« Numérisation » d'un vieil orgue : questions sur le câblage

« Numérisation » d'un vieil orgue : questions sur le câblage - Divers - Electronique, domotique, DIY

Marsh Posté le 14-06-2023 à 17:28:56    

Bonjour,
 
(j'espère être dans la bonne catégorie :o)
 
Mon frère a un vieil orgue avec deux claviers, un pédalier et des boutons, qui a une tête similaire à celui de la photo (un beau bébé comme on dit, le genre qui rend très populaire lors d'un déménagement :D):
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/180468
 
J'ignore combien de décennies cet orgue a au compteur, mais lui l'utilise depuis une douzaine d'années. L'électronique d'origine est morte et il n'a trouvé personne pour la réparer (plus les pièces à priori et contrôler chaque composant doit coûter un bras sans garantie de résultat…)
 
En se renseignant, ce qui se fait par contre très bien aujourd'hui, c'est de remplacer la dite électronique par un ensemble de « cartes filles » qui vont récupérer l'état de chaque touche / pédale avant de l'envoyer à une « carte mère ». Cette carte transforme tout ça en signal MIDI, qui est envoyé à un ordinateur sur lequel est installé un logiciel qui va générer à la volée la musique que devrait sortir l'orgue en fonction des jeux activés, musique qui est ensuite jouée par des bonnes enceintes.
 
Pour plus de détails sur le processus complet, il y a ce site :
 
http://g.lefranc.pagesperso-orange [...] dification
 
Au niveau de l'électronique à installer, voici le schéma du montage :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/180472
 
(PNG de 3Mo en cliquant sur l'image, sinon, PDF de 22 Mo à cette adresse)
 
Comme j'ai un fer à souder, j'ai été désigné volontaire pour faire les soudures et participer à l'installation de tout ce bazar dans le chassis de l'orgue (débarrassé de son électronique d'origine, autant dire qu'il y a de place, beaucoup de place), sauf que la dernière fois que j'ai fait de l'électricité ou de l'électronique, c'était sans doute au millénaire dernier :o  
 
Bref, j'ai quelques questions, histoire d'éviter les ennuis (ce n'est pas non plus de la haute tension, mais tant qu'à faire, je préférerais éviter un raté au moment de brancher l'ensemble).
 
Pour résumer les étapes en partant du PC :  
- Branchement données de la « carte mère » sur le PC, je vois comment faire.
- Branchement données des « cartes filles » sur la « carte mère », facile aussi, ça se fait avec des espèces de câbles IDE 16 broches.
- Branchement électrique de la « carte mère », ça va, je sais brancher un adaptateur secteur dans une prise :D
- Branchement électrique des cartes filles, par contre, c'est le premier truc coince (1)
- Connection des claviers / du pédalier aux cartes filles, je pense avoir compris mais (2)
 
Donc, les questions :  
 
(1) Sur le schéma plus haut, on voit que les cartes filles sont alimentées par la carte-mère, qui a une sortie à deux bornes dédiées pour ça. S'il y avait une seule carte fille, je ne me poserais pas de question (deux fils qui partent de la carte mère, deux fils qui arrivent à la carte fille) mais je ne vois pas comment faire de manière pérenne et sécurisée (je dois avoir une breadboard qui traine dans un coin, datant de l'époque où je m'étais intéressé aux Arduinos, mais ce n'est pas très pérenne comme façon de faire…).  
 
Les questions :  
 

  • Quelle solution pour réussir à brancher les cartes filles sur la carte mère pour qu'elles soient correctement alimentées ?
  • Des conseils particuliers pour avoir une masse commune ?
  • Quel diamètre pour le câble ? Je pense partir sur le même type de câble que celui qu'on utilise pour brancher une lampe, ce qui devrait, je suppose, suffire pour du 9-12V ?


(2) Avec la carte-mère et les cartes filles, le vendeur a ajouté des connecteurs IDC16 :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/180476
 
(désolé, la photo n'est pas top)
 
J'ai prévu d'acheter plusieurs mètres de nappes à 16 câbles, qui a une tête similaire à celle-ci (avec le bon nombre de câbles évidemment :D) :
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/180474
 
Une extrémité sera soudée sur les touches du clavier, l'autre sera sertir dans les connecteurs.
 
Les questions :  
 

  • Est-ce que ça vous parait correct (ça semble être ce qu'à fait le gars du site web plus haut) ?
  • Est-ce qu'il faut forcément une pince pour le sertissage ? (je demande parce que j'ai lu qu'un étau pouvait remplacer au besoin, mais au pire, par rapport au prix du logiciel ou du matériel, mon frère n'est plus à 40 € de pince près).


Si vous avez d'autres conseils ou remarques, je suis preneur aussi :)
 
 :jap:

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Marsh Posté le 14-06-2023 à 17:28:56   

Reply

Marsh Posté le 14-06-2023 à 18:22:08    

Ca doit aussi être le genre d'appareil à se rendre très populaire chez les voisins. :o  
 
Sérieusement:
 
Déjà je ne sais pas à quoi ressemblent les contacts de l'orgue sur lesquels tu dois souder, mais si tu n'as pas/plus l'habitude je te conseille de t'entraîner un peu avant et de faire quelque tests. Je pense notamment au fait que parfois le plastique qui maintient les dit contacts (je ne sais pas comment c'est fait dans ton cas) ne résiste pas (très) bien à la chaleur, donc faut être rapide en soudant. Dans le doute de l'étain plombé permet de souder à une température plus faible. Tu as quoi comme fer et panne sur le fer?
 
Pour la question de l'alimentation, ce qui importe c'est pas la tension (à ce niveau la) mais le courant. Sur le schéma ça parle de 500mA ou du genre, donc à peu près n'importe quel câble fera l'affaire. Pour la répartition tu peux partir sur des "Wago" (origine ou clone sur Ali et Co) et du fil flexible 0,5mm² ou 0,75mm² (faut pas prendre trop fin pour les Wago). En principe (pour le 230V et les courants importants) il faut soit rajouter des cosses à sertir sur les bouts de fils soit utiliser des Wago adaptés, mais je dirais pour du 5/12V et 500mA tu peux aussi étamer. :o  
 
Pour le sertissage, en effet un étau sera très bien. Attention à prendre le bon câble (espacement) et à bien vérifier ou se trouve le contact / la broche ("pin" ) n°1.

Reply

Marsh Posté le 14-06-2023 à 19:09:45    

Merci pour la réponse :) :jap:

rat de combat a écrit :

Ca doit aussi être le genre d'appareil à se rendre très populaire chez les voisins. :o


Oui, aussi :D
 
Même si ce nouveau système devrait sans doute améliorer les choses : à la base, ce genre d'orgue est censé pouvoir sonoriser une église, mais mon frère n'a pas besoin d'autant de puissance pour jouer chez lui donc je ne pense pas qu'il va privilégier la qualité de rendu à un niveau sonore compatible avec de bonnes relations de voisinage :)

rat de combat a écrit :

Déjà je ne sais pas à quoi ressemblent les contacts de l'orgue sur lesquels tu dois souder, mais si tu n'as pas/plus l'habitude je te conseille de t'entraîner un peu avant et de faire quelque tests. Je pense notamment au fait que parfois le plastique qui maintient les dit contacts (je ne sais pas comment c'est fait dans ton cas) ne résiste pas (très) bien à la chaleur, donc faut être rapide en soudant. Dans le doute de l'étain plombé permet de souder à une température plus faible. Tu as quoi comme fer et panne sur le fer?


Pour le matériel, j'ai récupéré le fer à souder que j'ai acheté pour le lycée au millénaire dernier (un JBC 30S de 25W orange et blanc) et niveau panne, c'est marqué JBC R-05D dessus. Et j'ai ça comme fil à souder (acheté il y a une dizaine d'années, quand j'ai réparé une vieille Game Boy pour y mettre de l'éclairage et qui m'a servi il y a quelques semaines pour réparer les gyrophares d'une petite voiture de ma nièce) :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/180487
 
Ça ira à ton avis ?
 
Je vais aussi avoir la surprise des connecteurs : je n'ai pas vu l'intérieur de l'appareil depuis que j'ai aidé à le mettre dans le camion de déménagement l'année dernière et je n'ai jamais regardé plus en détail avant.
 
Je vais y aller prudemment, en regardant bien ce que ça donne avant de me lancer :) (un pédalier MIDI, c'est semble-t-il autour de 2000 €, l'ensemble complet autour de 6-7000 € mini, donc je vais éviter de casser quoi que ce soit…)

rat de combat a écrit :

Pour la question de l'alimentation, ce qui importe c'est pas la tension (à ce niveau la) mais le courant. Sur le schéma ça parle de 500mA ou du genre, donc à peu près n'importe quel câble fera l'affaire. Pour la répartition tu peux partir sur des "Wago" (origine ou clone sur Ali et Co) et du fil flexible 0,5mm² ou 0,75mm² (faut pas prendre trop fin pour les Wago). En principe (pour le 230V et les courants importants) il faut soit rajouter des cosses à sertir sur les bouts de fils soit utiliser des Wago adaptés, mais je dirais pour du 5/12V et 500mA tu peux aussi étamer. :o


Je ne connaissais pas les Wago mais ça a l'air pas mal en effet (si je comprend bien, un Wago N entrées permet de relier N fils entre eux) :  
 
https://www.youtube.com/watch?v=-PfN_wwkujQ
 

rat de combat a écrit :

Pour le sertissage, en effet un étau sera très bien. Attention à prendre le bon câble (espacement) et à bien vérifier ou se trouve le contact / la broche ("pin" ) n°1.


Je vais demander la taille des connecteurs, pour limiter les risques et merci pour le rappel sur la broche 1 : dans une vidéo que j'ai vu, le vidéaste en parlait, mais je n'avais pas retenu l'information :)

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Marsh Posté le 14-06-2023 à 19:35:17    

Un fer 25W ça pourrait être un peu juste si il y a un gros plan de masse sur lequel il faut souder un fil, sinon ça sera très bien. La panne n'est pas idéale mais c'est largement une question de goût personnel aussi, c'est pas qu'elle n'est pas adaptée du tout. L'étain est très bien.
 
Pour les Wago oui en effet, tout les "trous" sont reliés. A toi de voir si tu prend de l'original (qualité garantie) ou de la copie sur Ali. Perso je dirais vu les prix dont on parle prendre de l'original (acheter sur internet et bien comparer les prix, les magasins de bricolage - si ils en ont - vendent ces trucs à prix d'or), même si le risque (incendie essentiellement) avec les copies me semble très faible vu les courants dont on parle. Mais bon, tu disais que vous n'êtes pas à quelque € près, donc voilà. :o  
 
Pour les connecteurs ça doit être du 2,54mm standard et donc il te faut du câble plat à l'espacement 1,27mm de mémoire (à confirmer).

Reply

Marsh Posté le 19-06-2023 à 19:49:26    

Après quelques péripéties, j'ai récupéré le câble et d'autres trucs utiles comme les Wago. Le câble semble coller avec les connecteurs dont je parlais plus tôt.
 
Et j'ai pu voir le monstre :D
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/181367
 
Quelques photos juste pour montrer à quoi ça ressemble, enfin, ce qui n'a pas encore été retiré par mon frère :  
 
L'arrière des boutons pour gérer les jeux (la barre de boutons blancs tout en haut du clavier) , avec l'électronique qui les gère :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/181370
 
Les circuits imprimés qui récupèrent l'information des claviers : (hypothèse pour les différences entre le clavier du haut et celui du bas : l'orgue a une fonction, qui, quand elle est activée, lui dit de simuler l'utilisation des deux claviers en appuyant seulement sur le clavier du bas).
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/181369
 
Et de l'autre coté, les connecteurs :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/181371https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/181368
 
Et une question : ça se trouve encore ce genre de connecteurs ?  
 
Je n'ai aucune idée du nom qu'ils peuvent avoir et mes quelques tentatives avec un moteur de recherches ont fait choux blanc (ça permettrait peut-être de réutiliser une partie des circuits imprimés des claviers, ça donnerait un résultat plus propre). (sur la photo, il y a 16 câbles qui arrivent, c'est sans doute pour la fonction dont je parle un peu plus haut).

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Marsh Posté le 21-06-2023 à 18:44:51    

Jamais vu ces connecteurs. La partie sur les circuits imprimés ressemble genre à des slots ISA (mais en plus court :o) ou ce genre de truc, donc quelque chose dans lequel on insère des circuits imprimés avec des contacts (plaqués or souvent) sur le côté. Par contre la partie avec les câbles... Tu as tenté de mettre l'image du connecteur dans Google, surtout celui avec les fils? Tu peux nous donner les dimensions et l'espacement entre les contacts ("pitch" )?

 

Sinon l'électronique c'est une vraie oeuvre d'art, certainement encore routé à la main. Si des schémas existent ça doit pouvoir se dépanner vu que ces que des "gros" composants facilement identifiables, mais peut-être certains CI (circuits intégrés) n'existent plus aujourd'hui, j'ai pas vérifié.

Message cité 1 fois
Message édité par rat de combat le 21-06-2023 à 18:46:52
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Marsh Posté le 28-06-2023 à 15:51:43    

rat de combat a écrit :

Sinon l'électronique c'est une vraie oeuvre d'art, certainement encore routé à la main. Si des schémas existent ça doit pouvoir se dépanner vu que ces que des "gros" composants facilement identifiables, mais peut-être certains CI (circuits intégrés) n'existent plus aujourd'hui, j'ai pas vérifié.

J'ai trouvé les schémas sur Internet (je ne sais plus où, genre sur ces sites un peu pourris qui pullulent et qui proposent des scans de manuel, mais si tu as envie d'y jeter un oeil, je peux les mettre en ligne). La qualité du scan n'est pas fameuse : c'est du genre 7000 x 10000, mais les textes ne sont pas toujours très lisibles  :(  
 
Avant de se lancer dans ce projet, mon frère a contacté des sociétés qui réparent ce type d'orgues, comme il l'avait fait il y a une dizaine d'années pour le remettre en état : l'orgue en question a été acheté pour un prix dérisoire en l'état, transporté dans un truc ridicule comme une Punto ou une voiture du genre :lol: donc il avait besoin d'un petit coup de remontant.
 
Mais aujourd'hui, trouver des pièces de rechange, c'est devenu compliqué vu l'âge de l'orgue, même si comme tu le dis, c'est sans doute pas trop compliqué à réparer par quelqu'un qui sait bien souder. Rien que poser le diagnostic aura pu coûter une certaine somme et même avant qu'il tombe en panne, il y avait déjà des soucis au niveau de la qualité du son.
 
Il a fait venir quelqu'un qui « midifie » ce genre d'orgues, pour lui demander des conseils et cette personne lui a dit un truc comme « je peux vous le faire, mais ça vous coûter un bras alors que c'est pas compliqué. Et de toute façon, j'ai pas le temps » et lui a expliqué ce qu'il fallait garder (en gros, rien en dehors des claviers et du pédaliers avec les connecteurs associés à chaque touche/pédale, et les boutons -- les cartes électroniques du précédent message sont celles liés aux boutons pour choisir les jeux, mon frère les a laissé parce que ça ne dérange pas et qu'il n'a pas pour projet immédiat de connecter les boutons des jeux à un ordinateur) : il y a deux gros sacs avec des vieilles cartes électroniques et des alimentations dans son salon, qu'il garde en attendant de finir le projet, avant, sans doute, d'emmener ça en déchèterie (j'ignore qui d'autre pourrait être intéressé).
 
Pour les connecteurs, finalement, nous avons décidé de souder nos nappes directement sur le circuit imprimé (enfin, directement, sur des pattes qui dépassent) du clavier (cf une photo de mon précédent message). 61 touches par clavier, 122 soudures à faire. J'en ai fait 16, les plus à droite sur l'image, avant de devoir rentrer chez moi, mais ma belle-sœur a pris le relais (et sur la photo, ça a l'air mieux que ce que j'ai fait :)) :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182815
 
Gros plan sur mon travail :o (ils ont depuis changé le scotch utilisé, pour du plus solide) :  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182823
 
Au niveau du pédalier, nous avons par contre réutilisé le connecteur d'origine, ce qui permet de garder la souplesse d'origine (c'est déjà assez gonflant de déplacer l'orgue et le pédalier à part, mais ça doit être impossible si on ne peut plus retirer le pédalier). Pour donner une idée :
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182824
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182825
 
J'ai mis du temps à comprendre comment fonctionnait ce connecteur (merci les plans), parce qu'il y a des trucs un peu drôle. Si tu regardes la première photo, tu verras que le connecteur ne plus à droite n'est relié à rien sur le connecteur (du côté du pédalier, il est en contact avec une longue piste qui sert de masse si j'ai bien lu le plan). Le premier connecteur de la seconde série de connecteurs (le septième en partant de la droite) est lui relié à un câble noir, ce qui, je suppose, veut dire, qu'il est relié à une masse du côté de l'orgue. Par contre, du côté du pédalier, ce connecteur ne va nulle part, aucun lien avec la longue piste qui sert à priori de masse.
 
Avec ces deux photos, que nous avons annotés parce qu'au début, comme disait Inès Reg, les calculs sont pas bons (il y avait plus de connecteurs (34) que de pédales sur le clavier (32) et moins de câbles (33) que de connecteurs :pt1cable:), ça devrait être, je l'espère, un peu plus clair :
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182826
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/r/182827
 
La situation des masses sur cet orgue, j'avoue ne pas la comprendre : sur le plan du montage de l'électronique que nous allons ajouter à l'orgue, le fabricant insiste bien sur la nécessité d'avoir une masse commune, mais ça ne semble pas avoir été une contrainte particulière pour les concepteurs de l'orgue lui-même parce que de ce que nous avons pu voir (nous n'avons pas démonter le pédalier, donc il y a peut-être une surprise de l'autre côté du circuit imprimé ICE 0701).
 
À ce sujet là, tu penses que ça peut poser problème si le pédalier utilise sa masse d'origine alors que les claviers seront reliés à la masse de leurs cartes électroniques respectives (cartes électroniques elles-mêmes reliés à la même masse) ?  
 
Si ça ne pose pas de souci, je ne bricole rien, sinon, si ça peut en poser, je pense amener un câble de masse jusqu'au connecteur du pédalier, à la place du câble noir d'origine et vérifier qu'il n'y a bien aucun lien entre la masse du pédalier et celle de l'orgue, et ajouter le lien en question si nécessaire.
 
D'ailleurs, autre question sur la masse : la carte-mère a un seul connecteur concerné, alors que sur les cartes-filles, il y a deux connecteurs de masse. Est-ce que c'est pour permettre de relier toutes les cartes de cette manière, pour avoir une masse commune ?

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Marsh Posté le 02-07-2023 à 23:12:39    

C'est propre. :)  
 
Pour cette histoire de masse, difficile de répondre de loin. Après de toute façon tu n'as gardé que des contacts mécaniques tu adaptes en fonction des nouvelles cartes.

Reply

Marsh Posté le 04-07-2023 à 19:03:00    

J'étais comme Monsieur Jourdain, j'avais une masse commune sans le savoir :D : j'ai testé la continuité au multimètre et il y a bien un lien entre la masse du clavier et celle du reste du circuit.

 

Donc là, on approche de la fin du câblage (on a récupéré le câblage d'origine, c'est pas ce qui manquait :lol:) et du moment de l'alimentation du bousin… :)


Message édité par gabegie le 04-07-2023 à 19:03:26
Reply

Marsh Posté le 06-07-2023 à 09:54:44    

L'ensemble est 100 % fonctionnel, à défaut d'être 100 % finalisé niveau agencement des câbles (:o) ou de la diffusion du son (les premiers tests ont été faits avec une barre son Dell pour moniteur 24" à 50 €, pas de quoi gêner les voisins :lol:) mais l'essentiel est là : mon frère peut s'entrainer avec un son qui sonne « orgue »
 
Pour l'alimentation des différentes cartes, nous avons récupéré les câbles utilisés à l'origine : ça a pris un petit moment de les séparer les uns des autres (comme le montre la 3e photo de mon message du 28, il y a eu un paquet de liens à couper), puis encore un peu à séparer la pelote de fils que nous avons obtenus.
 
Forcément, on n'a sans doute pas été très académique sur les couleurs des fils, mais pour la masse commune, nous avons utilisé du jaune (à une exception prêt : celle du connecteur du pédalier : nous avons réutilisé le câble noir d'origine, parce qu'il serait forcément assez long) et pour le circuit d'alimentation, nous avons pris des câbles rouges pour une des bornes, des bleus pour l'autre.
 
Après avoir joué à Docteur Maboule avec le multimètre pour vérifier que tout était bien branché comme il fallait, l'alimentation s'est bien passé (pas de trou noir, pas de réaction de fusion) et à commencer la partie informatique, avec quelques surprises imprévues : la première, c'est qu'alors que nous pensions avoir bien vérifié avant de relier les claviers sur leurs cartes respectives, nous avions en fait branché sur la carte du clavier 16 touches de ce clavier, et 48 du clavier 2 (et vice-versa)  [:jsuistropcon] :lol:
 
Et la seconde, c'est que nous avions soudées les nappes à l'envers sur le pédalier (nous pensions avoir fait attention pourtant :o), ce qui a quelque peu perturbé le logiciel… Nous avons mis un petit temps à comprendre pourquoi, alors que la reconnaissance du clavier avait abouti, alors que la loupiote MIDI In sur le câble MIDI annonçait bien l'envoi d'une information quand nous appuyions sur une pédale, aucun son ne sortait… Ce qui nous a vraiment mis la puce à l'oreille, c'est quand nous avons regardé dans la configuration du logiciel et que pour le pédalier, il nous annonçait que la note la plus haute, c'était la note 36 et la note la plus basse, la note 67 :lol: Une fois inversées, nous avions du son et mon frère a pris le temps de dessouder tout pour refaire les soudures dans le bon sens.
 
Une fois les deux soucis résolus, hop, un orgue fonctionnel :)  
 
Il reste à réduire la taille des câbles (maintenant que nous savons où sont positionnées les cartes), à la fixer comme il faut puis à trouver le mini-PC pour gérer tout ça : actuellement, avec l'orgue de démo du logiciel, ça tourne sans trop de souci sur le Macbook Air de mon frère, mais avec un orgue plus proche de la réalité, ça risque de ne pas suffire : sur mon mini-PC avec un i5 8500T, quand j'ai chargé un autre profil d'orgue, la charge processeur a bondi et la fréquence de ses cœurs aussi :D  
 
Sur le plus long terme, il y a encore des boutons et des potentiomètres à brancher sur une carte fille en rab' et à prévoir une installation électrique propre pour pouvoir éteindre l'orgue avec son bouton d'alimentation d'origine (mais ça, c'est pour d'autres personnes :D).
 
Merci encore pour ton aide au cours du projet :jap:
 
(Je dois avoir une photo du câblage dans sa phase gros bazar qui traine, mais je suis dans le train, donc pas terrible pour la mettre en ligne).

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