Questo strumento fu ideato dal fisico francese Charles Cagniard de La Tour (1777-1859) che ne diede notizia in una memoria pubblicata negli Annales de Chemie et de Physique nel 1819. La denominazione di sirena gli venne data da Cagniard de La Tour, come lui stesso precisa in quella memoria, per il fatto che, oltre a funzionare facendo passare al suo interno un getto d'aria continuo, funziona anche tenendola immersa nell'acqua e facendovi passare un getto d'acqua.
Il coperchio è munito di una serie di fori tutti uguali che l'attraversano con la stessa inclinazione (circa 45 gradi) terminando nelle due facce del coperchio su due circonferenze uguali, a distanze rigorosamente uguali l'uno dall'altro.
Al di sopra del coperchio, quasi in contatto con esso, si trova un disco d'ottone solidale con un'asta verticale girevole di acciaio che l'attraversa nel centro e poggia, con lieve attrito, sul coperchio. Il disco è munito di una serie di fori identici ed ugualmente inclinati, ma in verso opposto, rispetto a quelli del coperchio e le due serie di fori si possono sovrapporre combaciando perfettamente.
Se si pone la sirena sulla cassetta di un mantice, quando le due serie di fori combaciano, il getto proveniente da ciascuno dei fori del coperchio, a causa dell'inclinazione opposta, colpisce le pareti del corrispondente foro del disco e questo si pone in rotazione nel verso della spinta. Durante la rotazione le due serie di fori combaciano in ogni giro un numero di volte pari al numero dei fori; ogni volta che ciò accade c'è contemporanea emissione di un getto d'aria da tutti i fori del disco rotante e una successiva contemporanea interruzione. Queste periodiche attivazioni e interruzioni del flusso d'aria attraverso i fori del disco rotante diventano via via più frequenti e dopo poco tempo, per effetto delle successive compressioni che producono sull'aria circostante, ciascuna seguita da una debole rarefazione e da un intervallo di quiete, la sirena emette un suono che diventa via via più acuto.
La frequenza del suono emesso è data dal numero di compressioni al secondo e quindi dal prodotto del numero di fori del disco rotante per il numero di giri che compie al secondo. Un contagiri, direttamente collegato all'asse del disco, con l'ausilio di un contasecondi, consente di determinarne il valore.
La sirena consente anche di verificare che per tutti i suoni che un orecchio esercitato giudica di eguale altezza (suoni all'unisono) il numero di vibrazioni al secondo è lo stesso qualunque sia la loro origine.


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