Sonorisation des trains de jardin par Bluetooth

Sonorisation des trains de jardin par Bluetooth

 Une belle ambiance sonore associée à la circulation des trains ajoute au réalisme. Auparavant cela nécessitait quelques connaissances en électronique et un peu de pratique. Avec les smartphones et les enceintes Bluetooth c'est devenu très facile. Voici comment procéder.

Des montages électroniques à l'enceinte Bluetooth

La sonorisation par des montages électroniques simples avec des composants discrets (résistances, condensateurs, ...) voire avec des petits circuits intégrés (NE 555) ont donné lieu à de nombreux articles dans des revues comme Elektor, Electronique pratique, etc...

A titre d'exemple, nous avons retrouvé un ancien numéro spécial de 1997 sur les montages adaptés au modélisme ferroviaire (dont un sonore). La plupart sont encore réalisables sans grande difficulté dont le klaxon 2 tons.


Puis l'arrivée du DCC a bousculé ce domaine et introduit des circuits performants et avec un grand nombre de sons déclenchés soit à la demande (touches de fonctions), soit de façon contextuelle. Cela donne, par exemple, des sons synchronisés avec l'accélération et le freinage des locomotives.
La programmation de ces décodeurs sonores n'est pas particulièrement intuitive. Il est même nécessaire de disposer d'un kit de programmation pour réaliser les opérations de modifications des paramètres, voire d'ajout des sons.
Ce domaine n'est pas encore entré dans la cadre de la normalisation (MOROP) et il est fréquent de trouver des configurations différentes entres les marques.

Le livre "A propos de Digital" propose, entre autres, un tour d'horizon de la sonorisation des réseaux et des locomotives.

L'enceinte et son environnement

Toujours dans l'esprit de trouver une alternative viable et économique, c'est en observant un de nos amis modélistes des "Passionnés du Tain" (LPT) qui avait sonorisé une gare avec une enceinte Bluetooth que l'idée est venue d'adapter ceci au train de jardin.

Ce type d'enceinte est assez compact et elle peut se fixer facilement dans un wagon avec de la bande velcro. Ces enceintes ont l'énorme avantage d'avoir un accumulateur compact intégré en plus de la radio en Bluetooth. Le câble USB (voir photo ci-dessus) sert uniquement à la charge de l'accumulateur.

Dans le cas d'un train de jardin, nous avons choisi un wagon couvert (réseau breton de l'Atelier vaporiste) dont le toit est amovible. Les points le plus délicats sont la réverbération et la résonance dans le wagon.

La réverbération est caractérisée par la formule de Sabine (T = kV/A) avec k= 0.163.
Les dimensions sont les suivantes: l= 24.5 cm, L= 9.5 cm, P = 9 cm.

En appliquant cette formule, on arrive à une durée d'environ 3s. Ceci correspond à l'ordre de grandeur pour la réverbération d'une pièce vide. Il faut donc s'attendre à ce que le son ne soit pas très bon. Mais on pourrait améliorer ceci en ajoutant de la laine de verre ou de la ouate.

Notre wagon est assimilable à un caisson d'enceinte clos et ceci a aussi une influence pour la résonance. Pour la construction d'un coffret parallélépipédique, il faudrait choisir de bonnes proportions. Le tableau ci-après (consulter le site de Dominique Petoin) donne quelques proportions jugées bonnes de manière empirique et pour le point de vue acoustique :
X            Y           Z
1.000     1,202     1,435
1.000     1,260     1,587
1.000     1,401     1,863

Hélas, dans notre cas nous sommes relativement éloignés de ces proportions optimales mais pas le choix.

Vue de l'intérieur du wagon avec l'enceinte Bluetooth

Rien de tel qu'un essai pour se rendre compte de la qualité sonore. Ainsi nous avons procédé à de petits tests avec deux enceintes différentes. La première est une enceinte d'entrée de gamme (identifiée par Bakker.com) et la seconde est une enceinte Philips BT50 moyenne gamme.

Les dimensions de la première enceinte cylindrique sont les suivantes : diamètre = 5.5 cm, h= 5 cm
Les dimensions de la première enceinte cylindrique sont les suivantes : diamètre = 6.1 cm, h= 7.6 cm
Le poids de ces enceintes est d'environ 95g.

Avant de commencer le test, il est nécessaire d'activer le Bluetooth et ensuite d'associer l'enceinte au smartphone. Voici un exemple ci-dessous avec un Samsung S6.

Ci-dessus: Liste des appareils qui peuvent être connectés en Bluetooth et la connexion en cours.

Les Tests à l'arrêt

Les enceintes émettent généralement un son à la connexion voire même indique la connexion vocalement (en anglais).
Si la diffusion du son est facile (voir exemple ci-dessous), le plus difficile est de trouver de bons enregistrements de sons pour les trains. Certains sites Internet proposent quelques échantillons gratuits que nous avons utilisés pour les tests.

 

 Lecture d'un fichier son avec le Smartphone

Les premiers tests effectués avec la caisse vide et à l'arrêt du train, donnent un son avec beaucoup trop de résonance. L'ajout de bons morceaux d'ouate donne de bons résultats.

A chaque fois le test a été réalisé sans le toit puis avec le toit du wagon.

Le premier test sonore (enceinte Bakker) donne le résultat suivant: cliquer ici
Le second test sonore (enceinte Philips) donne le résultat suivant: cliquer ici

Le volume sonore est affaibli avec le toit et les deux enceintes fonctionnent plutôt bien. Toutefois, la seconde enceinte a un meilleur rendu pour les aigus et moins de résonance pour les basses fréquences (elles sont surtout conçues pour les musiques avec beaucoup de basses).

Les tests en circulation

Le dernier test et non le moindre est d'entendre le son pendant la circulation du train. Plusieurs facteurs vont intervenir:  Le volume sonore, la portée du Bluetooth, l'autonomie de l'enceinte.

 Le wagon sonorisé

Pour le volume sonore, il n'y a aucun problème car ces petites enceintes sont capables de délivrer 2W RMS. Avec près de 4h d'autonomie, c'est largement suffisant pour passer un bon moment dehors.
La seule chose à surveiller est la portée du Bluetooth et la charge de votre Smartphone (qui peut diminuer plus rapidement que prévu). Au-delà de 10m, la liaison Bluetooth commence à décrocher et le son se perd.

Les Sons

Le chargement des sons sur votre Smartphone est assez facile et peut se faire directement en synchronisant celui-ci avec votre ordinateur et le "lecteur Windows media".

Pour vous permettre de faire vous aussi des essais vous trouverez des échantillons sonores gratuits (réseau vapeur anglais en 2004) ici.

En espérant que cet article vous donne envie de réaliser vous aussi la sonorisation de vos trains de jardin (voir de vos gares) !