Orateurs sont un élément de la vie quotidienne qui passe souvent inaperçu précisément parce qu'ils sont avec nous depuis de nombreuses années, mais vous êtes-vous déjà demandé Comment ils travaillent ? Et comment le PC gérer le signal audio que nous entendons à travers les haut-parleurs? Dans cet article, nous allons tout vous dire.
La technologie des haut-parleurs est la pierre angulaire de l'industrie audio, elle dessert tout, du système audio de votre voiture aux minuscules écouteurs Bluetooth que vous utilisez pour écouter de la musique. Bien que la plupart des gens ne connaissent pas les tenants et les aboutissants de leur conception, savoir comment ils fonctionnent réellement peut faire la différence entre l'achat du bon ou du mauvais système de haut-parleurs, et est également extrêmement précieux lorsque vous essayez de réparer un haut-parleur qui ne fonctionne pas.
Comment fonctionnent les haut-parleurs PC?
Les principes fondamentaux de la technologie des haut-parleurs n'ont pas changé au cours des 100 dernières années, tout comme le connecteur TRSS habituel (connu sous le nom de jack). Le haut-parleur dynamique de 1924 d'Edward Kellogg et Chester Rice est toujours la technologie la plus largement utilisée aujourd'hui, bien qu'il y ait évidemment eu des progrès technologiques et de qualité depuis lors.
Le principe fondamental de la technologie des haut-parleurs PC est le transfert d'énergie d'un état à un autre; Pour être plus précis, transformez les ondes électriques que le PC envoie aux haut-parleurs (et cela peut être extrapolé à tout autre appareil de reproduction audio) en ondes de pression sonore dans l'air afin que vos oreilles puissent les détecter.
Le mécanisme utilisé pour y parvenir est assez simple: il y a un cône dans le haut-parleur qui vibre, poussant et tirant l'air pour créer les ondes sonores. La conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique se produit grâce à une combinaison de bobines électromagnétiques et d'un aimant attaché au cône; Cette bobine déplace le cône du haut-parleur d'avant en arrière lorsque son champ électromagnétique change avec le courant électrique qui le traverse.
Cependant, les haut-parleurs nécessitent beaucoup plus de puissance pour pousser et tirer l'air afin de produire du son que les électrons se déplaçant à travers le fil de signal. Par conséquent, les haut-parleurs ont besoin d'un amplificateur pour conduire le signal électrique envoyé par le PC à faible puissance à un état de puissance plus élevée pour piloter les haut-parleurs. Les amplificateurs à semi-conducteurs modernes augmentent le courant pour produire suffisamment de watts de puissance, tandis que les anciens amplificateurs à tube fonctionnent directement à des tensions élevées.
Les haut-parleurs de faible puissance et domestiques incluent toujours un amplificateur intégré, assurant ainsi un transfert de puissance optimal vers le haut-parleur. Cependant, les haut-parleurs hi-fi plus puissants nécessitent souvent un amplificateur externe, ce qui nécessite une attention particulière à la puissance de sortie et à l'adaptation de l'impédance des haut-parleurs pour garantir le bon fonctionnement de la configuration.
Tweeters et subwoofers
De toute évidence, tous les haut-parleurs ne sonnent pas de la même manière. Un facteur important dans le son d'un haut-parleur dépend de la taille des bobines: si vous vous demandez pourquoi un petit casque intra-auriculaire ou le Amazon Echo les haut-parleurs intelligents sonnent «peu» et manquent de punch, c'est parce qu'ils ont un minuscule haut-parleur qu'il ne peut pas couvrir les grandes longueurs d'onde, nécessaires pour les basses fréquences, ou qu'il n'a pas de puissance dans son amplificateur pour les reproduire sans distorsion.
Il y a une raison pour laquelle la taille du haut-parleur affecte la fréquence des sons qu'il est capable de produire. Les enceintes plus petites se déplacent facilement et rapidement sans nécessiter trop de puissance, ce qui les rend idéales pour les hautes fréquences; Les cônes plus grands peuvent déplacer plus d'air et s'étaler pour couvrir de plus grandes longueurs d'onde de fréquences plus basses, ce qui génère des sons graves à faible distorsion. Cependant, cela les rend plus gros et plus lourds, et ils mettent plus de temps à se déplacer complètement, ils nécessitent donc plus de puissance. C'est pourquoi les subwoofers sont toujours gros, lourds et pleins de puissance.
Dans les configurations d'enceintes les plus acceptables, vous trouverez une combinaison de tailles de cônes combinées à des circuits d'égalisation croisée pour filtrer le signal. Ainsi, vous pouvez voir de grands cônes pour des basses puissantes connues sous le nom de woofers à petits tweeters pour les détails haute fréquence. Les plus grandes installations de cinéma maison et de hi-fi comprennent également souvent un haut-parleur basse fréquence encore plus grand appelé subwoofer.
Il n'y a pas de corrélation exacte entre la taille et la qualité de fréquences spécifiques. Par exemple, les tweeters sont disponibles dans une grande variété de types, des cônes traditionnels aux cristaux piézoélectriques, en passant par les cônes à ruban et les types de diaphragme électrostatique.
Le fonctionnement interne des enceintes
Ce n'est pas seulement la taille du cône qui affecte le son des haut-parleurs, mais tous ses composants internes peuvent faire une différence notable dans le son, y compris même le type de matériaux et la forme de la table d'harmonie puisque le son est absorbé et réfléchi du corps du haut-parleur. La conception du radiateur passif et du port contribue également à la réponse en fréquence globale.
Chaque haut-parleur est construit avec les composants suivants:
- Diaphragme ou cône: comme dans notre corps, c'est la partie responsable de la vibration et du déplacement de l'air. Ce terme est utilisé de manière interchangeable comme cône. Les diaphragmes de tweeter peuvent être fabriqués à partir d'un ruban fin, bien que le plastique polypropylène soit le matériau le plus courant. D'autres matériaux incluent la fibre de verre, la fibre de carbone, l'aluminium et le plastique PET, qui affectent le poids et le mouvement du cône.
- Bordures : maintient le diaphragme en place tout en lui permettant de vibrer. Les matériaux les plus courants sont le caoutchouc (caoutchouc) et la mousse.
- bobine : une bobine de fil connectée à l'arrière du diaphragme. La bobine mobile réagit au champ magnétique produit entre elle et l'aimant lorsque le courant envoyé par le PC le traverse. Cela fournit la force qui déplace le cône et produit le son. Les bobines peuvent pendre au-dessus ou au-dessous du matériau magnétique, ce qui présente des avantages et des inconvénients pour la masse de la bobine, la sensibilité et la linéarité du mouvement. Les bobines suspendues ont tendance à être réservées aux haut-parleurs haut de gamme.
- Aimant - Cet aimant permanent se trouve derrière le cône du haut-parleur et interagit avec le champ magnétique changeant pour déplacer le haut-parleur. Différentes tailles et matériaux d'aimants modifient légèrement les qualités tonales, et les matériaux courants comprennent le néodyme, la ferrite, l'alnic ou le samarium cobalt.
- Boîte a sons - Un boîtier, généralement en métal ou en bois, qui contient tous les composants de haut-parleur énumérés ci-dessus.
- Spider : il est placé entre le diaphragme et la boîte de résonance, en veillant à ce qu'ils ne se touchent pas.
Bien que le concept de base de la conception des haut-parleurs soit essentiellement le même dans la grande majorité des produits audio, il existe de nombreuses variations dans ces composants internes. Le but du produit, le coût et les choix de matériaux ont beaucoup à voir avec le son des haut-parleurs.
