Comment bien choisir ses enceintes : l'encombrement, un élément clé

Est-il possible d'obtenir un niveau sonore très élevé, avec des graves profonds et puissants, avec une enceinte de 5 cm de côté ? Non ! Malgré des améliorations techniques réelles, les lois de la physique sont immuables. Pour fabriquer du son, il faut déplacer de l'air... et beaucoup dans le cas des fréquences graves. C'est pour cela que les haut-parleurs de grave ont un diamètre plus grand. Hélas, plus le diamètre est grand, plus la membrane est lourde et plus il lui est difficile de produire des aigus de qualité.

Suivant le nombreux de haut-parleurs, le filtrage et les technologies employées, une enceinte peut couvrir le spectre sonore audible sur 1, 2, 3 ou 4 voies. Chacune dispose d'un ou de plusieurs haut-parleurs dédiés. Les enceintes avec une seule voie sont devenues rares et très chères (PhyHP, Supravox, Lowther, Fostex, Be...) car elles sont construites autour d'un haut-parleur très coûteux à réaliser et à mettre au point. Malgré tous ces efforts, elles pêchent dans les extrémités du spectre (infra-grave et extrême aigu).

Les enceintes deux voies représentent la configuration la plus répandue. Elles offrent un agencement pratique, combinant un haut-parleur médium/grave à un tweeter pour les aigus. Il est possible de renforcer la présence dans le grave en doublant le haut-parleur médium/grave sans créer de voie supplémentaire. Le filtrage en 2 voies est assez simple à mettre au point et demande peu de composants. Il est donc possible de trouver d'excellentes enceintes 2 voies à des tarifs abordables. 

La fréquence de coupure est très importante dans ce type d'enceinte 2 voies. Située dans la zone médium où l'oreille est très sensible, elle influe sur le rendu. Placée bas (vers 800 Hz), elle favorise une bonne homogénéité des timbres, car toutes les harmoniques sont produites par le même haut-parleur, ce qui assure une meilleure mise en phase, essentielle pour la spatialisation en stéréo. Placée plus haut (2000 Hz), les impacts des percussions sont restitués avec les premières harmoniques par un haut-parleur plus grand. Cela favorise la sensation physique d'impact.

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Dans les enceintes 3 voies, les fréquences médiums sont confiées à un haut-parleur spécifique. Là encore, les fréquences de coupure peuvent tout changer: on peut laisser au médium l'essentiel du signal et n'utiliser les deux voies supplémentaires que pour linéariser les extrémités du spectre. L'enceinte Focal Aria 936 fonctionne ainsi. Il s'agit d'une Focal Aria 926 avec un haut-parleur de grave supplémentaire. Certaines enceintes utilisent encore plus de voies (jusqu'à 5 voies)... Cependant, la complexité incroyable du filtre passif est le principal obstacle aux enceintes dotées de nombreuses voies. Ce sont plus des démonstrations de savoir-faire technologique, parfois peu convaincantes quand on les compare avec ce qui se fait de mieux en 2 ou 3 voies.

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Quel impact de l'encombrement sur la réponse en fréquence ? 

Il est couramment admis que l'oreille perçoit les fréquences entre 20 Hz et 20 kHz. Cette réponse date de la mise au point des premières normes haute-fidélité. On cherche depuis à imposer cette plage comme étant idéale, mais celle-ci dépend en réalité des conditions d'écoute. En effet, le corps humain perçoit les infra-sons à partir de 5 Hz et les graves à fort niveau à partir de 30 Hz environ. Les notes les plus graves en musique se situent (à part pour quelques grandes orgues) autour de 40 Hz. De plus, la perception des graves est un phénomène complexe qui dépasse l'oreille seule et - surtout - qui fait entrer en considération la pièce d'écoute. Une pièce trop petite ne pouvant rendre perceptibles ces basses fréquences. Il faut surtout retenir qu'il vaut mieux avoir un vrai 40 Hz avec du niveau qu'un 25 Hz anémique (à -10 dB).

Comment choisir le bon encombrement ? 

Oublions un bref instant les exigences de votre conjoint et analysons honnêtement le cahier des charges pour définir le niveau d'encombrement acceptable. La première chose à définir est le niveau sonore que vous souhaitez, en régime continu et en crête. Pour avoir un ordre d'idée, c'est déjà fort à 90 dB (décibels), un fortissimo est à 105 dB. C'est à ce niveau que sont limitées les sonorisations de discothèques. Il est donc inutile de chercher à produire un niveau encore plus élevé, d'autant plus qu'il deviendrait difficile d'obtenir une reproduction sans distorsion. Dans une petite pièce, c'est-à-dire moins de 12 m2, inutile de compter percevoir en dessous de 35 Hz, les fréquences inférieures n'étant audibles que... de la pièce d'à côté ! À l'opposé, pour les très grandes pièces, à partir de 40 m2, il va falloir tenir compte de l'atténuation avec la distance.

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La réponse dans le bas du spectre est déterminante pour l'encombrement. Il est beaucoup plus facile de faire de bonnes petites enceintes quand on fait l'impasse sur les octaves les plus graves. Ce manque n'est pas trop gênant si l'enceinte est bien équilibrée. On peut toujours le compenser ensuite par l'ajout d'un caisson de basses.

Attention, il y a cependant des limites aux possibilités d'un caisson de graves. Utilisé en mono, il doit travailler à des fréquences auxquelles la directivité devient imperceptible. On considère qu'on ne parvient plus à le situer la source en dessous de 120 Hz. Nos expériences personnelles situent plutôt cette fréquence vers 80 Hz (avec une coupure à 24 dB/octave). Mais cette non-directivité ne veut pas dire qu'il est possible de placer le caisson n'importe où dans la pièce. Il est préférable de le placer entre les enceintes frontales : cela fait un drôle d'effet quand les harmoniques graves viennent de votre dos et les attaques de devant. Un caisson peut donc très utilement renforcer les enceintes sur les premières octaves audibles. Il faut quand même que ces enceintes soient performantes au moins jusqu'à 100 Hz. Avec de toutes petites enceintes satellites qui descendent péniblement à 200 Hz, l'idéal est d'utiliser un caisson de basses par enceinte, car la directivité refait surface. 

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Définir ses besoins en puissance acoustique

Il est fréquent que l'on surestime l'importance de la puissance des enceintes ou de l'amplificateur. En réalité, la puissance "suffisante" est principalement déterminée par le rendement de l'enceinte. De plus, il est tout à fait possible de coupler un amplificateur avec une puissance significativement supérieure ou inférieure à celle de l'enceinte. L'important est de n'utiliser aucun des composants au-delà de ses limites. L'idéal est de toujours utiliser les éléments de la chaîne entre 10 % et 25 % de la puissance disponible. Pour mieux comprendre, lisez le guide sur la puissance et le rendement des enceintes.

Le calcul de la puissance effective doit principalement tenir compte du rendement des enceintes et de la dimension de la pièce. Dans les espaces de petite à moyenne taille, on peut se baser sur le rendement à 1 mètre pour estimer le niveau sonore. Ce rendement fournit une indication approximative du volume que l'on peut atteindre avec 2 ou 5 enceintes dans un environnement semi-réverbérant, ce qui est typique d'un espace d'écoute standard. Pour les pièces de très grande taille, il convient de prévoir une atténuation du niveau sonore d'environ 6 dB dans des conditions similaires. Il est important de noter que ces calculs sont approximatifs et peuvent varier selon plusieurs facteurs, tels que l'ameublement, la présence de tapis, les fenêtres et d'autres caractéristiques de la pièce qui influencent l'acoustique.

Pour faire plus simple, la quasi-totalité des enceintes du marché a un rendement normal situé entre 89 et 92 dB, et une puissance admissible moyenne (entre 50 et 100 W). C'est très suffisant pour une écoute domestique dans une pièce lambda. Pour les grandes pièces les enceintes à haut-rendement comme les Klipsch feront rapidement la différence, surtout si on souhaite écouter à fort volume.

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