Silence, s'il vous plaît ! Ajoutez vos alertes, mais uniquement celles qui sont vraiment nécessaires

Je suis fan de vieux romans et films policiers en noir et blanc britanniques, du genre de ceux dont il est question dans le long essai très instructif de 1950 intitulé « The Simple Art of Murder » (L'art simple d'assassiner), écrit par l'auteur de romans policiers Raymond Chandler. (Eh oui, on a tous des loisirs insolites !) L'un de mes films préférés est La Couleur qui tue, sorti en 1946, qui raconte l'histoire de décès en apparence accidentels qui surviennent dans un hôpital dans la campagne britannique lors de la Seconde Guerre mondiale, mais qui ne sont bien évidemment pas du tout accidentels.

La première fois que j'ai vu ce film, j'ai été captivé par une scène qui se déroule dans une grande salle de réveil. Contrairement aux différents milieux hospitaliers d'aujourd'hui, cette salle bondée était étrangement silencieuse. Il n'y avait absolument aucun bip, aucune sonnerie, aucun son régulier ni aucune alarme provenant de moniteurs ECG, d'unités de mesure de la tension artérielle, de pompes à perfusion, de respirateurs ou d'autres équipements. Ce silence s'explique tout simplement par le fait qu'il n'y avait aucun dispositif médical électronique connecté aux patients à cette époque. L'absence de son a eu pour effet d'attirer mon attention sur la scène en elle-même, mieux qu'aucun autre son ne l'aurait fait.

Cet environnement hospitalier silencieux a évidemment changé, et de manière plutôt radicale. Les blocs opératoires, les unités de soins intensifs, les salles de réveil et même les chambres des patients sont rapidement devenus un univers électronique dans lequel règne une cacophonie de sons. Bien que chacun ait son utilité et parte d'une bonne intention, cela donne souvent lieu à un concerto qui n'est pas des plus agréables. Tout ce bruit est non seulement néfaste pour les patients, mais les nombreux sons émis simultanément entraînent également un phénomène appelé « effet de masque » : le cerveau ne peut pas distinguer les sons individuels (généralement les alarmes) ni ce qu'ils signifient. L'utilisation d'un si grand nombre d'alertes et d'alarmes devient en fait vite contre-productive, car le personnel médical décide rapidement de les ignorer ou de simplement les éteindre pour préserver leur santé mentale.

Ces dernières années, une tendance inverse a vu le jour grâce à la mise en réseau d'instruments médicaux autonomes et à la mise à niveau des unités de soins intensifs dans les hôpitaux pour les équiper de moniteurs de patient qui envoient silencieusement des rapports vers une station centrale à proximité. Dans cette configuration, un ou plusieurs infirmiers surveillent plusieurs écrans couvrant plusieurs chambres et sur lesquels s'affichent les alertes, le son étant uniquement réservé aux alarmes critiques. Le fait d'avoir une fonction audio locale au chevet de chaque patient est inutile et ne sert guère d'intérêt immédiat.

Toutefois, les sons dans le milieu médical répondent à un réel besoin et ont leur utilité. Il existe même une norme qui définit les limites relatives aux types de sons que les dispositifs électroniques médicaux doivent émettre et les conditions dans lesquelles ils doivent les émettre. Malgré son nom plutôt insipide, la norme ISO/CEI 60601-1-8 « Appareils électromédicaux - Partie 1-8 : Exigences générales pour la sécurité de base et les performances essentielles » est la norme audio clé dans cette niche d'applications.

Émettre un son qui compte

Lorsque vous avez besoin d'ajouter une sortie audio à un produit (médical ou autre), il est généralement logique de commencer avec une solution simple si elle permet de vous conformer aux obligations réglementaires. Vous pouvez commencer avec un dispositif comme le buzzer piézoélectrique ASI12N35MTRQ de Mallory Sonalert : il n'y a rien de plus simple (Figure 1). Cette unité auto-excitée ne nécessite qu'une tension CC pour générer une tonalité de base à 3500 ±500 hertz (Hz). Elle fonctionne directement à partir d'une alimentation de 3 volts (V) à 15 V et ne consomme que 10 milliampères (mA) à 12 V, fournissant 83 décibels (dB) à une distance de 10 centimètres (cm).

Figure 1 : Ce buzzer piézoélectrique ASI12N35MTRQ est auto-excité et ne nécessite qu'une tension CC appliquée. Il crée un son de 3500 Hz à 83 dB depuis une alimentation de 12 V. (Source de l'image : Mallory Sonalert)

Il existe évidemment des situations dans lesquelles une sortie audio à fréquence fixe est trop restrictive. Dans ce cas, un dispositif comme le transducteur de buzzer magnétique CT-1205H-SMT-TR de CUI Devices est un choix viable, car il peut produire des sons dans la plage de 200 Hz à 5 kilohertz (kHz) (Figure 2).

Figure 2 : Le transducteur de buzzer magnétique CT-1205H-SMT-TR peut produire des sons de base dans la partie inférieure du spectre audio, de 200 Hz à 5 kHz environ. (Source de l'image : CUI Devices)

Il fonctionne à partir d'une alimentation de 3 V à 7 V, délivrant 92 dB (typique) à 2400 Hz à partir d'une alimentation de 5 V, tout en consommant 60 mA. Le circuit d'attaque requis est également simple : il inclut un transistor simple qui est activé et désactivé par une broche de sortie numérique contrôlée par un logiciel pour produire une onde carrée avec la fréquence et le schéma de temporisation souhaités (Figure 3).

Figure 3 : Un buzzer magnétique couvrant tout le spectre comme le CT-1205H-SMT-TR n'est pas auto-excité, mais est néanmoins facile à commander grâce à une onde carrée simple à la fréquence souhaitée. (Source de l'image : CUI Devices)

Surcharge audio : un problème qui va au-delà des dispositifs médicaux

Il est recommandé de limiter les émissions de signaux audio, et pas simplement pour éviter l'effet de masque. Même dans les cas où il n'y a qu'un seul signal audio présent à un moment donné, il arrive parfois que les utilisateurs finaux typiques de dispositifs grand public soient désorientés ou perplexes. Ma Subaru Outback 2019 produit au moins 15 schémas de tonalités distincts, dont beaucoup sont dues à des circonstances difficiles à discerner. Certains de ces bips, sonneries et sons se produisent pour des raisons évidentes, par exemple pour signaler que les phares sont restés allumés, mais il y en a encore de nombreux autres que je n'ai toujours pas réussi à décoder. Il est évidemment impossible de réussir à les enregistrer au moment où ils se produisent, ou de faire en sorte qu'ils se répètent de manière régulière. Je pourrais essayer de décrire le son au concessionnaire, mais cela ne lui permettrait probablement pas de comprendre ce à quoi je fais allusion.

J'ai même cherché sur Internet pour essayer de trouver un ensemble de fichiers audio et leurs significations (par exemple, « ding-dong-dong-ding » signifie que vous êtes presque à court de carburant), mais je n'ai rien trouvé. J'ai également cherché s'il existait une norme SAE ou CEI pour ces sons émis par les voitures et leurs significations, à l'instar de celle pour les sifflets et les avertisseurs sonores sur les trains, mais ce n'est apparemment pas le cas.

Conclusion

Avec autant de moyens viables de créer un son dans votre produit grâce à des buzzers piézoélectriques, des buzzers magnétiques et même de petits haut-parleurs, il est très tentant de les utiliser au maximum. Cependant, lorsqu'il s'agit d'ajouter des sons d'alerte et d'alarme à votre produit, la meilleure solution est souvent d'en utiliser le moins possible. Même si les signaux sonores sont en principe utiles, ils peuvent vite devenir contre-productifs s'ils sont trop nombreux. Alors réfléchissez bien et mettez-vous à la place de l'utilisateur final avant de vous lancer. Et au fait, si vous trouvez une liste de « décodage » des sons émis par les voitures, faites-moi signe !

Lectures recommandées :

Techniques de conception pour augmenter la sortie audio d'un buzzer à transducteur piézoélectrique

Meilleures pratiques de conception de boîtiers de micro-haut-parleurs

À propos de l'auteur

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Bill Schweber est ingénieur en électronique. Il a écrit trois manuels sur les systèmes de communications électroniques, ainsi que des centaines d'articles techniques, de chroniques et de présentations de produits. Il a auparavant travaillé en tant que responsable technique de site Web pour plusieurs sites spécifiques pour EE Times et en tant que directeur de publication et rédacteur en chef des solutions analogiques chez EDN.

Chez Analog Devices, Inc. (l'un des principaux fournisseurs de circuits intégrés analogiques et à signaux mixtes), Bill a œuvré dans le domaine des communications marketing (relations publiques). Par conséquent, il a occupé les deux côtés de la fonction RP technique : présentations des produits, des récits et des messages de la société aux médias, et destinataire de ces mêmes informations.

Avant d'occuper ce poste dans les communications marketing chez Analog, Bill a été rédacteur en chef adjoint de leur revue technique respectée et a également travaillé dans leurs groupes de marketing produit et d'ingénierie des applications. Avant d'occuper ces fonctions, Bill a travaillé chez Instron Corp., où il était chargé de la conception de circuits analogiques et de puissance, et de l'intégration de systèmes pour les commandes de machines de test de matériaux.

Il est titulaire d'un master en génie électrique (Université du Massachusetts) et d'un baccalauréat en génie électrique (Université Columbia). Il est ingénieur professionnel agréé, titulaire d'une licence de radioamateur de classe avancée. Bill a également organisé, rédigé et présenté des cours en ligne sur divers sujets d'ingénierie, notamment des notions de base sur les MOSFET, la sélection d'un CAN et la commande de LED.

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