Projets:Binoreille

Description du projet

Fabrication d'une aide auditive pour malentendant d'une oreille.

Une première version documentée du projet est accessible sur le site de My Human Kit.

Cette première version n'est pas utilisable en l'état actuel car le micro provoque des larsens selon sa position et peut endommager l'audition. Le but est en premier lieu de remédier à cette problématique.

D'autre part ce prototype ayant été réalisé lors du Fabrikarium, et monté en 3 jours, il persistait de nombreux parasites. Il a donc été refabriqué dans l'objectif de faire un montage limitant le cablage "à nu" et la longueur de fils pour distinguer la provenance de ces parasites. Un pont en H avait été implémenté pour les limiter mais cette nouvelle version l'a ôté puisqu'en limitant le cablage, les parasites ont disparus.

Cahier des charges

• Remédier au problème de larsen

Equipe v2

• Delphine
• Valérie
• Romuald
• Guillaume
• Christophe

Matériel nécessaire

• 1 carte à microcontrôleur Teensy 3.2 (équipée d'un microprocesseur Cortex-M4 à 72 MHz) / 25€ @ Snootlab
• 1 adaptateur audio Teensy / 15€ @ Snootlab
• 1 casque à conduction osseuse (pour le prototype le modèle utilisé est un Aftershokz Sportz M3 / 50€ @ amazon)
• 1 micro electret / 1€
• 2 potentiomètres linéaires 100k / 2€
• 1 potentiomètre logarithmique 100k / 1€
• 1 résistance 2.2k / 0.10€
• 1 résistance 10k / 0.10€
• 1 résistance 20k / 0.10€
• 1 condensateur électrochimique 100 uF / 0.20€
• barettes de connexion (pin header) mâles et femelles (28 pins) / 1€
• barettes de connexion empilables / 2€
• 1m de cable blindé mono conducteur / 1€
• 1 batterie 3.7V / 20€
• 1 cable blindé mono de petit diamètre (3mm) et d'une longueur de 1 mètre
• fils de cablage multibrin souple de section 0.14mm2 et diamètre extérieur 1mm (prévoir 2m de différente couleurs)
• 1 plaque d'essai (veroboard) à bande de 12 X 3 trous
• étain

Outils nécessaires

• Fer à souder
• 1 pince à dénuder
• 1 cutter
• 1 pince coupante
• 1 ordinateur (pour transférer le code sur la Teensy)

Schéma de la Teensy 3.2

Lien vers informations de l'adaptateur audio

https://www.pjrc.com/store/teensy3_audio.html

https://www.pjrc.com/teensy/SGTL5000.pdf

Schéma de la nouvelle version du prototype

Implantation d'une alimentation

Cahier des charges

Le but est de réaliser une alimentation interne ou externe (batteries ou piles) rechargeables soit :

• Par l’intermédiaire d’un chargeur à connecter à des piles rechargeables ou batteries intégrés au boitier. Cela implique de créer un circuit imprimé pour la gestion de la charge et décharge de la batterie ou des piles rechargeables (complexité faible)

• Par l’intermédiaire de piles rechargeables à ôter pour les brancher à un chargeur externe.

Le casque est déjà équipé d’une batterie interne (autonomie à vérifier).

Contraintes

Il existe plusieurs sortes de batteries ou de piles rechargeables avec des tensions continues et des autonomies plus ou moins importantes.

Les contraintes imposées sont :

• L’autonomie doit être d’au moins une journée, mais plus elle sera importante, mieux ce sera pour l’utilisateur. Avec une consommation estimée (supérieure) de 100 mAh, si l’usage est de 12 heures par jour en moyenne, cela donne 1,2 Ah par jour.

• La tension doit être suffisante pour alimenter les deux cartes électroniques par un courant de l’ordre de 100 mAh sous une tension de 3,3V DC (ou 3V si possible).

• Un accumulateur lithium (une "pile") à une plage de tension de fonctionnement allant de 3,0V (décharge non profonde - équivaut à un seuil de 0% de charge sans dégâts pour la batterie) à 4,2V (chargée - équivaut à un seuil de 100% de charge sans dégâts pour la batterie) et la tension nominale (tension de sortie stable sur la plus grande partie de la charge de la batterie) est de 3,6V ou 3,7V suivant la technologie précise (Li-Ion, Li-Poly, Li-Fe, ...etc). Les batteries Ni-MH avec 3 accumulateurs en série ("piles AA") ont une plage tension de fonctionnement allant de environ 3,0V (décharge non profonde - équivaut à un seuil de 0% de charge sans dégâts pour la batterie) à environ 4,2V (chargée - équivaut à un seuil de 100% de charge sans dégâts pour la batterie) avec une tension nominale de 3,6V.

• Les dimensions d’intégration du système de maintien des piles ou batteries et le cas échéant la connexion et l’électronique de contrôle de charge de la batterie.

• La sécurité de l'alimentation utilisée

Solutions

Comme nous l’avons signalé, la taille et l’autonomie est un facteur prépondérant.

• Les batteries de téléphone peuvent avoir une autonomie très importante, mais en raison de leur taille, cela peut fortement limiter leur implantation dans le boitier. Mais celles-ci peuvent être utilisées en externe dans un logement (poche par exemple) avec un câble suffisamment long pour alimenter la teensy ou par l’intermédiaire de la technologie bluetooth pour éviter un système filaire..

• Les piles boutons rechargeables ont des capacités très faibles, ce qui les exclu définitivement.

• Les piles rechargeables de type AA ont une tension de 1,5 V DC, mais doivent être mises en parallèles pour fournir une tension suffisante et une quantité minimum de 3 pour atteindre 4,5 V DC. Ce qui impose une implantation interne relativement importante, mais possible.

• Les batteries de type AA ont une tension de 3,6 V DC avec une autonomie qui peut aller jusqu’à 3500mAh. Avec un support de pile AA, elles doivent être mises en parallèles pour augmenter l’autonomie. Leur implantation est la même que pour les piles rechargeable.

Conclusion

La meilleure alternative est donc la batterie ou chargeur de batterie de téléphone implantée dans une poche en liaison avec le boitier fixé sur une ceinture pour avoir un minimum de longueur filaire. Le bluetooth faisant le nécessaire entre le boitier, le casque et le micro.

A FAIRE

Fabrication d'un casque à conduction osseuse

Composants

• 2xBone conductor transducer with wires (http:adafru.it/1674)

Test micros

Composants

• Silicon MEMS Microphone Breakout (http://adafru.it/2716)
• Electret Mic AMp MAX9814

Test du Binoreille sur le banc d'analyse de prothèse auditive (hearing aid MS25)

Christian a acquis un banc d'analyse de prothèse auditive (hearing aid MS25). Il faudrait trouver la notice technique et vérifier qu'il est fiable. Pour l'instant voici la doc repérée:

• http://www.widexhongkong.com.hk/pdf/ms25leaflet.pdf
• Infos possible ici: https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwj-p_vTisrWAhWLBBoKHfqAAPwQFggoMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.interacoustics-us.com%2Fsupport%2Ftbs25%2F1077-operation-manual-tbs25%2Ffile&usg=AFQjCNEvSe2NF534EhQKvIUafAaXOuDqFg
• Trouver la notice technique (datasheet)
• Vérifier la fiabilité du banc et le réparer le cas échéant
• Tester le dispositif Binoreille