Tout comprendre sur les caissons de basses : technologies

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Le haut-parleur

Un haut-parleur est composé d'une bobine de cuivre mobile, logée dans l'entrefer d'un puissant aimant, laquelle se déplace au gré du courant électrique que lui envoie l'amplificateur et des contraintes du champ magnétique généré dans l'entrefer par l'aimant. La bobine mobile entraîne avec elle la membrane du haut-parleur qui déplace et fait entrer l'air en vibration pour générer des sons. La bobine mobile est fixée au noyau de la membrane du haut-parleur (le cône visible), cette dernière étant maintenue par un double système de suspension. La première suspension entoure le cône. De type demi-rouleau, elle est fixée au châssis du haut-parleur qu'on appelle le saladier. La seconde suspension est située derrière la membrane et se comporte comme un matelas : c'est le spider, également fixé au saladier.

Le haut-parleur de grave

Sa bobine est de forte section afin d'accepter une grande quantité de courant électrique. Implicitement, la bobine mobile alourdit la membrane, laquelle est par nature épaisse afin d'imprimer à l'air une forte inertie pour le faire vibrer aux fréquences les plus basses. Certains haut-parleurs sont même équipés de masses additionnelles, fixées au dos du cache noyau de la membrane, afin de la faire résonner à une fréquence très basse. C'est principalement le cas des haut-parleurs passifs.

L'aimant

Appelé communément "moteur", l'aimant a pour fonction la maîtrise des mouvements de la bobine mobile dans son entrefer. C'est son champ magnétique qui fait office de garde-fou et empêche la bobine de réaliser des excursions excessives et d'endommager le reste de l'équipage mobile (spider, membrane, suspension). Actuellement, l'alliage aux propriétés magnétiques les plus performantes est le néodyme. Son rendement est excellent et son magnétisme particulièrement durable.

La bobine mobile

Il s'agit d'une succession de spires de fil de cuivre, enroulées autour d'un noyau. L'électricité envoyée par l'amplificateur fait se mouvoir la bobine dans le champ magnétique généré naturellement par l'aimant. Les caractéristiques physiques de la bobine déterminent en grande partie la tenue en puissance du haut-parleur (exprimée en W).

L'entrefer

Il s'agit du cylindre de métal intégré à l'aimant dans lequel est concentré le champ magnétique. C'est le terrain de jeu dans lequel doit impérativement rester la bobine mobile, sous peine de provoquer une distorsion insupportable du signal sonore et d’endommager le haut-parleur.

Le spider et la suspension

Cette suspension à plis multiples doit son nom à sa ressemblance avec une toile d'araignée (spider en anglais). Située autour du noyau du haut-parleur et fixée au saladier, elle en amortit considérablement les mouvements. Son action est prolongée par la suspension en couronne de la membrane.

La membrane

Ses vibrations nous font de l'effet. C'est la partie du haut-parleur que nous connaissons le mieux, tant elle est souvent apparente. Elle se présente le plus souvent sous la forme d’un cône, voire d’un dôme ou d’un ruban pour certains haut-parleurs de médium ou d’aigu spécifiques. Le matériau choisi pour sa fabrication dépend de l'usage du haut-parleur. Dans le cas du caisson de graves, les dérivés du pétrole sont plébiscités, combinés à des matériaux rigides tels que le carbone ou la céramique afin de rigidifier la membrane et éviter les déformations synonymes de distorsion.

Le filtre actif

Intégré à l'amplificateur du caisson, ce filtre électronique atténue fortement les fréquences médium et aigu, afin de ne pas perturber le fonctionnement des autres enceintes. On parle dans ce cas de filtre passe-bas, dont la fréquence de coupure est variable et déterminée par l’utilisateur qui peut la choisir en actionnant un potentiomètre au dos du caisson. Certains caissons disposent d'un filtre passe-haut, également appelé filtre subsonique, lequel atténue les fréquences inférieures à 20 Hz afin de ne pas endommager le haut-parleur.

La charge

Pour fonctionner, tout haut-parleur a besoin d'être chargé par un volume d'air emprisonné dans une enceinte. Le haut-parleur de grave ne déroge pas à cette règle. Le volume d'air du caisson de basses dépend des paramètres mécaniques du haut-parleur. Ce volume d'air peut être enfermé ou accordé, c’est-à-dire ouvert sur l'extérieur par le biais d'un résonateur qui prend le relais du haut-parleur à sa fréquence de résonance. Ce résonateur peut être un évent ou un haut-parleur passif.

Le haut-parleur passif

De plus en plus en vogue, il fonctionne à la fois comme un résonateur (évent) et comme un volume d'air virtuel, ce qui permet de concevoir des caissons très compacts. Le haut-parleur passif est dépourvu d'aimant ainsi que de bobine et résonne à une fréquence bien précise, prenant le relais du haut-parleur actif.


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