Anatomie d'un subwoofer : décryptage de ses composants

Du cône au moteur, le subwoofer est composé de pièces délicates mais durables. Disséquer et examiner toutes les parties d'un subwoofer est un spectacle instructif, qui aide tout débutant en audio à comprendre comment ils fonctionnent.

Beaucoup de gens ne se soucient pas de savoir comment certaines choses fonctionnent, mais les utilisent. Qui comprend vraiment Internet ou le Bitcoin ? Pas grand monde, pourtant l'usage d'Internet et l'adoption du Bitcoin croissent chaque jour.

Des composants délicats qui produisent les ondes sonores au sommet, au moteur du subwoofer qui génère toute l'énergie, les subwoofers sont conçus pour produire les fréquences les plus basses, et les vibrations et le volume qui en émanent sont incroyables.

Vous n'avez pas besoin de connaître le fonctionnement interne des pièces d'un subwoofer pour profiter de son boom, mais si vous êtes dans l'audio auto, c'est une bonne idée d'avoir une compréhension générale, car cela pourrait aider à prévenir les dégâts. Et s'ils sont endommagés, vous comprendrez mieux ce qui ne va pas.

Qu'est-ce qu'un subwoofer et que fait-il ?

Avant de décortiquer les pièces, il est bon de comprendre ce qu'est un subwoofer. La plupart savent que c'est le gros haut-parleur qui fournit les basses fréquences tonitruantes, mais concrètement, qu'est-ce qu'un subwoofer et que fait-il ?

Un sub, c'est tout pour les basses reproduites depuis les basses fréquences. C'est généralement (pas toujours) le plus gros haut-parleur d'un système audio, car les basses fréquences ont besoin de plus d'air. Donc, plus un subwoofer est gros, plus il devrait pouvoir reproduire de basses.

C'est un haut-parleur spécialisé conçu pour délivrer les fréquences basses de 20 Hz à 200 Hz, que les woofers traditionnels ne peuvent pas produire aussi clairement.

Les basses fréquences qu'on associe aux basses viennent d'instruments comme la basse, la grosse caisse, et mon préféré personnel : la contrebasse. Sans oublier les effets sonores lourds des films : explosions et scènes d'action.

En résumé, un subwoofer est un transducteur audio qui rend les basses fréquences meilleures, plus claires et plus fortes, et plus il est gros, plus il fera vibrer.

L'anatomie d'un subwoofer

Joint d'étanchéité (Gasket)

Le joint d'étanchéité du subwoofer est un anneau en caoutchouc ou autre matériau d'étanchéité qui fournit une surface de montage lisse et plate pour sceller le subwoofer au caisson.

Suspension (Surround)

La suspension du subwoofer fait partie de son système de suspension. Elle protège le cône et l'empêche d'être déplacé quand il vibre tout cet air.

Les matériaux les plus courants pour les suspensions sont mousse traitée ou caoutchouc, le choix étant généralement personnel, car il n'y a pas de matériau « meilleur » absolu.

Les suspensions en mousse pourrissent et durent moins longtemps, mais sont plus souples et amortissent mieux les ondes sonores. Les suspensions en caoutchouc sont moins souples, amortissent moins bien, mais durent plus longtemps.

Cône (Cone / Diaphragme)

Le cône du subwoofer, ou diaphragme, est la zone active principale et l'une des pièces majeures. Activé par la bobine mobile, il pousse l'air d'avant en arrière pour créer les ondes sonores.

Le design du cône est critique pour la performance du subwoofer. Choisir le bon matériau et design joue un grand rôle dans la reproduction et la durabilité.

Un cône fonctionne par vibrations de la bobine qui déplacent le centre du cône. À mesure que fréquence et volume montent, le cône, selon le matériau, se met à vibrer différemment.

Les cônes sont faits de différents matériaux : Papier traité, Polypropylène, Métal, Fibre. Chacun se comporte différemment, certains sont meilleurs à certains égards.

Cônes en papier : peuvent sonner super et performent généralement très bien. Leur atout : légers et rigides, peuvent être conçus pour répondre à la plupart des exigences.

Polypropylène : probablement le plus utilisé pour les subwoofers, assez bon marché pour concurrencer le papier, plus rigide et empêche les problèmes comme la moisissure qui peut affecter le papier avec le temps.

Kevlar : bonne alternative au papier et polypropylène. Plus durables, légers, très flexibles. Surtout, la reproduction sonore est plus précise avec le Kevlar.

Métal : populaires aussi. Aluminium et Magnésium sont les plus courants, causant résonance aiguë et basses fréquences. Le magnésium est probablement meilleur que l'aluminium car plus rigide.

Cache-poussière (Dust Cap)

Le cache-poussière est un dôme courbé qui se monte sur le trou central du cône/diaphragme. Son rôle : protéger la mécanique interne de la poussière. Cela protège le subwoofer des dégâts que la poussière peut causer, tout en aidant la bobine mobile et le cône à performer au mieux.

Fils de liaison (Tinsel Leads)

Les fils de liaison sont des pièces importantes : ils acheminent le signal vers votre transducteur. Ce sont les deux fils qui connectent les bornes du subwoofer à la bobine mobile au centre.

Ils nécessitent flexibilité mécanique et faible capacité de transport de courant, et doivent être très durables car ils endurent beaucoup de vibrations quand le subwoofer pompe les basses.

Araignée (Spider)

L'araignée du subwoofer est un matériau flexible corrugé positionné sous le cône. Son rôle : maintenir un mouvement linéaire de la bobine mobile, placée dessous, et contrôler ultimement tout le mouvement du cône.

Les araignées sont généralement en coton, mélange poly-coton, ou conex, mais la différence de matériaux est négligeable.

Le plus grand impact d'une araignée est déterminé par le nombre de corrugations. Connues sous le nom de vallées et pics, le nombre et la hauteur des corrugations déterminent l'impact de l'araignée sur la reproduction des basses.

Les vallées et pics de l'araignée sont importants, car une araignée mal dimensionnée peut créer un « affaissement de l'araignée » (spider sag), affectant la qualité sonore de votre subwoofer.

Panier (Basket / Châssis)

Le panier du subwoofer est la structure qui maintient toutes les pièces supérieures. Sa rigidité et sa résistance à la résonance déterminent la qualité sonore du subwoofer.

Les paniers sont généralement en plastique, acier embouti, ou aluminium moulé. Le plastique est le plus utilisé dans les petits transducteurs car moins cher.

L'acier embouti est meilleur que l'aluminium à certains égards : l'acier conduit mieux les forces magnétiques. Cependant, l'aluminium évacue la chaleur des pièces qui chauffent vite, comme la bobine mobile et la plaque supérieure.

Bornes (Terminals)

Les bornes sont les connecteurs de fils positif et négatif pour un subwoofer, et dépassent généralement du côté extérieur du panier. Bornes à ressort et à anneau sont les plus populaires, mais toutes les bornes, tant qu'elles assurent une bonne connexion solide, feront aussi bien le travail.

Bobine mobile (Voice Coil)

La bobine mobile est l'une des pièces les plus importantes. Elle est composée de trois parties : le support (former), le collet (collar), et l'enroulement (winding).

Support de bobine (Voice Coil Former) : partie qui siége directement sous l'araignée et la maintient en place. Il est collé à la bobine. La qualité de la colle est un facteur important de la qualité de la bobine.

Collet (Voice Coil Collar) : renforce l'espace entre le haut de l'enroulement de la bobine et l'articulation du collet.

Enroulement (Winding) : fil bobiné serré autour du collet. Crée le champ magnétique alterné dans la structure du moteur, et est le courant du champ magnétique de l'aimant vers le cône.

Le calibre du fil utilisé pour l'enroulement détermine la tenue en puissance du subwoofer, et est mostly en cuivre, aluminium, ou CCA (cuivre gainé aluminium).

Il existe des bobines simples (SVC) et doubles (DVC). Beaucoup pensent que les DVC produisent de meilleures basses, mais elles ne sont pas nécessairement meilleures ou pires que les SVC.

Le principal avantage d'une bobine double : elle offre plus d'options de câblage pour connecter à votre ampli. Aucun avantage sonore pour l'un ou l'autre type de bobine.

Plaque supérieure (Top Plate)

Directement sous le dessous du panier et au-dessus de l'aimant, la Plaque supérieure est la première partie du Moteur du Subwoofer. Son rôle : diriger le flux magnétique vers l'entrefer où se trouve la bobine mobile.

Elle travaille avec le T-yoke pour créer le champ magnétique dans l'entrefer entre la bobine mobile. Finalement, le flux réagit avec le champ magnétique alterné de la bobine mobile, et fait bouger la bobine d'avant en arrière dans l'entrefer.

Aimant (Magnet)

L'aimant du subwoofer est une autre partie du moteur et l'une des plus importantes. C'est le cœur du subwoofer, d'où vient toute l'énergie.

Un aimant plus gros ne veut pas dire nécessairement un meilleur subwoofer, mais il joue un grand rôle dans la qualité et le volume que votre sub peut reproduire.

Le matériau de l'aimant joue un grand rôle dans sa qualité, mais comme pour la plupart des choses en audio, il n'y a pas de meilleur matériau absolu.

Les fabricants utilisent différents matériaux selon les tailles et les tons qu'ils veulent reproduire pour l'aimant du moteur.

Néodyme : la plus grande force de champ de tous les matériaux d'aimants. Les subs avec ces aimants auront une bonne réponse en fréquence. Autre avantage : comme ils sont si forts, un aimant plus petit peut reproduire le volume d'aimants plus gros d'autres matériaux. Permet taille et poids réduits – bien si espace limité. Problème : ces aimants sont connus pour se briser plus facilement que d'autres matériaux.

Ferrite : aussi courant, mais plus lourd et maintient sa force magnétique dans le temps mieux que d'autres matériaux. L'atout gagnant pour les subs à aimants ferrite : ils sonnent généralement mieux que les autres matériaux quand on monte le volume.

Alnico : alliage utilisé dans certains subwoofers. Composé d'aluminium, nickel, fer et cobalt. L'Alnico est plus dur que les autres matériaux d'aimants. Problème : il peut perdre son magnétisme plus facilement que les autres matériaux.

Samarium-Cobalt : autre matériau pour aimants de subwoofer. Plus cher, mais combine la force du néodyme et une meilleure protection contre la corrosion des éléments naturels.

T-Yoke (Plaque inférieure / Bottom Plate)

Le T-Yoke est une autre partie du moteur du subwoofer, souvent sous-estimée car il aide à piloter les champs magnétiques vers le transducteur et empêche le subwoofer de surchauffer.

Le T-Yoke est la plaque inférieure de la structure du moteur et une pièce polaire attachée qui s'étend jusqu'au centre de la bobine mobile.

Avec la plaque supérieure, il crée la force opposée à la bobine mobile, qui aide à la faire bouger d'avant en arrière.

La ventilation est permise par l'entrefer dans la pièce polaire et un anneau polaire, l'air circulant d'avant en arrière, aidant à refroidir la bobine mobile. De plus, le T-Yoke agit comme dissipateur thermique en tirant la chaleur loin de la bobine mobile et gardant le moteur du subwoofer plus frais.

Les pièces du subwoofer disséquées

Voilà : l'anatomie d'un subwoofer. De la suspension et du cône qui produisent tout le boom, au moteur qui génère toute l'énergie que le cône peut produire, un subwoofer est un équipement audio délicat mais durable.

Comme mentionné tout au long de l'article, certaines pièces sont considérées comme les plus importantes, mais vraiment elles font toutes leur travail et sont importantes. Sans chaque pièce, la tenue en puissance et la qualité sonore seraient entravées.

Et comme pour tout dans l'industrie audio, il n'y a pas de meilleur matériau unique pour chaque pièce du subwoofer, c'est pourquoi il est important de faire des recherches avant d'investir dans du matériel audio aftermarket.