Une enceinte acoustique est un dispositif conçu pour reproduire des sons avec la plus grande fidélité possible. Généralement constituée de plusieurs haut-parleurs, elle transforme un signal électrique en énergie acoustique. Cet article explore la définition, les différents types d'enceintes, leur fonctionnement, et les critères à considérer lors de l'achat.
Composition et Fonctionnement de Base
Une enceinte acoustique est généralement composée de plusieurs haut-parleurs, appelés transducteurs. Ces transducteurs convertissent une énergie en une autre, le haut-parleur transformant une tension électrique en énergie acoustique. Idéalement, cette transformation doit se faire avec le minimum de pertes pour garantir une reproduction sonore fidèle.
Un seul haut-parleur ne peut pas être parfaitement efficace sur toute la bande de fréquence audible. Pour pallier cette limitation, on utilise plusieurs haut-parleurs, chacun étant spécialisé dans un domaine de fréquence précis.
Les Composants Essentiels d'une Enceinte Acoustique
Une enceinte acoustique est constituée de plusieurs éléments clés :
- La Caisse : C'est le corps de l'enceinte, souvent en bois, qui influence le rendu sonore. Un traitement acoustique optimal de la caisse est essentiel pour éviter les résonances indésirables.
- Les Haut-Parleurs : Ils convertissent le signal électrique en vibrations sonores. Le nombre de haut-parleurs varie selon le modèle de l'enceinte.
- Le Filtre : Il répartit les fréquences entre les différents haut-parleurs pour optimiser la reproduction sonore.
- Le Bornier : C'est le point de connexion entre l'enceinte et l'amplificateur.
Types de Haut-Parleurs
Dans une enceinte à deux voies, on utilise généralement deux types de haut-parleurs :
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- Boomer : Un transducteur de grand diamètre, conçu pour restituer les fréquences basses. Il nécessite une énergie importante et un fort débattement.
- Tweeter : Un haut-parleur de petite taille, conçu pour reproduire les fréquences aiguës. Il est plus mobile et a une faible inertie.
Les Différents Types d'Enceintes Acoustiques
Il existe plusieurs types d'enceintes, chacun ayant des caractéristiques spécifiques adaptées à différents usages et contextes.
Enceinte Close
Elle est constituée d'un caisson hermétique, généralement rempli d'un matériau absorbant pour emprisonner l'onde arrière et supprimer le court-circuit acoustique. Le volume d'air contenu dans le caisson agit comme un ressort, et sa dimension doit être calculée en fonction des caractéristiques du haut-parleur.
La pression exercée par l’air au sein du boîtier empêche la génération de mouvements extrêmes de la membrane, ce qui rend son utilisation pratique. Les enceintes closes sont pratiques car leur utilisation ne pose pas de problème.
Enceinte Bass-Reflex
Aussi appelée "basse reflétée", elle se distingue par la présence d'un évent. Son fonctionnement repose sur le principe du résonateur de Helmholtz, constitué d'un volume et d'un évent. Le but est de faire sortir les sons enfermés à l'intérieur du caisson de l'enceinte et de les restituer à l'extérieur, en phase avec le son normalement émis. Ces enceintes descendent plus bas dans le grave qu'une enceinte close à volume comparable.
Le mouvement vers l'avant de la membrane d'un haut-parleur crée une pression de l'air qui sera accompagnée par une dépression équivalente de l'air à l'arrière de la membrane. Le système bass-reflex a pour but de faire sortir les sons enfermés à l'intérieur du caisson de l'enceinte et de les restituer à l'extérieur, en phase avec le son normalement émis. Le dimensionnement du volume de l'enceinte et de l'accord de l'évent se fait en fonction des caractéristiques du haut-parleur.
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Enceinte Active/Passive
Variante du système bass-reflex, elle utilise une membrane dépourvue d'aimant et de bobine, remplaçant le rôle joué par l'évent. La membrane passive et la raideur de sa suspension assurent la même fonction, mais avec des moyens différents. Une enceinte active/passive aura deux membranes, tandis qu'une enceinte bass-reflex n'en aura qu'une.
Enceinte Ouverte (Baffle Plan)
C'est une enceinte sans fond ou avec une simple plaque qui sépare l'onde arrière du haut-parleur de l'onde avant, limitant ainsi le court-circuit acoustique. La réponse dans le grave est limitée, mais peut être améliorée par l'ajout d'un filtre passe-bas.
Enceinte à Pavillon
Elle utilise un pavillon pour améliorer le couplage avec l'air ambiant et augmenter le rendement. Ce principe permet de faire déplacer à une membrane de haut-parleur une quantité d'air supérieure à sa surface.
Enceinte Coaxiale
Elle utilise un haut-parleur coaxial, où plusieurs transducteurs sont montés sur le même axe.
Enceinte Active
Elle intègre un amplificateur de puissance, ce qui permet de gagner en mobilité ou d'économiser un amplificateur externe. Le filtrage fonctionne en amont de l'amplification.
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Enceinte de Retour (Bain de Pied)
Destinée à l'écoute du retour son pour les musiciens sur scène, elle est souvent conçue avec un pan coupé pour diriger le son vers les oreilles des musiciens.
Enceinte de Monitoring
Utilisée dans les studios d'enregistrement, elle a une bande de fréquence extrêmement linéaire pour reproduire au plus près la sonorité de la source d'origine.
Caisson de Grave
Enceinte de taille réduite qui complète un caisson de grave dans le registre aigu, souvent utilisée dans les installations home-cinéma.
Fonctionnement Détaillé des Enceintes Actives et Passives
Enceintes Actives
Les enceintes actives se distinguent par leur filtrage. Le filtrage actif s'effectue en amont de l'amplification, contrairement aux enceintes passives où le filtrage est passif et intervient après l'amplification. Dans une enceinte active, on trouve souvent une bi-amplification ou tri-amplification du son.
Enceintes Passives
Les enceintes passives reçoivent un signal sonore amplifié, et leur filtre sépare les fréquences entre les différents haut-parleurs.
Critères de Choix d'une Enceinte Acoustique
Avant d'acheter des enceintes acoustiques, il est essentiel de déterminer le lieu d'écoute et l'utilisation prévue. Plusieurs critères doivent être pris en compte :
- Lieu d'écoute : La taille et l'acoustique de la pièce influencent le choix de l'enceinte.
- Utilisation : Sonorisation de fêtes, écoute haute-fidélité, monitoring en studio, etc.
- Bande de fréquence : Elle indique la plage de fréquences que l'enceinte peut reproduire.
- Puissance : Exprimée en Watts, elle indique la puissance admissible à l'enceinte.
- Rendement : Exprimé en décibels (dB), il correspond à la facilité qu'une enceinte a pour s'exprimer.
- Impédance : Elle correspond à la résistance que le haut-parleur oppose au courant alternatif.
- Sensibilité : Elle représente le volume sonore délivré par l'enceinte en fonction de la tension délivrée par l'amplificateur.
Importance de la Sensibilité
La sensibilité d'une enceinte est un critère important. Elle représente le volume sonore délivré par celle-ci en fonction de la tension délivrée par l'amplificateur. Une enceinte avec une sensibilité élevée requiert moins de puissance de la part de l'amplificateur pour produire le même volume sonore qu'une enceinte avec une sensibilité plus faible.
Histoire des Enceintes Acoustiques
- Haut-parleur : Les premiers brevets concernant le haut-parleur à bobine remontent au XIXe siècle (Ernst Wermer en 1877 et Oliver Lodge en 1898). En 1924, Chester W. Rice et Edward W. Kellog de General Electric ont déposé un brevet pour un modèle de haut-parleur à bobine mobile.
- Enceintes : C'est en 1958 que l'on a commencé à intégrer des haut-parleurs dans des caissons pour former les enceintes acoustiques. La firme française Cabasse a réalisé la première enceinte à amplificateur incorporé.
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