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Comprendre: Les haut-parleurs
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Source: Articles internet - août 2006 ::: crédits n/c :::
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Les haut-parleurs
Crédits
crédits n/c

Un haut-parleur est un transducteur qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Plus précisément, il transforme les variations d'un signal audio électrique en vibrations mécaniques d'une membrane. Cette membrane met en mouvement l'air environnant et génère ainsi des ondes acoustiques, variations de pression se propageant de proche en proche. La fonction d'un haut-parleur est par conséquent inverse de celle d'un microphone.

:::Les principaux types de haut-parleurs sont:
  • le haut-parleur électrodynamique, qui reste à l'heure actuelle le plus répandu. Deux variantes de ce type de haut-parleur sont particulièrement connues: le haut-parleur à cône utilisé pour la reproduction des basses et moyennes fréquences, et le haut-parleur à pavillon plutôt dédié à la restitution des hautes fréquences. Ils fonctionnent selon les mêmes principes de base: une bobine mobile solidaire d'une membrane est placée dans un champ magnétique permanent; lorsque cette bobine est traversée par le courant électrique, elle induit un nouveau champ magnétique qui interagit avec le champ permanent et entraîne le mouvement de la membrane selon la force de Laplace.
  • le haut-parleur électrostatique, qui existe également sous deux formes distinctes: le haut-parleur dit simple effet, essentiellement utile en haute fréquence, et le haut-parleur push-pull dont la bande passante peut être beaucoup plus large. Ce type de haut-parleur se base sur les propriétés des condensateurs: la membrane joue le rôle d'une armature sur laquelle s'applique une force qui varie en fonction de la tension électrique appliquée et qui la fait vibrer.
  • le haut-parleur piézoélectrique, surtout adapté à la restitution des hautes fréquences et que l'on rencontre souvent dans les enceintes acoustiques d'entrée de gamme. Son principe de fonctionnement repose sur l'utilisation d'un matériau piézoélectrique qui se déforme lorsqu'on lui applique une tension électrique, créant ainsi des ondes acoustiques.

:::Les haut-parleurs sont la plupart du temps combinés et conditionnés dans des enceintes acoustiques.
Le nombre et le type des haut-parleurs, la forme des enceintes, le choix des filtres de répartition qui distribuent le signal audio électrique entre les différents haut-parleurs ou combinaisons de haut-parleurs, sont autant de paramètres qui influent sur les performances acoustiques finales.
Pour caractériser de façon objective ces performances, un certain nombre de critères sont habituellement fournis par les constructeurs, notamment:
  • les courbes de réponse en amplitude (de la pression sonore) et en phase en fonction de la fréquence mesurées non seulement dans l'axe mais aussi dans des directions excentrées, et toujours suffisamment loin de l'enceinte pour qu'elle rayonne de façon homogène.
  • la courbe d'impédance qui représente les variations du module de l'impédance (en ohms) en fonction de la fréquence. L'impédance traduit l'opposition des haut-parleurs au passage du courant alternatif. Bien souvent, seule une valeur d'impédance dite nominale mesurée à une fréquence de référence est indiquée, par exemple 4, 8 ou 16ohms. La connaissance de l'impédance d'une enceinte est nécessaire pour choisir un amplificateur de puissance adapté.
  • la sensibilité dans l'axe, qui correspond à la pression sonore en dB SPL fournie par l'enceinte à 1 mètre de distance, pour 1 Watt de puissance électrique RMS (efficace) reçu et pour un signal de fréquence 1kHz. La sensibilité, qui s'exprime en dB(SPL)/W/m, ne doit pas être confondue avec le rendement.
  • le rendement, qui s'exprime en pourcentage, est défini comme le rapport de la puissance acoustique émise sur la puissance électrique consommée. Sa valeur est habituellement très faible: de quelques pour mille à quelques pour cent ou dizaines de pour cent (dans le cas de moteur à compression jumelé à leur pavillon).
  • le niveau de puissance RMS admissible, à ne pas confondre avec le niveau de crête.
  • la puissance AES, exprimée en Watt AES, qui est la puissance admissible par le haut-parleur mesurée selon la norme AES2-1984 (r2003), en lui appliquant pendant plusieurs heures un bruit rose filtré et en évaluant la dégradation résultante.



   LIENS CONNEXES ...

 Les enceintes acoustiques
 Le haut-parleur piézoélectrique
 Le haut-parleur à compression et pavillon
 Le haut-parleur à membrane conique



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