Deux petites cartes, six fils et un câble USB. Voilà le matériel qui compose cette version à monter soi-même du capteur de synchronisation audio LTEK. Si vous maîtrisez la soudure de quelques connexions étiquetées, vous pouvez réaliser la même configuration RP2040-Zero et INMP441 que celle utilisée lors de nos tests StepMania LTEK.

Fabriquez votre propre capteur de synchronisation audio LTEK

Le capteur permet à StepMania de mesurer le temps que met le son pour atteindre votre position de jeu. Le jeu diffuse une série de sons de test, le capteur les détecte, puis le jeu calcule une correction de synchronisation audio. Il permet de régler le son, et non l’image. Vous réglez toujours la synchronisation de l’affichage séparément.

Le capteur fonctionne avec StepMania 5 LTEK Edition, la version bêta gratuite pour Windows que vous pouvez télécharger depuis notre page dédiée aux logiciels. Les deux fichiers à télécharger mentionnés dans ce guide, à savoir l’image du micrologiciel et le schéma de câblage, sont également disponibles sur cette page.

Compilez la version testée. Ce guide ne modifie en rien le matériel, le câblage et le micrologiciel existants. Utilisez un Waveshare RP2040-Zero et un module de microphone I²S INMP441 doté d’un orifice acoustique ouvert. Le micrologiciel à télécharger ci-dessous correspond exactement à l’image de référence utilisée dans nos deux capteurs de test opérationnels ; il ne s’agit pas d’une nouvelle version expérimentale.

Vous préférez un capteur prêt à l’emploi ? LTEK développe également une version entièrement assemblée du capteur LTEK Audio Sync Sensor, qui devrait être bientôt disponible sur iAmats.com. Ce guide de montage s’adresse à tous ceux qui préfèrent le fabriquer eux-mêmes. Le prix et la date de sortie n’ont pas encore été annoncés.

Que faut-il acheter aux États-Unis ?

Vous aurez également besoin d’un fer à souder à pointe fine, de soudure, de flux et d’un multimètre. Achetez une carte de dérivation pour microphone complète, et non une simple puce MEMS qui nécessite un montage en surface.

Amazon, les magasins d’électronique locaux ou AliExpress

Choisissez le mode d’achat qui vous convient le mieux. Amazon.com est un site pratique pour comparer les vendeurs et les délais de livraison. Un magasin d’électronique ou de bricolage près de chez vous vous permet de vous renseigner sur le module précis et, si vous achetez en personne, d’inspecter l’ouverture du microphone. AliExpress est une autre option si vous pouvez prévoir un délai de livraison suffisant et vérifier attentivement les photos fournies par le vendeur.

Les liens Amazon et AliExpress ouvrent des résultats de recherche, et non une fiche produit spécifique approuvée par LTEK. Choisissez les pièces exactes décrites ci-dessous, et non la première carte d’aspect similaire qui s’affiche. Vérifiez le vendeur, le lieu d’expédition, le délai de livraison estimé, la politique de retour et les photos des deux faces. Le nom d’une plateforme de vente ou la mention « compatible » ne garantissent pas que le microphone soit le bon ni que le port audio soit dégagé. Les commandes passées sur AliExpress peuvent être expédiées à l’international ; définissez les États-Unis comme destination avant de comparer les options de livraison.

Waveshare RP2040-Zero

Recherchez le Waveshare RP2040-Zero sans broches, référence fabricant 20187, sur Amazon, AliExpress ou chez un fournisseur de composants électroniques. Pour connaître un fournisseur précis, sachez que la boutique américaine de RobotShop le propose sous la référence RB-Wav-359. La version sans connecteurs est pratique pour souder directement des fils courts sur la carte. Vérifiez la disponibilité, le lieu d’expédition et le délai de livraison lors du paiement ; le fait qu’une boutique soit située aux États-Unis ne garantit pas pour autant que la commande soit traitée depuis un entrepôt national.

Veuillez vous reporter à la documentation du produit Waveshare pour identifier la carte. N’utilisez pas à la place un Raspberry Pi Zero, un RP2040-PiZero, un Pico 2 ou tout autre contrôleur d’apparence similaire. Un Raspberry Pi Pico de taille standard ne peut pas remplacer directement cette configuration : le GP29 n’est pas accessible via ses connecteurs standard, et la disposition de ses LED est différente. Ce téléchargement est réservé au RP2040-Zero uniquement.

Module de microphone INMP441

ShillehTek commercialise un module de microphone I²S INMP441 dont l’expédition s’effectue depuis les États-Unis. La fiche produit indique clairement « Expédié depuis les États-Unis ». Le module INMP441 de Vetco, référence TEA-7491, constitue une autre option d’achat aux États-Unis. Veuillez vérifier l’état des stocks et les détails d’expédition avant de passer commande.

Il s’agit là de pistes d’achat, et non d’une affirmation selon laquelle LTEK aurait testé chaque lot actuel de chaque vendeur. Demandez des photos nettes des deux côtés ainsi qu’une confirmation concernant le microphone si l’annonce est ambiguë. Nous avons besoin d’un INMP441 avec sortie numérique I²S, et non d’un détecteur de son analogique, d’un microphone PDM ou d’une pièce de rechange « compatible » non spécifiée. La couleur de la carte n’est pas un critère d’identification fiable.

Ce petit trou a plus d’importance qu’il n’y paraît

Avant l’achat, examinez la face inférieure de la carte du microphone. Il doit y avoir une ouverture acoustique visible et dégagée directement sous l’orifice sonore du microphone, généralement près du centre de ce type de module. Un trou de passage rempli de soudure, un circuit imprimé plein, de la colle ou du ruban adhésif ne constituent pas des substituts acceptables à cette ouverture. Les cartes obstruées peuvent présenter une sensibilité nettement réduite et risquent de ne pas détecter les sons d’étalonnage.

L’INMP441 est un microphone à entrée par le bas : le son pénètre par le dessous du boîtier métallique. C’est pourquoi la carte de dérivation doit comporter un passage dégagé à travers le circuit imprimé. Veuillez consulter la fiche technique du TDK INMP441 pour plus d’informations sur le boîtier et l’orifice acoustique. Les trous plus larges situés sur le pourtour correspondent à des connexions électriques et non à l’entrée du microphone.

Si vous ne voyez pas l’orifice acoustique, renseignez-vous auprès du vendeur avant de passer commande. Si votre carte vous est livrée avec cet orifice obstrué, remplacez-la. Ne percez pas la carte alors que le microphone est installé et n’ introduisez pas d’aiguille dans l’orifice : la poussière, les copeaux métalliques et la pression peuvent endommager l’élément MEMS. Ne couvrez pas l’orifice lorsque vous montez la carte dans un boîtier. Un orifice dégagé est indispensable, mais cela ne prouve pas à lui seul qu’un module est authentique ou qu’il fonctionne correctement.

Téléchargez le micrologiciel

Le même micrologiciel que celui utilisé dans nos capteurs en état de marche

Télécharger le micrologiciel du capteur de synchronisation audio LTEK (.uf2)

Matériel : RP2040-Zero + INMP441, câblé exactement comme indiqué ci-dessous.
Identifiant de la version : reference-original45s, binaire inchangé utilisé dans les deux capteurs en état de marche.
SHA-256 :
2c992bb490e6634698a88513bac9ebc97d73617fb57b74c311fa36d18c30f1f2

Il s’agit du micrologiciel de référence utilisé avec la version bêta actuelle de LTEK. Cela ne constitue en aucun cas une garantie de précision chronométrique absolue certifiée ni de compatibilité avec tous les modules de microphone. Le pack de code source ouvert et les informations relatives à sa licence feront l’objet d’un lien séparé dès qu’ils seront disponibles.

Commencez par utiliser le RP2040-Zero seul, avant de connecter le microphone. Maintenez la touche BOOT enfoncée, branchez la carte à votre ordinateur, puis relâchez la touche. Un lecteur nommé « RPI-RP2 » devrait apparaître. Copiez-y le fichier « .uf2 » que vous avez téléchargé. La carte redémarre et le lecteur disparaît ; c’est tout à fait normal. Débranchez ensuite le câble USB avant de procéder à toute opération de soudure. Waveshare décrit cette méthode de chargement dans son guide consacré au RP2040-Zero.

Le périphérique ne fonctionne pas ? Essayez un câble de données USB dont vous êtes sûr qu’il fonctionne et un autre port USB. Ne copiez jamais ce fichier sur une carte qui contrôle un tapis de danse, un testeur de relais ou tout autre appareil. Utilisez un RP2040-Zero dédié au capteur.

Reliez les cartes à l’aide de six fils

Il s’agit d’un schéma de câblage logique, et non de la disposition physique des pastilles sur chaque module. Veuillez vous référer aux libellés imprimés sur vos cartes. « GP » désigne le numéro GPIO, et non la position d’une broche.

Ne reliez jamais la tension d’alimentation (VDD) du microphone à la tension de 5 V. Dans ce modèle testé, la tension VDD est reliée à GP29, et non à GP0, à VBUS ou à la broche 3V3 qui est toujours sous tension. Ne reliez pas GP29 à 3V3. Le micrologiciel n’active l’alimentation du microphone que pour effectuer une mesure.

Cette configuration alimentée par GPIO est destinée à un module INMP441 simple et à faible consommation, sans amplificateur ni éclairage supplémentaire. N’alimentez pas d’autres appareils à partir de cette broche. Le module devrait déjà comporter un découplage local de l’alimentation ; TDK recommande l’utilisation d’un condensateur de 0,1 µF (100 nF) entre VDD et GND, à proximité du microphone. N’ajoutez pas de condensateur de grande capacité à ce circuit alimenté par GPIO dans le but de résoudre le problème à l’aveuglette. Recommandations de TDK concernant l’alimentation.

Soudez un fil à la fois, le câble USB étant débranché. Veillez à ce que les fils soient courts et évitez de chauffer le boîtier métallique du microphone. Isolez les connexions exposées sans obstruer l’entrée du son. Si un enfant vous aide, c’est un adulte qui doit se charger de la soudure.

Téléchargez le schéma de câblage EAGLE (.sch)

Ce fichier décrit les connexions entre deux modules prêts à l’emploi ; il ne s’agit pas d’un projet de fabrication de circuit imprimé. Les symboles y sont intégrés. Le format XML et les six connexions ont été vérifiés ; il convient toutefois de le vérifier à nouveau en l’ouvrant et en lançant l’ERC dans EAGLE.

Vérifiez votre installation avant de la brancher

Une fois le câble USB débranché, vérifiez chaque fil à l’aide du tableau. Utilisez votre multimètre pour vérifier la continuité et recherchez d’éventuels courts-circuits entre les pastilles voisines, en particulier entre l’alimentation et la masse. Ne mesurez pas la résistance sur un circuit sous tension. Si l’une des cartes devient sensiblement chaude après la connexion, débranchez-la immédiatement et inspectez l’ensemble.

Un petit boîtier en plastique protège les cartes des surfaces métalliques et des courts-circuits accidentels. Veillez à ce que l’ouverture du microphone reste dégagée, à ce que la LED soit visible et à bien fixer le câble USB afin qu’une traction ne puisse pas arracher le câblage.

Effectuez votre premier réglage audio

Connectez le capteur une fois monté à un ordinateur sur lequel est installée une version bêta compatible de StepMania LTEK. Ouvrez Options → Synchronisation audio et vidéo → Utiliser le capteur de synchronisation audio LTEK. En l’absence de capteur, l’option automatique reste visible mais désactivée ; l’étalonnage manuel reste disponible.

Placez le capteur à proximité de l’endroit où se trouveront vos oreilles lorsque vous jouerez. Réglez le volume à un niveau confortable, correspondant à votre volume habituel de jeu, et désactivez les autres sources sonores pour la première session. Le jeu lance automatiquement la session d’écoute. Vous n’ avez pas besoin de maintenir la touche BOOT enfoncée pour l’étalonnage ; la touche BOOT sert à charger le micrologiciel.

Laissez le jeu tester le niveau de son signal et terminer la mesure. Vérifiez le résultat et prévisualisez-le avant de cliquer sur « Enregistrer et terminer », ce qui enregistre les paramètres et vous ramène au menu principal. Le capteur ne règle pas automatiquement la synchronisation vidéo.

Répétez la mesure deux ou trois fois sans modifier la position du capteur, le volume ou la sortie audio. Les résultats devraient être similaires. S’ils varient considérablement, vérifiez l’ouverture acoustique, le câblage, la qualité du microphone et la configuration audio, plutôt que de choisir la valeur qui vous semble la plus appropriée. Effectuez un nouvel étalonnage après avoir changé de téléviseur, de haut-parleurs ou de connexion audio. Un décalage fixe ne peut pas éliminer une latence Bluetooth qui varie en permanence.

Dépannage

Remarque concernant la confidentialité

Le micrologiciel fourni signale les événements détectés et leur horodatage, plutôt que de transmettre en continu des enregistrements audio au jeu. Il active et désactive l’alimentation du microphone pour les sessions de mesure. Il s’agit d’une caractéristique de ce micrologiciel, et non d’une garantie matérielle contre l’utilisation d’un autre programme : un microphone MEMS peut détecter la parole, et un logiciel RP2040 modifié pourrait l’utiliser différemment. Installez un micrologiciel auquel vous faites confiance et débranchez le capteur lorsque vous n’en avez pas besoin.

L’objectif est simple : un montage compact et reproductible qui facilite la synchronisation de votre musique et de vos pas. Choisissez le bon module, veillez à ce que son entrée sonore reste dégagée et respectez scrupuleusement les six connexions.

Une fois que le capteur a détecté votre configuration, le reste se passe directement dans le jeu. L’article consacré à la nouvelle édition StepMania LTEK présente les autres nouveautés de la version bêta, et la page dédiée au logiciel contient le programme d’installation.