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Electronique > Réalisations > Production sonore > Sirènes

Dernière mise à jour : 14/06/2015

Présentation

Tout ce qui produit du son ou de la lumière a toujours été très prisé des amateurs d'électronique. Les sirènes et les modulateurs de lumière font ainsi partie des montages préférés de beaucoup d'électronicien "en herbe". La sirène dont il est question ici fait appel à un circuit intégré très courant et très répendu (traduisez pas cher). Elle dispose d'une sortie capable d'attaquer directement un petit HP, et l'alimentation pourra être comprise entre 5 et 15V.

Différentes sonorités

Il existe différentes possibilités pour construire une sirène, selon le type de son désiré, mais on peut globalement classer les sirènes en deux grandes familles :
- famile de celles qui produisent deux sons fixes alternés (sirène de pompiers par eemple)
- famille de celles qui produisent un son à fréquence variable / modulé.
Dans une certaine mesure, on pourrait presque classer certains types de bruitages, tels que "tir laser", dans la catégories des sirènes, si ces derniers sont produits de façon "continue".

Sirène à tons fixes

On peut avoir affaire à une seule tonalité interrompue à intervales réguliers (son - silence - son - silence, etc), tout comme on peut avoir deux tonalités (ou plus) se succedant les unes aux autres (son 1 - son 2 - son 1 - son 2, etc). Par exemple, le son produit par une sirène de pompier correspond à deux notes de musique (tonalités fixes) jouées alternativement, Do3 (262 Hz) et Ré3 (294 Hz), chacune sur une durée de une seconde. Si vous possédez un instrument de musique capable de jouer ces deux notes, vous pourrez reconnaitre "l'effet sirène" même si bien sûr le timbre de l'instrument n'est pas le même que le timbre de la sirène officielle. On m'a dit un jour qu'avec un peu d'entrainement, on pouvait imiter la sirène des pompiers avec un tambourin, mais j'avoue que j'ai abandonné après 15 heures d'essais infructueux.

Sirène modulée

Là, on ne parle plus de notes de musique fixes, car la fréquence du son évolue sans arrêt, par exemple entre 150 Hz (fréquence grave) à 500 Hz (fréquence médium). L'évolution entre ces deux valeurs "limite" peut être plus ou moins rapide, mais en général on aime bien quand la période est de l'ordre de 1 à 2 secondes. On peut avoir une variation progressive montante et un retour en bas très rapide, ou à l'inverse avoir une variation progressive descendante et un retour en haut très rapide, tout comme on peut avoir une variation progressive montante et descendante (sirène américaine par exemple).

Production des sons

En gros, trois possibilités :
- avec des composants traditionnels
- avec un microcontrôleur,
- avec un circuit intégré spécialisé qui ne sait faire que ça.

Avec des composants traditionnels

C'est par là qu'on commence en général. Les composants requis ne coûtent pas cher et sont faciles à trouver. D'un point de vue complexité, c'est plus facile à faire qu'un écran LCD. Et d'un point de vue "taux de réussite", on a beaucoup plus de chance que ça fonctionne du premier coup que certains autres types de montages. La plupart des sirènes de ce type sont constituées de deux oscillateurs distincts : un oscillateur modulé et un oscillateur modulant. L'oscilateur modulé est chargé de produire le son que l'on va entendre, et l'oscillateur modulant est chargé de modifier la fréquence de fonctionnement du précédent. Cette modification de fréquence peut s'effectuer en "tout ou rien" et dans ce cas on obtient une sirène à deux tons fixes, ou peut s'effectuer de manière progressive, et on obtient alors un son modulé dont la fréquence monte ou descend progressivement. Tout circuit oscillateur BF peut convenir pour faire une sirène : un circuit à base de NE555, à base de CD4001, CD4011 ou CD4093, ou à base de simples transistors de récupération peut faire merveille. Nos excuses sont donc faibles (quand on fait de l'électronique) pour ne pas faire une sirène un jour ou l'autre.

Avec un microcontrôleur

Contrairement aux sirènes "analogiques", une sirène "numérique" montée à partir d'un microcontrôleur dispose d'une palette sonore un peu moins riche car les signaux produits sont toujours de type rectangulaires. Bien entendu, on peut modifier la donne en ajoutant un convertisseur numérique / analogique, mais on entre alors dans un autre domaine de conception. L'avantage du microcontrôleur est de permettre le stockage de plusieurs types de sons, à tonalités fixes ou variables, sous un très faible encombrement. La production de sons fixes est une chose très facile à faire (exemple avec PIC 12F675), et si on se dit qu'un son modulé peut être constiutué de plusieurs sons à fréquence fixe qui se suivent rapidement... vous avez compris !

Avec un circuit intégré spécialisé qui ne sait faire que ça

Il existe des petits circuits intégrés spécialisés dont la seule tâche est de produire des sons préprogrammés. On trouve principalement ce genre de circuit dans les jouets d'enfant, mais on peut aussi se les procurer à l'unité chez des revendeurs de composants électroniques.

Schémas

Voir page Production sonore, qui propose quelques schémas de sirènes (je ne les ai pas toutes réalisées) et d'autres types de bruiteurs. Et bien entendu, vous trouverez d'autres schémas sur la toile !