projet de construction electronique session 2009 : accordeur automatique et amplificateur de guitare...

Projet de Construction Projet de Construction Electronique Session 2009 : Electronique Session 2009 :

Accordeur automatique Accordeur automatique et et amplificateur de guitareamplificateur de guitare

Lycée Henri LORITZ NANCY

Mise en situationMise en situation

En rapport avec le domaine musical, notre projet va être basé sur l ’accordage des cordes d ’une guitare électrique

Nous travaillerons également sur l ’amplification nécessaire des signaux électriques créés et représentatifs de la vibration des cordes.


Les instruments à cordes ont souvent tendance à se désaccorder.

C ’est plus particulièrement vrai pour une guitare qui est constituée d ’éléments dissemblables dans sa composition (bois, métal, nylon etc…) auxquels on impose des contraintes importantes.


Eléments constitutifs d ’une guitare

On distingue en particulier :

- la tête située à l ’extrémité du manche sur laquelle viennent s ’attacher les cordes.

- le corps de la guitare électrique souvent dépourvu de caisse de résonance car l ’amplification du son est confiée aux micros situés sous les cordes.

- le chevalet situé à l ’autre extrémité de la guitare pour le deuxième point de fixation des cordes.

- le manche qui sert au guitariste pour le choix des notes à jouer.


Causes éventuelles du désaccord d ’une guitare

- tension importante qui s’exerce sur les cordes quand elles vibrent.

- traction des cordes vis à vis du manche

- variations de température en particulier pour le bois de la caisse

- chocs éventuels pour cet instrument souvent « en voyage »


Principe de l ’accordage

Le son engendré par la vibration d ’une corde et représentatif d ’une note de musique peut être ajusté par le réglage de la tension de la corde concernée.

Manuellement, on peut donc accorder la guitare à l ’aide des « mécaniques », système de vis sans fin actionné par des clefs entraînant des petits rouleaux sur lesquels s ’enroulent ou se déroulent les cordes.

Le contrôle du rendu de la vibration de la corde peut se faire à l ’oreille (celle du musicien) ou en utilisant un accordeur de guitare.


Principe de l ’accordeur de guitare

Celui-ci mesure la note jouée et indique le désaccord.

Chaque corde doit être actionnée indépendamment des autres et ajustée à la main avec les clefs pour réduire au maximum ce désaccord.

Cette technique ne permet pas au guitariste de jouer avant d ’avoir totalement accordé son instrument.


L ’idée de départ (partie 1): Accordeur automatique1. Ce produit présente deux principaux avantages sur les méthodes d ’accordage traditionnelles :

- précision du réglage

- rapidité d ’accordage

2. Le guitariste peut sélectionner plusieurs types d ’accordages :

- accordage standard (MI-LA-RE-SOL-SI-MI), notes des 6 cordes de la guitare.

- autres combinaisons possibles suivant le type de musique.

3. Le musicien joue toutes les cordes en même temps. La guitare sera accordée par ajustement de la tension des cordes.


Principe de fonctionnement de l ’accordeur automatique

Les fréquences des notes jouées sont mesurées (après détection de la corde actionnée) et comparées avec les fréquences correctes du type d ’accordage sélectionné. En fonction du signe de la différence constatée, un micro-contrôleur commande la rotation des moteurs placés en bout de chaque corde pour tendre ou détendre celle-ci.

L ’ajustement se fait donc automatiquement et rapidement. Lorsque le guitariste joue, la correction de la tension des cordes actionnées peut se faire en temps réel et on peut ainsi obtenir un instrument en permanence accordé.


Interface homme-machine

L ’interface homme-machine de l ’accordeur automatique est simplifiée au maximum. Elle est composée uniquement d ’un écran LCD à l ’aide duquel on affiche les différentes fonctions du système et d ’un codeur avec lequel on sélectionne et on valide les menus.


Avantages du système proposé

- possibilité pour les guitaristes de modifier l ’accordage de leur guitare rapidement

- pendant les concerts, les guitaristes ne peuvent pas modifier le type d ’accordage entre les morceaux par faute de temps. Ils ont donc recours à une guitare par type d ’accordage ce qui devient inutile avec l ’accordeur automatisé.

- il n ’est plus nécessaire pour le guitariste d ’accorder sa guitare avant chaque morceau.

- système de taille réduite pouvant être facilement intégrable dans le corps de la guitare.

- concept utilisable pour d ’autres instruments à corde notamment les pianos.


L ’idée de départ (partie2): Amplification des signaux électriques issus de la vibration des cordes

Une fois l ’instrument correctement accordé, l ’absence de caisse de résonance impose l ’amplification des signaux électriques créés.

La partie 2 du projet propose l ’étude de la chaîne d ’amplification depuis les micros incorporés sur la guitare jusqu’aux hauts parleurs de l ’amplificateur.

Diagramme sagittal

Image du son

GuitareOT3

Tension surla corde

Musicien

Réglages

InformationsVisuelles et

sonores

AccordeurAutomatique

OT1

Haut-ParleurOT4

Signalamplifié

Son

Réglages

Informationsvisuelles

Signal à amplifierAmplificateur

Audio OT2

Action sur la corde

OT1 et OT2 sont les objets techniques étudiés

Réalisation du projetRéalisation du projet

Par souci de simplification, nous n ’étudierons que l ’accordage automatique d ’une seule corde.

Le choix de la corde est libre, il suffit simplement d ’adapter le moteur sur celle choisie.


Guitare

Amplificateur OT2

Accordeur automatique

OT1


Adaptation Moteur/Corde

Moteur

Système fileté permettant de

tendre ou détendre la corde

Corde de Ré

Réalisation du projetRéalisation du projet Accordeur Automatique OT1

FP6

conversion N/A

FP1

adaptation du signal

FP3

unité de traitement programmée

FP4

Interfaçage de puissance

FP2

génération d ’un signal d ’horloge

FP8

affichage

Bloc alimentation

Réalisation du projetRéalisation du projet Amplificateur de guitare OT2

FP5

Mesure de l ’intensité du

signal

HP + Transfo d ’alimentation

FP1..3

Préamplification, Correction et Indication de

saturation

Carte d ’alimentation

FP4

Amplificateur de puissance audio

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