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Les différents principes de fonctionnement des haut-parleurs - 6e partie

Bien débuter

Le haut-parleur électrostatique

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Après avoir accordé la place qui est due au haut-parleur électrodynamique, nous continuons la description des différentes catégories de transducteurs avec l’équivalent en haut-parleur du micro statique.

Fonctionnement

Le signal passe dans les grilles (qu’on peut considérer comme des électrodes) simultanément, mais en opposition de phase l’une par rapport à l’autre. Le diaphragme, entre les deux, est polarisé : on lui applique une tension continue. Ainsi, quand un courant traverse les grilles/électrodes, les charges électriques de la membrane sont repoussées par une électrode et attirées par l’autre, en fonction du sens du signal. La membrane se déplace alors théoriquement de manière uniforme, proportionnellement à la tension du signal. Ce double mouvement d’attraction-répulsion, qu’on appelle push-pull, permet de meilleures performances qu’avec une seule électrode, qui pourrait néanmoins suffire pour déplacer la membrane (haut-parleur électrostatique simple-effet).

Haut-parleurs : esl Schéma

Caractéristiques

À la différence du haut-parleur à bobine mobile, on note l’absence d’aimants. Mais comme son équivalent, le microphone à condensateur, qui nécessite une alimentation fantôme, on doit appliquer une tension électrique continue sur la membrane du haut-parleur électrostatique. Il a besoin d’une alimentation externe. La tension de polarisation doit être suffisamment élevée (quelques centaines ou milliers de volts) pour que la sensibilité soit bonne, sans atteindre le point où un arc pourrait s’amorcer avec une des grilles et endommager définitivement la membrane et/ou l’ampli.

Quad ESL 57
Quad ESL 57

Le rendement de ces haut-parleurs n’est pas exceptionnel, étant donné le faible débattement possible de la membrane. Une plus grande taille peut compenser la difficulté à avoir du niveau, surtout dans les basses, jusqu’à un certain maximum, où la membrane ne pourrait plus être tendue assez uniformément pour se déplacer de manière identique en tous ses points.

Le diagramme polaire montre une directivité en 8, avec deux lobes en opposition de phase. De plus, il est difficile d’amortir l’onde arrière sans changer les propriétés mécaniques de la membrane ; elle est tellement légère qu’elle serait amortie par l’air emprisonné d’un côté du haut-parleur. En conséquence, leur placement dans une pièce est généralement plus délicat qu’avec les haut-parleurs traditionnels, une bonne distance avec les murs doit être maintenue. Enfin, la taille des panneaux rend les aigus très directifs, limitant d’autant la zone d’écoute confortable. Pour remédier au problème, certaines enceintes large bande ont recours, comme pour les haut-parleurs à bobine mobile, à plusieurs cellules de tailles différentes, selon la bande de fréquences, et donc à un filtrage du signal.

Les qualités qui font que les haut-parleurs électrostatiques sont très appréciés de certains audiophiles résident, entre autres, dans la réponse en fréquence étendue, le respect des transitoires. Ils ont la réputation de restituer les moindres détails avec une grande fidélité et d’être moins sujets (si la construction est bien faite) à la distorsion non linéaire. D’aucuns prétendent que la qualité d’écoute qu’ils procurent est sans égale…

Dans le prochain article, une autre famille de transducteur sera décrite. Nous aborderons le cas des haut-parleurs piezo.

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