Comment un haut-parleur produit-il plusieurs fréquences ?

Un haut-parleur produit plusieurs fréquences en exploitant les propriétés physiques de ses composants, notamment le ou les haut-parleurs (qui produisent le son) et le filtre (qui divise le signal audio en bandes de fréquences). Voici une explication détaillée de son fonctionnement :

1. Le signal audio : un mélange de fréquences

• Le signal audio électrique envoyé à un haut-parleur est une forme d'onde complexe contenant toutes les fréquences de la musique ou du son (par exemple, basses, médiums, aigus).

• Ce signal est un courant alternatif (CA) dont la tension varie au fil du temps, reflétant les ondes de pression du son.

2. Le haut-parleur : conversion de l'électricité en son

Un haut-parleur possède généralement un ou plusieurs transducteurs, chacun étant conçu pour gérer une plage de fréquences spécifique :

• woofer : gère les basses fréquences (graves, par exemple, 20 Hz–500 Hz).

• Haut-parleur de médium : gère les fréquences moyennes (voix, instruments, par exemple, 500 Hz–5 kHz).

• tweeter : gère les hautes fréquences (aigus, par exemple, 5 kHz–20 kHz).

Comment fonctionne un chauffeur :

1. Bobine mobile et aimant : le signal électrique circule dans la bobine mobile, un fil enroulé autour d’un cylindre. La bobine est placée dans un champ magnétique créé par un aimant permanent.

2. Induction électromagnétique : lorsque le signal alternatif change de direction, il crée un champ magnétique fluctuant dans la bobine mobile. Ce champ interagit avec celui de l’aimant permanent, ce qui provoque le mouvement de va-et-vient de la bobine (et du diaphragme/cône qui y est fixé).

3. Ondes sonores : le mouvement du diaphragme pousse et tire l'air, créant des ondes de pression (son) qui correspondent aux fréquences du signal d'origine.

3. Le réseau de filtrage : division des fréquences

Comme aucun haut-parleur ne peut reproduire efficacement toutes les fréquences, les enceintes utilisent un filtre de séparation pour diviser le signal audio en bandes :

• Filtre passe-haut : envoie les hautes fréquences au tweeter.

• Filtre passe-bas : envoie les basses fréquences au haut-parleur de graves.

• filtre passe-bande (optionnel) : envoie les fréquences moyennes au haut-parleur de médium (dans les haut-parleurs à 3 voies).

Comment fonctionnent les crossovers :

• Les filtres passifs utilisent des condensateurs, des inductances et des résistances pour bloquer ou laisser passer certaines fréquences. Par exemple :

• Un condensateur bloque les basses fréquences mais laisse passer les hautes fréquences (utilisé dans les circuits de tweeter).

• Une inductance bloque les hautes fréquences mais laisse passer les basses fréquences (utilisée dans les circuits de haut-parleurs de graves).

4. Plusieurs conducteurs travaillant ensemble

Dans une enceinte à plusieurs haut-parleurs (par exemple, un système à 2 ou 3 voies), le filtre de croisement garantit que :

• Chaque haut-parleur ne reçoit que les fréquences qu'il reproduit le mieux.

• Les signaux des haut-parleurs se fondent harmonieusement, créant un son cohérent et complet.

exemple:

• une enceinte à deux voies avec un woofer et un tweeter :

• Le haut-parleur de graves gère les fréquences inférieures à environ 2 kHz.

• Le tweeter gère les fréquences supérieures à ~2 kHz.

• Le filtre divise le signal à environ 2 kHz, assurant une transition en douceur entre les haut-parleurs.