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Comprendre la directivité

pédago Les spécifications des enceintes - 2e partie
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La directivité d’une enceinte est une caractéristique importante pour définir la taille de la zone d’écoute et donner une idée de l’équilibre tonal en fonction de la position de l’auditeur.

La société LD Systems a décidé d'adosser sa marque aux articles 'sonorisation'. Elle n'intervient aucunement dans la rédaction des articles en question.

L’enjeu réside dans l’impossibilité d’avoir une directivité constante pour toutes les fréquences audibles. En découlent des difficultés pour avoir un niveau et une réponse en fréquence identiques sur tous les points du public.

Une définition & des représentations graphiques

La directivité peut se comprendre comme la réponse en fréquence relative à la place de l’auditeur. On mesure la pression acoustique à plusieurs endroits, en plaçant un micro sur un cercle dont l’enceinte est le centre (en pratique, pour le test, c’est l’enceinte qu’on fait pivoter d’un certain angle pour chaque mesure). On refait ensuite les mesures pour les différentes bandes de fréquences où fonctionne l’enceinte. On obtient alors des diagrammes polaires, où on voit la dispersion du son en fonction de la fréquence, dans le plan horizontal ou vertical. La position à 0° correspond à l’axe central, perpendiculaire au plan du baffle. Le micro devrait être centré sur l’élément le plus directif, à savoir le tweeter (haut-parleur d’aigus) mais à une distance suffisante de l’enceinte pour que les relevés soient significatifs.

Enceintes de Sono : 02 A LT9403 Horizontal Polar Diagram partiel
Une partie (3 sur 9) des diagrammes polaires horizontaux d’une Bose LT9403. Autour du cercle se trouvent les mesures d’angle en degrés. Verticalement, on voit une échelle indiquant l’atténuation du niveau par rapport à l’axe, en dB. [Documentation Bose](#)

Sur un autre type de représentation, le diagramme isobare, on a en abscisses la fréquence, en ordonnées l’angle par rapport à l’axe de l’enceinte. Les zones délimitées par les courbes représentent les différences de pression acoustique par rapport à l’axe central. Enfin, pour une lecture rapide, les constructeurs affichent souvent la directivité sous forme de deux valeurs moyennes : une pour l’angle d’ouverture horizontale, l’autre pour la verticale (par exemple h x v : 90° x 40°). En pratique, évidemment, une directivité constante sur l’ensemble du spectre est difficilement réalisable.

Enceintes de Sono : 02 B kh120 hor directivity 510
Diagramme isobare représentant la directivité horizontale de l’enceinte Neumann KH102A. Les différentes couleurs — légendées en haut — représentent l’atténuation de la pression acoustique, en fonction de l’angle, noté à droite, et de la fréquence, en bas. Plus on monte vers les aigus, plus c’est directif. [Documentation Neumann](#)

 

Contraintes physiques

Les longueurs d’onde des aigus étant beaucoup plus petites que celles des basses (du centimètre à la dizaine de mètres), les enceintes n’arrivent pas à avoir un angle de diffusion identique sur tout le spectre. Selon qu’on se situe dans l’axe ou pas d’une enceinte, on remarque une différence de timbre dans le son qu’elle émet. En s’éloignant de l’axe, les aigus s’atténuent plus rapidement que les basses. Et plus les différences de directivité entre les basses et les aigus sont marquées, plus le son réverbéré par la pièce où est installée l’enceinte sera déséquilibré.

La directivité des enceintes de sono : Fréquences et Longueur d'onde

Il faut que la source (le haut-parleur et son enceinte) soit d’une taille suffisante par rapport aux longueurs d’onde des fréquences qu’elle diffuse, pour garder un contrôle de la directivité. Dans l’extrême bas du spectre, il faudrait des enceintes gigantesques et intransportables pour prétendre contrôler l’angle de diffusion.

Relation entre la fréquence et la longueur d’onde

De nombreux efforts ont été entrepris pour résoudre les problèmes de directivité, notamment dans la conception des haut-parleurs aigus (diaphragme hémisphérique, lentille acoustique, pavillon...) pour lutter contre leur hyperdirectivité naturelle. Pour le bas du spectre, l’idée de coupler acoustiquement plusieurs sources, pour en simuler une seule de dimension beaucoup plus grande, existe déjà depuis longtemps. On voit aussi des installations dites « cardioïdes » dans les basses, où plusieurs enceintes subs sont placées dans des positions bien spécifiques. Le principe est d’annuler la dispersion de l’onde à l’arrière et sur les côtés grâce aux subs additionnels, par un réglage précis de la position, de la polarité, de la phase et du niveau. Ceci permet d’atténuer les réflexions parasites dans une salle, et d’éviter de polluer les micros sur scène, mais ça demande plus de matériel et le temps d’installation est plus long.

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