[PROJET] Accordeur de guitare

[justind1989]

Bonjour tous le monde. Etudiants en licence nous avons comme projet de réaliser un accordeur de guitare. La partie la plus importante de ce projet sera la programmation du micro-contrôleur. Mais dans un premier temps il faut réaliser le schéma de principe de fonctionnement. Nous sommes venu sur ce forum pour partager l'avancement de se projet pour ceux que ça intéresse, mais aussi pour vous demander des renseignements :=)

Tout d'abord voici le principe de fonctionnement :


BUT : Réaliser une carte électronique permettant d'accomplir le fonctionnement d'un accordeur de guitare. Nous aurons un prises jack femelle en entrée pour y mettre un micro. L'utilisateur choisi à l'aide de bouton disponible sur la carte électronique la note désirée (exemple : MI aigue). L'utilisateur émet donc un sons avec la corde de la guitare, le sons sonore est transmit au microphone qui sors un signal électrique déterminant la note de musique par ça fréquence. Le signal électrique émit par le micro est très faible en amplitude, il faut donc amplifier le signal tout en gardant la même période. Le signal passe ensuite par un convertisseur analogique/numérique afin d'avoir un signal carré logique nécessaire pour être utilisé sur le micro contrôleur. Le micro contrôleur calculera la fréquence du signal par des timers, une fois la fréquence trouver il la compare à la fréquence de la note désiré ( MI aigue ). Il indique ensuite sur l'ecran LCD à combien de pourcentage il est au dessus ou en dessous de la fréquence voulu.

Quelques questions :
Dans plusieurs surjet de ce forum on dit souvent que le microphone émet un signal électrique que de quelques milli volts mais aussi de quelques micro volts. Ma question est :
- De combien de pourcentage faut il amplifier le signal ne connaissant pas l'amplitude max que peut prendre le signal electrique d'un micro ?

Une fois le signal amplifier il faut obtenir un signal carré logique pour ensuite calculer la période a l'aide des fonctions timers dans la programmation du micro contrôleur. La ici j'aurai besoin de vos connaissances car nous n'avons jamais fait de micro contrôleur et nous ne savons pas comment procéder ...
-Faut il un signal logique de 0-5 volts ou de -5 volts +5 volts ? Quel genre de CAN faut il utiliser pour abtenir du 0-5 volts ou -5/+5 volts ? Pourriez vous m'éclairer sur la manière d'y procéder ?

Pour la programmation du micro contrôleur on me recommande d'utiliser le PIC 16F84 qui est simple a programmer et dont un super tutoriel sur ça programmation est disponible ici : http://www.abcelectronique.com/bigon....php?par=c2080
-Ce micro-contrôleur est il suffisant pour mon projet ? (c'est à dire être capable de faire un programme permettant de calculer la fréquence d'un signal logique, de stocker les valeurs des fréquences de chaque note qui seront comparer à celle du signal et de permettre un affichage sur un écran)

Merci d'avance

Cordialement

Ju
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[MrPoulet]

Bonjour,

De combien de pourcentage faut il amplifier le signal ne connaissant pas l'amplitude max que peut prendre le signal electrique d'un micro ?

Tout dépend de ton micro. (Ton amplification peut se trouver entre 20 et 60dBu je dirais).
Et attention à ton impédance qui est plus élevé pour la guitare que le microphone.

Faut il un signal logique de 0-5 volts ou de -5 volts +5 volts ?

Un signal 0-5V suffit si se n'est que pour calculer la période. Tu peux le réaliser avec un AOP.

Pour ce qui est du PIC je ne serai pas te conseillé...

[invite03481543]

Bonsoir,

oublie le 16F84 il est obsolete et ne contient pas de convertisseur A/D.
Je ne sais pas qui t'a recommande cette ref pour ton projet mais bon...

Pars plutot sur un PIC16F1827.

[justind1989]

Bonsoir

MrPoulet
Merci pour le 0-5 Volts, je vais chercher un peu pour trouver quel montage d'aop faut utiliser.

Et attention à ton impédance qui est plus élevé pour la guitare que le microphone.

Je ne comprend pas trop ce que tu veux me dire.

HULK28
A quoi va me servir le convertisseur A/D c est un convertisseur analogique numérique enfaite ? donc pu besoin d'aop ? on le fait avec le micro-controleur ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Fait une recherche sur le forum électronique avec le mot clé accordeur .... le sujet a été traité des dizaines de fois (c'était le projet de BAC STI en 2005)!
http://forums.futura-sciences.com/el...accordeur.html
http://forums.futura-sciences.com/el...e-guitare.html
etc
etc

[MrPoulet]

Je ne comprend pas trop ce que tu veux me dire.

Au moment où tu vas concevoir ton étage d'entrée d'accordeur, tu devras prendre en compte l’impédance de tes sources (Guitare et Mic). Comme l'impédance d'une guitare est plus élevé tu auras une chut de tension par rapport au micro... Enfin bref... c'est à y penser...

[justind1989]

Bonjour tous le mondes
Bon j'avance tout doucement je découvre de plus en plus de choses !! Surtout avec ce forum c'est dingue !! Ce forum est une vraie mine d'information !!

La je suis entrain de décortiqué le sujet de BAC 2005 conçernant l'accordeur de guitare. Mais pourriez vous m'expliquer quelques petits détails svp
Voici une image du schéma de principe ( J'ai barré en rouge ce qui ne m'intéresse pas ):



J'ai cru comprendre que le microphone pouvais fournir un signal électrique dont ça valeur moyenne ne passé pas par l"axe des zéro il faut donc éliminer la composante continue ça je l'ai bien compri ( je chercherai plus tard comment éliminer une composante continu de n'importe quel signal, pour le moment je veux juste comprendre leur principe de fonctionnement ), pour l'affichage lcd ça je chercherai moi même sur le net comment procéder avec le micro contrôleur. Ce qui me gène ce sont les blocs FP4 FP2 FP3, FP4 c'est l'information que donne l'utilisateur au micro contrôleur de la note qu'il veut accorder par exemple il choisi le MI. L'information est donc envoyé au micro-contrôleur comme ça une fois qu'il reçoit le signal carré du bloc FP3, il calcul la période à l'aide de timers et ensuite il la compare la fréquence de la note qui est stocké en mémoire. Alors pourquoi envoyer un signal d'horloge au bloc FP2. Il s'agit d'un filtrage selectif qu'est donc ?

Merci du temps que vous m'accorderai

cordialement

ju

[azad]

Bonjour,
je n'ai pas regardé les posts concernants ce sujet, mais je sais que pour ma part, je ferais au plus simple, et avec des résultats sans doute identiques. Un micro choisi dans le bas de gamme, suivi par un ampli tout bête et d'un trigger (ce peut être le même) et puis c'est à peu près tout pour la partie analogique.
Le signal issu de ce montage est appliqué à une des entrées d' une porte ET a deux entrées dont l'autre entrée est attaquée par un signal carré dont la période sera (par exemple) de une seconde. On obtient cela grâce à la division binaire. (d'une horloge pilotée par quartz…. . La sortie de cette porte délivre donc pendant une seconde le nombre d'impulsions présent à l'entrée de la porte et égal à la fréquence (la fondamentale) de la corde. Il ne reste plus qu'à afficher cette fréquence. Bref, tout le monde à deviné qu'il ne s'agit que de faire un rudimentaire fréquencemètre.
Ensuite, deux écoles : soit on continue avec de la logique câblée, (compteurs BCD, décodeurs et affichage direct de la fréquence) soit on utilise un micro-contrôleur à qui on demande de compter ces impulsions et de les comparer avec une table qu'il à en mémoire.
L'avantage de la version micro-contrôleur est que l'on n'a pas besoin de générer un signal d'une période de une seconde. (le contrôleur sait faire cela)
Note, la période du signal de commande de la porte peut-être de 100mS (1/10 de seconde) ce qui simplifie le comptage. Il faut en tout cas qu'elle soit supérieure à celle du signal généré par la corde pincée.

[justind1989]

Bonjour tous le monde
Merci azad pour tes réponses
Voilà ou j'en suis actuellement :
Tout d'abord nous avons visualisés le signal d'un microphone à l'oscilloscope après l'avoir amplifié et ça fonctionne parfaitement. Maintenant Je voudrai éliminer la composante continue. Le professeur nous a dit d'utiliser un gros condensateur ou un filtre RC, mais je ne comprend pas un filtre va filtrer les fréquences et non re centrer le signal sur l'axe des zéro .... Donc voilà une choses avec laquelle j'ai du mal ! Pouvez vous m'expliquer ?

Ensuite on a regardé avec des spectres des notes de guitare sur audacity. Nous avons utilisé une vidéo ou l'on entend chaque note de chaque corde de guitare et un microphone. J'ai testé la correspondance des fréquences mais bon sur audacity je trouve toujours la fréquence du fondamental à 450 hz pourquoi je ne sais pas .. Enfin pas grave je sais juste cela :

corde :  1            2           3            4            5           6
F(Hz) :  82.4        110         146         196          246.9     329.5
note  :   mi         la           ré          sol          si          mi

Une fois le signal amplifié et la composante continue éliminée je dois filtrer les fréquences et gardé la fréquence qui m'intéresse car la forme des spectre et comme cela :



Je pourrai utiliser un filtre passe-bas qui est largement suffisant pour filtrer la fréquence voulu. Ensuite une fois filtrer j'utiliserai un jolie triger de schmitt pour avoir mon signal carré


Si Je dis des bêtises faut me le dire

Pour les questions les voici : (((((A lala y nous soule ste bonhomme avec ses questions !!!! ))) ---> Je sais lol


Pour ce que j'ai écris au dessus c'est bien entendu pour gérer qu'une note de musique bien sur !! Pour la suite je voudrai faire la même chose mais pour gérer plusieurs notes. Sachant que c'est l'utilisateur qui indique quelle note il veut configurer, je devrai sans doute faire une petit système qui choisi quel AOP utiliser selon la note choisi mais ça me reviendrai à faire 6 filtre passe-bas houlaaa !! Ca devient lourd comme montage .. Et maintenant voilà qu'on me demande de perfectionné mon accordeur de guitare ... L'utilisateur doit jouer la note de musique et l'accordeur doit reconnaitre la note jouer et afficher à combien de pourcentage il se situe de cette note. Ca devient plus complexe .... Comment le système va savoir qu'elle fréquences filtrer ... pfiiouuu


J'espère que vous pourriez me faire part de vos connaissances et me données des idées.

PS: Mon post est assez long et il'y a des questions un peu partout (J'ai mis les question en rouge lol ) ... Pas trés organisé dans mes messages. dsl ^^

cordialement

Ju

[DAUDET78]

L'utilisateur doit jouer la note de musique et l'accordeur doit reconnaitre la note jouer et afficher à combien de pourcentage il se situe de cette note. Ca devient plus complexe ....

Ca oui !
- tu fais une analyse de spectre (FFT)
- Tu cherches la valeur du pic le plus grand (pour avoir le fondamentale de la note)
- Tu fais un filtre centré sur cette fondamentale
- Tu mesures la fréquence réelle

Avec un DSP ..... c'est uniquement de la ligne de code à pisser !

[justind1989]

Re
Bon j'ai bien compris il faut que je fasse du traitement de signal et le mieux serai avec un DSP. Mais j'ai beau chercher dans google "programmation DSP FFT" Je trouve pas grand choses :/
Je ne sais pas trop comment je vais faire ...

Quelqu'un pourrai m'éclairer aussi sur la compréhension du filtre rc pour éliminé la composante continue ?

[justind1989]

Bonjour
Je ne sais quoi faire ... Je ne trouve rien sur la programmation d'un DSP. Je trouve des choses simple mais pas comment faire avec un DSP ou en electronique. Comment trouver le pic le plus grand pour ensuite filtre les autres fréquences .... Faut sans doute echantilloner le signal ensuite trouver la rai qui a la plus grande amplitude et restituer le signal a cette fréquence ... Mais comment ?

[MrPoulet]

...mais je ne comprend pas un filtre va filtrer les fréquences et non re centrer le signal sur l'axe des zéro ...

Ta composante continue est une frequence à 0Hz donc tu peux la filtrer.

[justind1989]

J'ai essayer sur LTspice mais déjà je ne vois pas de rai a f=0hz

Pourtant le signal n'est pas centrer sur l'axe des zero ... roooo

[justind1989]

Bon tout compte fait sayer mon problème est résolu avec un peu de recherche !!!
Par contre je supprime l'utilisation d'un DSP !! Je voudrai isoler le fondamental d'un signal mais tous le monde me dit d'utiliser des filtre sélectif. Mais je ne vois pas pourquoi !! Sachant que l'on ne sera pas ou se situe le fondamental de la note jouer comment partir sur le principe d'un filtrage puisqu'on ne sais pas à quel fréquence se situera notre fondamental ... Donc la question se repose comme dans divers sujet : Est il possible d'isoler un fondamental ? Sachant que je ne connait pas ça fréquence puisque la note produit par la corde de guitare n'est pas connu ...

[DAUDET78]

Bon tout compte fait sayer mon problème est résolu avec un peu de recherche !!!

sans FFT ?

Est il possible d'isoler un fondamental ?

Oui, c'est le premier pic important de ton spectre

Sachant que je ne connait pas ça fréquence puisque la note produit par la corde de guitare n'est pas connu ...

Ben si !
J'avais fait un truc de ce genre pour la détermination automatique des fréquences d'une transmission FSK avec un TMS320 en 1985

[justind1989]

OOO Bah je vais regarder ce qu'est un TMS320 et chercher de mon côté. Si tu peu m'en dire plus de comment tu avais procéder je suis preneur

[DAUDET78]

r ce qu'est un TMS320

C'est un µC DSP

[justind1989]

A mais oui d'accord mais ton TMS320 est un DSP ... Enfait le prof nous a dit qu'il était dure de trouver des tutoriel de programmation d'un DSP sur internet. Déjà qu'on doit apprendre a programmer le micro controleur que j'aurai besoin si faut apprendre aussi le DSP ca va etre juste j'ai 10 semaine pour finir ce projet en faite :/ a moin de trouver un bon tuto mais c'est dure ....

[DAUDET78]

Je ne sais pas le niveau de ta classe, mais 10 semaines pour programmer un DSP à partir de 0.00 ..... c'est mission impossible

Donc repart sur le schéma #7 où on a une information sur le numéro de la corde à mesurer. Il suffit de faire un filtre passe bande accordable sur une fréquence donnée. Regarde les filtres à capacités commutées (genre MF10)

Ensuite, mesure de la fréquence etc etc

[justind1989]

Bonjour DAUTET78
Je suis en licence 3, donc le temps d'apprendre le DSP surtout que je peu apprendre ça que le soir c'est vrai que c'est juste ....
Si j'ai bien compris tu veux que je repars sur le schéma de bases. Donc on envoi l'information de la note que l'on veut accorder sur une corde (exemple : LA), ensuite selon le choix de la note nous aurons un signal d'horloge qui dira au filtre selectif de fonctionner en passe bande avec comme fréquence de coupure (f1 et f2). Donc le filtre va filtrer le signal émis par la corde dans une certaine largeur de bande, c'est à dire pour plusieurs fréquences. Ensuite le signal de sortie du filtre passera dans un triger de schmitt qui ira dans le micro processeur. Ce devient presque bon mais, il y a aura une petite marge d'erreur non ? Car on filtre avec un passe bande et donc on laisse passer des harmoniques tout de même.

DAUTET78 En gros toi tu veux filtrer la fréquence ou on devrai avoir le fondamental ? et ensuite comparer la période de ce signal avec le micro controleur

[DAUDET78]

c'est à dire pour plusieurs fréquences.

Oui et non. Pour le La 435, on filtre de 420 à 450 (par exemple), donc on élimine les harmoniques.

Ensuite le signal de sortie du filtre passera dans un triger de schmitt qui ira dans le micro processeur.

Oui

Ce devient presque bon mais, il y a aura une petite marge d'erreur non ?

Non. On a le fondamental . On mesure la fréquence avec un compteur (interne au µC) et on détermine que le LA de la guitare est à 433,9987676543456789765 Hertz Donc une erreur de -xx% par rapport au 435,0000000000

[justind1989]

Merci beaucoup
Me reste plus qu'a chercher comment générer un signal d'horloge au filtre selectif et c'est parfait
Mais bon la c'est plus facile Une fois le schéma terminer je vous montre tous ça

Merci encore pour toutes ses informations !!

Cordialement

Ju

[DAUDET78]

Me reste plus qu'a chercher comment générer un signal d'horloge au filtre selectif

C'est le boulot de ton µC ! Soit directement (si c'est possible), soit en pilotant un diviseur programmable .

Par exemple, tu dis au µC : Je teste le LA 435
Donc il génère (pour un MF10) une fréquence de 43500 Hz

[Nicoloulou]

Tu prépares une licence en électronique? Si oui ça fait déjà au moins trois ans que tu fais de l'électroniques non?

[justind1989]

Salut

Merci DAUDET78 pour ta réponses. c'est vrai que ce serai plus simple d'utiliser le micro contrôleur qui pourrai fournir un signal directement que de passer par des portes logique instable ou a triger .... Je vais y pensais ^^

Nicoloulou Ma licence est une licence EEA qui veut dire electrotechnique electronique et automatique je viens d'un DUT electrotechnique donc non je n'ai pas fait trois ans d'electronique ... Je ne vois pas ce que tu cherche en me posant ces question ...

[DAUDET78]

Et si tu avais fait une analyse de spectre avec une FFT avec un DSP, c'est lui qui aurait déterminé la valeur du filtre numérique à utiliser

[justind1989]

Oui bah je penses que lors de la soutenance je proposerai des améliorations. Et je parlerai un peu du DSP et de l'analyse FFT. Car c'est sur que d'après ce que j'ai lu sur l'analyse numérique des signaux on peut faire pas mal de choses et être beaucoup plus précis
J'espère qu'un jours je réussirai à programmer les jolie petit DSP pour améliorer st'accordeur de guitare Enfin la ça dépasse mon projet, c'est plus à titre personnel. ^^

[justind1989]

Par contre on m'a conseiller les micro contrôleur 18F... pour les programmer en language C parce que c'est plus facile. Est ce vrai ? Il y a des tutoriels sur comment programmer des micro contrôleur en C ? Car je me demande si c'est tous les même language il doit bien y avoir des différences non ?

EDIT : j'ai parlé trop vite j'en ai trouvé lol

[justind1989]

Re
Je viens de commencer l'arbre du programme dans le micro contrôleur. C'est un schéma basique mais c'est pas encore ça ^^
Va falloir que je trouve un moyen de faire recommencer le programme a zéro si l'utilisateur change de note etc ...
Enfin bref il y'a du boulot quoi ^^