INFO SONXPLUS : Les haut-parleurs : Le maillon le plus critique de votre chaine stéréo.

Ces capsules Info-Sonxplus ont pour but de vous familiariser aux technologies et appareillages utilisés dans la reproduction audio et visuelle à la maison. Pour faire des achats judicieux, il est important de connaitre ce que l’on achète.

Dans une précédente chronique, nous avons regardé les principes de bases de la reproduction musicale, passons maintenant à la distribution de toute cette belle sonorité.

Peu importe ce que vous écoutez, les haut-parleurs sont partout, ils meublent nos espaces autrement silencieux. Il existe plusieurs types de haut-parleurs pour différentes applications (cinéma, écoute de précision d’audiophile, sonorisation extérieure, intégration domotique, utilisation commerciale, etc.). Nous allons regarder ici les deux premières propositions, soit l’écoute mélomane audiophile et l’usage cinéma.

Principes de base.

Le haut-parleur doit pouvoir reproduire la gamme complète de sons de la vie, soit des plus graves, aux plus aiguës. Pour ce faire, on pourra exploiter une seule membrane jusqu’à plusieurs éléments pour s’acquitter de cette tâche.

Tout au début de la reproduction musicale, une membrane unique était utilisée ; c’est ce que nous appelions une enceinte à gamme étendue (wide range). Certains haut-parleurs de téléviseurs économiques utilisent encore ce principe avec des résultats plus qu’ordinaire. Comme un simple composant diffuse tous les sons, ceux-ci s’entremêlent avec très peu de finesse, le son est morne et sans vie…

Le secret réside donc dans la distribution des fréquences audibles à travers plusieurs éléments. On aura alors une enceinte acoustique combinant un haut-parleur de graves et moyennes (Woofer) avec un autre d’aigu (tweeter), ce qui marquera le début de l’approche haute fidélité. On parlera alors d’un haut-parleur à deux voies.

Cette approche sera utilisée dans les haut-parleurs de tailles réduites. Bien que le rendement risque d’en souffrir, il faut noter qu’il est possible de réussir une excellente enceinte acoustique à deux voies dans ces formats plus compacts pourvu qu’on y investisse un peu plus.

Pour améliorer la qualité sonore, les fabricants intègreront des composants additionnels dans leur matériel, comme un « midrange », qui est un haut-parleur pour les fréquences moyennes. On parlera alors d’une enceinte à 2 voies et demie ou, dans la majorité des cas, d’un système à trois voies. 

En dernier lieu, certains haut-parleurs y ajouteront les sous graves qui reproduiront avec plus de précision les sons les plus bas, tels que la grosse caisse ou les notes les plus sourdes d’une contrebasse. 

En bref, plus on aura d’éléments diversifiés et plus on aura de chance d’obtenir une fabuleuse enceinte !

Le circuit de recouvrement à la recherche de la linéarité.

Utiliser plusieurs composantes pour reproduire la musique est bien beau, mais faut-il le faire comme il se doit !

Souvenons-nous de nos fameux égaliseurs « equalizer » d’antan qu’on utilisait pour rendre notre écoute plus vivante… Vous n’avez pas connu ça ? (les moins de 30 ans) Ce n’est pas grave ! Le hic c’est qu’autrefois, les appareils n’étaient pas très fidèles et avaient besoin d’un rehaut là où ils ne pouvaient bien reproduire la musique.

On cherchait alors à égaliser la diffusion c.-à-d. ajouter plus d’aiguës de moyennes et de graves ou en retrancher. On devait faire ceci, car, sinon il manquait de réalisme alors que certains sons étaient étouffés et que d’autres étaient un peu trop relevés. Une minorité de gens utilisaient un instrument de mesure nommé analyseur de spectre sonore pour établir exactement ce qu’il fallait compenser,

sans cet instrument, le résultat était, hélas, ce qu’on appellerait aujourd’hui : du n’importe quoi…

Cette absence de linéarité est ce que l’on appelait dans notre chronique précédente, la distorsion linéaire. Pour avoir la vérité audio, il faut avoir le minimum d’écart d’intensité des sons produits par le haut-parleur versus la source originale.

 Égaliseur JVC 

De nos jours, les produits sont mieux conçus alors que les ingénieurs créent de nouveaux haut-parleurs ayant ce même défi d’obtenir un rendement linéaire pour tout entendre tels quels, sans artefacts. Ils doivent s’assurer que chaque élément de haut-parleurs prend son effet là où l’autre perd sa capacité de reproduction. L’audiophile n’aura désormais plus besoin de cette béquille électronique qu’était l’égaliseur.

 Pour concevoir une excellente boite de haut-parleur, l’ingénierie considèrera une juste sélection de membranes en fonction de leurs propriétés individuelles, suivra, la création du circuit de découpage et d’aiguillage des sons selon leurs fréquences pour adapter la distribution du travail selon la résonance des membranes et du boitier de haut-parleur.

Le circuit électronique servant à faire ce travail s’appelle le circuit de recouvrement ou « Crossover »

Ainsi, le haut-parleur de grave pourra cesser de reproduire les sons de fréquences plus élevées alors que celui des médiums prendra la relève, et ainsi de suite. Le but sera de s’assurer une pleine réponse sur toute la gamme, sans rehauts ou affaissements ni coloration. En bref, lorsqu’une membrane deviendra moins efficace, la prochaine unité traitant les fréquences audibles que le premier ne pourra plus produire prendra le relais. 

On parlera alors de réponse en fréquence linéaire exprimée en Hertz et kilohertz avec comme point de référence, l’écart maximum vis-à-vis la source. Elle sera formulée cette fois en décibels « db », qui sont une mesure d’intensité sonore. Par exemple : Une réponse complète et audible de 20 Hz à 20 Kz + - 1 dB signifiera que, sur toute la gamme en question, il n’y aura pas de rehauts ou d’atténuations du volume de plus d’un décibel octroyant une grande fidélité.

Haut-parleurs d’étagère ou de type tour ?

Les enceintes se divisent en deux grandes familles : les « bookshelf », également appelées étagères, et les modèles « full-size », communément désignés sous le terme de tours. « Tower »

La seule et unique raison pour choisir l’un ou l’autre, c’est l’espace que vous disposez.

Paradigm Persona B

Pour une restitution sonore la plus authentique possible, optez sans hésiter pour un haut-parleur de grande taille. Cependant, si l’espace est limité, un modèle compact saura également remplir cette fonction. Cependant, pour obtenir un rendement similaire, il faudra investir une somme équivalente sur le bookshelf par rapport à une tour.

Pourquoi le plus gros format est-il désirable ?

R : simple question de physique, pour bouger facilement l’air et produire des sons imposants sans restriction, il nous faut une source imposante…

N.B. Une considération qui est fréquemment soulevée, c’est le côté esthétique, puisque les boites plein format sont plus visibles dans la pièce que les plus petits. En définitive, c’est moins un problème qu’autrefois, car les manufacturiers ont corrigé le tir en intégrant le « look » de la boite elle-même aux prérogatives de création. Fini les grosses boites carrées en bois d’imitation grossière, nous avons maintenant à notre disposition des finitions soignées et de grande beauté qui rehausseront votre décor, peu importe votre style !

Lexique des composantes du haut-parleur typique.

Bornier :

C’est le point d’entrée du courant électrique, une bonne connexion assurera une stabilité au rendement. Des bornes massives, plaqués or avec possibilité de connexion de type « banane » sera une exigence de ce côté. La qualité des fils est aussi très importante et l’on en reparlera éventuellement dans une chronique subséquente.

Le circuit de recouvrement :

Comme cela a été expliqué plus tôt, il sert à équilibrer le rendu sonore en répartissant la charge de travail entre les divers éléments. Les « crossovers » (recouvrement) sont utilisés, car la plupart des membranes de haut-parleur individuel sont incapables de couvrir tout le spectre audio des basses fréquences jusqu’aux hautes fréquences, avec un volume relatif acceptable et une absence de distorsion et coloration.

 Le tweeter :

Haut-parleur béryllium dédié aux sons les plus aigus.

Les bas de gamme, eux,  sont fabriqués de cônes de papier qui donnent de piètres résultats.

Les fabricants de belles qualités utiliseront différents matériaux, tels que le magnésium, le titane ou même des éléments terres rares, tels que le béryllium.
Ces matériaux plus couteux seront indispensables, car plus la membrane sera légère et rigide, plus les aigus seront précis et doux à l’oreille. La reproduction des hautes fréquences est critique pour réduire la fatigue auditive, car, incontrôlée, elle devient facilement stridente et agressive. Aussi, la différenciation gauche et droite est grandement affectée par la précision des aigus.  

Le mid-range :

Haut-parleurs dédiés aux fréquences intermédiaires. Il devra être très léger lui aussi et permettra de reproduire la voix humaine et les instruments en général. C’est ici que la distorsion sera la plus apparente, car les sons reproduits seront dans cette gamme plus familière de la vie de tous les jours. Comme les tweeters, il sera plus directionnel que les basses, permettant une bonne différenciation gauche et droite.

Le woofer :

Ce haut-parleur donne les sonorités les plus basses, qui, en général, servent à induire le rythme. Membrane rigide, disposant d’un aimant massif et d’une bobine d’induction imposante, il devra néanmoins être assez léger pour ne pas nuire aux impératifs de contrôle de l’amplificateur, ce qu’on appelle le facteur d’amortissement. (voir la chronique à ce sujet)

Rigide, disposant d’un aimant massif et d’une bobine d’induction imposante sera la norme, de plus, il devra malgré tout être lui aussi le plus léger possible au niveau de sa membrane. Une membrane lourde ralentira la réaction aux signaux et retardera la fin du mouvement tel qu’ordonné par l’amplificateur, résultant en de la distorsion…

Le Sub Woofer :

Celui-ci est un haut-parleur d’appoint pour obtenir le plus de basses profondes possible. Il est règle générale autonome et dans un boitier distinct. On l’utilise souvent dans le cinéma maison, il peut parfois être utile dans l’écoute stéréo, mais on doit y aller avec modération. Ce sera le sujet d’une chronique spécialement dédié à ceux-ci.

Le boitier :

Le cabinet formant un haut-parleur se doit d’être en bois. Le bois à une capacité naturel à absorber les vibrations, ce qui laisse la place qu’a la musique. Les haut-parleurs plastiques de l’époque du cinéma maison facile avec toutes les composantes achetées dans une seule boite feront faire de l’urticaire à tout amateur sérieux. Quelle hérésie !

Le boitier sera de différents concepts selon les tests effectués lors de sa conception.

• Boitier Fermé : 

L’enceinte acoustique n’a aucune ouverture, est complètement scellée. Elle n’utilise donc que sa surface avant en guise de propagation.

• Boitier type Bass Reflex :

Un système bass reflex (également connu sous le nom de boîtier ventilé ou port reflex) est un type d'enceinte de haut-parleur qui utilise un port (trou) ou un évent découpé dans l'enceinte et une section de tube ou de tuyau fixée au port 

 On cherchera à accentuer le rendement en utilisant une surface tel un mur quand on aura une sortie arrière. Il existe une troisième technique que l’on nomme « Down Firing » utilisant le plancher comme source d’amplification.

• Principe "Infinite Baffle" : 

  Principe moins répandu, ce concept utilise le mur comme caisse de résonance externe. Le résultat est réussi dans les produits de bonne famille, et le côté esthétique/minimaliste en séduira plus d’un. On les nomme parfois « lifestyle » ou style de vie.

• Avec radiateur passif :  

  Les radiateurs passifs fonctionnent de manière similaire aux systèmes bass reflex à évent, et les deux méthodes sont utilisées pour la même raison : étendre la réponse en basse fréquence du système. Un radiateur passif consiste à utiliser un ou plusieurs cônes supplémentaires (diaphragmes) dans un caisson au lieu d'évents. Ces diaphragmes passifs n'ont pas d'aimant ni de bobine acoustique et ne sont pas connectés à un amplificateur de puissance. Le mouvement arrière des haut-parleurs de graves par pression, feront agir le radiateur passif qui augmentera l’efficacité dans les graves de la boite de son.

  Concluons que, si le produit est bien conçu, il aura un bon rendement, peu importe le principe utilisé.

L’esthétique

À notre époque, les goûts se raffinent, alors, bien que ce facteur des préférences personnelles n’ait rien à voir avec le rendement, des choix de finitions et de formes variées s’offrent à nous. Ce sera la dernière considération pour l’achat, mais, tant qu’à se faire plaisir, ajoutons le sens de la vue à celui de l’ouïe !

Le mot de la fin

Vous voilà donc mieux équipé pour éventuellement magasiner vos haut-parleurs… Il vous reste le plus important, l’écoute. Seule une écoute attentive appuyée par de bonnes explications d’un conseiller compétent pourra mener à bien votre projet et justifier votre investissement. Si vous n’avez jamais entendu de très bon haut-parleur, je vous y invite, car il existe des merveilles à découvrir, du plaisir renouvelable presque à l’infini !

C’est une passion !!!

- Christian

Paradigm Persona 9