Réparation micro-casques !

Réparation micro-casques !

Pour être un bon pilote, il faut être bien équipé !

Lunettes, combinaison de vol, gants, carnet de vol, micro-casques…

  1. Aujourd’hui, nous allons parler des casques car Vincent, notre Ambassadeur Pilotesteur en a toute une collection !

    À travers ce tutoriel, il vous accompagne dans la réparation de micro-casques.
  2. Pourquoi ce projet ?



    Habitué de l’électronique numérique, j’ai choisi un projet pour me pencher sur l’électronique analogique.



    En tant que pilote d’aviation générale, j’ai une collection de micro-casques (l’aéro-club en propose, mais ne peut pas en fournir pour tout le monde).



    Les casques avions ont quelques spécificités bien à eux, notamment sur la connectique employée (prise jack classique 1/4” pour la partie audio, connecteur PJ-068 – 5.23mm pour le micro).
    Ils sont parfois équipés avec quelques options : ANR (Active Noise Reduction), liaison mp3, bluetooth…



    Au bout de quelques années, la connectique commence à faiblir. On n’entend plus que depuis une oreille, le micro ne fonctionne plus…



    Afin d’éviter le problème du casque HS une fois dans l’avion, je propose une petite interface qui permet d’adapter le tout sur son PC ou sa chaîne HiFi.
    On pourra ainsi librement faire quelques essais et identifier les défauts.



    En cadeau, vous pourrez utiliser votre casque avion à la place de vos casques PC lors de vos parties de simulation de vol.
    Et pendant que l’on y sera, on verra comment réparer les casques les plus basiques =)



    Pour réparer vos micro-casques, il suffit de savoir tenir un fer à souder et d’être méticuleux.
  3. Un petit peu de technique sur les micros



    Il existe deux types de microphones : les microphones à Electret et les microphones dynamiques.



    Les micros Electret sont installés sur les avions alors que les microphones dynamiques sont utilisés de préférences dans les hélicoptères.
    Certainement pour une raison de bruit ambiant, de sensibilité et aussi des raisons historiques.

    Pour ce qui est de la physique de fonctionnement, je vous laisse chercher sur votre moteur de recherche favori =)



    Contrairement aux microphones dynamiques, les électrets doivent être alimentés.

    Dans le cadre de l’aviation, cette alimentation est réalisée avec une tension de 8 à 16V.



    L’alimentation microphone d’un PC fourni généralement une tension d’1.5V.

    Les micros dynamiques n’ont pas besoin d’une telle alimentation et ne sont physiquement pas compatibles avec une alimentation Phantom.
  4. Connecter ses micro-casques sur PC



    Tout est basé sur un amplificateur opérationnel (aussi connu sous les termes d’ampli op ou AOP).

    Qu’il soit de qualité audio, ou pas, cela ne changera pas grand-chose au résultat.

    Les puissances mises en jeux sont assez faibles, il n’y a nul besoin d’alimentation pêchue (une pile 9V pouvant faire l’affaire).



    Le schéma de base ci-dessous.



    J’ai utilisé un LM324. Le boîtier 14 broches contient 4 AOP. Cela permet d’avoir une bonne marge d’évolution pour la suite.



    En ce qui concerne l’alimentation : j’utilise une alimentation de PC afin de récupérer un +12V. Une pile 9V est aussi envisageable.

    Si vous êtes aventureux, vous pouvez faire une alimentation +9V ou +12V à partir de la tension usb en utilisant un boost (à base de MC34063, LT1073-12… le choix ne manque pas) – attention cependant au bruit généré.



    En ce qui concerne le circuit en lui-même, voici une petite description en partant de la gauche à la droite :



    - Les résistances permettant d’alimenter le micro à Electret (alimentation dite Phantom). Dans notre cas, j’ai un peu bidouillé avec les résistances et les capacités pour essayer de faire un petit filtrage. Mais on peut faire simple en utilisant directement une résistance de 470 ohms et en la raccordant directement au + de l’alimentation.



    - La partie inférieure, avec un suppresseur de surtension (P6KE18CA) permet d’isoler le circuit des surtensions possibles.



    - Le condensateur en entrée de l’ampli op permet de supprimer la composante continue (l’alimentation Phantom) existante sur l’entrée micro.

    - La valeur n’a pas trop d’importance, tant qu’elle reste faible (de l’ordre du µF). L’amplificateur est monté en amplificateur inverseur avec un gain d’environ 10.



    - Les deux résistances de 100 K ohms, installées sur la borne + de l’ampli op permettent d’obtenir une référence correspondant à la tension d’alimentation divisée par 2.

    - C’est une nécessité, car notre amplificateur opérationnel n’est pas alimenté par une alimentation symétrique (si l’alimentation était symétrique, V+ serait raccordé à la masse).



    - Le condensateur de sortie permet de supprimer la composante continue existante (et ainsi d’éviter une saturation prématurée du transformateur installé après), inhérente à l’alimentation non symétrique de l’AOP.
  5. Pour parfaire le schéma, un transformateur audio est installé. Il permet une bonne isolation entre le montage et l’entrée micro PC. Sans ce transformateur, il y a un fort risque de ronflette.



    Il reste à câbler les connecteurs : PJ-068 pour le côté casque, et un simple jack 2.5mm pour le côté PC.



    Le câblage est le suivant :



    1- PTT (push To Talk)
    2- Micro Hi
    3 - Micro Lo
  6. Pour le “fun”, j’ai essayé de mettre en place un squelch.

    Le principe du squelch est assez simple : activer la sortie micro uniquement lorsque le volume capté par le micro dépasse un certain seuil.
  7. Afin de mesure la tension de crête, une simple diode, un condensateur et une résistance font l’affaire.

    La tension de crête est alors comparée à une tension de référence, réglée par potentiomètre.



    Le comparateur n’est rien d’autre qu’un des amplis op encore disponible sur le LM324.

    La sortie du comparateur est utilisé pour piloter un transistor (PN2222), qui lui-même pilotera un transistor à effet de champ (2N7002).



    En ce qui concerne le réglage du squelch, cela peut être assez délicat. Je vous conseille d’utiliser un trimmer ou potentiomètre multi tours.



    Ainsi on devrait avoir une tension proche de celle de la mesure de tension de crête à l’état de repos (micro connecté mais avec le bruit ambiant).



    Ensuite, j’ai utilisé mon oscilloscope afin de détecter le moment propice ou la sortie du comparateur s’inverse. Je recule alors le potentiomètre pour avoir une petite marge.

    Sans oscilloscope, le squelch se règle à l’oreille. Il vous faut parler normalement dans le micro et tourner le squelch pour vous entendre parler, mais sans pour autant entendre le bruit de fond lorsque vous ne parlez pas.
  8. En ce qui concerne les écouteurs :



    Les écouteurs de micro-casques ont généralement une impédance assez élevée (plusieurs centaines de ohms).

    Il n’y a pas de problème à les connecter directement sur la sortie casque de votre PC.



    Mettez tout de même le son au minimum auparavant (au moins pour protéger vos oreilles).



    Pour réaliser cette connexion, un simple adaptateur jack 2.5mm / 6.3mm suffit.

    Si toutefois vous avez un casque ayant une impédance de haut parleur assez faible, il est possible que les amplis de la carte son ne suivent pas et que vous n’entendiez presque rien ou alors avec un son de mauvaise qualité. Dans ce cas, vous pouvez créer un petit ampli complémentaire à base de LM386.


    C’est typiquement ce qu’il se passe avec un de mes casques, puisqu’il s’agit d’un casque hélicoptère et que les gens qui sont dans ces machines ne font rien comme tout le monde (la preuve ils mettent l’hélice au-dessus d’eux!!).
  9. Le montage peut être réalisé pour moins d’une dizaine d’euros et s’implémente facilement sur une platine d’essais à souder.

    Sur ce montage le prix du connecteur U174 est de l’ordre de la vingtaine d’euros et n’est disponible que chez des revendeurs spécialisés.

    Voilà, nous avons désormais le minimum vital pour nous permettre de tester nos casques avions (ou hélico), simplement.
  10. La réparation des micro-casques



    Pour commencer, le plus simple est de vérifier visuellement l’état du câble de liaisons, afin de découvrir des coupures, marques d”écrasement…



    Typiquement, lorsque l’on ne prend pas soin de son casque… voilà ce qu’on obtient.



    Si vous ne voyez rien, alors :



    - soit le câble a un défaut non visible (ce qui est souvent le cas),
    - soit la connectique interne du casque est atteinte (soudure défaillante,…).
    - soit le micro ou les haut-parleurs (transducer) sont HS (assez rare).



    Pour identifier si le câble est vraiment en défaut, il faut ouvrir le micro-casque.
    Rien de difficile, dans de nombreux cas, il suffit de retirer la mousse et/ou les coussinets pour accéder à la connectique.

    Si votre casque est encore sous garantie, n’allez pas plus loin… il vaut mieux renvoyer le tout. .
  11. Par précaution, retirer ensuite le microphone. Généralement, il peut être retiré soit en dévissant les (très) petites vis, soit en le déconnectant directement.



    Une fois que vous avez accès aux câbles et retiré le micro, prenez votre multimètre et mesurez les résistances de chaque fils ou faites « sonner » les câbles.



    Si l’un d’entre eux est coupé, vous devriez le remarquer : soit il ne sonne pas, soit il a une résistance infinie (ou en tout cas largement différente des autres).



    Profitez-en aussi pour identifier les fils vis à vis des connecteurs. Si un fil du câble semble cassé, le mieux est de changer directement le câble.
    Une fois le câble changé, revérifiez l’état des soudures et essayer le tout avant de remettre tout en place…



    Pour changer le câble, soyez attentif à ce que vous faites avec le fer (pour éviter de toucher les coussinets, mousse et autres pièces plastiques) et faire de belles soudures (hum, hum.. ce n’est pas ma spécialité).



    Pour éviter tout problème de court-circuit, enfermez les soudures dans des bouts de gaine thermo.

    Dans mon cas, j’ai remplacé mon câble externe par un câble audio 5×0.1mm².



    De plus, si vous avez un switch Mono/stéréo, vous pouvez juste changer le câble sans avoir besoin de changer les connecteurs.

    Vérifiez cependant que ce n’est pas le switch qui ne fonctionne plus….
  12. Pour un câble ou fil interne au casque, il faut parfois s’armer de patience pour refaire passer les fils. Là-dessus, c’est malheureusement du cas par cas.

    Le plus délicat étant bien entendu la connectique des micros électrets. L’opération sera beaucoup plus simple à réaliser sur un casque “simple”(sans ANR, bluetooth, …).



    Si tout est bon niveau câbles et soudures, vous pouvez commencer à incriminer le matériel.
    Pour vérifier le micro-casques, le mieux est de le tester !



    Connectez-le au premier schéma s’il fonctionne, vous devriez obtenir un signal en sortie. Si rien ne se passe, il faut changer l’Electret.



    S’il apparaît que la câblerie interne au casque est endommagée, vous pouvez toujours essayer de retirer de nouveaux fils souples.
    L’opération sera beaucoup plus simple à réaliser sur un casque ‘simple’ (sans ANR, bluetooth, …). Car on peut manipuler plus facilement l’ensemble.



    Enfin, j’entends au loin certains cris d’orfraie comme quoi c’est du matériel aéronautique et qu’au regard de la certification, responsabilité,… etc.



    Sachez que les schémas proposés ne sont pas faits, prévus, désignés, certifiés, normalisés, testés…



    Pour être embarqués à bord d’un aéronef. Si cela s’avérait être le cas, cela serait sous votre propre responsabilité =)
Réalisé par
Posté le
Univers
Bricolage
Temps de fabrication
2 semaines
Niveau de difficulté
Avancé
Matériel(s)
1
LM324 14 broches de 4 AOP
1
Alimentation de PC
1
OU Une pile 9V
1
Résistance de 470 ohms
1
Diode TVS Diotec
2
Résistances de 100 K ohms
1
Alimentation symétrique multitensions ELC
1
Condensateur de sortie
1
Transformateur audio Neutrik NTE 4

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