Un choix essentiel : l'enceinte acoustique en HIFI

Du fait de la complexité de la science acoustique, pourtant l'une des plus anciennes, seuls quelques fabricants au monde savent réaliser des enceintes hifi de très bonne qualité.

Or c'est l'enceinte acoustique qui détermine finalement la qualité de votre écoute. Pour vous procurer la même sensation auditive que l'écoute en direct ces enceintes acoustiques doivent nécessairement restituer les sons tels qu'ils ont été enregistrés.

Pour plus de 90% des chaînes existant actuellement sur le marché, les enceintes ne sont pas à la hauteur de la qualité de l'électronique et ce phénomène s'est encore accentué ces dernières années par l'apparition et la vente de chaînes dites en "Rack" dont les enceintes sont généralement de très mauvaise qualité.

Trois pigments de base composent l'enceinte acoustique :

• LES HAUT-PARLEURS hifi. qui transforment le signal électrique émis par l'amplificateur en énergie acoustique directement perceptible par l'oreille.

• LES FILTRES hifi: un seul haut-parieur ne pouvant couvrir l'ensemble de la gamme audible (20 à 20.000 Hz).

• L' EBENlSTERIE hifi,doit fournir à chaque haut-parleur sa meilleure position et le volume idéal pour qu'il fonctionne au mieux.

L'enceinte acoustique ! un difficile mariage...

La plupart des possesseurs de ces chaînes ignorent que des enceintes de qualité améliorent considérablement le plaisir qu'ils prennent à écouter leurs disques et leur permet de redécouvrir la véritable musique.

Ces quelques pages vous expliquent pourquoi et comment les enceintes ELIPSON, qui sont considérées parmi les meilleures du monde, répondent aux différents critères qui doivent caractériser les enceintes de qualité: Clarté. Justesse, Fidélité, et Sonorité.

 

 

 

plusieurs haut-parleurs (on en distingue généralement trois types : grave, médium. aigu). Le rôle du filtres est de diriger le» fréquences des signaux vers les haut-parleurs correspondants.

LA COMPETENCE EN HIFI.

Suffit-il donc de choisir des haut par leurs de qualité, des filtres de haut de gamme ainsi qu'une ébénisterie élaborée pour obtenir une très bonne enceinte ?

La réponse est non car vous devez les associer comme un cuisinier. De bons ingrédients feront à coup sûr un bon plat.

L'exemple de Elipson

Une grande campagne nationale, « écoutez français » organisée par les constructeurs français , va bientôt attirer l'attention des amateurs hifi sur la qualité de l'électroacoustique française.

Pour nous ce n est pas une nouveauté ci nous avons toujours mis en avant nos propres productions d'enceintes acoustiques qui n'ont rien à envier aux produits d'importation. Voici donc pour continuer le tour d'horizon de 13 constructions françaises, un entretien que nous avons eu avec M. Bonnet de la Tour, président de la société Elipson, à propos de nouvelles techniques que ce constructeur vient de mettre au point.

Hifi Stéréo : Pour nos lecteurs, et depuis très longtemps, l'image d'un constructeur spécialiste de l'acoustique est attachée à Elipson. Ce sont les fameuses boules, les résonateurs couplés et toutes les techniques purement mécaniques de réglage et d'accord des enceintes acoustiques. Est-ce toujours vrai à l'aube de l'ère du numérique ? Elipson, -M. Bonnet de La Tour : C'était absolument exact ; pour corriger les anomalies physiques qui se produisent dès qu'on met les haut-parleurs dans une boîte, on utilisait chez Elipson jusqu'à maintenant des procédés acoustiques. Par exemple, la résonance propre de l'enceinte était corrigée par un résonateur interne, la différence de phase entre les haut-parleurs chargés des différents registres était compensée par un décalage en avant ou en arrière, l'interaction entre les différents haut-parleurs par des formes du coffret, plus ou moins compliquées. Tout ceci avait pour conséquence la plus importante un rendement qui était souvent faible parce qu'il alignait les niveaux des haut-parleurs sur celui qui émit le plus faible, pris dans les pires conditions, la neutralité était obtenue en rabotant ce qui dépassait. On peut imager en disant qu'on prenait de haut-parleurs et un filtre simples et une ébénisterie compliquée.

Cela fait environ vingt ans que ces méthodes étaient la règle chez Elipson et qu'elles permettaient d'aboutir à la qualité que vous connaissez et qui a fait notre réputation.

 

La simulation acoustique chez un constructeur HIFI.

Aujourd'hui,( en 1983) les progrès réalises avec les haut-parleurs, les moyens de calcul et d'expérimentation simulée qui sont possibles grâce à l'ordinateur ont changé la situation. Cela va aller d'ailleurs d'autant plus vite que les coûts et les conditions de réalisation des ébénisteries deviennent de plus en plus prohibitifs. Nous avons recherché des moyens autres que l'acoustique pour aboutir aux résultats que nous voulions obtenir et nous avons mis au point des procédés électroniques qui les remplacent et les améliorent en précision.

Donc, vous envisagez d'adopter une technique toute simple et habituelle de haut-parleurs en façade d'une ébénisterie ordinaire et de corriger les imperfections que cela provoque- Pouvez-vous nous préciser comment ?

L'ébénisterie n'a pas de formes compliquées mais doit rester neutre, étanche et sans vibrations parasites. A partir de là, il devient possible de donner au filtre une importance beaucoup plus grande que le simple rôle de séparation des fréquences entre les différents haut-parleurs. Il peut devenir un véritable correcteur électronique et jouer le rôle de résonateur, correcteur de phase, compenser le décalage des centres d'émission des haut-parleurs corriger les interactions réciproques des haut-parleurs entre eux.

Pourquoi les constructeurs n ont- pas utilisé plus tôt de telles méthodes électroniques ?

En 1983, seul de très grands constructeurs comme Celestion avec Ditton (enceinte SL6) en collaboration avec des université britanniques utilisaient des ordinateurs et l'holographie pour vérifier et simuler le comportement des haut-parleurs. Elipson avec Cabasse étaient des précurseurs.

La Haute-Fidélité ou hifi (HIGH FIDELITY) c'est quoi ?

Wagner. Violence et passion de la grande musique.

Les Pink flloyd. Hurlement des synthétiseurs et déchaînement des sons.

La haute-fidélité ou hifi , c'est tout cela. Pour vous c'est l'émerveillement de la création, c'est l'émotion de la musique.

La haute-fidélité, c'est la reproduction intégrale du déferlement des sons, comme des subtilités de l'orchestration. C'est la reproduction intégrale du spectre sonore sans distorsion. La distorsion provient des déformations du son et des signaux parasites, ajoutés par un mauvais reproducteur.

Les enceintes acoustiques sont avant tout, ce que vous écoutez, plus directement encore que votre platine ou votre amplificateur. Bien plus, le rôle de l'enceinte acoustique est de restituer toute l'énergie de votre chaîne le choix des enceintes est primordial.

C'est pourquoi Elipson a conçu ses enceintes comme des instruments de haute précision.

Réussir une enceinte est un problème d'acoustique très complexe. C'est un problème qui exige la haute compétence de techniciens et de chercheurs Elipson c'est la garantie de professionnels. Les enceintes Elipson ont des procédés originaux.

Les enceintes Elipson ont aussi des formes originales. Mais ces formes ne sont pas gratuites, elles n'ont pas été conçues dans le seul but de l'esthétique. Les formes Elipson ont été imposées par la technique. Elles sont au service de la restitution parfaite du son, au service de la haute-fidélité.

Tout simplement.

Elipson. Un exemple de domination technique.

Pourquoi une mise en phase acoustique en HIFI ?

 

Les composantes d'un son doivent être perçues sans retard. Ce* retards électrique* ou acoustiques sont dus à l'emploi de différents parieurs' spécialises pour les fréquences basses, médiums et aigües. Elipson a mis au point un principe exclusif de décalage des haut-parleurs dons l'enceinte, pour compenser les retard* et éviter la sensation de mou acoustique qui en découle.

Pourquoi les résonateurs multiples en HIFI ?

 

le son est composé de signaux complexes qui courent le risque d'être dénaturés par un mauvais reproducteur. C' est ce qu'on appelle la coloration d'une enceinte. Afin d'obtenir un son naturel un son "vrai", le reproducteur doit avoir un bon comportement en régime impulsionnel. Elipson a mis au point le procédé des résonateurs multiples, pour supprimer toute coloration désagréable.

Pourquoi cette forme particulière en HIFI ?

 

Plus un son est de fréquence élevée, plus l'émission de l'enceinte acoustique devient directionnelle* Or en appartement la répartition du son dans l'espace doit être la plus large possible. la technique Elipson a créé des formes originales qui assurent une excellente répartition du son dans l' espace.

Pourquoi le système de la charge symétrique en HIFI ?

 

La restitution du niveau et de la qualité des fréquences graves est capitale pour recréer la dimension originelle de la salle de concert. A cet effet, l'amplitude doit être régulière et le son sans distorsion, sur toute la bande des fréquences audibles (40 a 40000 Hz>. Elipson a mis au point le système de la charge symétrique'pour obtenir sans distorsion des fréquences très basses en dessous de 40 Hz.

L’ENCEINTE ACOUSTIQUE HIFI.

 

Elle participe, nous l’avons vu, à la qualité de la reproduction sonore par la charge arrière du haut-parleur. L’enceinte ne joue un rôle fondamental que dans les fréquences basses et longtemps les meilleurs ingénieurs pensaient que plus l’enceinte acoustique était volumineuse, meilleures étaient les basses.

Aujourd’hui, l’ingéniosité des fabricants permet d’obtenir des enceintes acoustiques de dimensions raisonnables avec un rendu du grave convenable.

Enfin, les systèmes d’asservissement des haut-parleurs (haut-parleurs dont le mouvement est contrôlé par un amplificateur associé à un calculateur analogique) permettent de s’affranchir complètement des dimensions des enceintes.

 

DIFFERENTS TYPES D’ENCEINTES HIFI

I - BAFFLE INFINI HIFI

C’est le trou dans le mur classique ou l’immense placard que l’on peut assimiler à un volume infini (minimum 500 dm3). Ce type d’enceinte équipé d’un très bon haut-parleur grave (fréquence de résonance et champ magnétique important) et associé à un ensemble médium/aigu de qualité donnera à l’amateur d’extrêmes graves beaucoup de satisfaction (fig. III.1).

 

Le système précédent présente évidemment un grand avantage : il évite totalement l’interaction des deux pressions avant et arrière. Son principal inconvénient est le rendement, car la moitié seulement de l’énergie est utilisée.

ENCEINTES CLOSES HIFI

Fig. III.1 Une magnifique installation : un immense placard de part et d’autre d’une cheminée. Chaque enceinte contient 2 x 38 cm pour les graves et une chambre de compression dans l’aigu.

Le haut-parleur est monté dans une enceinte de dimension plus raisonnable et l’absorption de l’onde arrière se fait grâce à des chicanes, des matériaux absorbants répartis dans l’enceinte (fig. III.2).

Moyennant l’utilisation de haut-parleur d’excellente qualité (aimant puissant, suspension très souple) et une enceinte de dimension suffisante (quelques dizaines de dm3 de volume minimum), la compression à l’arrière due à la boîte et à l’air enfermé ne chargera pas sensiblement la membrane et les résultats obtenus seront très convaincants.

Fig. III.2 Trois version de coffret réalisant l’absorption de l’onde arrière de la membrane

On peut reprocher cependant que ce dispositif, comme le précédent, n’utilise que la moitié de la puissance sonore. Comme la majeure partie de la puissance sonore est concentrée dans les basses pour la musique d’orchestre comme pour la parole (voir fig. 2, livret I), il est intéressant d’utiliser le rayonnement arrière.

II - LABYRINTHE ACOUSTIQUE HIFI

Une idée simple consiste à faire suivre à l’onde arrière un trajet tel que, à l’émission, cette onde arrière soit à nouveau en phase (pression dans le même sens) avec l’onde avant.

Fig. III.3 Principe du labyrinthe acoustique Aubade 3a

2 m de labyrinthe charge le haut-parleur grave

Ce système fonctionne jusqu’à une fréquence sonore telle que sa longueur d’onde soit égale au double de la longueur du trajet de l’onde arrière (fig. III.3).

Afin de matérialiser le trajet imposé à l’onde arrière, la caisse comporte un cloisonnement garni de matériaux absorbants. Ce trajet se termine par une ouverture qui joue le rôle de haut-parleur secondaire. Une telle enceinte s’appelle labyrinthe (par exemple, un labyrinthe de 2 m reproduit correctement les fréquences jusqu’à 40Hz- c’est le modèle OMNIDIRECTIONNEL 3a : Aubade).

 

III - ENCEINTE ANTIRESONNANTE HIFI

Un autre dispositif permettant d’utiliser l’onde arrière est le baffle dit bass-reflex ou inverseur de phase.

Un meuble de dimension suffisante (50dm3 environ) comporte une ouverture secondaire formant avec le haut-parleur grave une deuxième source d’émission.

Au voisinage de la résonance supérieure de l’enceinte, le H.P. débite dans le baffle et l’ouverture se substitue au haut-parleur (fig. III.4 a).

 

Il y a donc renforcement du son principal émis par le cône de part et d’autre de cette fréquence tant que la pression sonore à l’endroit de l’ouverture est en phase. A la fréquence de résonance inférieure, il y a opposition de phase et l’émission totale est alors très réduite (la fréquence propre du haut-parleur doit être placée au centre de ces deux résonances (fig. III.4 b et fig. III.5).

Fig. III.4 a Principe du meuble inverseur de phase (bass-reflex)

Fig. III.4 b Composition des pressions engendrées par le cône et l’évent

Fig. III.5 Courbe d’impédance du bass-reflex

Fig. III.6 Comportement du bass-reflex à la fréquence de résonance du haut-parleur

En résumé, l’inverseur de phase permet d’améliorer le rendement dans les basses tout en jugulant en quelque sorte la résonance principale du haut-parleur par son rôle de résonateur qui court-circuite l’arrière du diaphragme et évite le grand déplacement du haut-parleur au voisinage de sa résonance (la charge acoustique se substitue à l’amortissement électrique très faible à la résonance du haut-parleur) (fig. III.6).

En conclusion, le bass-reflex a un rendement très important dans le grave jusqu’à une fréquence qui dépend du volume de la caisse, de la fréquence de résonance du haut-parleur et de son diamètre.

Le son produit est de haute qualité car l’émission du grave est celle d’un résonateur pur. Le haut-parleur est soumis à un freinage au voisinage de sa résonance qui évite les grands débattements, donc la production de distorsion due à la non-linéarité du déplacement du haut-parleur.

IV - LE RADIATEUR PASSIF en HIFI

Comme pour le labyrinthe ou le meuble inverseur de phase, les enceintes à radiateurs passifs utilisent l’émission secondaire d’un évent en phase avec le haut-parleur principal. L’évent est dans ce cas obturé hermétiquement par un radiateur passif à très faible fréquence de résonance. Au voisinage de la résonance de l’enceinte, ce radiateur agit comme une « pompe » qui renforcera l’émission du haut-parleur principal. Le réglage de telles enceintes est assez délicat car il se produit quelquefois un phénomène de dédoublement de fréquence nuisible à la reproduction nette des basses et au rendu en transitoires.

V - LE BAFFLE PLAN de type HIFI

S’il est de grand dimension et parfaitement rigide (illustration d’un modèle décrit par G.A. BRIGGS (fig. III.7), les résultats sonores obtenus peuvent être spectaculaires. Cependant, une dissymétrie dans la position du haut-parleur sur le baffle est nécessaire pour éviter une réponse accidentelle et des crevasses dans la restitution du grave (fig. III.8).

Fig. III.7 Un excellent baffle plan sablé

Arioso 3a 80 w – HP grave de 38 cm

Adagio 3a 60 w – HP grave de 31 cm

VI - LES ENCEINTES ANTIRESONNANTES AMORTIES 3a HIFI

Ce type d’enceinte est un compromis entre l’enceinte close et l’enceinte antirésonnante (bass-reflex).

Il consiste à charger l’arrière du haut-parleur basse par une enceinte secondaire dont la cloison est constituée par une matière poreuse dont le taux de transmission des ondes est judicieusement choisi pour atténuer la résonance supérieure du bass-reflex. Cette cavité est réalisée avec du feutre industriel, ou du Fiberglass selon le diamètre et la souplesse du haut-parleur grave.

VII - LES TRANSFORMATEURS ACOUSTIQUES HIFI

LES PAVILLONS

Pour améliorer le rendement très faible des enceintes acoustiques munies de haut-parleurs à membrane, certains fabricants utilisent des haut-parleurs spéciaux à très haut rendement. Ces haut-parleurs sont munis d’un pavillon qui joue le rôle de transformateur d’impédance. Il améliore le couplage entre le diaphragme du haut-parleur et l’air ambiant.

Un pavillon est en fait un transformateur acoustique grâce auquel les ondes sonores émises par le diaphragme du haut-parleur sont canalisées de manière à ébranler, sans discontinuité, un volume d’air de plus en plus important.

A l’entrée du pavillon (gorge) se trouve une source de haut impédance interne capable de créer à l’intérieur d’un petit volume, d’importantes variations de pression, qu’il s’agit de mettre harmonieusement en rapport avec un récepteur de faible impédance (l’air de la salle d’écoute) (fig. III.9).

Grâce à l’effet transformateur du pavillon, un petit diaphragme rigide et léger de 10cm de diamètre est capable d’ébranler l’air d’une section terminale de quelques dizaines de dm².

Ce système de pavillon sera donc utilement employé pour obtenir des systèmes sonores à fort rendement.

Enceinte acoustique à pavillons chargeant l’avant d’un radiateur classique : l’Auditoria 3a (fig. III.11).

L’Auditoria 3a est une enceinte 100 watts, 4 voies, à 4 pavillons, de très haut niveau (105 dB à 1m).

Ces systèmes présentent des courbes de réponses extrêmement régulières et une distorsion très faible (due aux faibles mouvements nécessaires, donc, à la faible énergie dissipée dans les haut-parleurs).

Cependant, ils nécessitent l’emploi de systèmes à 3 ou 4 voies de façon à fractionner le spectre sonore.

Auditoria 3a 100W – 4 pavillons