Sommaire | Services Pro | Musiques | Publications | Connectique | Electronique | Logiciels | Divers | Contacts | Liens | Glossaire | Historique

Electronique > Réalisations > Affichage / Mesures > Applaudimètre 001

Dernière mise à jour : 07/01/2024

Présentation

Un applaudimètre est une sorte de vumètre géant, qui traduit la force et la durée des applaudissements en une échelle lumineuse plus ou moins grande.
   
 

Celui présenté ici est basé sur l'utilisation d'un vumètre à LED intégré de type LM3915 permettant de travailler avec dix lampes sur une plage de l'ordre de 30 dB (decibels), soit 3 dB par pas, que l'on peut encore se procurer à l'heure où sont écrites ces lignes. Si on accèpte une plage de fonctionnement réduite, on peut éventuellement utiliser un LM3914 à la place du LM3915, mais ce serait dommage.

Deux versions sont proposées :

- schéma 001 : circuit de base (daté de 2008)
- schéma 001b : circuit réédité (daté de 2023) avec compatibilité microphone electret et régulation alim intégrée

   

Avertissement

L'applaudimètre décrit sur cette page tient beaucoup plus compte de l'amplitude des applaudissements que de leur durée. Il ne s'agit donc pas d'un "vrai" applaudimètre. Au fait, saviez-vous que certains des applaudimètres que l'on voit dans les salles de spectacle sont fictifs et activés "manuellement" ? Un applaudimètre plus sérieux est à l'étude, qui tiendra compte de l'amplitude et de la durée des applaudissement.

   

Schéma 001

Du fait de sa taille et de ses fonctionnalités, le schéma a été scindé en deux sections, qui peuvent être utilisées tout à fait indépendement : un schéma pour la section d'entrée, et un schéma pour l'interface secteur.
   

Etage d'entrée et de commande - Schéma du 17/11/2008
   

Interface secteur
   

Etage d'entrée

L'étage d'entrée n'est rien d'autre qu'un amplificateur à très grand gain, exploitant les quatres AOP contenus dans un LM324. J'ai préféré utiliser trois étages dont l'amplification est modeste, plutôt que d'utiliser un seul étage à très grand gain, afin de bénéficier d'une bonne stabilité et de conserver une bonne bande passante (très important pour des bruits de mains que l'on claque l'une contre l'autre). Un des quatres AOP est utilisé pour produire une masse virtuelle sous basse impédance, il s'agit de U3:C, monté en suiveur de tension avec l'entrée portée à un potentiel égal à la moitié de la tension d'alimentation. Les trois autres AOP sont chacun montés en amplificateur, deux avec un gain fixe et un avec un gain ajustable pour permettre un réglage de la sensibilité. Les trois AOP sont montés en amplificateurs inverseurs, on retrouve donc en sortie du troisième, le signal appliqué à l'entrée du premier avec une forte amplification et un déphasage à 180°, qui ne gêne aucunement le fonctionnement de l'ensemble. Le signal amplifié est ensuite appliqué à un redresseur sommaire constitué de D1 / C3 / R12, chargé de mémoriser les crêtes de modulation pendant un temps suffisant pour disposer d'un affichage "stable" et se mettant rapidement "à jour". Le cavalier JP1 relié entre borne 9 du LM3915 et +12V permet de sélectionner le mode d'affichage, barre (plusieurs lampes allumées) ou point (une seule lampe allumée).

Remarque : le LM3915 possède en interne, sur son entrée signal (borne 5), d'une diode ecrêtant toutes alternance négative, mais comme elle est placée derrière une résistance série, on ne peut se contenter de ça pour moyenner l'affichage et le rendre agréable à la vue. On se passe toutefois ici de l'usage d'un redresseur double alternance plus compliqué à fabriquer, puisque le système présent suffit amplement pour l'application envisagée.

   

Interface de puissance

Le bloc de puissance comporte dix petites interfaces rigoureusement identiques, similaires à celle présentée à la page Interface de puissance 001, et fait usage d'optotriacs MOC3041 couplés à des triacs de puissance 6A / 400V. La LED contenue dans chaque optotriac est cablée en série avec une LED qui elle-même est reliée sur une des sorties du LM3915. Notez l'absence de résistance de limitation de courant en série aves les LED, cela est possible ici car le courant est limité en interne dans le LM3915. La présence de LED en série avec les optotriacs (bloc bargraphe U2) n'est justifié que par la volonté de pouvoir vérifier le bon fonctionnement du montage même quand aucune ampoule n'est reliée au niveau du secteur 230V. Vous pouvez tout à fait ignorer ces LED et relier directement l'entrée des optotriacs sur les sorties du LM3915. Vous pouvez aussi, pourquoi pas, utiliser ce montage dans votre voiture, alimentation 12V par la prise allume-cigare, en vous contentant des 10 LED "externes". Dans ce cas, n'oubliez pas de relier les anodes de toutes les LED sur le +12V... et de réduire le gain global de l'étage d'entrée, qui risque pour le coup d'être un poil trop élevé.

   

Schéma 001b

Circuit de base (étage amplificateur et circuit de commande) identique au schéma 001, avec en plus une alimentation pour microphone électret et un circuit de régulation d'alimentation pour raccord direct à un transformateur d'alimentation.


Etage d'entrée et de commande - Schéma du 20/12/2023
   

Alimentation pour microphone électret

Les composants R33, R34 et C11 permettent de fournir une tension d'alimentation au microphone si ce dernier est de type électret. Si vous utilisez un microphone dynamique, ces composants ne sont pas requis et il ne faut pas les souder.

Circuit de régulation d'alimentation

Les composants situés entre le bornier J102 et le rail d'alimentation +12 V permettent le raccord direct du circuit à un transformateur d'alimentation abaisseur (230Vac/12Vac). Les diodes D101 à D104 assurent un redressement bi-alternances, le condensateur C101 assure le filtrage (lissage) principal et le circuit intégré U101 assure la stabilisation de la tension continue. Aucune diode "anti-retour" n'a été prévue entre la sortie du régulateur de tension U101 et le bornier J101, afin de permettre la récupération de la tension régulée de 12 V pour un éventuel circuit externe (ce dernier devra dans ce cas drainer peu de courant). En contrepartie, il est interdit d'utiliser le connecteur J101 comme entrée de tension continue si les composants de régulation sont implantés.
   

A retenir (très important) :

Dans ce schéma 001b, il est possible d'appliquer une tension continue de 12 Vdc sur J101 ou une tension alternative de 12 Vac sur J102. En aucun cas il ne faut utiliser les deux entrées d'alimentation J101 et J102 en même temps ! Si les composants utilisés pour la régulation d'alimentation sont implantés, alors seul le bornier J102 (12 Vac) devra être utilisé comme entrée de tension d'alimentation. 

   

Circuits imprimés (PCB)

Circuit 001 réalisé en simple face et avec un strap. Circuit 001b réalisé en double face (ou simple face avec deux straps).
   

Version 001

-

Typon du 18/11/2008 - remis à l'endroit le 20/12/2008
   

Version 001b

Avec alimentation pour microphone electret et circuit de régulation d'alimentation. Ce PCB est "compatible simple face", le plan de masse (en rouge sur l'illustration suivante) est en effet conseillé mais pas impératif.
   

Deux straps devront être soudés si le PCB est réalisé en simple face  
      
Typons (PCB) au format PDF

   

Prototypes

Deux prototypes fonctionnels (pour la version 001 uniquement), le mien et celui de Michel Q. que je remercie pour ses retours.
   

Mon prototype (version 001)

Je ne m'attendais pas à avoir tant de choses à retoucher par rapport au schéma d'origine, j'avais vraiment mal calculé mon coup. Maintenant ça fonctionne, c'est le principal.
   
   
   
La première photo montre le circuit en mode Barre et la seconde photo le montre en mode Point, la sélection du mode se faisant à l'aide du cavalier situé juste à côté du LM3915 (troisième photo). La dernière photo montre une adaptation locale d'un micro electret qui nécessite une alimentation (détails), que je n'avais pas prévue à l'origine et que j'ai ajoutée dans la version 001b.
   

Prototype de Michel Q. (version 001)

L'appareil de Michel est installé dans une école, les élèves ont un retour lumineux sur le bruit général de la classe (ça me rappelle quelque chose).
   

   
Seules trois lampes ont été installées pour éviter que l'installation soit vue comme un jeu. Très jolie réalisation, vous ne trouvez pas ?

   

Historique

07/01/2024
- Ajout schéma 001b incluant les composants pour microphone electret et pour régulation alimentation.
- Ajout PCB schéma 001b.

15/04/2013
- Ajout photos de Michel Q. que je remercie !

20/12/2008
- Remise à l'endroit du dessin d'implantation des composants (il était montré vue côté cuivre).

18/11/2008
- Mise à jour du circuit imprimé tenant compte des modifications apportées ces derniers jours.

16/11/2008
- Ajout de condensateurs de liaison entre les différents étages amplificateurs à AOP (C4 et C5). Je pensais naïvement pouvoir m'en passer du fait que tous les étages fonctionnent avec une masse virtuelle commune (+V/2)... mais c'était sans compter les tensions d'offset parasites. Le montage fonctionnait très mal et seule l'analyse à l'oscilloscope des signaux audio amplifiés m'a permis de me rendre compte de ce qui se passait (forte dissymétrie entre alternances négatives et positives).
- Ajout d'une diode dans le circuit de redressement, entre sortie du dernier ampli BF et entrée du LM3915 (diode D12). Sans cette diode, le schéma fonctionnait mais avec une sensibilité moindre.
- Ajout de trois condensateurs de 33 pF, un en parallèle sur chaque résistance de contre réaction des amplis (C6 à C8). Sans ces condensateurs, j'observais une légère oscillation parasite, qui faisait baguoter les premières sorties en absence de signal BF.
- Ajout de deux condensateurs de découplage d'alim (C9 de 100 nF et C10 de 47 uF) que j'ai placés vers le connecteur d'alim J1, mais que vous pouvez aussi placer directement entre les deux pattes d'alim du LM324 (+V en borne 4 et masse en borne 11). Je suis décidement impardonable.
- Modification de la valeur du condensateur C3. De 100 nF il passe à 4,7 uf. Avec l'ancienne valeur de 100 nF, la réactivité des sorties était bien sûr trop grande, et une espèce de fluctuation avait lieu même en absence de signal sonore.