L'expression "sorties de l'enceinte" peut avoir plusieurs significations dans le domaine de l'acoustique et de l'audio. Pour bien comprendre ce terme, il est essentiel d'explorer les différents contextes dans lesquels il est utilisé. Cet article vise à définir les "sorties de l'enceinte" en explorant les concepts acoustiques et électroniques qui s'y rapportent.
Acoustique : Fondamentaux et Concepts Clés
L'acoustique est la science qui traite des propriétés, de la production, de la reproduction, de la propagation et de la réception des sons. Dans le contexte des "sorties de l'enceinte", plusieurs concepts acoustiques sont pertinents :
- Absorption acoustique : Capacité d'absorber une partie de l'énergie acoustique incidente. Le coefficient d'absorption est défini comme le rapport de l'énergie absorbée à l'énergie incidente et varie en fonction de la fréquence. L'optimisation d'une salle d'écoute exige la connaissance des coefficients d'absorption aux différentes fréquences.
- Amortissement : Action d'un milieu ou d'un matériau pour freiner un système oscillant.
- Auditorium : Grande salle où s'enregistrent et se diffusent les émissions musicales, théâtrales ou cinématographiques. C'est aussi, chez le spécialiste-conseil en Haute-Fidélité, la salle d'écoute où le choix des enceintes doit pouvoir s'effectuer avec le maximum d'objectivité, en particulier grâce à des caractéristiques acoustiques naturelles, à une implantation convenable et au respect de conditions de reproduction bien définies.
- Baffle : Dispositif de couplage d'un haut-parleur à l'air ambiant, assurant la séparation entre les rayonnements acoustiques des deux faces de la membrane du haut-parleur. Le baffle plan, paroi plane de dimensions finies, représente la forme la plus simple de montage d'un haut-parleur.
- Basses fréquences : Expression généralement utilisée pour désigner des sons dont la fréquence est inférieure à 300 Hz.
- Battement : Combinaison ou différence de ton entendue lorsque deux fréquences proches se combinent dans l'oreille. Il s'agit d'un effet d'intermodulation ou de distorsion.
- Chambre anéchoïque (sourde) : Local isolé du bruit extérieur, et dans lequel on a supprimé toutes les réflexions grâce à un très fort amortissement. La chambre sourde permet toutes les mesures sur les enceintes acoustiques, sans influence ni du milieu extérieur ni du local et dans des conditions rigoureusement reproductibles. A noter que l'amortissement dans les fréquences basses, donc à longueur d'onde importante, impose de très grandes dimensions.
- Chambre réverbérante : Exactement l'inverse d'une chambre sourde. Ses parois réfléchissent les sons émis par l'enceinte acoustique dans toutes les directions. Elle permet donc de mesurer l'énergie totale rayonnée par une enceinte. Pour réaliser des mesures d'intensité acoustique fiable, il est nécessaire de réaliser cette chambre réverbérante avec des murs non parallèles, des rapports de dimensions bien précis afin d'éviter l'apparition de "modes".
- Chambre semi-réverbérante : Local dans lequel le temps de réverbération a été établi en fonction du phénomène à analyser. En haute fidélité, toute pièce d'écoute est une chambre semi-réverbérante. Pour une écoute dans de bonnes conditions, une chambre semi-réverbérante doit avoir des caractéristiques bien précises.
- Champ diffus : Champ acoustique d'une pièce, tel qu'en tout point de la pièce, la même énergie arrive de toutes les directions. Il s'agit d'un concept idéalisé, en pratique il n'est jamais réalisé.
- Diffraction : Lorsque la direction d'une onde acoustique est modifiée par les obstacles ou changements géométriques présents sur son trajet. A ne pas confondre avec la réflexion ou la réfraction. Entendre un son autour d'un coin en est un exemple. Dans les systèmes de haut-parleurs, le son est diffracté par les bords de l'enceinte, dans une proportion variable suivant la longueur d'onde, la taille et la forme du bord. Il s'agit d'un facteur important dans la conception.
- Diffuseur acoustique : Dispositif, ou surface, acoustique qui par sa forme réfléchit les sons incidents dans toutes les directions extérieures.
- Directivité : Mesure de la dispersion angulaire du son rayonnant d'un haut-parleur.
- Distance critique : Distance, depuis une source acoustique située dans une pièce, à laquelle les sons directs et réverbérés sont de même niveau.
- Bruit : Mélange complexe de sons de fréquences quelconques. Sa décomposition en séries de Fourier donne un spectre continu. Le bruit est un phénomène aléatoire. Les acousticiens utilisent couramment dans leurs essais et mesures le bruit blanc et le bruit rose. A l'écoute, tous les sons indésirables ne faisant pas partie de l'enregistrement écouté. En mesure, ce sont les sons étrangers qui, s'ils sont trop importants, peuvent causer des erreurs de mesure.
- Bruit blanc : Bruit dont le spectre a une énergie égale par bande de fréquence constante.
- Bruit rose : C'est un bruit dont le spectre a une énergie décroissante (dans le sens des fréquences croissantes) de 3 dB par octave quand on l'analyse par bande de fréquences de largeur constante (Delta F = constante).
Électronique : Composants et Circuits
Les "sorties de l'enceinte" sont également liées à l'électronique, notamment en ce qui concerne les circuits et les composants qui traitent et amplifient le signal audio :
- Circuit actif : Un circuit actif est un circuit électronique qui apporte des modifications au signal qui le traverse. Une enceinte active comprend un amplificateur (enceinte amplifiée) ou plusieurs (enceinte multi-amplifiée).
- Amplificateur de Classe A : Conception d'amplificateur dans laquelle les polarités à la fois négatives et positives d'une forme d'onde sonore passent dans les composants actifs (conducteurs de courant) à tout moment. Les amplificateurs analogiques bas niveau sont de ce type. Les amplificateurs de classe A sont relativement peu courants car ils génèrent beaucoup de chaleur, même si aucun signal n'est reproduit, ils requièrent donc d'énormes dissipateurs de chaleur et de nombreux dispositifs de sortie si de grandes puissances sont demandées.
- Amplificateur de Classe AB : Fondamentalement, il s'agit d'un amplificateur de Classe B dans lequel les dispositifs de sortie négatif et positif ne se coupent jamais, laissant une activité de Classe A résiduelle à des niveaux de signal faibles et afin de lisser la transition d'une polarité à une autre. Moins efficaces et par conséquent, plus chauds que la Classe B, mais plus froids qu'une Classe A.
- Amplificateur de Classe B : Conception d'amplificateur dans laquelle les polarités négatives et positives d'une forme d'onde sonore passent dans des composants actifs séparés, ne conduisant que lorsque c'est nécessaire. Il est difficile d'éliminer toutes les distorsions créées lorsque le dispositif bascule d'une polarité à une autre (distorsions de croisement), ceci à relégué cette conception aux applications audio basse qualité et d'autres applications où l'efficacité et le coût sont importants.
- Bi-amplification : La Bi-amplification active étant, quand à elle la configuration où le filtre se trouve inséré entre le préampli et les amplificateurs de puissance. Dans ce cas, le bornier situé au dos de l'enceinte comporte 2 paires de prises, l'une destinée au grave, l'autre destinée au registre médium aigu. Le cas de la Bi-amplification active est lui, représenté par un design où le fitre contenu dans l'enceinte n'est chargé que de la répartition du signal entre les haut-parleurs de médium et d'aigu. Le haut parleur de grave n'étant quand lui pas filtré du tout. Chez Cabasse, en plus des deux configurations de Bi-amplifications déjà décrites, il a existé des enceintes dites actives. Il s'agissait d'enceintes qui contenaient un filtre actif et des amplificateurs. L'enceinte acoustique se connectait directement à un préampli qui envoyait la totalité du signal dans le filtre. En sortie de filtre, chaque amplificateur recevait la partie du spectre audio que le haut-parleur auquel il était connecté devait traiter.
- Bi-câblage : Sur les haut-parleurs possédant les connexions appropriées, le bi-câblage est le fait d'utiliser deux paires de câbles pour un amplificateur unique vers le système de haut-parleurs, un pour le haut-parleur de graves et l'autre pour la section fréquences moyennes et hautes (voir Bi-amplification).
- Câble coaxial : Ligne de transmission dans laquelle un conducteur central est situé au sein d'un conducteur cylindrique extérieur, séparé par de l'isolant. Peut être conçu pour avoir des caractéristiques d'impédance spécifiques aux fréquences radio et télévision afin de minimiser les pertes. Quelquefois utilisés dans l'application, moins exigeante, d'interconnexion d'éléments audio, ces câbles s'utilisent alors comme de simples câbles blindés.
- Câble blindé : Câble blindé utilisé pour connecter la sortie audio d'un dispositif à l'entrée audio d'un autre.
- Capacité : Propriété d'un élément de circuit lui permettant de stocker de la charge. Le nombre d'électrons (charge) qu'il peut contenir à une tension donnée est appelée capacité, mesurée en farads ou en microfarads (fraction de farad).
- Capteur : Elément destiné à recueillir une information. Dans une enceinte asservie, le capteur mis en place sur la membrane mesure instantanément son déplacement et transmit ces informations au module d'asservissement.
- Bobine : Fil enroulé, utilisé pour créer une inductance pour un circuit électrique ou un flux magnétique lorsque le courant le traverse, ou pour répondre à un flux magnétique changeant. L'impédance électrique d'une bobine croît avec la fréquence.
- Bobine acoustique : Bobine de fil fixée à l'arrière de la membrane d'un haut-parleur électro-dynamique. Cette bobine coulisse sans frottement dans l'entrefer du "moteur", constitué de l'aimant et des piéces polaires. Elle est animée par le courant électrique en sortie de l'amplificateur (loi de Lenz). Lorsque le courant passe dans la bobine acoustique, une interaction inductive se produit avec le champ magnétique constant généré par l'aimant, provoquant le mouvement de la membrane. Il s'agit du principe de fonctionnement de base du moteur de haut-parleur.
- Bobine acoustique à ruban : Bobine acoustique de haut-parleur faite de fil aplati en un ruban métallique, puis enroulé sur le côté. Ce procédé maximise la quantité de fil dans l'intervalle magnétique, améliorant les performances du moteur de haut-parleur.
- Court-circuit : Connexion directe, généralement accidentelle, entre les parties ou bornes positive et négative d'un circuit, dérivant ainsi certains ou tous les composants de ce circuit et empêchant son utilisation. La connexion des deux fils d'un haut-parleur occasionne un court-circuit suite auquel l'amplificateur de puissance doit fournir davantage de courant que le niveau pour lequel il a été conçu. S'il détecte le danger, l'amplificateur se met hors tension, sinon il continue de fonctionner entraînant ainsi d'importantes dépenses.
- Masse : Lorsque de multiples connexions à la terre sont effectuées en différents points dans un système électrique, il existe une possibilité de tension entre les points de connexion.
- Rétroaction (Feedback) : Dans les amplificateurs, pratique qui consiste à connecter (renvoyer le signal) une portion du signal de sortie vers l'entrée, de cette façon, il peut être comparé au signal d'entrée et les erreurs peuvent être corrigées. Le signal doit être inversé (contre-réaction négative) pour empêcher les oscillations, ou l'effet larsen (contre-réaction positive).
- Connexion asymétrique : Interconnexion entre des composants audio comportant deux conducteurs : le signal et le son. Le caractère « dissymétrique » de cette connexion tient au fait que la terre étant utilisée comme référence, chacune des deux extrémités du signal présente un rapport d'impédance très différent (dissymétrique) avec la référence. Cette différence est sans effet, excepté en présence de bruits ou de bourdonnements dans la mise à la terre des composants interconnectés. Cette connexion utilise en général un câble coaxial, dont le blindage cylindrique extérieur sert de connexion à la terre.
- Connexion symétrique : Technique pour interconnecter des composants audio à l'aide d'un câble trois fils dans lequel il y a deux fils pour les signaux et un pour la terre, le tout dans un blindage cylindrique, à la terre lui aussi. Les deux conducteurs servant au signal possèdent des impédances identiques, d'où le nom de symétrique. Ceci rend ces connexions peu sensibles aux bruits et bourdonnements créés par la terre. Très répandu dans les systèmes audio professionnels qui comportent souvent de très long câbles et des interconnexions complexes de signaux et de puissance à la masse.
Haut-parleurs et Enceintes Acoustiques
Les haut-parleurs sont des éléments essentiels des enceintes acoustiques. Ils convertissent les signaux électriques en vibrations mécaniques, produisant ainsi le son.
- Haut-parleur de graves (Subwoofer) : Système de haut-parleurs spécialement conçu pour ne reproduire le son qu'aux basses fréquences.
- Moteur de compression : Moteur de haut-parleur conçu pour diriger un pavillon acoustique. Il tire son nom du fait que le son rayonnant d'une membrane est forcé de passer à travers une ouverture plus réduite (c'est-à-dire, compressé) à la base du pavillon.
- Membrane : Au sein d'un haut-parleur, membrane en forme de cône qui vibre et diffuse du son. Utilisé pour décrire toutes les membranes, bien que certaines aient des profils différents, tels que des dômes.
- Système dipolaire : Système de haut-parleurs ayant des transducteurs avant et arrière en phase (même polarité).
Qualité Audio et Mesures
La qualité des "sorties de l'enceinte" peut être évaluée à l'aide de différentes mesures et concepts :
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- DIN : Abréviation de Deutsche Industrie Normen (normes de l'industrie allemande). Pour la Haute-Fidélité, les normes DIN 45500 ont été officiellement adoptées. Par exemple, les mesures concernant la puissance admissible des enceintes doivent être réalisées suivant la norme DIN 45573.
- Distorsion : Altération du signal, provoquée par le comportement non linéaire d'un élément de la chaîne de transmission (microphones, circuits électroniques et haut-parleurs). Les non-linéarités, acoustiques, mécaniques ou électriques, modifient le signal audio qui les traverse. Elle est de plusieurs ordres : les distorsions harmoniques (voir harmonique) et d'intermodulation (voir intermodulation) sont les principales altérations rencontrées en Haute-Fidélité.
- Distorsion d'intermodulation : Distorsion produite lorsqu'un dispositif non linéaire utilise plusieurs fréquences. Les produits de la distorsion d'intermodulation sont des multiples…
- Hors phase : Expression utilisée pour décrire deux signaux de longueurs d'onde identiques, parfaitement synchronisées, mais présentant un décalage de phases parfait de 180 degrés à toutes les fréquences. Cette discordance équivaut à l'inversion de polarité de l'un des signaux.
- Perception subjective : En évaluation d'écoute, perception d'une caractéristique sonore ne se trouvant pas dans l'enregistrement initial.
- Décibel (dB) : Mesure d'une grandeur physique exprimée en progression logarithmique. Le décibel (dB) est le dixième du bel. Le bel exprime un rapport de puissances décrit par son logarithme (base 10).
- Diaphonie : Son indésirable passant d'une voie à une autre.
- Puissance de crête : En termes de temps : valeur maximale instantanée d'une quantité variable en fonction du temps. Par exemple, la puissance de crête des amplificateurs de puissance.
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