La Technique
Parmi le matériel proposés en sono on trouve beaucoup d'articles de qualité exécrable. Au niveau des ampli comme au niveau des enceintes on trouve d'énormes différences de qualité sur des produits extérieurement identiques à des modèles VRAIMENT professionnels.
Paramètres techniques importants d'une enceinte sono:
*PUISSANCE D'UNE ENCEINTE SONO:
Elle s'exprime en watts , cependant il y a
différentes façon de la mesurer, seule la puissance RMS ou puissance
EFFICASSE est à retenir. Les puissances dites PROG , MAX , CRETE ,
MUSICAL sont des puissances utilisées le plus souvent pour gonfler
artificiellement les puissances et fournir ainsi un argument de
vente pour éblouir les plus novices dans le domaine. Il est vrai
qu'une enceinte pourra supporter des puissances supérieures à sa
puissance rms mais dans certaines conditions: durée, fréquence,..
cependant cela correspond à des conditions extrêmes , souvent
dangereuses pour la plupart des haut parleurs...
De plus la puissance donnée pour une enceinte multivoies (gravre &
aigues par exemple) est une puissance correspondant à un signal
essayant une répartition spectrale normale ; en effet la voie
d'aigue (tweeters) supportera beaucoup moins de puissance que celle
de grave (boomeer) .Un signal normal peut avoir 60% de grave , 30%
de médium et 10% d'aigue ; par exemple une enceinte de 100w rms 3
voies ne pourra pas supporter 100w rien que dans l'aigue.
*PUISSANCE D'UN HP DE GRAVE(BOOMER) EN SONO:
En développant davantage cette notion de puissance il est a retenir
que la puissance maximale qu'un HP peut admettre dépend de 2
facteurs ; l'un est thermique : en travaillant la bobine du HP va
s'échauffer , au delà d'une certaine température le HP va se
détériorer ; le deuxième facteur est mécanique : la puissance , la
fréquence du signal et la conception de la caisse détermine
l'élongation de l'équipage mobile (bobine + membrane) , à partir
d'une certaine valeur d'élongation maximale (xmax) le HP est en
saturation mécanique.Si l'on dépasse largement les puissances
préconisées on peut alors détruire le HP mécaniquement (déchirement
de membrane , rupture de la suspension , rupture du spider
(suspension au niveau de la bobine)...) .
Le refroidissement d'un boomer sono est assuré par le mouvement de
l'équipage mobile ; en effet tout les hp sono sont percés au centre
de la partie magnétique (aimant) permettant à la bobine de se
ventiller elle même.
Comme nous le voyons grace à l'utilisation du logiciel LSPCAD plus
la fréquence à reproduire est basse plus l'élongation de la partie
mobile est importante et donc plus la puissance admissible descent
.Le graphique suivant montre l'élongation pour le HP BEYMA 15G450/N
à 300Watts (dans une caisse de 110l en bass reflex) , ce HP a un
XMAX de 6.5mm c'est à dire que l'élongation maximale de l'équipage
mobile est de +/- 6.5mm soit une élongation totale maximale de 6.5x2
soit 13mm.
Le trait rouge indique le maximum mécanique du HP , quoi qu'il
arrive le hp ne pourra pas dépasser cette limite car elle correspond
à l'élongation maximum lorsque les suspensions sont tendues au max
(=saturation mécanique).Le graphique simule quand à lui l'élongation
quil serait nescessaire d'avoir et on voit que le hp ne peut pas
suivre à toutes les fréquences à cette puissance (ici 300w).
On voit que la zone située entre ~45Hz et ~65Hz sature le hp
mécaniquement on aura un peu d'écrêtage cependant comme on ne
dépasse pas beaucoup le maximum il n'y a pas de danger pour le hp.On
voit d'autre par que plus on descent en fréquence plus on dépasse le
maximum: en dessous de ~33Hz (trait bleu) le HP est saturé , ensuite
plus on descent en fréquence plus on fait forcer le hp ; à 20Hz il
n'est pas garanti que les suspensions du hp résistent...
D'un point de vue thermique les choses sont plus difficiles à
montrer car lorsqu'un hp travaille il doit reproduire plein de
fréquences différentes et comme nous venons de le voir ce sont les
graves qui font bouger l'équipage mobile donc ce sont les graves qui
favorisent le refroidissement du hp , de ce fait un HP donné par
exemple pour 300w ne pourra pas forcement supporter 300W rien que
dans le médium (2KHz par exemple) car à 2KHz l'équipage mobile bouge
peu (même à 300w) et donc le HP est mal refroidi donc dans ce cas le
HP même s'il ne sature pas pourra être détérioré par surchauffe...
Après avoir compris tout cela vous comprendrez que la puissance est
une notion relative , la puissance rms maximale donnée par les
constructeurs sérieux correspond un signal de bruit blanc comprenant
toutes les fréquences contenues dans la bande passante données que
le hp doit être capable de tenir sur une durée infinie...
De même les dimensions de la caisse et des events vont aussi jouer
un role important dans la tenue en puissance . Pour faire des
estimations précises il faut aussi connaitre l'impédance réelle du
HP suivant la fréquence qui est aussi un paramètre lié aux
dimensions de la caisse et qui varit beaucoup. (On est rarement à la
valeur nominal de 8ohms) mais ceci est expliqué en détail dans ma
rubrique consacrée à l'utilisation de LSPCAD.
*RENDEMENT:
Le rendement d'une enceinte ou d'un haut
parleur est un paramètre primordial souvent négligé , c'est le
niveau acoustique présent à 1 mètre lorsque l'on fourni 1 watt rms
d'un signal comportant toutes les fréquences contenues dans la bande
passante de l'enceinte appelé signal de bruit rose. Une bonne
enceinte présentera un rendement d'au moins 99dB/1w/1m pour une
enceinte de 8 ohms (1 boomer) et 99dB/2w/1m = 102dB/2.83volt/1m sous
4 ohms (2 boomers). (2.83v=1w/8ohms=2w/4ohms) Le rendement d'une
enceinte hi fi est +-89dB/1w/1m donc 10 dB de moins qu'une enceinte
sono normale, ce qui signifie qu'il faut 10 watts dans une enceinte
hi-fi pour avoir le même niveau sonore qu'avec 1 watt dans une
enceinte sono.
Cependant cette valeur n'est qu'une moyenne souvent pondérée (tenant
compte de la courbe de réponse de l'oreille humaine) et assez
approximative car en effet le rendement n'est pas le même suivant
les fréquences . Les constructeurs sérieux fourniront une courbe de
réponse indiquant le rendement exacte suivant la fréquence.
Une enceinte sono aura une bande passante peut être mois importante
dans les extrêmes basses et plus d'intermodulation qu'une bonne
enceinte hi-fi mais aura une pêche bien supérieure et une tenue en
puissance incomparable .
*BANDE PASSANTE:
C ' est la plage de fréquence que l'enceinte pourra reproduire sans trop d'aténuation (+-3dB) , une enceinte sono correcte aura une bande passante de 50 à 18000Hz à +-3dB ( 35Hz à 20000Hz avec une atténuation aux extrémités de +- 20dB).
Histoire de décibels : une echelle mathématique logarythmique ...
Rappel sur les décibels :
Il s'agit d'une échelle logarythmique utilisée dans la mesure des
pressions acoustiques ou dans la mesure de signaux électriques.
Plus précisement on se sert de cette échelle pour comparer ces
données entre elles ou par rapport à une référence. Lorsque que l'on
se sert de cette échelle pour mesurer
un gain en puissance (G) on se servira de
la puissance d'entrée (Pe)
comme référence pour en déterminer le
gain (G) par rapport à
la puissance de sortie (Ps)
et l'on parlera alors d'un gain (G)
en db entre ces 2 valeurs .
Calculs :
Un gain en puissance
(mesuré en décibels) (G)=
10log(Ps/Pe)
avec Ps/Pe
le facteur d'amplification . Par exemple si on multipli par 10 la
puissance en passant de 10w à 100w on a 10log(Ps=100/Pe=10) =
10log10 = 10 x 1 = 10dB ce qui signifie que lorsque l'on multiplie
par 10 la puissance on a un gain en puissance de 10dB.
En acoustique la référence c'est le 0dBa ('a' comme acoustique)
correspondant à la pression sonore en dessous de laquelle une
oreille humaine n'est plus capable de déceller le moindre
son.(120dBa étant le seuil de douleur généralement admis )
Les dBa et les dB représente la même unité c'est juste la référence
qui est fixée pour les dBa à une pression sonore définie (en
millibar mais je n'est pas la valeur exacte) alors que lorsque que
l'on parle de dB en électronique c'est toujours en 2 signaux (Ps et
Pe par exemple) dont l'un est pris comme référence.
En electronique un gain en puissance G = 10 log (Ps/Pe) comme on l'a
vu et un gain en intensité ou un gain en tension se calcule suivant
la relation suivante : Gv(gain en tension) = 20log(Us/Ue) avec
Us:tension de sortie et Ue:tension d'entrée et donc Gi(gain en
intensité) = 20log(Is/Ie) avec Is:Intensité en sortie et
Ie:Intensité de sortie.Les signaux Pe , Ue ,Ie caractérisent le
signal d'entrée et Ps , Us , Is le signal de sortie
