Le Haut-Parleur

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La fonction principale d’un haut parleur est de restituer, de la manière la plus fidèle possible, un son (message sonore) composé de grandes variations de niveaux (environ 100 000 niveaux acoustiques) pour une plage relativement importante de fréquences (de 20Hz à 20kHz). Soit restituer toutes les fréquences audibles pour l’homme. Malheureusement il n’existe aucun haut parleur capable d’une telle prouesse, les hauts parleurs d'aujourd'hui sont donc des compromis essayant toujours plus de se rapprocher des sons d’origines.


Définition

Plus précisément, un haut-parleur est un transducteur d'énergie. Il transforme une énergie électrique en une énergie acoustique. D'un signal électrique, un système de transduction engendre un déplacement mécanique d'une membrane qui à son tour va entraîner la vibration de l'air correspondante à l'onde sonore originale. Plusieurs procédés sont utilisés pour créer des hauts parleurs tels que la transduction piézoélectrique, électrodynamique ou encore électrostatique mais le plus répandu est le principe à bobine mobile. Avec ce principe, le son est émis par les mouvements d'aller/retour ou d'avant en arrière de la membrane, plus ces aller/retours sont rapides ou plus elle en fait en une seconde plus la fréquence émise est haute (son plus aigu). Inversement, avec des mouvements plus lents les sons émis sont plus graves car la fréquence est plus basse.

Schéma du principe à bobine mobile: HP.png

Impédance

L'impédance est la résistance d'un circuit électrique au courant alternatif qui le traverse. L’impédance d’un haut parleur, exprimée en ohms, est une impédance normalisée pour les utilisations de base. La connaître permet d’associer le haut parleur à un amplificateur qui lui corresponde. En effet, si elle est trop basse, l'alimentation de l'amplificateur sera trop sollicitée ce qui entraînera des dysfonctionnement ayant pour effet d'endommager les bobines des hauts-parleurs ainsi que leurs membranes, dans les cas extrêmes l'amplificateur pourra même être détérioré.


Puissance

La puissance nominale d’un haut-parleur est la puissance maximale qu’il peut supporter sans destruction. La puissance sinus (ou RMS) est déterminée par un signal sinus appliqué pendant une longue durée. La puissance musicale (ou crête) indique les puissances très brèves que peut supporter un haut-parleur. NB : la destruction d'un HP n'est pas uniquement due à une trop grande puissance (RMS) appliquée mais souvent aux distorsions du signal appliqué au haut-parleur. Distorsions qui entraîne une puissance de crête aux hautes fréquences qui n’étaient pas présentent dans le signal original.


Sensibilité

La sensibilité, d’un haut-parleur donnée généralement en décibels (dB, 1m/1W), détermine la pression acoustique à un mètre de celui-ci pour un signal appliqué de 1W (1kHz). Elle représente le volume sonore délivré par celle-ci en fonction de la tension délivrée par l’amplificateur. C'est une indication de rendement. Plus la sensibilité d'un haut-parleur est importante, moins il nécessitera de puissance de la part de l'amplificateur.


Courbe de réponse

La courbe de réponse est le niveau acoustique émis par le haut-parleur en fonction de la fréquence de la tension d’amplitude constante imposée à ses bornes. Elle permet de déterminer la plage de fréquences restituées par le haut-parleur avec une amplitude acoustique plus ou moins constante. Exemples de courbes de réponse :

Courberep1.jpg

La courbe couvre une grande plage de fréquence et est assez constante.

Courberep2.jpg

La courbe couvre une plage de fréquence de loin inférieure et est moins constante ce qui explique que le haut-parleur soit de plus mauvaise qualité que sur la courbe précédente.