mardi 18 octobre 2011

Buzzer




Présentation

Un buzzer est un élement électromécanique ou électronique qui produit un son quand on lui applique une tension. Certains nécessitent une tension continue (buzzers électro-mécaniques), d'autres nécessitent une tension alternative (transducteurs piezzo-électrique).

Buzzer électro-mécanique

Un buzzer mécanique se présente sous la forme d'un petit boitier rectangulaire ou cylindrique, avec connection électriques rigides pour fixation directe sur circuit imprimé, ou avec connection électriques constituées de fils électriques souples. Dans ce deuxième cas, le buzzer possède deux petites pattes de fixation. La puissance sonore d'un tel composant est de l'ordre de 85 dB/cm (notez que l'on ne spécifie pas le niveau sonore à un mètre - comme pour les HP, car d'un point de vue commercial, ça paraitrait trop peu puissant. Comme pour les confiseries dont on donne le prix pour 100g et non pour un Kg).

Buzzer 004 Buzzer 001

Il nécessite une tension continue pour fonctionner, cette dernière doit généralement être comprise entre 3V et 28V, selon les modèles. Un buzzer prévu pour fonctionner sous 6V, fonctionne généralement très bien pour toute tension d'alimentation comprise entre 4V et 8V, et un buzzer prévu pour fonctionner sous 12V, peut parfaitement fonctionner sous une tension comprise entre 6V et 28V (voir caractéristiques données par le fabricant pour ne pas faire de bêtise). Il existe aussi des buzzers fonctionnant directement sur le secteur alternatif 230V. Ce type de buzzer est pratique à utiliser, car contrairement aux buzzers piezzo-électriques simples (simples transducteurs piezzo sans électronique associée), il ne nécessite aucun composant annexe pour fonctionner, hormis bien sûr l'éventuel étage de commande qui va l'activer. On lui fournit une tension continue simple et hop, ça sonne.

Buzzer piezzo-électrique "simple"

Un buzzer (transducteur) piezzo-électrique nécessite une tension alternative pour fonctionner, de quelques volts à quelques dizaines de volts (3V à 30V par exemple). Il présente une fréquence de résonnance optimale de quelques KHz (entre 1 KHz et 5 KHz en général, par exemple 2 KHz, 2,8 KHz ou 3 KHz). C'est ce type de transducteur que l'on retrouve au dos des montres ayant une fonction alarme.

Buzzer 002 piezo_001a piezo_001b


Contrairement au buzzer électro-mécanique vu avant, ce composant nécessite quelques composants électroniques pour générer le signal alternatif dont il a besoin pour fonctionner. Il faut donc utiliser un oscillateur chargé de produire un signal rectangulaire dont la fréquence est adapté à la fréquence de résonnance du transducteur, oscillateur pouvant facilement être construit avec des portes logiques ou avec des transistors. Si on applique au transducteur piezzo-électrique un signal donné sur une de ses bornes, et le même signal mais en opposition de phase sur son autre borne, il sera en mesure de délivrer une puissance quadruple, avec une tension d'alimentation identique (montage en pont, même principe que celui adopté pour certains amplificateurs audio de puissance). Un exemple pratique d'oscillateur pour transducteur piezzo est donné à la pageOscillateur pour buzzer piezzo 001.

Avertissement
Un transducteur piezzo-électrique est réversible : il produit un son quand on lui applique une tension alternative, et délivre une tension périodique amortie quand on le frappe. La deuxième caractéristique est utile pour l'utiliser comme capteur de vibrations (posé sur une batterie acoustique, il permet avec un peu d'électronique additionnelle, de déclancher un autre son), mais peut s'avérer dangeureuse pour l'électronique qui le commande, car la tension qu'il est capable de délivrer lors d'un choc peut s'élever à plusieurs dizaines de volts. Il est donc impératif de ne pas le "brusquer" quand on l'utilise en tant que générateur sonore, si l'on veut que l'étage de commande vive longtemps. Vous pouvez toujours essayer de "capturer" l'énergie que le transducteur fournit quand on le frappe, c'est ce que j'ai essayé - sans trop de résultats probants il faut l'avouer.

Buzzer piezzo-électrique avec oscillateur intégré

Il s'agit simplement de l'assemblage dans un même boitier, d'un transducteur piezzo-électrique et d'une électronique de commande (générateur de signal rectangulaire). Le tout s'alimente alors avec une simple tension continue, généralement comprise entre 3V et 20V, et requiert un courant compris entre 10 mA et 30 mA (la consommation du buzzer dépend principalement de la tension utilisée). La mise en oeuvre d'un tel buzzer devient donc aussi facile qu'avec un buzzer électromécanique.

Buzzer 003 Buzzer 005 buzzer_006 - 3V..28V


Certains buzzers "électroniques" avec oscillateur intégré, produisent un son continu, alors que d'autres produisent un son entrecoupé (haché).

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