2-2-1-4 : Choix du haut-parleur

Mise à jour : 12 septembre 2023, Antidote 11.

 

Le cas le plus courant :

Tous les haut-parleurs ne peuvent pas se monter sur baffle plan, il n'y a pas de masse d'air dans un volume pour freiner la membrane dans les basses fréquences.
Les haut-parleurs trop souples ne conviennent pas.

Si le haut-parleur est trop amorti par un aimant puissant, la courbe de réponse dans le grave sera limitée en dessous de 250 ou 300 Hz.
Je pense par exemple a certain excellent haut-parleur FOSTEX tel le FE206E, ou aux LOWTHER.
Idéaux en charge à pavillon, inadaptés au baffle plan en dessous de 300 Hz.
Le paramètre qui quantifie l'amortissement du haut-parleur est le Q_ts.

Attention le Q_ts dont on parle est celui du haut-parleur monté sur le baffle plan, donc en tenant compte de la masse d'air d'un U-FRAME ou H-FRAME, et de la résistance en série si vous la prévoyez.

• Si le baffle plan est une simple planche sans le moindre retour sur les côtés, le Q_ts du haut-parleur monté est égal au Q_ts du haut-parleur indiqué par le constructeur, puisque c'est sur une simple planche qu'il doit être mesuré.
• Si le baffle plan a des retours sur les côtés, le Q_ts du haut-parleur monté sera plus élevé que celui indiqué par le constructeur, et la F_s sera plus basse.
• Si le baffle plan est en U-FRAME, vous ajoutez une masse d'air égale environ à la moitié du volume du U-FRAME pour recalculer le Qts.
  Masse = Volume * 1.194. Masse en g, volume en L, Ro = 1.194 g/L.
• Enfin si vous placez le haut-parleur de grave à raz du sol, vous profitez d'un gain dans le grave avec cette position particulière.

Ces points, retour, U-FRAME et position a raz du sol, sont très important, et expliquent parfaitement pourquoi certain haut-parleur avec un Q_ts assez faible, et monté dans un baffle plan avec des retours importants, marchent très bien. Le baffle NOVA de SUPRAVOX par exemple.
Les retours ajoutent une masse d'air qui augmente le Qts et abaisse Fs.

• Un Q_ts = 0.70 est, paraît-il, idéal pour la régularité de la phase.
  Le désamortissement du haut-parleur compense dans le grave la coupure naturelle en dessous de la fréquence du court-circuit acoustique.
  Mais ce type de haut-parleur n'est pas courant sur le marché.
  Par exemple, le B200 de VISATON ou les SUPRAVOX 165-2000 ou 215 S.
  Il existe des haut-parleurs à excitation : Le fait de mettre un courant modéré dans la bobine qui remplace l'aimant permet d'avoir un Q_ts moins élevé et réglable, par exemple le FERTIN 20 EX ou le SUPRAVOX 400 EXC.
  Pourquoi payer très cher des haut-parleurs capables d'avoir un champ magnétique très élevé, et de les utiliser avec un champ magnétique faible ?
  C'est une question à laquelle il faut aussi répondre.
   
• Plus vous augmentez le Qts au-dessus de 0.70, plus le haut-parleur arrivera à descendre dans les graves, mais avec plus de traînage.
   
• Un haut-parleur de grande surface reproduit mieux le grave qu'un haut-parleur de surface plus petite, c'est une simple question d'impédance acoustique beaucoup plus favorable.
  Si vous devez corriger la réponse dans le grave avec un égaliseur ou un boost, le volume d'air déplacé par le haut-parleur doit être d'autant plus grand que la correction est forte.
   
• À condition de rester raisonnable, l'ajout d'une résistance en série permet de gagner un peu sur le Qts du haut-parleur.

Le tableau ci-dessous donne des indications qui essayent de mettre en chiffres les recommandations ci-dessus.
C'est le Q_ts du haut-parleur, corrigé de la masse d'air, de la résistance en série et de l'effet sol qui est indiqué.
La lettre E signifie Égaliseur, ou Boost, ou convolution).
Si vous n'en avez pas, ne partez pas sur un haut-parleur avec un Q_ts faible.

E = Égaliseur indispensable dans les graves.

Ne cherchez pas trop longtemps, l'EMINENCE ALPHA 15 et un des haut-parleurs de 38 cm les plus adaptés au baffle plan avec son Qts de 1.26.
Avec le recul je me pose vraiment la question de savoir si le Qts n'est pas trop élevé : vouloir du grave à tout prix c'est bien, mais le traînage ne doit pas être trop important non plus.
Les VISATON B200, annoncés avec un Qts de 0.80, ont été mesurés avec un Qts de 1.10 et 1.35.

 

Le volume d'air déplacé par la membrane :

Jean-Claude BODOT avait indiqué sur le forum AUDAX la formule qui lie le niveau SPL d'un haut-parleur avec le volume d'air déplacé par le haut-parleur.
Pour ne pas oublier une mise à jour éventuelle, je mets le lien vers le chapitre niveau de mon site.

Si on considère qu'un système hi-fi domestique doit être capable de 105 dB, que les haut-parleurs de 38 cm ne sont pas très différents au niveau de Sd et de Xmax, c'est F_s qui va faire la différence.
S'il faut un F_s bas pour descendre dans le grave, il faut un F_s plus élevé pour avoir un niveau SPL élevé.

La base de données vous calcule le niveau SPL à F_s pour chaque haut-parleur adapté au baffle plan, vous indique la puissance d'ampli minimale nécessaire, soit pour le niveau SPL maxi, soit pour 105 dB.

L'exemple ci-dessous est pour le MONACOR SP46A/500BS de 46 cm.
Ce haut-parleur de sensibilité élevé, 94.8 dB/2.83V/m n'a pas besoin de beaucoup de puissance : 52 W calculés.
Un RAPTOR de 38 cm, par exemple, en demandera beaucoup, beaucoup plus...

 

Haut-parleurs adaptés aux baffles plans :

La recherche multicritères des haut-parleurs pour baffle plan permet de trouver les références qui conviennent en tenant compte du volume d'air de l'U-FRAME ou H-FRAME, et de la résistance en série.
Renseignez bien deux paramètres :

• Le volume d'air de l'U-FRAME.
  Il sera transformé en masse d'air en tenant compte de vos paramètres d'altitude, de température et d'humidité relative, ainsi que du pourcentage de prise en compte, 50% par défaut.
• La résistance en série avec le haut-parleur de graves. Restez raisonnable, ne dépassez pas 50% de Re.

Pour un large bande complété par un grave, il y a deux recherches séparées à faire :

• Une recherche du haut-parleur de grave, en U-FRAME et éventuellement avec une résistance en série.
• Une recherche du médium ou du large bande, sans U-FRAME (volume = 0) et sans résistance en série.

 

Et la réponse transitoire ?

Vous êtes beaucoup à me dire dans les forums de discussion hi-fi qu'une résistance en série est catastrophique.
Pourtant, en 1962 G.A. BRIGGS dans son livre Haut-parleurs avait des mesures qui ne confirment pas cette affirmation :

 

Par précaution je vous invite à ne surtout pas dépasser RF > 0.8 x Re.

Yves a refait des mesures plus précises sur l'influence de la résistance en série.
Je n'ai retenu que les deux courbes qui correspondent à notre domaine d'utilisation.
La réponse transitoire en rouge est meilleure avec le Q_ts le plus faible.

 

Nous voyons une dégradation sur la courbe rouge avec 10 Ohms en série, en sachant que 10 Ohms sont déjà une valeur élevée.

 

Une aide pour le choix :

Un haut-parleur de graves pas cher par BDP, qui les utilise en H-FRAME :

La plupart de ces haut-parleurs de 38 cm coûtent beaucoup plus que le Conrad que l'on pouvait trouver à 100 €.
Certains, comme les haut-parleurs EMINENCE qui sont peu chers, ont des châssis en acier moins rigides et dégagés que celui en aluminium du CPA15-300.
Les haut-parleurs EMINENCE ont souvent un Xmax un peu faible (2 à 3 mm).
Le haut-parleur CPA15-300 a même des joints de chaque côté du pourtour pour pouvoir le fixer par-devant ou par-derrière.
En rapport qualité/prix, il est imbattable. Je n'ai aucun lien avec CONRAD !!!

 

Dôme Acoustique