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Au moment où j’écris ces lignes j’apprends l’attentat de Nice nous sommes le 15 juillet 2016 il est 23H40.
 D700 Tannoy Tout ceci ne nous a pas dit, malgré quelques pistes, ce qui est arrivé à notre bon Maurice! On sait juste qu’il utilise le même amplificateur que son collègue assourdissant. Alors qu’en est-il? Il est temps de se pencher sur l’élément le plus sensible de l’équipement:
L’enceinte acoustique.Qu’en dit le dictionnaire du CNRTL ?
Système acoustique servant de support à des haut-parleurs et destiné à améliorer leur rayonnement sonore« (Radio 1972).
Un coffret, comportant un ou plusieurs haut-parleurs excités par un courant électrique modulé fourni par un amplificateur de puissance.
 Haut parleur – Chester W. Rice et Edward W. Kellogg C’est certainement l’élément le plus difficile à réaliser car c’est lui qui fera le pire travail: interfacer l’électronique avec l’atmosphère. C’est à dire rendre le courant électrique audible ! Le premier haut-parleur à bobine mobile a été breveté le 10 décembre 1877, brevet accordé à Werner von Siemens. Leur forme actuelle remonte à 1924 date du dépôt de brevet par Chester W. Rice et Edward W. Kellogg. Ils déposèrent aussi le brevet d’un amplificateur capable de fournir une puissance de 1 watt pour leur dispositif. Ce haut-parleur, pour la petite histoire coûtait 250$ à l’époque soit 3000$ aujourd’hui! Mais je ne vais pas m’attarde sur l’historique de l’objet sonore, mais aller droit au problème c’est à dire le couplage amplificateur – enceinte acoustique et ce qu’il en résulte. Quand on travaille en sonorisation c’est assez souvent que revient cette question «Elles font combien de Wouates vos baffles ?». Revient encore l’unité si chère aux marchands. Unité que l’on peut appliquer à un fer à repasser avec cette extraordinaire différence que le dernier qui m’a vu m’en servir n’est plus tout jeune!
Cette unité ne veut dire: à quelle intensité et par conséquent à quel voltage maximum votre haut-parleur de 8Ω ( ou 4Ω et plus rarement 16Ω) peut-il travailler sans dommage et sans limitation de temps?
Effectivement, las, je peux par exemple répondre 450W (pour 8Ω: 44.7V). En aucun cas le chiffre annoncé nous donnera une quelconque idée le niveau sonore. Il va falloir passer par une notion un peu plus délicate: |
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Le rendement du Haut-Parleur. Chambre anéchoïque du LNE – Photo JP Roche Quand un fabriquant d’enceinte acoustique décide de réaliser un nouveau modèle, avant de mettre sur le marché, il lui fera subir la question ordinaire et extraordinaire afin que l’expérimentation corrobore la théorie. Toutes ces données devront être respectée le temps de la construction de dizaine d’enceintes acoustiques afin que les derniers construites aient les mêmes caractéristiques que les premières.
Voici un extrait des caractéristiques techniques d’une enceinte domestique.
C’est basique mais il y a d’importantes indications.
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 Réponse en fréquence d’un système acoustique. Réponse en fréquence: qui, comme son nom l’indique donne les fréquences restituées par l’enceintes. Dans un prochain article, je détaillerai les enceintes acoustiques.
Pour résumer: une norme s’est imposée selon laquelle l’oreille humaine percevrait les sons dans des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz. Cette normalisation ne correspond pas à la réalité psychoacoustique de chacun, c’est seulement une moyenne.
Pour cette enceinte la valeur annoncée est correcte si le constructeur est honnête. Il y a des milliers de façons de tricher à ce jeu mais ce sera dans le sujet d’un autre article. |
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 Impedance: Il s’agit d’une moyenne… Les enceintes acoustiques sont un peu capricieuses et leur résistance varie en fonction de la fréquence. Tel qu’on peut le constater sur le graphe à droite.Abscisse x: Fréquences en Hertz. Absicsse y: impédance en Ohms. |
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Là, c’est un peu la jungle, il faut chercher une valeur RMS toutes les autres sont douteuses. Par exemple on aurait pu ajouter à cette enceinte la valeur spectaculaire de 450W Peak. Ce qui veut dire que pendant un court instant l’équipage électromagnétique d’icelle peut supporter 450W soit 60V… Certes mais pendant combien de temps et à quelle fréquence?
La chose qui est en principe sure ici est que notre enceinte pourrait fonctionner au régime de 200W soit 60V pendant plusieurs jours sans incident et cela à toutes les fréquences de l’acuité humaine.
Schéma d’un haut parleur
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Rendement :
ou sensibilité de l’enceinte.
C’est peut-être ici que réside le problème de Maurice…
Ce qu’il y a de marqué dans les spécifications:
91,5 dB 1W 1kHz à 1m ce qui veut dire en clair que dans une Chambre anéchoïque, comme illustré plus haut, a été placée une enceinte acoustique et un microphone de mesure est positionné à un mètre d’icelle. Sur la photo il a l’air un peu plus loin mais peu importe la norme est d’un mètre.
Un signal d’un Watt sous huit ohms (2.83V) à une fréquence d’un kilohertz (1000 hertz) a été envoyé aux bornes de l’enceinte.
Le microphone calibré a détecté une pression acoustique de 91.5dB.
A partir de là on peut dire qu’à cette fréquence avec une puissance de 200W, toujours à un mètre le niveau sonore sera de 91.5+10*log(200)=114,51dB dans les conditions de décrites auparavant.
Dans votre salon il y aura une différence due au interférences engendrées par la géométrie et la géographie de la pièce mais ce petit calcul nous donne quand même une bonne estimation du niveau sonore pour une enceinte acoustique.
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Prenons un autre exemple: Bande passante « lissée » d’une enceinte acoustique. En plus des caractéristiques techniques habituelles le constructeur vous donne la courbe de réponse pour 1W / m dans l’axe : Il est bien plus aisé de «voir» le son de cette enceinte même si la courbe de réponse même si celle-ci à été écrite dans une chambre sourde. 440 Hz : 95dB /1W / 1m
880 Hz : 98 dB/1w/1m
1000 Hz : 95dB /1W / 1m
10000 Hz : 97dB /1W / 1m |
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Avant d’aller plus avant, un petit rappel sur les niveau en décibels: Niveaux sonores – Illustration PolBr En mesure du bruit, le décibel, souvent abrégé dB, exprime le rapport de puissance entre ou la pression acoustique et une valeur de référence qui correspond à un son imperceptible. En audio et particulièrement pour les enceintes acoustiques on utilise le dB SPL. Le niveau de référence pour 0dB SPL est 2×10-5 Pa soit 20 micropascals. c’est une infime variation de la pressions atmosphérique qui varie autour de l’atmosphère normale, soit 101 325 Pa ! Niveaux sonores. Note : Le bruit, s’il n’y a pas d’obstacle (on dit en champ libre) se disperse dans toutes les directions. L‘intensité acoustique ( W⋅m-2, watts par mètre carré) diminue à proportion de la surface sur laquelle la puissance se répartit au fur et à mesure que l’onde sonore s’éloigne de la source. Si la distance parcourue double, la surface quadruple. L’intensité acoustique, c’est-à-dire la puissance par unité de surface, se divise donc par quatre. Doubler la distance en champ libre, c’est retirer 6 dB. D’une façon générale, le niveau sonore en champ libre est inversement proportionnel au carré de la distance, c’est-à-dire à la distance multipliée par elle-même. L’écart entre deux mesures de la même source en champ libre à des distances différentes est la valeur en décibels du rapport des distances. [Source] Personnellement j’utilise un petite formule: Niveau de la source – 20log10(distance). Avec l’exemple plus haut à 1000 Hz : 95dB /1W / 1m
Niveau à 2m → 95dB-20log10(2) = 88,979dB ≅ 89dB = 95dB-6dB (on a doublé la distance)
Niveau à 7m → 95dB-20log10(7) = 78.09dB
Note : Le réflexe stapédien protège l’oreille interne en agissant sur un muscle de l’oreille moyenne, de façon à diminuer la transmission des vibrations sonores. Il se déclenche au moment de parler et à l’exposition à un son supérieur de 80 dB environ au seuil de l’audition. Le muscle stapédien se fatigue, et, au bout d’un certain temps, ne peut plus assurer sa fonction protectrice. C’est pourquoi on estime que le déclenchement du réflexe stapédien correspond à l’entrée dans la zone dangereuse pour l’exposition sonore prolongée.[Source] |
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Allo allo ! Quiès ? Ici la terre – stop – j’entends plus couic ! – stop – Alerte tympans ! – stop – Des babybels pleins les esgourdes – stop – Signé Pr Tournesol des ex RG.
Faut toujours que tu fasses le son… 🙂
Ouf !!!
Voilà !
CQFD. …
Tes publications toujours léchées et ciselées, tantôt poétiques, tantôt philosophiques, souvent même les deux entremêlées … sont invariablement artistiques et puissantes … avec celle-ci tu pénètres et dévoiles des arcanes scientifiques, les vulgarises ou les traduis afin de les rendre simplement « audibles » au profane … tu rétablis, ou établis une vérité, dévoiles la face technique du son, souvent cachée ou trahie … j’entends et apprécie la démonstration et encourage avec toi et Epicure bien sûr, ce partage de connaissances favorisant une élévation, suscitant un éveil et luttant contre toute forme d’obscurantisme … fut-il seulement phonique !…
Bises, Pierre-Yves.
Merci, Pierre-Yves ce texte encourageant. La diffusion des connaissances, des découvertes sont des armes puissantes contre l’obscurantisme, de nos jours, insidieusement comminatoire.