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Le haut-parleur électrostatique

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

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.

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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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Le transformateur et le panneau acoustique
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