Tête Binaural
This revision is from 2023/10/20 12:40.
Comment construire une tête binaurale avec des matériaux disponibles, des oreilles imprimées en 3D, et pour un prix raisonnable.
Cette tête binaurale à été conçue dans le cadre du projet Locus Stream de Locus Sonus dans l'optique de proposer aux participants une solution complète pour assembler une streambox binaurale.
Elle a été pensée avec comme préoccupations principales la facilité de la réalisation avec des outils et des matériaux disponibles, la qualité de la captation sonore et la fidélité de l'effet binaural, et le coût global qui reste très en dessous des têtes disponibles sur le marché.
La structure de la tête est faites en tuyaux d'évacuation en PVC, qu'on trouve facilement dans les magasins de bricolages. Les oreilles sont imprimées en 3D, et leur modèle a fait l'objet d'un développement spécifique pour reproduire les effets acoustiques d'une oreille anatomique. Les microphones électret utilisés ici sont des Primo EM272,des capsules hi-fi qu'on retrouve dans du matériel très haute gamme, mais d'autres microphones peuvent êtres utilisés.
Selon la carte son utilisée, ils peuvent être relié par un simple jack stéréo (IQ-audio), ou par une carte de polarisation conçue par Locus Sonus et deux connecteurs XLR pour aller sur deux entrées symétriques avec alimentation fantôme +24v ou +48v.
Il est recommandé d'utiliser du câble blindé stéréo de bonne qualité, ici nous utilisons du Cordial CMK22 Bk.
Il vous faudra:
-18cm de tube PVC de 63mm de diamètre
-2 raccord femelle-femelle pour tube PVC de 63mm de diamètre
-1 collier de descente PVC pour tube PVC de 63mm de diamètre
-Un morceau de mousse acoustique, ou matériau similaire
-Une paire d'oreille imprimée en 3D
-Une paire de microphone électret Primo EM272
-2 mètres de câble stéréo blindé Cordial CMK22 Bk
-2 colliers de serrage en plastique
Et selon la carte son:
IQ-Audio
-Un jack stéréo 3.5mm
Carte son USB
-2 connecteurs XLR male (recommandé: Neutrik, contacts dorés)
-2 cartes de polarisation spéciales
Outils nécessaires:
-1 perceuse
-1 foret à métaux de 7 (ou du diamètre du câble utilisé)
-1 scie à métaux (pour couper le tube PVC)
-1 pistolet à colle
-1 tournevis
-1 pince coupante
-1 pince à dénuder
-1 fer à souder + soudure
-En option: 2 petites vis à bois, ou 2 goupilles pour un assemblage démontable du PVC)
C'est parti!
Premièrement, il nous faut un morceau de 18 cm de tube PVC de 63mm de diamètre.
On perce deux trous dans le tube avec le foret de 7mm pour y passer les câbles, en suivant ces dimensions.
Passons à l'assemblage des oreilles et des micros. Les Primo EM172 font 10mm de diamètre, et s'emboîtent normalement avec une légère friction dans leur logement. Selon la qualité d'impression et le diamètre de la buse il peut être nécessaire soit d'agrandir le trou à la lime, soit de mettre un petit point de colle chaude pour les maintenir en place.
Fixez ensuite les cartes électroniques de polarisation sur l'intérieur des oreilles avec le pistolet à colle, et soudez-les aux microphones en respectant la polarité. Pour cette étape vous pouvez utiliser du câble simple (non blindé).
Soudez ensuite environ 1m de câble blindé aux cartes électroniques, en respectant le code couleur: rouge-hot-2, bleu-cold-3, tresse-1-GND.
Voir la page Microphone Electret
On assemble ensuite les oreilles aux raccords PVC. Ici aussi il peut être requis d'utiliser le pistolet à colle pour les fixer.
Il est important d'insérer dans le tube un isolant phonique, comme de la mousse acoustique, qui limitera la perméabilité droite-gauche de la tête. Cet isolant peut un autre matériau, mais ne dois pas gêner l'assemblage suivant.
A répéter pour les deux oreilles.
Puis on assemble l'ensemble en passant les câbles dans les trous prévus à cet effet.
Pensez à placer deux colliers de serrage en plastique (type Colson ou Zip Tie) sur les câbles un peut avant les trous. Leur rôle et d'empêcher que, en tirant sur les câbles, on ne tire sur les soudures.
Attention à bien ajuster les deux oreilles dans le même axe, et à ce que les câbles sortent légèrement vers l'arrière.
Selon les raccord PVC, ils peuvent bien tenir… ou pas. On peut les fixer avec au pistolet à colle, ou avec des petites vis à bois ou des goupilles pour un montage démontable.
Il nous reste à fixer les connecteurs XLR à l'autre bout des câbles. Pensez à noter droite et gauche dessus, et à mettre en place le collier PVC.
Il se trouve que les pas de vis des collier PVC sont les mêmes que ceux utilisés pour les appareils photos. Ce collier de plomberie permet donc de fixer la tête binaurale à un pied photo standard.
Et notre tête binaurale est terminée.
Pour une utilisation avec une carte son qui fournir une tension de bias, comme l'IQ audio codec zéro, inutile d'utiliser des cartes de polarisation, soudez simplement un seul des deux conducteur du câble stéréo blindé sur les + microphones, par exemple le rouge pour la gauche et le bleu pour la droite, et la tresse sur le -.
Puis on rassemble les deux câbles en un à la sortie de la tête en reliant les tresse, le rouge sur le rouge et le bleu sur le bleu.
Et enfin soudez l'autre bout du câble à un jack stéréo 3,5mm selon le branchement stéréo classique (tip=gauche, ring=droite, sleeve=masse).
Insérer les microphones dans les trous de 10mm des supports
Collez les oreilles assemblées sur les tube de PVC de 4cm de long. Ils s'inséreront sur l'extension et permettront l'ajustement de la taille de la tête.
Et assembler le tout en insérant les tubes de PVC les uns dans les autres. Il est recommandé de coller à la colle chaude les composants électronique à l'intérieure des tubes.
Vous pouvez utiliser une pièce de métal en L pour prévoir un pied. Nous recommandons de la boulonner de l'intérieur. Il pourra ensuite se visser sur un pied de micro ou un perche en utilisant les bonnes vis.
Fixer le câble XLR mâle à la fin de chacun des autres câbles. Il vous faudra vous souvenir de ce branchement pour savoir quel câble est hot, le cold et le ground.
Une tête humaine fait environ 20cm de largeur mais elle ronde. A cause de cette rondeur, le son prend plus de temps pour faire le tour d'une oreille à l'autre. Avec un angle de 90° cela prend environ 730 micro-secondes. Notre tête en PVC n'est qu'un tube et il nous faut l'ajuster pour se rapprocher au mieux de la tête humaine. Nos calcules donnent une distance d'à peut prêt 25 cm pour que le son aille de l'oreille droite à la gauche en 730 micro-secondes.
34300cm/s*0,00073s=25.0cm
Nous recommandons donc une tête en PVC de 25 cm de largeur.
La tête en PVC est ajustable en largeur, vous pourrez choisir la largeur qui vous convient.
Une tête similaire peut être écoutée en streaming à cette adresse.
Grégoire Lauvin. 2018
Last changed 2023/10/25 11:56