Ambi'Son (notice d'utilisation)

L'"Ambi'Son" est un lecteur audio autonome, simple et facile à utiliser, idéal pour réaliser une installation sonore ou à intégrer à une œuvre d'art. Il est vendu sur la boutique de LaSonotheque. Une version encore plus simple existe : mon module "Exposi'Son".

Que vous soyez simple utilisateur novice ou bricoleur, client de mon module ou pas, n'hésitez pas à me contacter gratuitement !

Présentation

Ce petit appareil est un lecteur de fichier(s) audio contenu(s) sur votre carte microSD (ou votre clé USB, suivant la version). Il lit, en stéréo ou en mono, les fichiers WAV et MP3 que le support contient. L'intelligence de ce module réside dans l'utilisation d'un Nano (un clone d'Arduino Nano) pour le contrôler.

Grâce à un bouton poussoir, le module propose deux modes de lecture entre lesquels on bascule par un appui long. Au démarrage, il lit tous les fichiers en aléatoire, en boucle (sans répétition tant que tous n'ont pas été joués). Un appui court lance alors un fichier au hasard, puis le silence. Un appui long bascule en mode ordre : les fichiers sont lus dans l'ordre, en boucle, et un appui court avance au fichier suivant. Un nouvel appui long revient à l'aléatoire.

La sortie audio est possible en LINE (stéréo) ou amplifiée 3W (mono) et se fait en jack, sur bornier à vis. Une version Bluetooth (stéréo) existe.

Alimentation possible en 7 à 12 V via la prise DC ou le bornier, ou en 5 V via l'USB du Nano.

J'ai personnellement conçu ce module (pour moi-même à la base). Recherche & développement, dessin de la carte électronique, jusqu'à la soudure des composants : il est réalisé par mes propres mains.

Voici quelques petits exemples de ce qu'il est possible d'en faire :

• Un lecteur de musée.
• Le "Quiz'O'Phone" mono-question ou multiples spécial Noël.
• Une boîte à sons.
• Une boîte à Méditations, ma "Médita'Son".
• Un Dé sonore.
• Un ancien téléphone d'hôtel poétique.
• Une boîte à musiques pour une troupe de théâtre.
• Theatrum Mundi (à 2:33), œuvre de Camille SAUER, équipée d'Ambi'Son.
• Etc.

Mise en garde

Description du module

Légende

• ① : Alimentation primaire DC en 7-12 Volts via fiche 5,5 x 2,1 mm (dite "DC5521", masquée sur la photo, d'où les pointillés).
• ② : Alimentation secondaire via bornier à vis, sous le Nano, facile à retirer.
• ③ : Port USB-C de reprogrammation du Nano (alimentation tertiaire possible mais déconseillée).
• ④ : Lecteur de carte microSD (32 Go maxi).
• ⑤ : Prise USB-A pour clé USB (si l'option est choisie).
• ⑥ : Bouton poussoir PLAY.
• ⑦ : Bornier AdKey 1 et 2.
• ⑧ : Potentiomètre de volume.
• ⑨ : Sortie audio Line stéréo via mini-jack (3,5 mm).
• ⑩ : Sélecteur du type de sortie sur le bornier ⑪ : Line (stéréo) ou 3W (mono).
• ⑪ : Bornier à vis de sortie audio, selon la position du sélecteur ⑩.
  • En position Line (stéréo) : même s'il est préférable d'utiliser la sortie jack. Via le bornier, branchez le GND, le gauche sur 1 et le droit sur 2.
  • En position 3W (mono) : branchez un haut-parleur (3 Watts / 4 à 8 Ohms) uniquement entre les bornes 1 et 2 (pas de sens +/-). Ne reliez jamais 1 ou 2 au GND : la sortie est de type BTL (aucun côté n'est la masse).
• ⑫ : Module Bluetooth émetteur, pour diffuser l'audio sans fil vers une enceinte ou un casque (si l'option est choisie ; bouton PAIR pour l'appairage).

En détails

Alimentation

Le module peut être alimenté via une alimentation de 7 à 12 volts sur la fiche 5,5mm x 2.1mm (dite "DC5521") ①, en 7-12 volts via bornier à vis ②, ou via l'interface USB ③ du Nano (déconseillé, voir plus bas). Il est donc possible d'alimenter le module avec un ordi, le secteur, une batterie de voiture, un boîtier de piles, etc.

À noter qu'un petit trou situé à côté du bornier ② permet de passer votre câble d'alimentation si vous le souhaitez. Attention : ce bornier ② n'est accessible qu'en retirant le Nano ; pensez ensuite à bien le remettre dans le bon sens, comme sur la photo. Un mauvais sens est fatal pour le module !

Les entrées DC (fiche DC5521 ① et bornier VIN ②) sont protégées contre les inversions de polarité, ainsi que par un fusible réarmable (PTC) de type 1812L110 : courant de maintien 1,1 A, qui coupe automatiquement le courant en cas de surintensité et se réarme tout seul après refroidissement.

ON/OFF

Le potentiomètre de volume intègre un interrupteur en butée gauche, placé en amont du Nano. Il coupe donc l'alimentation lorsque celle-ci est externe (prise DC5521 ou bornier à vis). En revanche, si le module est alimenté par l'USB du Nano, cette alimentation arrive en aval de l'interrupteur : celui-ci ne peut donc pas la couper.

Fichiers

Le DFPlayer Mini accepte des cartes microSD (et/ou clé USB suivant la version) de 32 Go maximum, formatées en FAT16 ou FAT32. Il est possible d'y déposer des fichiers en MP3 et WAV (maxi 48 kHz / 16 bits).

Diffusion

Avant de l'utiliser, il faut y brancher une diffusion : Un casque ou un amplificateur externe en jack, par exemple. Si vous branchez un haut-parleur, n'utilisez pas le jack, et attention de le câbler entre "1" (ou "+") et "2" (ou "-") du bornier à vis. N'utilisez pas le "GND".

Lecture

Dès qu'on l'alimente, après quelques secondes de démarrage du Nano, tous les fichiers que contient la carte sont lus à la suite, en aléatoire, et en boucle infinie (sans répétition tant que tous n'ont pas été joués). S'il n'y a qu'un seul fichier, il le mettra en boucle.

Le module contient aussi un bouton poussoir ⑥ qui permet de basculer entre deux modes de lecture et d'y naviguer :

• Au démarrage : lecture de tous les fichiers en aléatoire, en boucle.
• Appuis courts : lisent un fichier au hasard, puis silence. Chaque nouvel appui relance un autre fichier aléatoire, autant de fois que vous voulez.
• Appui long (≥ 5 s) : bascule en mode ordre — tous les fichiers sont lus dans l'ordre, en boucle.
• Appuis courts (en mode ordre) : lisent le fichier suivant, puis silence. Chaque nouvel appui avance au fichier d'après, autant de fois que vous voulez.
• Appui long (≥ 5 s) : revient au mode aléatoire.

Energie

Le module seul est très économe en énergie. Si bien que certaines powerbanks "intelligentes" peuvent se mettre en veille, le privant d'alimentation. Faites vos tests.

Tout nu

Comme le module est tout nu, à vous de l'équiper et de lui construire un petit boîtier si vous le souhaitez, mais encore une fois : faites ATTENTION que rien de conducteur ne touche le circuit imprimé. Risque de court-circuit fatal pour le module !

Utilisation simple

1. Prenez une carte microSD ou une clé USB suivant la version (32 Go maximum) et formatez-la en FAT16 ou FAT32.
2. Copiez-y un ou plusieurs son(s) au format MP3 (recommandé) ou WAV (maxi 48 kHz / 16 bits). Nommez-les 0001.mp3, 0002.mp3, etc. (ou en .wav).
3. Insérez la carte microSD ou clé dans le lecteur ④.
4. Glissez le switch ⑩ sur "LINE".
5. Branchez un casque ou des écouteurs sur le jack ⑨.
6. Alimentez l'Ambi'Son et tournez le potentiomètre ⑧ pour l'allumer (clic).
7. Lancement de la lecture de tous les fichiers de la carte, en aléatoire, et en boucle infinie.
8. Réglez le volume sur le potentiomètre ⑧.
9. Appuis courts sur le bouton ⑥ : lecture d'un fichier au hasard, puis silence. Chaque nouvel appui court lance un autre fichier aléatoire, autant de fois que vous voulez.
10. Appui long (≥ 5 secondes) sur le bouton ⑥ : bascule en mode ordre, tous les fichiers sont lus dans l'ordre, et en boucle infinie (0001, 0002, 0003, ..., 0001, 0002, 0003, etc.). En mode ordre, chaque appui court lit le fichier suivant puis silence ; un nouvel appui long (≥ 5 secondes) revient au mode aléatoire.
11. Remettez-vous de vos vives émotions.

Utilisation avancée

Bluetooth

Si la version de votre module est dotée d'une sortie Bluetooth, il suffit d'appuyer une fois sur le petit bouton d'appairage du module (noté "PAIR"), puis sur celui de votre enceinte ou casque Bluetooth, et le tour est joué. Mettez le volume de l'Ambi'Son au maximum et réglez le volume sur le récepteur. Un seul récepteur possible.

La sortie Bluetooth ajoute une légère latence (<0,5 seconde). La portée dépend fortement du boîtier et des obstacles.

Sur la carte Bluetooth, une fiche U.FL femelle (IPEX1) permet d'y connecter une antenne externe comme celle-ci (facultative puisqu'une antenne est déjà imprimée sur la carte). Elle est particulièrement recommandée en cas de boîtier métallique, qui ferait autrement écran aux ondes et réduirait fortement la portée.

Rallonger le bouton poussoir

Un poussoir directement sur la carte est pratique pour permettre, par exemple, à des scénographes d'exposition de permettre aux visiteurs de lancer un son en toute autonomie. Cependant, ce bouton est volontaire très petit et difficilement accessible afin d'éviter les appuis indésirables si non utilisé.

Si vous le souhaitez, il vous est facile de rallonger mécaniquement le bouton en lui fabriquant un genre d'échasse, jusqu'au-dessus du boîtier que vous avez réalisé pour le module.

Pour une utilisation plus distante, vous pouvez aussi déporter cette fonction en câblant un bouton poussoir sur D5 (ou D2 sur les Ambi'Son inférieur à V8).

Nano et Player Amovibles

Deux composants de mon module sont amovibles : le "Nano" et le "DF Player". Cette conception permet de pallier certaines contraintes fréquentes, comme l'impossibilité d'extraire la carte micro SD ou de modifier le programme du Nano directement. C'est pourquoi j'ai conçu ces éléments pour être retirés facilement "par le haut".

Sur la photo d'illustration, vous voyez que ma boîte empêche de brancher l'USB pour la programmation du Nano et empêche aussi d'extraire la carte microSD. Le retrait du Nano ou du DF par le haut est alors un atout.

Line ou Speaker 3W ?

Le module dispose d'un interrupteur permettant de choisir entre le mode "Line" (pour un casque, une enceinte active, une console ou un ampli) et le mode "Speaker 3W" (pour un haut-parleur). Pour changer de mode :

1. Toujours débrancher l'alimentation avant d'intervenir sur un appareil.
2. En fonction de votre diffusion, placez l'interrupteur sur "SPK 3W" (pour les H.P.) ou "LINE" (pour les casques, enceintes actives, consoles ou amplis).

L'aléatoire expliqué

Bien que le vrai aléatoire n'existe pas en informatique, je suis plutôt fier du mien et souhaite vous l'expliquer :

Pour éviter que la (mal)chance de l'aléatoire lance 3 fois le même son à la suite (ce qui est statistiquement possible et frustrant), mon programme compte le nombre de fichier sur la carte (n), enregistre le numéro de chaque fichiers lus pour ne pas les relancer. Une fois la liste pleine, il l'efface et recommence.

D2, D5 et bouton poussoir

Attention : Sur les versions d'Ambi'Son inférieures à V7, le bouton poussoir présent est relié à D2. Comme D2 est configurée en entrée "INPUT_PULLUP" sur cette pin, il ne faut jamais l'utiliser en sortie, ni injecter de 5V sans risquer un court-circuit fatal pour le module. Depuis la V8, le bouton est dorénavant câblé sur D5 et dispose d'une protection.

Nano

Le module "Ambi'Son" est contrôlé par un Nano (un clone d'Arduino). À réception, mon programme simple est pré-installé pour les fonctionnalités de base décrites dans cette notice.

Cependant, comme il s'agit d'un nano standard, il est parfaitement possible et facile de créer votre propre programme via "Arduino IDE". Les entrées/sorties numériques et analogiques sont accessibles et utilisables. Alors amusez-vous !

Cependant, mon module utilise déjà quelques ports :

Ambi'Son V3 à V7

• Volume : A7
• Bouton poussoir : D2
• Busy : D11
• RX : D12
• TX : D13

Ambi'Son V8

• Volume : A7
• Bouton poussoir : D5
• Busy : D4
• RX : D2
• TX : D3

Depuis Ambi'Son V9

• AdKey 1 : A5 (pull-up de 10k)
• AdKey 2 : A6 (pull-up de 10k)
• Volume : A7
• RX : D2
• TX : D3
• Busy : D4
• Bouton poussoir : D5

À partir d'Ambi'Son V12

• A0 : AdKey 1 (pull-up de 10k)
• A1 : AdKey 2 (pull-up de 10k)
• A2 : AdKey 3
• A4 & A5 : J'ai laissé libre pour vos I2C
• A7 : Potentiomètre de volume
• D2 : RX vers TX du DF Player
• D3 : TX vers RX du DF Player
• D4 : Busy du DF Player
• D5 : Bouton poussoir "Play"

En effet, vous pouvez ajouter des dizaines de boutons, un clavier de téléphone fixe, un écran, des LED, des potentiomètres, des capteurs divers (température, mouvement, distance, luminosité...), etc. etc.

Et si vous êtes un peu nul en programmation, n'hésitez pas à demander à n'importe quelle IA générative, qui est excellente dans ce domaine.

Pour apprendre davantage sur ce qu'il est possible de demander au DF Player Mini, n'hésitez pas à vous rendre sur son wiki.

Vous avez une idée, et souhaitez savoir si elle est réalisable et comment ? N'hésitez pas à me contacter gratuitement ! J'y répondrai personnellement et rapidement !

Équipement

Le circuit imprimé regorge de trous permettant des équipements. Pour simplifier le montage et démontage éventuel, je conseille l'usage de borniers ou connecteurs. Voici ceux que j'aime utiliser et que je soude dessous ou dessous suivant mon projet :

• ① : Borniers à vis "KF128", qui permettent le prototypage ou le montage simple.
• ② : Connecteurs "KF2510" :, autobloquants.
• ③ : Broches de prototypage.
• ④ : Connecteurs "XH2.54", pas autobloquants.

Une fois le module équipé de connecteurs, voici une liste d'idées d'équipements à ajouter à votre projet, qui vous permettront de réaliser toutes vos idées :

• Déclencheurs manuels : interrupteur, bouton poussoir, magnétique, tactile, clavier matriciel, lecteur RFID, etc.
• Capteurs : de distance, infrarouge, de présence, de luminosité, d'humidité, de température, de gaz, de pression, de volume sonore, de couleur, de CO2, de fumée, de vibration, d'inclinaison, de poids, etc.
• Actions : LED, relai, servo moteur, buzzer, moteur pas-à-pas, écran LCD, etc.

Vous avez une idée, et souhaitez savoir si elle est réalisable et comment ? N'hésitez pas à me contacter gratuitement !

Le réseau d'alimentation (Vout, 5V, 3,3V, GND)

En haut à gauche de la carte se trouve un petit réseau de trous dédié à l'alimentation, à réserver à ceux qui sont un peu calés en électronique. Il regroupe quatre points :

• GND : la masse commune, à relier à tous vos accessoires.
• Vout : une sortie d'alimentation à la tension de votre alim (7-12 V), prise après la protection contre les inversions de polarité. En faisant attention, vous pouvez ainsi alimenter plusieurs "trucs" en cascade avec une seule alimentation.
• 5V : une sortie 5 volts régulée, idéale pour alimenter proprement des accessoires en 5 V.
• 3,3V : une sortie 3,3 volts régulée, pour les accessoires en 3,3 V.

Les sorties 5V et 3,3V ne sont pas disponibles si le module est alimenté par l'USB du Nano.

Questions, Problèmes, Résolutions & Idées

Si le DF Player est un génial petit lecteur qui équipe bon nombre de mes créations dont celle-ci, on rencontre de nombreux petits défauts qu'il est pourtant facile de contourner. Voici donc un dossier dédié à la résolution de tous les problèmes du DF Player Mini.

Versions

À chaque fois que je lance une nouvelle production, je fais quelques modifications sur le dessin du circuit imprimé. Donc n'hésitez pas à me contacter pour me faire part de vos suggestions pour les prochaines versions !

Pourquoi je parle souvent de "mini" ? Parce que ce module a aussi existé en version "maxi". Dans cette ancienne version il y avait un Raspberry Pi et une sortie en XLR. Sa taille était donc... maxi. Depuis, j'ai miniaturisé le plus possible et abandonné la taille "Maxi".

• Ambi'Son Maxi, de 2019 à 2022 :
  • Novembre 2019 - V1 : Première version du module Maxi avec un Raspberry Pi Zero. Stéréo. 1 sortie en XLR, l'autre sur bornier.
  • Décembre 2019 - V2 : Quelques correctifs mineurs.
  • Février 2020 - V3 : Ajout d'un programmateur facile via une rangé de switchs.
  • Juillet 2022 - V4 : Toujours Maxi, mais avec un Arduino Nano. Ajout d'une sortie jack stéréo.
• Ambi'Son Mini, depuis 2023 :
  • Octobre 2023 - V1 : Première version du module Mini. Stéréo.
  • Février 2024 - V2 : Quelques correctifs mineurs.
  • Octobre 2024 - V3 : Il s'agit d'une des versions les plus stables. Stéréo en sortie "Line". Ajout d'une entrée DC 7-12V. Ajout d'une protection contre les inversions de polarité. Ajout d'un bouton poussoir pour contrôler 3 modes de lecture. Remplacement du volume analogique par un volume numérique plus précis.
  • Janvier 2025 - V4 : Ajout de résistances de sortie au niveau du jack, pour protéger des court-circuits. Quelques correctifs mineurs.
  • Avril 2025 - V5 : Carte redessinée. Ajout d'un convertisseur buck 5V pour alimenter les accessoires. Ajout d'un switch pour sélectionner "Line" ou "Speaker". Quelques correctifs mineurs.
  • Avril 2025 - V6 : Ajout d'une option de sortie audio en Bluetooth (perfectible). Quelques correctifs mineurs.
  • Octobre 2025 - V7 : Finalisation de l'option de sortie audio en Bluetooth. Ajout d'une prise USB-A pour entrer des sons via clé USB. Quelques correctifs mineurs.
  • Octobre 2025 - V8 : Changements d'E/S pour TX, RX et Busy entre le DF Player et le Nano. Quelques correctifs mineurs.
  • Décembre 2025 - V9 : Ajout de connecteurs AdKey 1 et 2, comme sur les modules "Exposi'Son". Quelques correctifs mineurs.
  • Janvier 2026 - V10 : Jack en line seulement. L'usage du jack coupe le bluetooth. Quelques correctifs mineurs.
  • Mars 2026 - V11 : . Simplifications et correctifs mineurs.
  • À venir - V11.1 : Ajout d'un troisième AdKey pour permettre jusqu'à 30 boutons sur 3 entrées analogiques.

Conclusion

L'utilisation de ce module est vraiment simple, mais au risque de me répéter : n'hésitez pas à me contacter si vous avez la moindre question ou suggestions sur son sujet !