il faudrait disposer d'une courbe donnant l'intensité lumineuse émise en fonction du courant .

Alors on choisira un point de fonctionnement assurant une profondeur modulation optimale sur ue portion suffisamment linéaire de la caractéristique

2) Il semble qu'il faille amplifier le signal reçu ( en tension et puissance sans doute pour exciter un HP


3) Limiter les éclairement parasites de la diode de réception en utilisant une optique qui donne l'image de la diode laser sur la surface receptitrice

4) Limiter la bande à la bande à recevoir est toujours une bonne chose. Couper le 100 Hz notamment dans le pièce avec un éclairage artificiel

[red17]

J'ai vu sur internet pas mal de mini ampli audio, et je propose celui-ci :
recepteur.jpg

Je suis pas trop sur de la valeur de la résistance R2...
A mon avis, il faudrait la retirer non ?
Vu que la photo-resistance est un capteur optique, le courant qu'elle délivre est faible, si on ajoute une résistance d'une telle valeur, ça va pas le faire je pense.

Auriez-vous une idée là-dessus, ou des corrections à apporter ?

Merci d'avance.
Cdt

[antek]

Pièce jointe 317569

- polarisation de T2 ?
- à quoi sert R3

[red17]

C'est un schéma que j'ai trouvé sur internet :
Disponible ici https://sonelec-musique.com/electron...s_bf_mini.html

R2 possède visiblement une résistance non pas de 22k mais plutôt entre 4k et 7k.
Mais là encore, je ne comprend pas l'utilité d'une résistance ici..
Pour R3, je ne sais pas.

Je ne sais pas comment polariser un transistor. Si vous voulez, je débute vraiment, moi, je connais vraiment la base du fonctionnement du transistor.
A savoir, les tensions caractéristiques, les courants, le fait qu'il s'agit d'un tripôle, la notion de gain.
Je vais aller me trouver un bouquin qui traite du sujet, mais si vous avez une idée.. Je suis tout ouïe.

[antek]

Le schéma de Sonelec amplifie une tension d'entrée.
La photo-résistance de ton schéma n'est pas un générateur de tension, il faut la faire traverser par un courant pour qu'elle le devienne.

[red17]

Si j'ai bien compris, il faut lui donner un courant, mettre un générateur de tension avant la photo-résistance en série ?

[antek]

Un diviseur de tension photorésistance en bas avec le point milieu vers la base.
Pour calculer la résistance du haut il faut connaitre les valeurs extrêmes que peut prendre la photo.
Vérifier s'il faut une résistance de base.
D'ailleurs se renseigner sur la bande passante de la photo.

[gwgidaz]

Bonjour,

Sur le schéma, je ne vois pas une photo résistance, mais une photo diode.

Bonne remarque concernant la bande passante de la photo résistance: Une photorésistance normale est très mauvaise du point de vue bande passante ! Jamais l'audio ne passera...
Mieux vaudra une photodiode, et convenablement polarisée , car sur ce schéma, elle ne l'est pas...D'ailleurs elle est à l'envers.

Je suis d'accord avec la remarque qui avait été faite, il faudrait une sous porteuse modulée, sinon la portée sera très faible, du fait des lumières parasites modulées ...

[calculair]

bonjour,

l'idée d'une sous porteuse modulée, est interessante, mais pour l'instant hors de portée de notre ami qui se pose des questions philosophiques sur les schéma d'ampli audio simple


Je propose simplement ode limitée la bande vers les fréquences basses ( couper sévèrement les 100 premiers Hertz )

Un premier objectif serait d'être performant sur 300 / 3400 Hz

Une première facto est de disposer d'optique pour diriger le faisceau émis et d'un objectif pour focaliser l'image de la source sur la photodiode réceptrice ( limitation des lumières parasites environnantes )

[red17]

Pour le 300 - 3400 Hz, on peut faire un passe bande d'ordre 2, mais je ne dispose pas d'inductance, je vais donc m'en procurer. A mon avis on peut aussi faire un filtre passe bande avec un Ampli op, j'ai déjà vu ça en kholle de physique.

Pour la polarisation de la diode :

Pièce jointe 317569

Elle n'est pas la bonne ? Pourquoi ? Même si on veut l'utiliser en mode inverse ?

Puis, je compte manipuler dans un espace peu éclairé, est-ce nécessaire d'avoir cette optique, qui me fait défaut ?
Et autre question, on souhaite effectivement utiliser une photodiode, pour un tas de raisons qui rimes avec performances, mais au sujet de la photodiode, j'ai entendu dire que le photo-transistor était légèrement plus efficace est-ce vrai ?

Je vais vous poster le schéma de mon récepteur avec un ampli audio intégrer, dans quelques heures.

Merci encore.

[calculair]

bonjour,


je ne comprend pas votre schéma

la diode ne semble servir à rien

le transistor BC547B ne semble pas polarisé correctement

quand à la trans mission en milieu peu éclairé, les performances sont médiocres si vous ne disposez pas d'optique qui guident correctement la lumière pour qu'elle ne soit pas perdue dans l'ensemble du milieu

[red17]

Bonjour,

En faites, je souhaitais adapter l'ampli-audio disponible, section Alim 5 V - HP 8 ohms - Puissance 100 mW : https://sonelec-musique.com/electron...s_bf_mini.html
Et le mettre en réception, dans un récepteur composé d'un photo-capteur, mettons une photodiode ou photorésistance.
On utilisera un laser, la transmission se fera sur des distances qui seront inférieures à la longueur caractéristique du laser au-de-là de laquelle le faisceau s'éparpille.
La diode a un rôle de protection de surtension d'après le site qui fourni l'ampli audio BF.
Pour ce qui est du transistor, je ne sais pas..

[DAUDET78]

En faites, je souhaitais adapter l'ampli-audio disponible, section Alim 5 V - HP 8 ohms - Puissance 100 mW : https://sonelec-musique.com/electron...s_bf_mini.html

C'est des amplis pour faire du bruit ! Un bip, un buzzer ou une sirène avec attaque par un signal carré ...... En aucun cas, c'est pour émettre de l'audio .

[gienas]

Bonsoir à tous

... Réponse à gienas : Désolé, je voulais dire qu'avec un pointeur laser, j'ai vu sur youtube et dans d'autres sites qu'il était possible de transmettre une musique, avec un montage très simple, du type, prise jack - transformateur - alimentation - laser et en réception très grossièrement un panneau solaire relié directement à un haut parleur préfabriqué... Certes, c'est vraiment pas rigoureux, l'haut parleur doit vraiment pas aimer ça ...

Il faudrait essayer de voir si ton "histoire" de pointeur laser n'est pas utilisé comme une source lumière fixe ("continue"), sous forme d'un rayon rectiligne, venant frapper un miroir rendu mobile par la bobine mobile d'un haut parleur émettant l'audio (à transmettre). On pourrait imaginer que le rayon dévié par le miroir mobile vienne frapper la photodiode, qui recevrait une lumière variable, dont les variations "contiendraient" du signal audio.

Outre que la qualité serait très mauvaise, très aléatoire car dépendantes de la réalisation mécano-optique, le niveau audio reçu par la photodiode nécessiterait une très forte amplification.

Ce "procédé" aurait l'avantage de ne pas s'intéresser à un codage quelconque et complexe. C'est "l'intensité lumineuse" reçue par la photodiode qui porterait de l'audio.


Edit: on peut aussi imaginer qu'au lieu du miroir, ce soit un "masque opaque" qui vienne occulter partiellement au rythme de l'audio (masque solidaire de la bobine mobile du HP modulateur).

Ce serait bien plus facile à régler.

Au repos (signal audio nul) le volet du masque occulte la moitié du faisceau laser, procurant une "polarisation" de repos classe A, au milieu de la "droite de charge".


Les variations de position du masque libérant plus de lumière (une des polarités audio) ou, au contraire, occultant davantage le faisceau, amèneraient à la photodiode une image "fidèle" du signal modulateur

[gwgidaz]

Pour le 300 - 3400 Hz, on peut faire un passe bande d'ordre 2, mais je ne dispose pas d'inductance, je vais donc m'en procurer. A mon avis on peut aussi faire un filtre passe bande avec un Ampli op, j'ai déjà vu ça en kholle de physique.

Pour la polarisation de la diode :


Elle n'est pas la bonne ? Pourquoi ? Même si on veut l'utiliser en mode inverse ?


Je vais vous poster le schéma de mon récepteur avec un ampli audio intégrer, dans quelques heures.

Merci encore.

Bonjour,

Votre schéma est à jeter à la poubelle, il n'y a rien de bon.
Il faut d'abord que vous appreniez à polariser un transistor, ou alors utiliser un ampli audio tout fait.
La diode doit avoir une polarisation inverse, ( par exemple) et elle conduira plus ou moins quand elle recevra de la lumière. Il faut donc une résistance en série pour récupérer les variations de tension que les variations de courant produiront...

[Antoane]

Bonjour,

Je souhaite vraiment faire un montage simple, fonctionnel, peut importe la qualité du son, ce qui me préoccupe c'est plus l'émission et la réception d'un son à l'arrivée.

Avoir quelque chose de propre et théoriquement fonctionnel, c'est bien aussi. Les schémas que tu proposes ne sont clairement pas du niveau d'un tipe (même celui d'un MP commencé fin juin )

Côté émetteur, tu peux demander à google de te parler de "voltage to current converter" (1AOP et une ou deux résistances).
Côté récepteur, une photo-diode, un amplificateur à trans-impédance et, éventuellement, un ampli audio (qui pourra, éventuellement, être très rudimentaire, mais sans aller jusqu'aux extrèmes que tu as proposé).

[red17]

Rassurez-vous je n'ai pas commencé mon TIPE fin juin.
Mon TIPE est fait ne vous inquiétez pas pour ça.
Je dispose d'un montage récepteur, et d'un montage émetteur depuis mars.
Entre temps, il y a eu les concours, les révisions, et j'ai réfléchi à une chose, je n'ai rien à perdre à améliorer ce que j'ai.
Simplement, mon son à l'arrivé est faible, et je veux voir qu'est-ce qui pourrait améliorer ça, agir en émission ou en réception, ou bien les deux.
Je choisi d'abord de m'intéresser à une éventuelle amplification audio en réception.

Je ne prétend pas savoir faire un ampli audio, en revanche donner moi un circuit et je saurais à priori l'étudier avec les outils que le programme m'a donné, à savoir loi des mailles, des nœuds, théorème de millmann(hors programme, qui n'est d'ailleurs qu'une simple loi des noeufs exprimée sous forme de potentiel), générateur de thévenin(hors programme) et de norton(également hors programme), utilisation du régime sinusoïdale et des complexes.

Cdt