En 2011, Elektor présentait un haut-parleur directionnel à ultrasons DIY (à faire soi-même), de portée d'environ 50 m, en utilisant un réseau de transducteurs piézo ultrasonores (jusqu'à 200) pilotés par un signal MLI. Bien que le project de haut-parleur ultrasonore directionnel ait été strictement expérimental, il a réussi à inspirer des milliers de concepteurs à créer leurs propres projets. Comme vous pourrez le constater, le concepteur a utilisé plus de 50 transducteurs piézo pour générer une diffusion sonore audible. Jetons un coup d’œil.
 
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Le projet de haut-parleur directionnel à ultrasons DIY.

Le Circuit

Examinez le schéma du modulateur MLI à deux voies. Comme vous le voyez, il n'y a pas de composants spécifiques. Le circuit de contrôle MLI TL494 et la commande en demi-pont par MOSFET IR2111 sont utilisés dans leur configuration d'application standard. Le TL494 possède un oscillateur interne dont la fréquence est déterminée par la résistance variable R2 et le condensateur C1. La largeur des impulsions est ajustée par R1. Il conviendra de régler R1 et R2 afin d'obtenir une modulation optimale.


 
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La commande PWM pour le haut-parleur ultrasonique paramétrique. Le signal audio d'entrée
est branché sur le jack K2. La canal B est optionnel.
"L'entrée du signal audio se fait sur K2 (un niveau HP est requis, pas de niveau micro ou ligne). La carte a deux sorties, A et B, chacune pilotant un réseau de transducteurs piézo, au travers d'une self en option," expliquait le concepteur. "Chaque canal peut gérer jusqu'à 200 transducteurs. La tension d'alimentation normale sur K1 se situe entre 20 et 24 VDC. Les étages FET peuvent être alimentés par une tension différente externe, par le terminal EXT après avoir retiré le cavalier J1. Des refroidisseurs peuvent être nécessaires pour les FETs IRF540 suivant la tension d'alimentation et les caractéristiques des transducteurs (c'est possible jusqu'à 60 VDC). Le schéma des haut-parleurs est grand mais sans surprise. Il représente un canal et une "mini" version avec seulement 50 transducteurs."


 
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Une mini version avec seulement 50 transducteurs.
La "mini" version du haut-parleur ultrasonore directionnel consiste en 50 transducteurs piézo ultrasonores connectés en parallèle et en phase. Le transformateur élévateur et les condensateurs de résonance associés sont optionnels. Le pilotage MLI associé est suffisant jusqu'à 200 transducteurs.

Le Projet Original de Haut-Parleur Ultrasonore Directionnel
 

L´article, “Haut-Parleur Ultrasonore Directionnel,” est paru dans l'édition Mars 2011 d'Elektor. Vous pouvez télécharger cet article gratuitement pendant les deux semaines suivant la publication de ce nouvel article. Profitez-en !
Note de l'éditeur : Cet article est d'abord paru dans l'édition 2011 du magazine Elektor. Certains composants, produits et liens peuvent ne plus être disponibles. Néanmoins, le contenu éducatif reste valable et nous pensons qu'il peut vous inspirer pour commencer un nouveau projet.

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