Ampli sono : conception et projet ingénieur

Les étudiants ingénieurs peuvent réaliser des projets dans le cadre de leur formation. Une étape consiste à rédiger un cahier des charges où figureront les spécifications techniques et d'autres contraintes à prendre en compte. Ici, il s'agit d'un amplificateur de sonorisation destiné à animer les soirées étudiantes proposées par un club d'étudiants faisant eux-mêmes partie de l'école.

Voici donc une proposition de plan pour définir le projet (ici, le projet ingénieur est de concevoir puis réaliser un amplificateur de sonorisation)

1. TITRE DU PROJET : Projet ingénieur (Amplificateur de sonorisation)

2. Domaine(s) d'activité(s) (mots clés) :

Electronique, électronique de puissance, conception de circuits électroniques, ingénieur

3. Client

Club de l'école...

4. Encadrant

5. Contexte de l'étude

Le club est une association étudiante de l'école, participant activement à la vie de l’école. Organisation, installation, animation des soirées font partie de ses aspirations. Pour ce faire nous avons besoin de matériel. Chaque année le BDE nous octroie un budget suivant les besoins que nous avons définis au préalable. Il se trouve pourtant qu’il n’est pas dans nos moyens de nous acheter un amplificateur de qualité pour sonoriser les divers événements de l’école. Or nous sommes dans une école d’ingénieur formant des électroniciens. C’est pourquoi nous proposons un tel sujet. Nous avons donc besoin d’un amplificateur sur mesure ayant pour qualité primordiale la robustesse, l’efficacité et la solidité.

6. Travail à faire en première année : acquisition, définition

• Bibliographie, état de l’artCet aspect consiste à créer divers documents permettant aux membres de l’association de comprendre le produit, son fonctionnement, sa fabrication, sa qualité. Il faudra pour cela :o Se documenter sur les produits présents sur le marché, leurs spécifications, leur fonctionnement ainsi que leur utilisation.o Discuter avec les membres de l’association pour comprendre leur besoin, le niveau de complexité nécessaire à leur compréhension du document et de l’appareil et leur utilisation du produit en détail.

• Cahier des charges et contenu du projet

Il consistera à définir mieux :

• La taille du produit en vue de son encapsulation dans une caisse de sécurité, les dimensions sont fixées et à étudier
• La puissance de l’amplificateur suivant une présélection si l’on amplifie telle ou telle enceinte
• La bande passante du filtre actif à mettre en place et son intégration dans l’amplificateur via un commutateur
• La connectique de l’appareilo Les fonctionnalités supplémentaires de l’appareil servant à son contrôle à distance via une interface homme-machine agréable et à la surveillance de son état d’amplification en temps réel via cette même interface
• La sécurité électrique de l’appareil pour les personnes s’en servant, l’appareil en lui-même ainsi que pour le matériel auquel il sera connecté (veiller avant tout à ne pas mettre en péril les enceintes et le préamplificateur)
• Les protections contre les mauvaises utilisations de l'ampli (robustesse, fiabilité)

• Planning, budget, documentation

L’équipe projet devra produire les éléments indispensables à la conduite du projet, en termes de planning, de budget prévisionnel et de documentation.Le budget prendra en compte les limitations des subventions octroyées par les différents partis en présence, sachant que l’association veillera à la concrétisation du projet et à son bon déroulement.

• Plans, commande matériel et préfabrication

Tout le matériel nécessaire à la réalisation du projet devra être défini en fin de première partie de projet et sera commandée pour être disponible au démarrage de la deuxième partie du projet.

La caisse (boitier) de l'ampli devra être produite en première année.

7. Travail à faire en deuxième année : conception et réalisation de l'ampli

Sur la base du cahier des charges précis et du planning définis dans la première phase du projet, l’équipe projet organisera son activité de 6 mois de réalisation autour de plusieurs « ateliers » ou « lots » :

• Créations de circuits imprimés et disposition des composants
• Disposition des pièces dans la caisse, respect des contraintes d’espace et de refroidissement et de compatibilité électromagnétique (exemple : transfo loin des signaux audio d’entrée)
• Création de l’interface homme-machine
• Tests pratiques, mesures et performances

• Cette réalisation par lot aboutira à une mise en commun pour chacune des réunions de présentations de projet, pour que le projet fonctionne de manière incrémentale. Les rencontres avec le client seront aussi fréquentes que possible, de façon à assurer un développement de « produit » conforme aux attentes.

• Les aspects de documentation, test, mise au point et transfert au client final du « produit » sont d’une extrême importance car les membres de l’association sont amenés à changer souvent. On visera donc à les prendre en charge dans la réalisation au plus tôt.

• Compte tenu de l’importance du projet pour l’association, de sa complexité, les aspects de gestion de projet, de gestion d’équipe, de rapports seront vitaux.

8. Résultats attendus de l'ampli

On attend de ce projet ingénieur :

• Une réalisation fonctionnelle de l'ampli, utilisable par le club plusieurs fois par an. Elle devra en conséquence être robuste, pratique, maintenable.(très bien de penser à la maintenance pour les générations futures d'étudiant.e.s !)• Un amplificateur de sonorisation puissant, performant et sécurisé, capable d’assurer les grosses soirées étudiantes prévues. Le résultat ne sera pas un gadget qui marche pour marcher et n’est pas de qualité.• Un ampli adapté aux contraintes de son emploi, qui soit ingénieux et bien conçu. Un produit qui tienne compte des contraintes budgétaires, des problèmes d’installation et de résistance aux chocs.

En bref, on souhaite disposer en milieu d'année d’un amplificateur de sonorisation qui soit fonctionnel et utilisable par notre association.

9. Bibliographie / Webographie

• Sur les différents amplis dans le commerce, effectuant une échelle de classement entre eux et y insérant le produit avec ses caractéristiques, estimant son prix dans le commerce et ses qualités. Sur le fonctionnement de l’ampli, une notice d’utilisation et d’avertissement. Sur la conception de l’ampli, dans le but de l’entretenir et de pouvoir le maintenir. Globalement, penser à un rapport qui permette à d’autres de comprendre pour réparer, modifier, améliorer…

10. Financement

Le financement du projet comprend plusieurs aspects qui devront être négociés avec les différentes parties en présence :• L’administration de l’école a prévu de participer financièrement au projet d’un montant restant à déterminer.• L’association du club subventionne le projet, pour son bon déroulement, son maintien et sa finalisation, étant donnée l’importance du projet à ses yeux. Montant à négocier avec son (sa) trésorier(ère).

Ordre de grandeur : 200 euros de composants électroniques et menuiserie bois

11. Points complémentaires

Quelques exemples de réalisations d'ampli de sonorisation :

Exemples de réalisations d'ampli de sono 2.1 (200 W RMS + 2 x 100 W RMS)

Exemples de réalisations d'ampli de sono avec alimentation à découpage

Ampli de sonorisation avec transistors de puissance MJ15003 et MJ15004