Paramètres des haut-parleurs. Comment déterminer les paramètres des enceintes ? Merim Tilya - Petite détermination des paramètres des woofers

Malgré la croyance très répandue selon laquelle la qualité d'un système d'enceintes est affectée par littéralement chacun de ses éléments : la source sonore, le récepteur, l'amplificateur et même les fils et câbles d'enceintes eux-mêmes, le son est toujours produit uniquement par les haut-parleurs. Le type le plus courant de ces haut-parleurs sont les haut-parleurs dynamiques, qui produisent des ondes sonores en déplaçant une tête électromagnétique, ce qui fait vibrer la membrane conique. Ces appareils - haut-parleurs - sont situés dans des haut-parleurs à large bande ou basse fréquence, une attention particulière doit donc être accordée à leur qualité lors de l'assemblage du système de haut-parleurs.

Bien entendu, pour la plupart des utilisateurs, les chiffres secs ne sont pas aussi importants que les impressions personnelles, les sensations d'écoute d'un modèle d'enceinte particulier. Même les professionnels qui savent choisir divers équipements sonores utilisent leur propre audition. Mais néanmoins, avant de commencer l'écoute et le choix final des enceintes pour votre système d'enceintes, vous devez affiner la gamme la plus large d'appareils, pour lesquels vous devez étudier attentivement tous les paramètres les plus importants qui caractérisent les enceintes de tout type. Que faut-il savoir sur les enceintes lorsque l’on se rend dans un magasin de matériel audio ?

Principales caractéristiques des enceintes

Lors du développement d'un nouveau modèle d'enceinte, les ingénieurs s'efforcent de remplir trois conditions aussi efficacement que possible :

• créer la réponse amplitude-fréquence la plus uniforme des haut-parleurs ;
• cohérence des paramètres des haut-parleurs dynamiques et des amplificateurs de son ;
• formation d'un large modèle directionnel d'ondes sonores.

Des erreurs de conception dans la sélection des filtres - séparation incorrecte des fréquences, simplement un mauvais placement des pièces à l'intérieur du boîtier, ainsi qu'un choix incorrect du matériau et d'autres caractéristiques du boîtier - entraînent des baisses dans la réponse amplitude-fréquence des basses fréquences. haut-parleurs de fréquence et le bass reflex. Parfois, des défauts dans la gamme émise apparaissent même sur les haut-parleurs et les tweeters de moyenne fréquence, ce qui est totalement inacceptable, car leur reproduction de fréquences de résonance entraînera l'apparition constante de distorsions et de sons parasites lors du fonctionnement des haut-parleurs.

Pour éviter tout problème, lors du choix des enceintes, vous devez faire attention aux caractéristiques suivantes :

• La puissance nominale, ou de fonctionnement, est un indicateur de la puissance du signal fourni au haut-parleur, qui garantit la reproduction sonore la plus pure.
• La puissance maximale est un indicateur de puissance auquel le volume sonore le plus élevé est atteint, mais l'absence de distorsion des ondes sonores n'est plus garantie.
• L'impédance nominale est la résistance de fonctionnement des haut-parleurs, mesurée à une fréquence sonore de 1 kHz - en règle générale, ce paramètre est compris entre 4 et 8 Ohms. Il est important de considérer que pour garantir un fonctionnement sûr des enceintes, la résistance totale de toutes les enceintes du système doit être égale ou inférieure à la résistance de la source sonore. Vous devez faire attention à ce paramètre presque en premier lieu, surtout si les haut-parleurs sont achetés séparément de la source sonore et ne font pas partie d'un système de haut-parleurs unique - par exemple, centre de musique ou un cinéma maison.
• Sensibilité. Il représente la pression acoustique exercée sur le tympan à une distance de 1 m pour une puissance sonore de 1 W. Mesuré en décibels. Affecte directement le volume ainsi que la puissance et en dépend directement. Ainsi, si la sensibilité est réduite de seulement 3 décibels, pour conserver le même volume d’ondes sonores, il faudra doubler la puissance des émetteurs.
• La réponse amplitude-fréquence est un graphique représentant la dépendance de la pression acoustique en décibels sur la fréquence du signal en hertz. Pour obtenir un son parfaitement clair, ce graphique doit être une droite parallèle à l’axe horizontal. Tout affaissement du graphique se traduit par des distorsions plus ou moins importantes du son produit par les émetteurs dynamiques.
• Gamme de fréquences. La différence entre les fréquences maximales et minimales que le haut-parleur est capable de reproduire en utilisant tous les émetteurs dynamiques utilisés. La portée peut être entièrement réalisée par un haut-parleur large bande ou divisée entre deux ou trois émetteurs. Dans ce cas, les ultra-basses fréquences vont au subwoofer et les ultra-hautes fréquences vont au tweeter. La qualité des fréquences reproduites dépend directement du diamètre des enceintes et des matériaux utilisés dans leur construction.

La qualité sonore dépend avant tout de ces paramètres purement physiques, ce sont donc les informations sur ces indicateurs qu'il vous faut connaître en premier. Bien entendu, pour l’essentiel, tout cela ne s’applique qu’aux enceintes de première classe dans la gamme de prix moyenne à élevée. Lors de l'achat d'enceintes simples, notamment portables, rien d'autre que la puissance n'a beaucoup de sens et, en règle générale, n'est même pas indiqué par les fabricants dans les spécifications d'un modèle particulier.

À quoi d’autre devez-vous faire attention lors de l’achat d’enceintes ?

Caractéristiques générales

Des paramètres plus généraux des enceintes vous aideront à comprendre si ces appareils seront pratiques à utiliser.

Type de système

Il existe des systèmes de haut-parleurs analogiques et numériques, stéréo et multicanaux. La première caractéristique peut être déterminée par le type de câbles et de connecteurs utilisés pour connecter les éléments du système :

• les systèmes analogiques de basse catégorie sont connectés à l'aide de connecteurs standard d'un diamètre de 3,5 mm (minijack) ou de deux câbles d'enceintes avec bornes (rouge et noir - un pour chaque canal) ;
• diffuser audio numérique effectué via des câbles connectés à des connecteurs S/PDIF, HDMI et similaires.

Quant au nombre de canaux dans lesquels le flux d'informations sonores est divisé par une carte son, alors tout est encore plus simple. Ce paramètre est déterminé par le nombre de colonnes. Cette quantité peut varier considérablement et les types de dispositifs acoustiques suivants peuvent être combinés :

• avant - sortie des canaux principaux qui créent la majeure partie du contenu sonore, numéro - 2, peut être appelé une paire stéréo, formant un système de haut-parleurs 2.0 ;
• côté (satellites) – complète le fond sonore global ;
• ceux arrière - créent un effet surround, montrant la distance par rapport aux sources sonores et aidant l'oreille à imaginer grossièrement leur emplacement dans l'espace ;
• central - donne de la plénitude au son, est souvent utilisé pour distribuer des chaînes - dans ce cas, seule cette enceinte est connectée à carte son source sonore, et également à l'aide de cette colonne, le système de haut-parleurs est contrôlé ;
• Le subwoofer est un grand haut-parleur spécial qui remplit le son de fréquences ultra-basses à la limite de l'audibilité.

En conséquence, le nombre de canaux peut varier de 2 - dans les systèmes avec deux enceintes avant à 7,1 - dans les systèmes complets avec tous les canaux, y compris les satellites et un subwoofer.

Nombre d'intervenants

Un haut-parleur peut être équipé de plus d'un émetteur dynamique, car une telle conception ne permet pas de révéler pleinement toute la gamme des fréquences sonores. Il peut y avoir 1, 2, 3 et, dans certains cas, même plus d'enceintes dans un même boîtier.

• basse fréquence - responsable de la reproduction de la région ultra-basse du spectre sonore - c'est le seul haut-parleur trouvé dans le subwoofer, il est souvent très grand ;
• moyenne fréquence – émet le spectre principal des sons ;
• haute fréquence (twitter) – reproduit les sons les plus aigus, entre 2 et 20 kHz.

Il peut y avoir un ou deux haut-parleurs de n’importe quel type ; Généralement, un haut-parleur supplémentaire est utilisé pour augmenter la puissance sonore. Si le spectre complet des fréquences se trouve sur un seul haut-parleur, un tel haut-parleur est alors appelé haut débit.

Matériaux de fabrication

La qualité sonore est très indirectement, mais toujours influencée par les matériaux à partir desquels sont fabriqués tous les éléments de l'enceinte.

La première influence est bien entendu la qualité de la membrane diffusante. Il peut être constitué de plastique fin ou de papier ordinaire, soit tout matériau pouvant vibrer sous l'action d'une bobine en mouvement. Les modèles d'enceintes coûteux peuvent utiliser du titane.

Les caractéristiques du boîtier ne sont pas moins importantes. Il doit bien absorber et diriger les ondes sonores. Pour ce faire, il faut utiliser soit du plastique de haute qualité, soit du bois de densité moyenne - panneaux de particules, contreplaqué ou panneaux de fibres -. De plus, l’intérieur des murs du logement doit être recouvert d’un matériau insonorisant. Il est souhaitable d'avoir un bass reflex dans la conception.

Grâce à la connaissance de tous les facteurs qui influencent la qualité du son produit par les enceintes, chacun pourra choisir le système d’enceintes de la meilleure qualité pour sa maison. Mais l’essentiel, comme déjà dit, est de se fier à son audition, qui ne trompera jamais.

Tout d’abord, mettons les points sur les i et comprenons la terminologie.

Haut-parleur électrodynamique, haut-parleur dynamique, haut-parleur, tête dynamique à rayonnement direct sont différents noms pour le même appareil qui sert à convertir les vibrations électriques de la fréquence sonore en vibrations de l'air, qui sont perçues par nous comme du son.

Vous avez vu plus d'une fois des haut-parleurs sonores ou, en d'autres termes, des têtes dynamiques à rayonnement direct. Ils sont activement utilisés dans électronique grand public. C'est le haut-parleur qui convertit le signal électrique à la sortie de l'amplificateur audio en son audible.

Il convient de noter que l'efficacité (efficience) du haut-parleur est très faible et s'élève à environ 2 à 3 %. Ceci, bien sûr, est un énorme inconvénient, mais jusqu'à présent, rien de mieux n'a été inventé. Il convient toutefois de noter qu'en plus du haut-parleur électrodynamique, il existe d'autres dispositifs permettant de convertir les vibrations électriques de la fréquence sonore en vibrations acoustiques. Il s'agit par exemple de haut-parleurs de type électrostatique, piézoélectrique, électromagnétique, mais les haut-parleurs de type électrodynamique sont largement utilisés et utilisés en électronique.

Comment fonctionne l'enceinte ?

Pour comprendre le fonctionnement d'un haut-parleur électrodynamique, regardons la figure.

Le haut-parleur est constitué d'un système magnétique - il est situé à l'arrière. Il comprend un anneau aimant. Il est composé d'alliages magnétiques spéciaux ou de céramiques magnétiques. Les céramiques magnétiques sont des poudres spécialement pressées et « frittées » qui contiennent des substances ferromagnétiques – des ferrites. Le système magnétique comprend également de l'acier brides et un cylindre en acier appelé cœur. Les brides, le noyau et l'aimant annulaire forment le circuit magnétique.

Il existe un espace entre le noyau et la bride en acier dans lequel un champ magnétique se forme. La bobine est placée dans l’espace qui est très petit. La bobine est un cadre cylindrique rigide sur lequel est enroulé un fin fil de cuivre. Cette bobine est aussi appelée bobine acoustique. Le cadre de la bobine acoustique est connecté à diffuseur- il « pousse » alors l'air, créant une compression et une raréfaction de l'air ambiant – les ondes acoustiques.

Le diffuseur peut être fabriqué à partir de différents matériaux, mais le plus souvent, il est fabriqué à partir de pâte à papier compressée ou coulée. Les technologies ne s'arrêtent pas et, en utilisation, vous pouvez trouver des diffuseurs en plastique, en papier avec un revêtement métallisé et d'autres matériaux.

Pour éviter que la bobine mobile ne touche les parois du noyau et la bride de l'aimant permanent, elle est installée exactement au milieu de l'entrefer magnétique à l'aide de rondelle de centrage. La rondelle de centrage est ondulée. C'est grâce à cela que la bobine mobile peut se déplacer librement dans l'interstice sans toucher les parois du noyau.

Le diffuseur est monté sur un corps métallique – panier. Les bords du diffuseur sont ondulés, ce qui lui permet d'osciller librement. Les bords ondulés du diffuseur forment ce qu'on appelle suspension supérieure, UN suspension inférieure- Il s'agit d'une rondelle de centrage.

Les fils fins de la bobine mobile sont sortis vers l'extérieur du diffuseur et fixés avec des rivets. Et à l'intérieur du diffuseur, un fil de cuivre toronné est fixé aux rivets. Ensuite, ces conducteurs multipolaires sont soudés aux pétales, qui sont montés sur une plaque isolée du corps métallique. Grâce aux pétales de contact, auxquels sont soudés les fils multiconducteurs de la bobine mobile, le haut-parleur est connecté au circuit.

Comment fonctionne l'enceinte ?

Si vous faites passer un courant électrique alternatif à travers la bobine mobile d'un haut-parleur, le champ magnétique de la bobine interagira avec le champ magnétique constant du système magnétique du haut-parleur. Cela entraînera la bobine mobile soit tirée dans l'espace dans un sens du courant dans la bobine, soit poussée hors de celui-ci dans l'autre. Les vibrations mécaniques de la bobine mobile sont transmises au diffuseur, qui commence à osciller au rythme de la fréquence du courant alternatif, créant des ondes acoustiques.

Désignation des enceintes sur le schéma.

Le symbole graphique du haut-parleur est le suivant.

Des lettres sont écrites à côté de la désignation B ou B.A. , puis le numéro de série de l'enceinte dans diagramme schématique(1, 2, 3, etc.). L'image conventionnelle du haut-parleur dans le diagramme traduit très précisément la conception réelle du haut-parleur électrodynamique.

Paramètres de base du haut-parleur audio.

Les principaux paramètres du haut-parleur auxquels vous devez prêter attention :

Mais en plus de la résistance active, la bobine mobile possède également une réactance. La réactance est formée parce que la bobine mobile est, en fait, un inducteur ordinaire et que son inductance produit une résistance. courant alternatif. La réactance dépend de la fréquence du courant alternatif.

L'actif et la réactance de la bobine mobile forment l'impédance totale de la bobine mobile. Il est désigné par la lettre Z(soi-disant, impédance). Il s'avère que la résistance active de la bobine ne change pas, mais la réactance change en fonction de la fréquence du courant. Pour mettre de l'ordre, la réactance de la bobine acoustique du haut-parleur est mesurée à une fréquence fixe de 1000 Hz et la résistance active de la bobine s'ajoute à cette valeur.

Le résultat est un paramètre appelé résistance électrique nominale (ou totale) de la bobine mobile. Pour la plupart des têtes dynamiques, cette valeur est de 2, 4, 6, 8 ohms. Des haut-parleurs d'une impédance de 16 ohms sont également disponibles. En règle générale, cette valeur est indiquée sur le boîtier des enceintes importées, par exemple comme ceci : 8Ω ou 8 ohms.

Il convient de noter que la résistance totale de la bobine est supérieure de 10 à 20 % à celle de la résistance active. Par conséquent, cela peut être déterminé assez simplement. Il vous suffit de mesurer la résistance active de la bobine mobile avec un ohmmètre et d'augmenter la valeur obtenue de 10 à 20 %. Dans la plupart des cas, seules les résistances purement actives peuvent être prises en compte.

La résistance électrique nominale de la bobine acoustique est l'une des paramètres importants, car il doit être pris en compte lors de l'adaptation de l'amplificateur et de la charge (haut-parleur).

Gamme de fréquences est la gamme de fréquences sonores qu’un haut-parleur peut reproduire. Mesuré en Hertz (Hz). Rappelons que l'oreille humaine perçoit des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 kHz. Et c'est juste une très bonne oreille :).

Aucun haut-parleur ne peut reproduire avec précision toute la gamme de fréquences audibles. La qualité de la reproduction sonore sera toujours différente de celle requise.

Par conséquent, la gamme audible des fréquences sonores était classiquement divisée en 3 parties : les basses fréquences ( LF), moyenne fréquence ( milieu de gamme) et haute fréquence ( HF). Ainsi, par exemple, les woofers reproduisent mieux les basses fréquences - les basses et les hautes fréquences - les « grincements » et les « sonneries » - c'est pourquoi ils sont appelés tweeters. Il existe également des haut-parleurs large bande. Ils reproduisent la quasi-totalité de la plage audio, mais leur qualité de lecture est moyenne. Nous gagnons dans un domaine - nous couvrons toute la gamme de fréquences, nous perdons dans un autre - en qualité. Par conséquent, des haut-parleurs à large bande sont intégrés aux radios, téléviseurs et autres appareils, où parfois un son de haute qualité n'est pas requis, mais seule une transmission claire de la voix et de la parole est nécessaire.



Pour une restitution sonore de haute qualité, les haut-parleurs graves, médiums et tweeter sont réunis dans un seul boîtier et équipés de filtres de fréquence. Ce sont des systèmes de haut-parleurs. Étant donné que chaque haut-parleur ne reproduit qu'une partie de la gamme sonore, le travail total de tous les haut-parleurs augmente considérablement la qualité sonore.

Généralement, les woofers sont conçus pour reproduire des fréquences de 25 Hz à 5 000 Hz. Les woofers ont généralement un cône de grand diamètre et un système magnétique massif.

Les haut-parleurs médium sont conçus pour reproduire une gamme de fréquences allant de 200 Hz à 7 000 Hz. Leurs dimensions sont légèrement inférieures à celles des woofers (selon la puissance).

Les tweeters reproduisent parfaitement les fréquences de 2 000 Hz à 20 000 Hz et plus, jusqu'à 25 kHz. Le diamètre du diffuseur de ces haut-parleurs est généralement petit, bien que le système magnétique puisse être assez grand.

Puissance nominale (W) - il s'agit de la puissance électrique du courant audiofréquence qui peut être fournie au haut-parleur sans menace de dommage ou de dommage. Mesuré en watts ( W) et les milliwatts ( mW). Rappelons que 1 W = 1000 mW. Vous pouvez en savoir plus sur la notation abrégée des valeurs numériques.

La quantité de puissance qu'un haut-parleur particulier est conçu pour gérer peut être indiquée sur son boîtier. Par exemple, comme ceci - 1W(1 W).



Cela signifie qu'un tel haut-parleur peut être facilement utilisé avec un amplificateur dont la puissance de sortie ne dépasse pas 0,5 à 1 W. Bien entendu, il vaut mieux choisir une enceinte avec une certaine réserve de puissance. La photo montre également que la résistance électrique nominale est indiquée - 4Ω(4 ohms).

Si vous appliquez plus de puissance au haut-parleur que ce pour quoi il est conçu, il fonctionnera en surcharge, commencera à « siffler », déformera le son et tombera bientôt en panne.

Rappelons que l'efficacité de l'enceinte est d'environ 2 à 3 %. Cela signifie que si une puissance électrique de 10 W est fournie au haut-parleur, celui-ci ne convertira que 0,2 à 0,3 W en ondes sonores. Un peu, non ? Mais l'oreille humaine est très sophistiquée et est capable d'entendre un son si l'émetteur reproduit une puissance acoustique d'environ 1 à 3 mW à une distance de plusieurs mètres. Dans ce cas, une puissance électrique de 50 à 100 mW doit être fournie à l'émetteur - dans ce cas, au haut-parleur. Par conséquent, tout n'est pas si mauvais et pour un son confortable dans une petite pièce, il suffit de fournir 1 à 3 W de puissance électrique au haut-parleur.

Ce ne sont là que trois paramètres de base du haut-parleur. En plus d'eux, il existe également le niveau de sensibilité, la fréquence de résonance, la réponse amplitude-fréquence (AFC), le facteur de qualité, etc.

Considérons la conception et les caractéristiques d'un haut-parleur dynamique typique (haut-parleur). Les dimensions extérieures sont généralement de 5 à 30 cm en termes de diamètre du diffuseur, le poids correspond aux dimensions.

Diffuseur– cette chose produit du son. Le matériau du diffuseur est le plus souvent du papier pressé (cellulose) imprégné pour les modèles de biens de consommation. L'essentiel est que le diffuseur ne se déforme pas pendant le fonctionnement. Pour les modèles destinés à être utilisés dans les voitures, les mousses plastiques sont souvent utilisées car le matériau n'est pas hygroscopique et présente une rigidité suffisante. Pour les modèles coûteux, le choix du matériau du diffuseur est plus large et est déterminé principalement par la « raideur » du développeur. Fabriquer des diffuseurs en aluminium est devenu à la mode et des matériaux combinés (sandwich) sont souvent utilisés.

Système magnétique– crée un champ magnétique dans lequel la bobine se déplace. Évidemment, plus ce champ est fort, plus le haut-parleur « crie » fort, c'est pourquoi les concepteurs s'efforcent d'utiliser des matériaux magnétiques très efficaces. En cas de chocs, de démontage indépendant du système magnétique ou de température élevée, les caractéristiques peuvent se détériorer de manière irréversible. Parfois, le système magnétique est blindé sur le dessus (par exemple, pour les haut-parleurs intégrés aux téléviseurs et aux moniteurs). Auparavant, il existait des conceptions dans lesquelles, pour améliorer le champ magnétique, une bobine supplémentaire était enroulée sur le système magnétique, alimentée par une source auxiliaire.

Kern– transmet un champ magnétique à l’intérieur de la bobine, mais ne doit pas être magnétisée elle-même, elle est donc constituée d’un matériau magnétique doux.

Cadre de bobine- le « support » de la bobine est constitué d'un matériau fin et durable qui ne protège pas le champ magnétique et a un poids minimal. Dans les anciens modèles, il y a exclusivement du carton électrique, dans les nouveaux, il y a de l'aluminium.

Bobine mobile– la puissance développée par l'amplificateur lui est fournie. Résistance de bobine active (DC) :
à partir de 2 Ohms(pour les haut-parleurs de voiture) ;
4 - 6 - 8 ohms(Le plus commun);
16 - 32 ohms(à des fins économiques ou spéciales).

La bobine est le plus souvent enroulée en deux couches avec un fil ordinaire recouvert d'un vernis isolant, mais dans les conceptions particulièrement puissantes, le fil peut également avoir une section rectangulaire - pour augmenter le remplissage efficace de l'espace. La bobine est collée au cadre. Si le collage est de mauvaise qualité, ou si l'enceinte est surchargée, certaines bobines peuvent « pendre » à l'intérieur et créer des effets sonores qui n'appartiennent pas à la catégorie d'une reproduction sonore de haute qualité. Au siècle dernier, les radioamateurs rembobinaient indépendamment les bobines acoustiques, d'autant plus que la conception de nombreux haut-parleurs le permettait.

Rondelle de centrage– le but ressort clairement du nom. L'essentiel est de ne pas gêner le mouvement de la bobine mobile, et d'être respirant, sinon un volume fermé se formera à l'intérieur du système magnétique où se trouve la bobine. Mais nous nous souviendrons de ses méfaits plus tard lorsque nous examinerons la conception acoustique des enceintes. Le matériau de la machine à laver ressemble à de la gaze imbibée - pour les biens de consommation et tout le reste - pour les articles exclusifs.

En raison d'une humidité élevée ou d'autres mauvaises influences, l'alignement peut être perturbé ; le défaut ne peut être éliminé sans démonter l'enceinte. Vous pouvez vérifier l’alignement en appuyant doucement sur le diffuseur et en écoutant les sons à l’intérieur – il ne devrait pas y en avoir !

Bornes de bobine- réalisé avec un fil spécial « guirlande » composé de fils fins mélangés de cuivre et de soie. Les câbles ne doivent pas gêner le mouvement du diffuseur. En raison de mouvements constants, ils ont tendance à se briser près des plages de contact, où ils sont soudés aux bornes de la bobine acoustique. Une bonne alternative est le fil MGTF sans isolation. Des cordons trop longs peuvent frotter contre le diffuseur et créer des sons intéressants, donnant une saveur unique au son de votre acoustique, mais non appréciée par les autres auditeurs.

Écart– l’espace entre le système magnétique et le noyau, là où se déplace la bobine mobile. Plus l'écart est petit, plus l'inductance est élevée et plus l'efficacité du haut-parleur est élevée.

Des tentatives répétées ont été faites pour augmenter l'inductance sans augmenter l'entrefer en y introduisant du fluide magnétique. Mais cela a entraîné une augmentation de la résistance au mouvement du diffuseur et une augmentation de la limite inférieure des fréquences reproduites. Si des débris pénètrent dans l'espace, cela peut provoquer une distorsion du son, c'est pourquoi l'espace est généralement fermé avec un capuchon (non illustré sur l'image). Dans le même temps, le capuchon améliore la reproduction des hautes fréquences sonores.

Cadre- c'est aussi un cadre, c'est aussi un support diffuseur. Dans des modèles bon marché - en plastique, dans des biens de consommation - à partir de feuilles estampées, dans des modèles plus chers - en moulage alliages d'aluminium. Il y a généralement des « fenêtres » dans le cadre pour permettre à l’air de circuler librement, mais cela n’est pas nécessaire dans les tweeters. Le cadre doit être très rigide, ne pas résonner, être pratique lors de l'installation du haut-parleur dans le boîtier et plaire aux yeux de l'heureux propriétaire de l'appareil.

Nous parlerons des caractéristiques qui affectent directement le son dans le prochain article.

Nous avons examiné les problèmes généraux liés à la conception des enceintes, nous allons maintenant examiner certaines conceptions exotiques.

La forme du diffuseur du haut-parleur est un cercle régulier, élément le plus avancé technologiquement.

Les formes elliptiques servent uniquement à réduire les dimensions et ne présentent aucun avantage. Et les Japonais ont même réussi à en fabriquer un carré, qui s'intègre très bien dans un corps rectangulaire. Le matériau du diffuseur est la coupe la plus fine de bouleau, vieillie dans du saké*****. Les vrais gourmets apprécieront certainement cet appareil.

La NASA (qui se trouve aux USA) pour tester les atterrisseurs Gemini a construit un haut-parleur de plus d'un mètre de diamètre avec un ENTRAÎNEMENT MÉCANIQUE. Il a ensuite été offert à une discothèque d'Atlanta. Le son de ce monstre secoua profondément au sens littéral du terme.

Pour les haut-parleurs haute fréquence (tweeters), le diffuseur en tant que concept est pratiquement absent ; le son est restitué par une calotte sphérique collée à la bobine. Pour réduire le poids, le capuchon est en soie, parfois en béryllium, et un revêtement en céramique, voire en diamant, est appliqué afin d'obtenir un son transparent, semblable à celui d'un diamant.

Les émetteurs sonores ÉLECTROSTATIQUES sont produits en édition très limitée, que l'on ne peut plus appeler haut-parleurs. Dans ceux-ci, le rôle de diffuseur est joué par un film mince avec une feuille pulvérisée, et tout cela est placé dans un condensateur géant, polarisé avec une tension de 1000 Volts. Cette conception ne nécessite pas de conception acoustique particulière et sonne parfaitement à des fréquences supérieures à 100 Hz.

Dans notre pays, des émetteurs ISODYNAMIQUES ont été produits - également des films avec des conducteurs pulvérisés, mais le tout est situé entre deux aimants multipolaires. Un émetteur idéal de fréquences supérieures à 5 kHz.

Les émetteurs piézocéramiques et les haut-parleurs exotiques sont courants (voir boombox avec émetteurs à deux ou trois voies). Mon chat n'a jamais entendu un seul émetteur piézo prétendant avoir une reproduction sonore Hi-Fi. Tous peuvent être classés comme Hi-Hi.

Et l'émetteur le plus exotique est l'ionophone. Cela a été démontré lors de l'exposition de toute l'Union sur la créativité des radioamateurs quelque part dans les années 50 du siècle dernier. Le flux d’ions de l’air était modulé par la fréquence sonore. La qualité sonore est au-delà des éloges. Inconvénients : grandes dimensions et ionisation de l'air nocive. Il semble que des pays étrangers tentent parfois de relancer de tels émetteurs, mais ils ne entreront pas en production - les haut-parleurs ordinaires sont beaucoup plus simples et moins chers, et des oreilles entraînées sont nécessaires pour détecter la différence de son. Un article spécial est prévu sur une série d'exercices qui développent les oreilles.

Pouvoir

Par le mot pouvoir dans le langage courant, beaucoup entendent « pouvoir », « force ». Il est donc tout à fait naturel que les acheteurs associent la puissance au volume : « Plus il y a de puissance, plus les haut-parleurs sonneront de manière meilleure et plus forte. » Pourtant, cette croyance populaire est complètement fausse ! Il n’est pas toujours vrai qu’une enceinte d’une puissance de 100 W jouera plus fort ou mieux qu’une enceinte d’une puissance de « seulement » 50 W. La valeur de puissance ne parle pas plutôt de volume, mais de fiabilité mécanique de l'acoustique. Le même 50 ou 100 W n'est pas du tout un volume sonore, publié par la chronique. Les têtes dynamiques elles-mêmes ont un faible rendement et ne convertissent que 2 à 3 % de la puissance du signal électrique qui leur est fourni en vibrations sonores (heureusement, le volume du son produit est tout à fait suffisant pour créer du son). La valeur indiquée par le fabricant dans le passeport de l'enceinte ou du système dans son ensemble indique uniquement que lorsqu'un signal de la puissance spécifiée est fourni, la tête dynamique ou le système d'enceintes ne tombera pas en panne (en raison d'un échauffement critique et d'un court-circuit entre spires de le fil, « morsure » du cadre de la bobine, rupture du diffuseur, endommagement des suspensions flexibles du système, etc.).

Ainsi, la puissance du système de haut-parleurs est paramètre technique, dont la valeur n'est pas directement liée à l'intensité sonore de l'acoustique, bien qu'elle en dépende quelque peu. Les valeurs de puissance nominale des têtes dynamiques, du chemin de l'amplificateur et du système de haut-parleurs peuvent être différentes. Ils sont plutôt indiqués pour l'orientation et l'appariement optimal entre les composants. Par exemple, un amplificateur de puissance nettement inférieure ou nettement supérieure peut endommager le haut-parleur dans les positions maximales du contrôle du volume sur les deux amplificateurs : sur le premier - en raison du niveau de distorsion élevé, sur le second - en raison du fonctionnement anormal de le haut-parleur.

La puissance peut être mesurée de différentes manières et dans différentes conditions de test. Il existe des normes généralement acceptées pour ces mesures. Examinons de plus près certains d'entre eux, le plus souvent utilisés dans les caractéristiques des produits des entreprises occidentales :

RMS (Puissance sinusoïdale maximale nominale— régler la puissance sinusoïdale maximale). La puissance est mesurée en appliquant une onde sinusoïdale de 1 000 Hz jusqu'à ce qu'un certain niveau de distorsion harmonique soit atteint. Habituellement, dans le passeport produit, il est écrit comme ceci : 15 W (RMS). Cette valeur indique que le système de haut-parleurs, lorsqu'il est alimenté par un signal de 15 W, peut fonctionner longtemps sans dommages mécaniques aux têtes dynamiques. Pour l'acoustique multimédia, des valeurs de puissance en W (RMS) plus élevées par rapport aux enceintes Hi-Fi sont obtenues grâce à des mesures à très forte distorsion harmonique, souvent jusqu'à 10 %. Avec une telle distorsion, il est presque impossible d'écouter le son en raison de fortes respirations sifflantes et harmoniques dans la tête dynamique et le corps du haut-parleur.

PMPO(Puissance musicale maximale de sortie de puissance musicale). Dans ce cas, la puissance est mesurée en appliquant une onde sinusoïdale à court terme d'une durée inférieure à 1 seconde et une fréquence inférieure à 250 Hz (généralement 100 Hz). Dans ce cas, le niveau des distorsions non linéaires n'est pas pris en compte. Par exemple, la puissance du haut-parleur est de 500 W (PMPO). Ce fait suggère que le système de haut-parleurs, après avoir diffusé un signal basse fréquence à court terme, n'a subi aucun dommage mécanique sur les têtes dynamiques. Les unités de puissance en watts (PMPO) sont communément appelées « watts chinois » en raison du fait que les valeurs de puissance utilisant cette technique de mesure atteignent des milliers de watts ! Imaginez : les haut-parleurs actifs d'un ordinateur consomment 10 VA d'énergie électrique provenant du secteur et développent en même temps une puissance musicale maximale de 1 500 W (PMPO).

Outre les normes occidentales, il existe également des normes soviétiques pour différents types de pouvoir. Ils sont réglementés par GOST 16122-87 et GOST 23262-88, qui sont toujours en vigueur aujourd'hui. Ces normes définissent des concepts tels que la puissance nominale, le bruit maximum, la puissance sinusoïdale maximale, la puissance maximale à long terme et la puissance maximale à court terme. Certains d'entre eux sont indiqués dans le passeport des équipements soviétiques (et post-soviétiques). Naturellement, ces normes ne sont pas utilisées dans la pratique mondiale, nous ne nous y attarderons donc pas.

Nous tirons des conclusions : la plus importante en pratique est la valeur de puissance indiquée en W (RMS) pour des valeurs de distorsion harmonique (THD) de 1 % ou moins. Cependant, la comparaison des produits, même selon cet indicateur, est très approximative et peut n'avoir rien à voir avec la réalité, car le volume sonore est caractérisé par le niveau de pression acoustique. C'est pourquoi contenu informatif de l’indicateur « puissance du système d’enceintes » zéro.

Sensibilité

Sensibilité un des paramètres indiqués par le fabricant dans le cahier des charges systèmes de haut-parleurs. La valeur caractérise l'intensité de la pression acoustique développée par le haut-parleur à une distance de 1 mètre lorsqu'un signal est fourni avec une fréquence de 1000 Hz et une puissance de 1 W. La sensibilité est mesurée en décibels (dB) par rapport au seuil auditif (le niveau de pression acoustique nul est de 2*10^-5 Pa). Parfois, la désignation utilisée est le niveau de sensibilité caractéristique (SPL, Sound Pressure Level). Dans ce cas, par souci de concision, dans la colonne des unités de mesure, dB/W*m ou dB/W^1/2*m est indiqué. Il est important de comprendre que la sensibilité n’est pas un coefficient de proportionnalité linéaire entre le niveau de pression acoustique, la puissance du signal et la distance à la source. De nombreuses entreprises indiquent les caractéristiques de sensibilité des moteurs dynamiques mesurées dans des conditions non standard.

La sensibilité est une caractéristique plus importante lors de la conception de vos propres systèmes d’enceintes. Si vous ne comprenez pas bien ce que signifie ce paramètre, alors lors du choix de l'acoustique multimédia pour un PC, vous ne pouvez pas accorder une attention particulière à la sensibilité (heureusement, elle n'est pas souvent indiquée).

fréquence de réponse

Réponse amplitude-fréquence (fréquence de réponse) dans le cas général est un graphique montrant la différence d'amplitudes des signaux de sortie et d'entrée sur toute la plage de fréquences reproduites. La réponse en fréquence est mesurée en appliquant un signal sinusoïdal d'amplitude constante lorsque sa fréquence change. Au point du graphique où la fréquence est de 1000 Hz, il est d'usage de tracer le niveau 0 dB sur l'axe vertical. L'option idéale est celle dans laquelle la réponse en fréquence est représentée par une ligne droite, mais en réalité, de telles caractéristiques n'existent pas dans les systèmes acoustiques. Lorsque vous examinez le graphique, vous devez accorder une attention particulière à l’ampleur des irrégularités. Plus la valeur d'irrégularité est grande, plus la distorsion fréquentielle du timbre dans le son est importante.

Les fabricants occidentaux préfèrent indiquer la plage de fréquences reproduites, qui est une « compression » d'informations de la réponse en fréquence : seules les fréquences limites et les irrégularités sont indiquées. Disons qu'il est écrit : 50 Hz - 16 kHz (±3 dB). Cela signifie que ce système acoustique a un son fiable dans la plage de 50 Hz à 16 kHz, mais en dessous de 50 Hz et au-dessus de 15 kHz, les irrégularités augmentent fortement, la réponse en fréquence présente ce qu'on appelle un « blocage » (une forte baisse des caractéristiques ).

Qu'est-ce que cela signifie? Une diminution du niveau des basses fréquences implique une perte de richesse et de richesse du son grave. La montée dans la région des basses fréquences provoque une sensation de grondement et de bourdonnement du haut-parleur. Dans les décombres hautes fréquences le son sera sourd et peu clair. Les hautes fréquences indiquent la présence de sifflements et de sifflements irritants et désagréables. Dans les haut-parleurs multimédia, l'ampleur de l'irrégularité de la réponse en fréquence est généralement plus élevée que dans l'acoustique dite Hi-Fi. Toutes les déclarations publicitaires des fabricants concernant la réponse en fréquence des haut-parleurs du type 20 - 20 000 Hz (limite théorique des possibilités) doivent être traitées avec une certaine dose de scepticisme. Dans le même temps, les irrégularités de la réponse en fréquence ne sont souvent pas indiquées, ce qui peut atteindre des valeurs inimaginables.

Étant donné que les fabricants d'acoustique multimédia « oublient » souvent d'indiquer l'irrégularité de la réponse en fréquence du système de haut-parleurs, lorsque vous rencontrez une caractéristique de haut-parleur de 20 Hz à 20 000 Hz, vous devez garder les yeux ouverts. Il y a une forte probabilité d'acheter quelque chose qui ne fournit même pas une réponse plus ou moins uniforme dans la bande de fréquences 100 Hz - 10 000 Hz. Il est impossible de comparer la gamme de fréquences reproduites avec différentes irrégularités.

Distorsion non linéaire, distorsion harmonique

Kg facteur de distorsion harmonique. Un système acoustique est un dispositif électroacoustique complexe présentant une caractéristique de gain non linéaire. Par conséquent, le signal aura nécessairement une distorsion non linéaire à la sortie après avoir parcouru tout le chemin audio. L’une des plus évidentes et des plus faciles à mesurer est la distorsion harmonique.

Le coefficient est une quantité sans dimension. Il est indiqué soit en pourcentage, soit en décibels. Formule de conversion : [dB] = 20 log ([%]/100). Plus la valeur de la distorsion harmonique est élevée, plus le son est généralement mauvais.

Le kg des enceintes dépend en grande partie de la puissance du signal qui leur est fourni. Par conséquent, il est stupide de tirer des conclusions absentes ou de comparer les enceintes uniquement par coefficient de distorsion harmonique, sans recourir à l'écoute de l'équipement. De plus, pour les positions de travail du contrôle du volume (généralement 30..50%), la valeur n'est pas indiquée par les fabricants.

Résistance électrique totale, impédance

La tête électrodynamique présente une certaine résistance au courant continu, selon l'épaisseur, la longueur et le matériau du fil dans la bobine (cette résistance est aussi appelée résistive ou réactive). Lorsqu'un signal musical, qui est un courant alternatif, est appliqué, la résistance de la tête change en fonction de la fréquence du signal.

Impédance(impédans) est la résistance électrique totale au courant alternatif mesurée à une fréquence de 1000 Hz. Généralement, l'impédance des systèmes de haut-parleurs est de 4, 6 ou 8 ohms.

En général, la valeur de la résistance électrique totale (impédance) d'un système acoustique n'indiquera rien à l'acheteur concernant la qualité sonore d'un produit particulier. Le fabricant indique ce paramètre uniquement pour que la résistance soit prise en compte lors de la connexion du système d'enceintes à l'amplificateur. Si la valeur d'impédance du haut-parleur est inférieure à la valeur de charge recommandée de l'amplificateur, le son peut être déformé ou la protection contre les courts-circuits fonctionnera ; si elle est plus élevée, le son sera beaucoup plus silencieux qu'avec la résistance recommandée.

Boîtier d'enceinte, conception acoustique

L'un des facteurs importants influençant le son d'un système acoustique est la conception acoustique de la tête dynamique rayonnante (haut-parleur). Lors de la conception de systèmes acoustiques, le fabricant est généralement confronté au problème du choix d'une conception acoustique. Il existe plus d'une douzaine d'espèces.

La conception acoustique est divisée en acoustiquement déchargée et acoustiquement chargée. La première implique une conception dans laquelle les vibrations du diffuseur ne sont limitées que par la rigidité de la suspension. Dans le second cas, l'oscillation du diffuseur est limitée, outre la rigidité de la suspension, par l'élasticité de l'air et la résistance acoustique au rayonnement. La conception acoustique est également divisée en systèmes à simple et double effet. Un système à simple action se caractérise par l'excitation du son voyageant vers l'auditeur à travers un seul côté du diffuseur (le rayonnement de l'autre côté est neutralisé par la conception acoustique). Le système à double effet consiste à utiliser les deux surfaces du diffuseur pour produire du son.

Étant donné que la conception acoustique du haut-parleur n'a pratiquement aucun effet sur les haut-parleurs dynamiques des hautes et moyennes fréquences, nous parlerons des options les plus courantes pour la conception acoustique des basses fréquences de l'enceinte.

Un schéma acoustique appelé « caisson fermé » est très largement applicable. Fait référence à une conception acoustique chargée. Il s'agit d'un boîtier fermé avec un diffuseur de haut-parleur affiché en façade. Avantages : bonne réponse en fréquence et réponse impulsionnelle. Inconvénients : faible rendement, nécessité d'un amplificateur puissant, niveau élevé de distorsion harmonique.

Mais au lieu de lutter contre les ondes sonores provoquées par les vibrations verso diffuseur, ils peuvent être utilisés. L’option la plus courante parmi les systèmes à double action est le bass reflex. Il s'agit d'un tuyau d'une certaine longueur et section montée dans un boîtier. La longueur et la section du bass reflex sont calculées de telle sorte qu'à une certaine fréquence, des oscillations d'ondes sonores y soient créées, en phase avec les oscillations provoquées par la face avant du diffuseur.

Pour les subwoofers, un circuit acoustique communément appelé « boîtier de résonateur » est largement utilisé. Contrairement à l'exemple précédent, le diffuseur du haut-parleur n'est pas situé sur le panneau du boîtier, mais est situé à l'intérieur, sur la cloison. Le haut-parleur lui-même ne participe pas directement à la formation du spectre des basses fréquences. Au lieu de cela, le diffuseur n'excite que des vibrations sonores à basse fréquence, dont le volume augmente ensuite plusieurs fois dans le tube bass reflex, qui agit comme une chambre de résonance. L'avantage de ces solutions de conception est un rendement élevé avec de petites dimensions du subwoofer. Les inconvénients se manifestent par une détérioration des caractéristiques de phase et d'impulsion, le son devient fatiguant.

Le choix optimal serait des enceintes de taille moyenne avec un corps en bois, réalisées en circuit fermé ou avec un bass reflex. Lors du choix d'un subwoofer, vous ne devez pas faire attention à son volume (même les modèles bon marché ont généralement une réserve suffisante pour ce paramètre), mais à une reproduction fiable de toute la gamme des basses fréquences. En termes de qualité sonore, les enceintes au corps fin ou de très petite taille sont les plus indésirables.

Un bon son dans une voiture permet d'augmenter le niveau de confort en voyage, mais l'acoustique standard n'est pas toujours en mesure de satisfaire les besoins d'un mélomane. Et si une voiture ne dispose pas par défaut d'un bon système audio, la plupart des automobilistes souhaitent équiper leur véhicule de quelque chose de mieux. Découvrez ci-dessous comment choisir de bons haut-parleurs pour votre voiture.

Types de haut-parleurs de voiture

Il existe trois types de haut-parleurs de voiture, qui diffèrent par la largeur du spectre reproduit. La qualité du son, son volume, sa richesse sonore et sa saturation en fréquence dépendent directement de ceux à utiliser.

Lorsque vous utilisez des conceptions coaxiales et composantes, le son est généralement transmis d'un canal à chaque haut-parleur coaxial ou composant. La gamme de fréquences est divisée à l'aide d'un séparateur spécial intégré. Pour obtenir une véritable stéréo surround, une séparation spatiale de tous les canaux de sortie de l'amplificateur radio est requise.

Dimensions et forme des haut-parleurs de voiture

Les enceintes rondes sont les plus populaires. Leur taille est indiquée en centimètres ou en pouces. Il existe également des enceintes ovales dont la taille des diffuseurs est indiquée sous forme de diamètres maximum et minimum (par exemple 23x15 cm). La taille des enceintes détermine la plage de fréquences qu’elles peuvent gérer le mieux.

Pour obtenir un son riche et bonne lecture toutes les fréquences - des haut-parleurs composants ou coaxiaux doivent être utilisés, ainsi que des subwoofers supplémentaires. Avec un tel système, si disponible bonnes radios et amplificateur, vous pouvez profiter de la musique aux formats LoseLess.

Spécifications des haut-parleurs

Avant de choisir de bonnes enceintes pour votre voiture, il est important de les examiner de plus près. caractéristiques techniques. Historiquement, pour les non-initiés, le paramètre le plus connu est la puissance en watts. Bien qu'en fait, mesurer la qualité d'un système audio à l'aide de ce critère équivaut presque à exprimer les dimensions en kilogrammes. Les watts affectent indirectement le volume, mais il n’y a pas de connexion directe.

Pouvoir

La principale raison pour laquelle vous devez évaluer les watts est de sélectionner l'acoustique optimale pour les capacités d'un amplificateur radio particulier. Il existe deux normes pour exprimer la puissance du locuteur. Le premier d’entre eux, tant apprécié des spécialistes du marketing, est la puissance PMPO (Peek Maximum Power Output). En fait, ce paramètre indique uniquement la quantité de courant que les enceintes peuvent supporter pendant un temps très court (intervalles de secondes). La valeur PMPO est souvent appelée « watts chinois ».

La puissance nominale principale des haut-parleurs est la puissance RMS, également appelée puissance nominale. C’est ce chiffre qui indique la puissance que les enceintes sont capables de fournir sur une longue période. Lors du choix des haut-parleurs pour une voiture, il convient de rappeler que le PMPO et le RMS des haut-parleurs doivent être légèrement supérieurs à ceux de l'amplificateur radio, pour une marge de sécurité. Autrement dit, si la radio produit 20 W par canal RMS, un haut-parleur de 25 W fera l'affaire.

Impédance et sensibilité des haut-parleurs

Résistance(impédance) des haut-parleurs est mesurée en ohms (ohms) et affecte le volume et la qualité du son. Plus l’impédance du haut-parleur est faible, plus le son est fort, mais plus il est élevé, plus la qualité sonore est élevée. Lors de la sélection de la résistance optimale, il convient de prendre en compte la plage de résistance prise en charge par l'amplificateur radio. Une impédance de haut-parleur trop élevée ne permettra pas de « balancer » l'acoustique, et si l'impédance est trop faible, elle peut endommager un amplificateur bon marché à des volumes élevés, car la puissance sera très élevée.

Sensibilité L'acoustique se mesure en décibels (dB) et indique la capacité des enceintes à recevoir un signal et à le reproduire. Plus la sensibilité est élevée, meilleur sera le son, plus le volume sera élevé. Si sa valeur est inférieure à 75-80 dB - sans bon et amplificateur puissant Vous ne pouvez pas « bercer » une telle acoustique. La sensibilité optimale est d'environ 90 dB, comprise entre 89 et 95 dB. Vous pouvez bien sûr prendre des enceintes plus sensibles, mais elles coûtent cher. Pour les subwoofers, le seuil de sensibilité peut être légèrement réduit.