Devenir membre
Devenir Membre

ou
Continuer avec Google
Connexion
Se connecter

ou
Se connecter avec Google

La membrane conique d’un haut-parleur électrodynamique à bobine mobile

Le guide des haut-parleurs
Partager cet article

La transduction, autrement dit la transformation d’une forme d’énergie en une autre, rend possible la sonorisation.

Accéder à un autre article de la série...

Il s’agit, pour le haut-parleur, à l’in­verse du micro­phone, de conver­tir l’éner­gie élec­trique en éner­gie acous­tique. L’his­toire de la sono­ri­sa­tion a été le terrain d’ex­pé­ri­men­ta­tion de plusieurs tech­niques de trans­duc­tion, avec plus ou moins de succès. Avant l’ère du haut-parleur à bobine mobile, dans la période de 1876 (brevet par Alexan­der G. Bell du premier trans­duc­teur élec­troa­cous­tique) à 1925, on trou­vait plutôt des écou­teurs avec un pavillon (télé­phone, phono­graphe) que des haut-parleurs à propre­ment parler. En l’ab­sence d’am­pli­fi­ca­tion (la triode ne sera inven­tée qu’en 1906), mettre au point un appa­reil qui permet l’écoute à plusieurs s’avère impos­sible. Certains modèles annoncent déjà le haut-parleur moderne, mais il faut attendre les années 20 et l’in­té­gra­tion de l’am­pli dans l’en­ceinte pour avoir un appa­reil capable de remplir l’es­pace acous­tique d’une pièce.

Histoire et fonc­tion­ne­ment

Radiola104[radiolaguy.com]
Radiola Model 104 équipé du HP de Rice & Kellog (source radio­la­guy.com

En 1925 est mis sur le marché un modèle déve­loppé par les ingé­nieurs Rice et Kellogg (rien à voir avec les céréales). Ce haut-parleur et son enceinte consti­tuent une réelle avan­cée, avec sa bobine mobile, sa membrane conique à radia­tion directe et ses suspen­sions. L’am­pli­fi­ca­teur inté­gré assu­rait un niveau suffi­sant pour exploi­ter le haut-parleur et a sûre­ment contri­bué au succès commer­cial du modèle, en amenant un confort d’uti­li­sa­tion inconnu jusqu’alors. Même si l’enjeu n’était pas d’avoir une réponse parfaite de 20 Hz à 20 kHz (mais quand même de sonner le plus « natu­rel » possible), tous les compo­sants majeurs d’un haut-parleur étaient déjà là et les concep­teurs de l’époque, malgré toutes les évolu­tions dans les maté­riaux, ne seraient pas perdus en face d’un de nos haut-parleurs modernes.

La famille des haut-parleurs à bobine mobile comporte la plus grande variété de tailles et de formes, mais leur cœur est toujours consti­tué d’un fil conduc­teur enroulé sur un support cylin­drique, placé dans le champ magné­tique d’un aimant. L’in­ter­ac­tion des forces magné­tiques de l’ai­mant et de la bobine dans laquelle passe le signal qui sort de l’am­pli, provoque le mouve­ment de la bobine. Celle-ci avance ou recule en fonc­tion des oscil­la­tions du signal (la trans­duc­tion est donc élec­tro-mécano-acous­tique si on veut être précis).

Loudspeaker bass [Svjo CC BY SA 3.0]
1) aimant ; 2) bobine mobile ; 3) suspen­sions ; 4) membrane [auteur : Svjo – licence : CC BY-SA 3.0]

Membrane conique

Un compro­mis entre rigi­dité et légè­reté s’im­pose pour assu­rer un mouve­ment de la membrane le plus uniforme possible. Le diaphragme doit être suffi­sam­ment rigide (et avoir tendance à être lourd) pour se conduire en piston, mais en même temps, se doit d’être suffi­sam­ment léger, pour permettre une bonne repro­duc­tion des tran­si­toires. L’angle du cône appelle, lui aussi, un compro­mis : plus fermé il favo­rise la rigi­dité, au détri­ment d’une direc­ti­vité plus large, plus ouverte, le frac­tion­ne­ment de la membrane (le moment où elle cesse de se compor­ter comme un piston) arrive plus vite, mais la direc­ti­vité s’élar­git.

Les para­mètres ayant une influence sur le résul­tat sont nombreux. Du point de vue de l’uti­li­sa­teur, un des premiers que l’on regarde est le diamètre du haut-parleur, il condi­tionne la bande passante où il aura la meilleure sensi­bi­lité. Sché­ma­tique­ment, les grands diamètres permettent d’avoir plus de niveau dans les basses que les petits, mais ne sont pas assez véloces pour bien repro­duire les aigus.

modes vibratoires

En pratique, une membrane conique cesse de se compor­ter en piston aux fréquences où ses propres modes vibra­toires sont exci­tés. Elle se frac­tionne : la partie de la membrane la plus proche du centre se découple de la partie la plus au bord. Il se crée alors des nœuds de flexion : des réso­nances et autres acci­dents dans la réponse. C’est un argu­ment de plus pour filtrer et avoir diffé­rents diamètres de haut-parleur selon la bande de fréquences que l’on veut repro­duire.

Les recherches sur les maté­riaux des diaphragmes ont conduit à de très nombreuses varia­tions, pour essayer d’at­teindre la meilleure réponse et/ou le meilleur rende­ment possibles : fibre de papier ou végé­tale, métal, kevlar et autres matières synthé­tiques, fibre de carbone, mélanges ou struc­tures compo­sites. Les tech­niques de fabri­ca­tion aussi se sont amélio­rées : ther­mo­for­mage et injec­tion permettent de sculp­ter des nervures rigi­di­fiant la membrane et de créer des assem­blages sophis­tiqués en sand­wich ou en nid d’abeille. Paral­lè­le­ment, la préci­sion des outils rendant possible la modé­li­sa­tion en amont, et le contrôle des défauts en aval, est toujours plus grande.

Dans le prochain article, nous conti­nue­rons la descrip­tion des compo­sants d’un haut-parleur à bobine mobile, à savoir : les suspen­sions et le circuit magné­tique.

Article suivant dans la série :
La suspension et l’aimant d’un haut-parleur →

Vous souhaitez réagir à cet article ?

Se connecter
Devenir membre
cookies
Nous utilisons les cookies !

Oui, Audiofanzine utilise des cookies. Et comme la dernière chose que nous voudrions serait de perturber votre alimentation avec des choses trop grasses ou trop sucrées, sachez que ces derniers sont fait maison avec des produits frais, bio, équitables et dans des justes proportions nutritives.
Ce que cela veut dire, c’est que les infos que nous y stockons ne visent qu’à simplifier votre usage du site comme à améliorer votre expérience sur nos pages et vous afficher des publicités personnalisées (en savoir plus).

Nous tenons à préciser qu’Audiofanzine n’a pas attendu qu’une loi nous y oblige pour respecter la vie privée de nos membres et visiteurs. Les cookies que nous utilisons ont en commun leur unique objectif qui est d’améliorer votre expérience utilisateur.

Tous nos cookies
Cookies non soumis à consentement
Il s'agit de cookies qui garantissent le bon fonctionnement du site Audiofanzine. Le site Web ne peut pas fonctionner correctement sans ces cookies. Exemples : cookies vous permettant de rester connecté de page en page ou de personnaliser votre utilisation du site (mode sombre ou filtres).
Google Analytics
Nous utilisons Google Analytics afin de mieux comprendre l’utilisation que nos visiteurs font de notre site pour tenter de l’améliorer.
Publicités
Ces informations nous permettent de vous afficher des publicités qui vous concernent grâce auxquelles Audiofanzine est financé. En décochant cette case vous aurez toujours des publicités mais elles risquent d’être moins intéressantes :) Nous utilisons Google Ad Manager pour diffuser une partie des publicités, des mécanismes intégrés à notre CMS pour le reste. Nous sommes susceptibles d’afficher des publicités provenant de notre propre plateforme, de Google Advertising Products ou encore de la régie Adform.

Nous tenons à préciser qu’Audiofanzine n’a pas attendu qu’une loi nous y oblige pour respecter la vie privée de nos membres et visiteurs. Les cookies que nous utilisons ont en commun leur unique objectif qui est d’améliorer votre expérience utilisateur.

Tous nos cookies
Cookies non soumis à consentement

Il s’agit de cookies qui garantissent le bon fonctionnement du site Audiofanzine. Le site Web ne peut pas fonctionner correctement sans ces cookies. Exemples : cookies vous permettant de rester connecté de page en page ou de personnaliser votre utilisation du site (mode sombre ou filtres).

Google Analytics

Nous utilisons Google Analytics afin de mieux comprendre l’utilisation que nos visiteurs font de notre site pour tenter de l’améliorer. Lorsque ce paramètre est activé, aucune information personnelle n’est envoyé à Google et les adresses IP sont anonymisées.

Publicités

Ces informations nous permettent de vous afficher des publicités qui vous concernent grâce auxquelles Audiofanzine est financé. En décochant cette case vous aurez toujours des publicités mais elles risquent d’être moins intéressantes :) Nous utilisons Google Ad Manager pour diffuser une partie des publicités, des mécanismes intégrés à notre CMS pour le reste. Nous sommes susceptibles d’afficher des publicités provenant de notre propre plateforme, de Google Advertising Products ou encore de la régie Adform.


Vous pouvez trouver plus de détails sur la proctection des données dans la politique de confidentialité.
Vous trouverez également des informations sur la manière dont Google utilise les données à caractère personnel en suivant ce lien.