FORMULES de PHYSIQUE
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HAUT-PARLEUR
haut-parleur
Le HAUT-PARLEUR
est un transducteur, transformant les courants électroniques [précédemment enregistrés dans la chaîne de traitements du son] en courants alternatifs qui font vibrer une membrane, faisant à son tour vibrer l'air, pour créer une variation de pression perçue par l'oreille.
Il y a 4 familles de haut-parleurs : électromagnétiques, électrodynamiques, optiques et micro-haut-parleur ("micro" signifiant de petite taille).
Ils peuvent appartenir aux familles des boomers & woofers (pour basses fréquences) ou des médiums & squakers (pour moyennes fréquences) ou des tweeters (pour fréquences aigues > 2000 Hz)
1.les paramètres les plus importants d'un H.P. sont :
--11.sa puissance électrique, qui est exprimée diversement:
---111.la puissance nominale ou RMS (root mean square) ou efficace ou apparente--(et on abrège souvent en "Watts RMS")-- est la puissance réelle P Watts--
---112.la puissance de crête (ou de peak) = 1,4 fois P--on dit parfois que P est exprimé en Watt-crête, ce qui est faux, ce sont des Watts ordinaires (le vrai Watt-crête est une notion photovoltaïque, qui n'a rien à faire ici)--
La puissance musicale est la puissance de demi-crête
---113.la puissance de programme qui est = 2P
Une forte puissance n'est pas pour autant le critère d'une bonne qualité
--12.son rendement qui est le rapport: (puissance acoustique rendue / puissance électrique demandée) : il est faible (2 à 4 % usuel, et jusqu'à 8% maxi)
--13.sa sensibilité relative (ou sensibilité de facteur de transmission à vide) qui est le logarithme de b* = Ueff/ peff= (tension électrique efficace/ pression acoustique efficace)
--14.son niveau acoustique à 1 mètre (exprimée en dB par Watt à 1 mètre)
--15.son facteur de directivité, variable selon la fréquence
--16.sa courbe de réponse en fréquences (elle doit être la plus plate possible)
--17.sa bande passante (elle doit être la + large possible)
--18.sa faiblesse de distorsion (si possible < 0,02 %)
--19.son impédance qui est comprise entre 3 et 20 Ohms
--110.son coefficient électroacoustique, qui compare l'énergie acoustique produite à l'énergie électrique reçue
--1.11.son facteur d'amortissement (damping factor) qui doit être élevé (entre 100 et 1000)
2.cas d’un haut-parleur électrodynamique (le plus utilisé)
-son impédance totale est Zt = Z1 + g'.Z2
Z1 étant l’impédance électrique spécifique
Z2 est l’impédance mécanique (de la partie d’équipage mobile)
g' le rapport gyromagnétique
-sa puissance en est déduite (loi d'Ohm = Zt.i²)
-son facteur de force est = (champ B x longueur du bobinage)
qui est aussi le rapport: (force produisant le mouvement de la partie mobile) / (intensité)
Ce facteur est similaire à un potentiel d’induction magnétique, mesuré en (N / A) (ou Wb/m)
-son rendement (ordinaire) est le rapport (puissance acoustique rayonnée) /(puissance électrique qu’il absorbe) La valeur pratique de ce rendement est faible = 1 à 4% (beaucoup d'énergie part en chaleur dans les bobinages)
3.cas d'un micro-haut-parleur
Les portables (ainsi que les casques et les écouteurs) possèdent un micro-haut-parleur, dont les caractéristiques usuelles sont >>> bande passante = 1 à 16 kHz // niveau acoustique = 70 à 100 dBW/1 m // rendement < 0,01 %
--Les casques d'écoute
Leurs caractéristiques sont actuellement:
puissance 0,2 à 0,4 W
niveau 100 à 120 dB
fréquences audibles (hauteur) 10 à 30.000 Hz(mels)
Les casques de sécurité
4.cas des enceintes
une enceinte est le groupage d'un H.P. (pour basses et médiums d'une part), et d'un autre H.P. (pour aigus) auxquels sont aussi souvent intégrés des accessoires comme filtres, amplis....
On distingue les enceintes actives, passives, autoamplifiées, à large bande...
Puissance d'une enceinte
-puissance nominale ou RMS ou efficace ou apparente = P Watts
-puissance de crête (ou de peak) = 1,4 fois P
-puissance de programme = 2P
Offres du commerce P = 50 à 200 Watts
5.cas d'un studio d'écoute
c'est le groupage des divers appareils professionnels de préparation et d'amplification d'un son émergent (dont les H.P)
Un cluster est une grappe d'enceintes suspendue au-dessus du public
6.l'effet Larsen
si un émetteur -type haut-parleur- diffuse à proximité d'un micro, il y a création d'oscillations sonores de résonance, avec augmentation de l’amplitude de l'onde, et ceci jusqu’au maximum de ce que peut retransmettre le haut-parleur.Il apparaît un sifflement.