Bang for Your Buck : Technologies d'enceintes audio auto réduisant la distorsion
Nous avons récemment expliqué la différence entre enceintes bonnes et excellentes. En résumé : enceintes excellentes = meilleure tenue en puissance, potentiel de sortie supérieur, clarté nettement améliorée grâce à une distorsion réduite. Dans ce « Bang for Your Buck », nous examinons deux technologies d'enceintes auto qui réduisent la distorsion. Une véritable plongée dans le fonctionnement des enceintes.
Courant et champs magnétiques
Selon la loi de Lenz, un courant traversant un conducteur crée un champ magnétique autour. Inversement, déplacer un conducteur dans un champ magnétique y induit un courant.
Le schéma montre un conducteur (gris) traversé par un courant. Les lignes vertes indiquent la direction du champ magnétique.
Dans une enceinte, le bobinage mobile (fil enroulé sur un support) reçoit le courant de l'ampli et crée un champ magnétique. Cette propriété fait avancer/reculer le cône. Quand la polarité du champ du bobinage correspond à celle de l'aimant fixe, les champs se repoussent : le cône avance. Polarité inversée = attraction = cône recule.
Malheureusement, avec le courant alternatif, le comportement des champs magnétiques joue contre vous. Quand la polarité s'inverse, elle doit lutter contre le champ qu'elle a créé. Imaginez des billes roulant au sol : il faut de l'énergie pour changer leur direction. Cette opposition au changement de courant s'appelle l'inductance. L'inertie électrique résiste à l'établissement d'un nouveau champ de polarité opposée.
Gérer l'inductance du bobinage mobile
L'inductance dépend de plusieurs facteurs : section du fil, géométrie, nombre de couches, proximité du bobinage avec la plaque supérieure et la pièce polaire.
Comment l'inductance crée-t-elle de la distorsion ? Sur le schéma, le bobinage (rouge) au repos est centré sur la plaque supérieure (verte). Quand le cône descend, plus de bobinage se trouve près de l'aimant (bleu) et de la pièce polaire (rose). Inversement, quand le cône sort, moins de bobinage est près de la pièce polaire. Dans un design classique, ces variations de proximité modifient l'inductance. Quand l'inductance diminue, l'opposition aux hautes fréquences baisse = performance aiguë accrue. Des performances qui changent selon la position du cône = distorsion.
L'anneau de court-circuit (shorting ring) en aluminium
L'image montre l'inductance selon la position du bobinage. La courbe rouge = enceinte classique. La courbe bleue = enceinte avec anneau de court-circuit en aluminium au bas du T-yoke. Sans anneau, l'inductance varie fortement selon la position du cône.
Le graphique compare la réponse en fréquence : sans anneau (rouge) vs avec anneau (bleu). L'anneau améliore dramatiquement la performance aiguë. Un capuchon en cuivre sur le T-yoke améliore encore la linéarité.
Pour d'excellentes enceintes, cherchez des capuchons réducteurs d'inductance sur tous les haut-parleurs (caissons, médiums, tweeters), et sur les gros haut-parleurs (caissons, médiums) où l'espace le permet dans le moteur, un anneau de court-circuit.
Comparer les valeurs d'inductance
Si le design ne révèle pas la gestion de l'inductance, les specs donnent un indice. Un woofer 16,5 cm sans capuchon ni anneau : 0,7 à 1,1 mH. Avec ces technologies : 0,1 à 0,2 mH. Toute chose égale par ailleurs, l'inductance plus faible = meilleur aigu, moins de distorsion.
Non-linéarités de la suspension
La suspension (spider/amortisseur) maintient le bobinage centré latéralement dans l'entrefer et ramène le cône au repos signal coupé.
Choisir la raideur (compliance) idéale pour une masse de cône et une fréquence de résonance données est un des plus grands exercices d'équilibre en conception d'enceinte. Spider trop raide = résonance trop haute pour l'application visée, rendement réduit.
Divers matériaux, tailles, géométries existent. Certains spiders sont linéaires, d'autres progressifs. Important : vu les variations de hauteur de bobinage et de design de panier, certains spiders ont une lèvre de fixation décalée = « spider cupped ». Cette coupelle/spacer permet au spider de se fixer sur le support de bobinage au-dessus du bobinage, puis au châssis, maintenant le bobinage centré verticalement dans l'entrefer magnétique.
Le graphique montre la compliance de suspension de deux enceintes 16,5 cm selon la position du cône. Courbe rouge = spider cupped. À 6,5 mm de rentrée, la suspension est 25 % plus raide qu'à 6,5 mm de sortie. Courbe bleue = spider plat. Compliance globale différente, mais comportement avant/arrière quasi identique.
Que chercher dans un spider ?
Idéalement, le spider doit exercer la même force avant/arrière depuis la position de repos, sans variation selon le sens de déplacement. Imaginez la distorsion d'une enceinte jouant une sinusoïde où le cône ne recule pas autant qu'il avance pour un même courant. Évitez donc les enceintes à spider cupped.
Écouter différentes technologies d'enceintes en personne
Chez votre revendeur mobile enhancement local, comparez deux enceintes aux prix très éloignés sur le même extrait musical. Volume soutenu, placez-vous en travers de la pièce. Alternez jusqu'à percevoir les différences.
Ajoutez une troisième option, prix et caractéristiques intermédiaires. Même comparaison avec cette nouvelle venue et les enceintes chères. Après écoute, demandez à voir un échantillon de chaque et tentez de corréler les caractéristiques de design évoquées avec leur performance. Meilleure façon d'auditionner ET d'apprendre ce qui rend une technologie d'enceinte supérieure à une autre.