[:fr]PiBatRecorder est un détecteur/enregistreur de chauve-souris libre et économique   (environ 150€) basé sur un Raspberry Pi qui permet d’enregistrer les ultrasons jusqu’à 96kHz.

Le PiBatRecorder en Janvier 2017

Porté bénévolement par un groupe informel de chiro-bricolos, ce projet a été fait pour une fabrication à réaliser soi-même.

// Les objectifs

• Être ouvert (dans le sens des communs). Les logiciels ainsi que leurs codes source, les schémas matériels (montages et circuits électroniques) sont mis à disposition de tous gratuitement et librement afin de permettre à chacun de fabriquer son détecteur.
• Être facilement reproductible pour faciliter la réalisation par toute personne intéressée.
• Être économique pour faciliter l’accès à un matériel d’étude de qualité (environ 200-250€).
• Être pertinent pour l’étude des chiroptères, en couvrant une part importante de la bande de fréquence et en ayant des résultats comparables aux autres détecteurs couramment utilisés.

// 4 modèles

• Le PiBatManualRecorder pour une utilisation manuelle avec écoute en hétérodyne, réécoute en expansion de temps et enregistrement manuel ou automatique au format WAV (96kHz). Il permet également un fonctionnement automatique sur une nuit. Interface d’utilisation par un écran et un  clavier tactile.
• Le PiBatAutomaticRecorder pour une utilisation automatique avec enregistrement de fichiers audio wav sur une ou plusieurs nuits.
• Le PiBatFixedRecorder pour une utilisation automatique en point fixe sur de longues durées avec transmission des données par internet.
• Le PiBatLogger pour une surveillance automatique sur plusieurs semaines de l’activité d’espèces faciles à détecter (grand rhinolophe par exemple).

Pour l’heure, le projet le plus avancé est le PiBatManualRecorder dont le premier prototype est tout juste achevé (joyeux noël!). Il rentre maintenant dans une phase de tests pour améliorer son fonctionnement. Vous pouvez voir quelques images et captures d’écran de ce dernier ci-dessous.

Un détecteur/enregistreur économique

Le coeur de ce détecteur est constitué :

d’un nano-ordinateurs populaire et économique, le Raspberry Pi,
une carte son Cirrus Logic permettant des échantillonnages jusqu’à une fréquence de 96kHz
Un microphone amplifié adapté aux ultrasons. Fabriqués par Knowles, ces capteurs sont identiques à ceux des détecteurs du commerce (modèles electret de la série FG ou modèles MEMS).
Une batterie LiIon (le dispositif a une autonomie de plusieurs nuits, 2 nuits pour une batterie de 6600mAh).
Un écran et un clavier tactile ont été ajoutés.

L’ensemble du matériel nécessaire à la conception de ce détecteur vous reviendra à 200 à 250€.

Le matériel

Les principaux composants qui constituent le coeur du projet sont:

• Un nano ordinateur Raspberry Pi (modèles A+ ou Zero, plus adaptés pour les applications embarquées).
• Une carte son Cirrus Logic permettant l’acquisition stéréo à 192kHz (96kHz en effectif).
• Un microphone adapté aux ultrasons (de la marque Knowles qui fourni les microphones des principaux détecteurs du marché ou le modèle WM-61A de Panasonic) avec deux types préférentiels, des composants MEMS (composant miniature de surface) et des composants electret. Les réponses des modèles Knowles dans les ultrasons sont abordés dans cette note d’application du fabriquant.
• Un préamplificateur électronique qui constitue qui permet d’amplifier le signal du microphone (non existant sur le marché, développement d’un circuit électronique spécifique en cours). L’ébauche de travail se situe ici et là.
• Une horloge RTC de type SHIM RTC ou Witty Pi permettant de conserver la date et l’heure du Raspberry Pi (non inclus par défaut) et ainsi horodater les enregistrements et gérer les heures de fonctionnement de l’appareil.
• Une carte microsd compatible qui fait office de disque dur systeme (4Go minimum).
• Une clé usb de grande capacité (> 16Go recommandée) pour le stockage des enregistrements.
• Une alimentation de type batterie USB aussi appelé PowerBank (accus Li-Ion).

En plus de ces matériels, certains dispositifs auront d’autre périphériques tels qu’un clavier tactile ou encore un écran OLED (cf. photo ci-dessus), un boîtier, des connecteurs et des câbles.

Le tableau en lien ici vous permet de visualiser le matériel nécessaire pour chacun des 4 dispositifs en projet.

Le logiciel

Le logiciel permettant le fonctionnement a été entièrement créé pour ce projet, sur la base de librairies existantes libres adaptées à ce type d’applications. Basé sur du C++ et du python, il a été conçu pour être modulaire avec une base commune à tous les types de dispositifs et des modules spécifiques à chacun.
Vous trouverez plus d’informations ici, en bas de la feuille.
Le programme et les codes sources sont disponibles sur FramaGit à cette adresse : https://git.framasoft.org/groups/PiBatRecorderPojects
Une image du système complet sera disponible prochainement.
Vous trouverez ici un lien vers les manuels d’utilisation du PiBatManualRecorder.[:en]PiBatRecorder is an opensource and cheap (about 150€) bat detector/recorder based on a Raspberry Pi that can record ultrasonic until 96kHz.

Le PiBatRecorder en Janvier 2017

Volunteered by an informal group of bat-do-it-yourselfers, this project was made for a self-made fabrication.

Objectives

This detector project has several objectives:

• Being open (meaning common) where software and their source code, hardware diagrams (fixtures and electronic circuits), etc. will be available for all freely and openly to allow everyone to build himself his own detector.
• Being easily reproducible to facilitate the achievement by any interested person.
• Being economic to facilitate access to quality study material (200-250€/$).
• Being relevant to the study of bats, covering a large part of the frequency band used by bats.

Actually, it consists of four sub-projects whose main features are described here and summarized below:

• The PiBatManualRecorder for manual use with heterodyne listening, replay in time expansion and recording in WAV format (96kHz). It also allows an automatic operation on one night. The user interface is a touch keyboard and a OLED display.
• The PiBatAutomaticRecorder for automatic recording bats (WAV files) on few nights.
• The PiBatFixedRecorder for an automatic use at fixed place over long periods with data transmission through the Internet.
• The PiBatLogger for automatic monitoring over several weeks of activity in an easy species to be detected (greater horseshoe bat, for example).

For now, the most advanced project is the PiBatManualRecorder whose first prototype has just been completed (Merry Christmas!). It now enters a test phase to improve its efficiency. You can see some pictures and screenshots of it below (an english software display is also avalaible by changing parameters).

Materials

Main components of this project are:

• A nano Raspberry Pi computer (models A+ or Zero, more suitable for embedded applications).
• A Cirrus Logic soundboard  that allows stereo acquisition at 192kHz (effective 96kHz).
• A suitable ultrasonic microphone (all from Knowles that supplies the main professionnal detectors) with two preferred types, MEMS mics (SMD) and a electret mic FG. Their responses in the ultrasound is discussed in this application note the manufacturer.
• An analogic preamp for amplifying microphone signal (specifically developped for this project, developpement in progress). Working drafts are here and there.
• A real time RTC like this SHIM RTC or the Witty Pi to retain time and date of Raspberry Pi and then to manage operating hours and to timestamp samples.
• A compatible microSD card carte microsd compatible that is system hard drive (4Go minimum recommended).
• A high capacity USB mass storage disk (> 16Go recommended) for storage recordings.
• A USB powerbank (Li-Ion batteries).

In addition to these materials and depending sub-projects, some other devices such as a keyboard or a touch OLED display (see photos), a housing, connectors and cables will be added.

This linked spreadsheet allows to view materials needed for each sub-project.

Software

The software enabling the operation has been completely created for this project, based on existing free libraries suitable for such applications. Based on C ++ and Python, it was designed to be modular with a common base for all types of devices and modules specific to each.
You can find more information here at the bottom of the sheet.
The program and source codes are available on FramaGit at: https://git.framasoft.org/groups/PiBatRecorderPojects
An image of the whole system will be available soon.
You can find here some docs and manuals for the PiBatManualRecorder.[:]