Designing Sound

Resonance
Echo
Harmonics
Figure 28.1
Police siren: Spectrogram.
Instigator
Energy
Source
Listener
Transducer
Transducer
Process
Environment
−
+
Figure 28.2
Police siren: Model.

---

Model
357
Energy Source
Electrical potential energy is stored in a battery. In practice this is a lead-acid
automotive battery supplemented by the engine alternator when it is running.
It supplies around 5A to the siren at 12V, giving 60W of power. An electronic
siren is reasonably efficient, converting about 50 percent or 30W of electrical
power to sound.
Instigator
A switch on the car dashboard is operated by the driver. It connects the battery
to the siren so that current flows. The rate of the siren sweep and its frequency
are independent of the voltage supplied and the vehicle speed. There is often
just one control, on or off, but sometimes there is a control to set the siren
sweep rate.
Oscillation Process
An electronic circuit at the heart of the siren has two oscillators based on
RC networks. The first is a low-frequency oscillator creating a slow-frequency
sweep. Typical sweep frequencies are between 0
.
1Hz and 3Hz. It modulates
the frequency of a second oscillator, which operates between about 100Hz and
1kHz. This signal is amplified by a power transistor before being applied to the
coil of a horn transducer. A transistor oscillator found in many electronic sirens
is shown in figure 28.3. It is called an
astable multivibrator
, or sometimes an
Figure 28.3
Transistor astable oscillator.
astable flip-flop
, meaning it has no stable state. There are two transistors,