Comment les haut-parleurs transforment l'électricité en son
Un haut-parleur est un moteur linéaire : énergie électrique → mouvement mécanique → ondes acoustiques. Trois composants clés interagissent.
1. Bobine mobile (moteur)
Bobine cylindrique en fil cuivre/aluminium enroulé sur support (aluminium, kapton, titane). Suspendue dans l'entrefer magnétique. Courant dans bobine → champ magnétique → force de Lorentz pousse bobine axialement.
2. Aimant permanent (circuit magnétique)
Néodyme (NdFeB), ferrite, ou alnico. Crée densité de flux radiale uniforme (0,5–1,5 T) dans l'entrefer. Pièce polaire, plaque supérieure, plaque arrière façonnent le champ. Flux élevé = sensibilité élevée.
3. Membrane / Cône (radiateur)
Fixée sur support bobine. Déplace l'air. Matériaux : papier, polypropylène, Kevlar, aluminium, titane, béryllium, fibre carbone, sandwichs composites. Doit être légère, rigide, bien amortie.
Composants de soutien
- Spider (suspension arrière) : Tissu corrugé — centre bobine, force de rappel, détermine compliance (Cms)
- Suspension (entour) : Caoutchouc, mousse, tissu, Santoprene — étanchéité cône/châssis, permet excursion
- Châssis/Panier : Acier embouti ou alu coulé — rigidité structurelle
- Calotte anti-poussière : Protège entrefer ; peut étendre réponse aiguës
Séquence de transduction
- Ampli applique tension → courant traverse bobine
- Courant × champ magnétique = force (F = B × L × i)
- Force accélère bobine + cône (F = m × a)
- Déplacement cône pressurise air → ondes de pression sonore
- Contre-EMF générée par mouvement bobine s'oppose au courant ampli (amortissement)
Paramètres clés (Thiele/Small)
Fs (résonance), Qts (Q total), Vas (compliance), Bl (facteur de force), Xmax (excursion linéaire), Le (inductance). Prédisent accord boîte, extension grave, tenue puissance.