Enceinte Hi-Fi, enceinte acoustique : comment çà marche et comment choisir [épisode 1]

Enceintes colonne ou de bibliothèque, active ou passive, haut-parleurs électrodynamiques, électrostatiques ou à pavillons, membranes, câblage, filtres, rendement, impédance… les audiophiles eux-mêmes ont parfois du mal à s’y retrouver pour choisir de bonnes enceintes Hifi qui correspondent à la fois à leur système, leur pièce et à leurs goûts. Voici donc quelques points pour vous aider à mieux comprendre l’univers des enceintes acoustiques, composants essentiels de tout bon système hifi.

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Une enceinte a pour rôle de convertir un signal électrique, appelé communément signal audio ou le signal analogique, en vibrations acoustiques (vibrations de l'air) perceptibles par l’oreille humaine. Cette conversion passe par nombre de composants : connectique, câbles, filtres, haut-parleurs, ébénisterie, grilles de protection, etc. et donne un certain résultat à l’écoute, avec une bande passante donnée, une restitution sonore mettant plus ou moins en avant les registres grave, médium ou aigu, une directivité plus ou moins grande… Un résultat qui dépendra aussi de la pièce d’écoute et des électroniques que l’on branchera sur les enceintes.

Du pavillon à l’enceinte …

Les premiers appareils qui, à partir de la fin du XIX° siècle, permirent aux particuliers d’écouter de la musique chez eux n’étaient pas des enceintes, mais des pavillons de phonographes, puis de gramophones, suite notamment aux inventions d’Edison et de Berliner. Ils étaient équipés d’une membrane qui, mise en mouvement émettait des vibrations acoustiques amplifiées pas un cornet. Par la suite, le premier haut-parleur électrodynamique fit son apparition dans les années 1920, breveté par Rice & Kellog. Il est fait d’une membrane mise en mouvement par un aimant associé à une bobine qui forment le moteur. D’abord fixé sur un pan unique, ou baffle plan, puis sur un plan replié, il fut finalement mis en façade d’un cabinet ou boîtier. C’est la naissance de l’enceinte, dans les années 1930.

Plus c’est gros, mieux ça marche ?

L’histoire de l’enceinte acoustique fait parler ses propriétés. Au commencement, les haut-parleurs étaient placés sur de simples plans, ou baffle-plans, ce qui évitait les résonances parasites de coffret et phénomènes de compression. Une approche encore utilisée par certaines marques high-end et ésotériques comme Soundkaos, Kyron Audio ou Eden Acoustic, mais qui pose un réel problème de reproduction des basses fréquences qui s'annulent par phénomène de court-circuit acoustique entre l'onde avant et l'onde arrière émises par la membrane du haut-parleur. Pour limiter ce court-circuit aux plus basses fréquences, il faut un baflle-plan de très grandes dimensions ou, mieux encore, un "baffle infini" ce qui est naturellement rarement possible dans une pièce d'habitation normale.

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Plus réalistes et faciles d’utilisation, les premières enceintes des années 1940 ont des cabinets (ou ébénisteries) larges et profonds, permettant généralement de loger un ou deux gros haut-parleurs. Cette configuration est liée au fait que l’enceinte a pour rôle de mettre de l’air en vibration. Ainsi, plus le cabinet sera gros, accueillant un gros haut-parleur, plus la quantité d’air mise en vibration pourra être importante (ce qui est nécessaire dans le grave) et plus l’enceinte sera satisfaisante. L’approche utilisant de très gros et larges cabinets sur des enceintes est encore vive aujourd’hui, et peut s’apprécier sur des enceintes Harbeth ou Tannoy, voire sur certaines réalisations néo-vintage de Klipsch.

Si les enceintes larges garantissent un meilleur résultat sonore, elles peuvent poser un problème d’encombrement. C’est pourquoi les enceintes contemporaines utilisent surtout des formats dits « colonne » ou « bibliothèque », prenant peu de place au sol. Le format contemporain d’enceinte colonne, étant donné qu’il se rapproche de la forme d'un tube, favorise des phénomènes de résonances indésirables – les mêmes résonances exploitées volontairement quand on joue d’instruments à vent. Il reste cependant le meilleur format pour avoir le cabinet le plus volumineux possible avec un encombrement minimum au sol. En effet, une enceinte bibliothèque s’utilisera de manière optimale sur des pieds d’enceintes. Un ensemble enceinte bibliothèque + pied utilisant un petit cabinet sera au final aussi encombrant qu’une enceinte colonne au cabinet plus grand. Mais il n’y a pas que le format qui compte…

Haut-parleur unique ou enceinte multi-voies ?

L’enceinte idéale pourrait être dotée d’un haut-parleur unique de type large-bande. Elle permettait ainsi de reproduire tout le spectre sonore dans un cabinet optimisé. Cela afin d’éviter les erreurs d'alignement de phase et problème de filtrage entre plusieurs haut-parleurs (voies), puisque plus une enceinte utilise de haut-parleurs, plus il est difficile de les faire s’exprimer clairement tous en même temps.
Cependant, un haut-parleur unique a du mal à être à la fois très léger et rapide pour reproduire correctement les fréquences aiguës, et très large pour reproduire des fréquences graves. Le haut-parleur unique parfait est donc difficile à construire. Lorsqu’il existe chez certains constructeurs très high-end ou ésotériques, il ne permet pas d’être polyvalent sur différents styles de musique, ni sur une grande variété de timbres et limite la réponse aux fréquences médiums.

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À l’excès inverse, une enceinte utilisant de nombreuses voies (une pour chaque partie du spectre sonore : bas-grave, haut-grave, bas-médium, haut-médium, aigu, suraigu, etc.) par l’utilisation de haut-parleurs multiples posera un réel problème de construction et de coût. Pour parer aux logiques contradictoires de la difficulté à mettre différents haut-parleurs en phase d’une part et de construire un haut-parleur unique polyvalent d’autre part, l’audiophile moyen fera donc souvent le choix d’une enceinte à deux ou trois voies, bien conçue. Un haut-parleur large-bande qualitatif, accompagné d’un tweeter et/ou d’un boomer en complément pour permettre à l’enceinte de couvrir un large spectre sonore – ou ce qu’on appelle plus techniquement sa réponse en fréquence - constituera donc un choix raisonnable et souvent plus réaliste en terme de prix.

Les avantages des enceintes de bon rendement ?

Là aussi, l’histoire de l’électroacoustique nous donne de bonnes indications. Les premières enceintes de marques comme JBL, Lansing, ou encore Klipsch, conçues pour les cinémas, étaient à très haut rendement. Cette technologie, adaptée pour reproduire la musique de concert ou les sons d’un film de la manière la plus réaliste possible, utilisait notamment des pavillons, qui à la manière d’un porte-voix permet de concentrer le son sur une zone donnée. Ainsi, notamment dans les aigus, le pavillon augmente également la directivité, ce qui peut être un avantage ou un désavantage selon que l’on se situe dans une salle publique ou un salon. Déjà dans les débuts de la hifi et encore aujourd’hui, les enceintes de haut rendement sont vendues aux particuliers par des marques comme Pure Audio, TAD ou Héliade et permettent de sonoriser de grandes salles pour du home cinéma ou de bonnes grosses soirées festives.

Cependant, il faut remettre l’utilisation du haut rendement dans son contexte initial, qui était à l'époque des débuts celui d’amplificateurs à lampe peu puissants, branchés à des enceintes de cinéma visant principalement à restituer des voix, et donc le milieu du spectre audible. Ainsi les enceintes de haut rendement ont une réponse en fréquence moins étendue, et une restitution généralement centrée sur le milieu du spectre. L’approche contemporaine, visant à donner aux enceintes une réponse en fréquence très étendue avec une restitution plus linéaire ou physiologique, descendant plus bas dans le grave, utilise donc plutôt du bas rendement. Cela donne un son qui semble plus maîtrisé, propre et complet, mais aussi plus artificiel, comme on peut l’écouter sur des modèles récents d’enceintes comme ceux de Bose ou Devialet.

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Le rendement correspond à la puissance qu’il faudra envoyer dans une enceinte pour obtenir un niveau sonore donné. L’indicateur du rendement dans les fiches techniques des enceintes est la sensibilité, exprimée en dB à 1 m pour 1 W. Ainsi, un rendement plus élevé permet de choisir un amplificateur moins puissant, qui pourra aussi être plus musical, tandis qu’un rendement plus faible demandera un ampli plus costaud.

Mais il y a encore beaucoup à dire sur les enceintes, alors guettez notre épisode 2...

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