À quoi connecter le klaxon. Connexion d'amplificateurs de diffusion et de haut-parleurs

Acoustique du cor

L’acoustique du pavillon a toujours été plus chère que l’acoustique conventionnelle. Et il n'est pas surprenant que les fans les plus ardents d'une telle acoustique soient les utilisateurs qui possédaient autrefois des enceintes traditionnelles.
Il n’y a rien d’étonnant à cela. Un auditeur sophistiqué appréciera toujours l'harmonie générale, l'intégrité de la perception et le son naturel.
L'utilisateur lui-même aime l'acoustique du cor en raison de sa musicalité et de sa capacité à captiver l'auditeur.

Qu'est-ce que c'est

Les équipements audio modernes sont capables de reproduire toute la gamme de fréquences requises. Cela peut suffire à transmettre des compositions musicales, mais c’est totalement insuffisant pour créer une impression de présence de l’auditeur.
Comme tout mélomane vous le dira, il y a quelque chose qui est chargé de transmettre non seulement la musique et la mélodie, mais aussi de transmettre les émotions de l'interprète. L’acoustique du pavillon fait très bien ce travail.
L’acoustique du pavillon est conçue différemment des acoustiques conventionnelles. Le haut-parleur (voir) n'est pas de très grande taille et il est connecté à un klaxon, ce qui augmente le volume de son son.
Cela peut être comparé au cas où une personne, pour crier à son interlocuteur à grande distance, croise les mains dans un mégaphone.

Note. Si vous envisagez d'acheter des haut-parleurs à klaxon pour votre voiture, nous nous empressons de vous prévenir : la différence entre les bons et les mauvais haut-parleurs à klaxon est très importante par rapport aux options traditionnelles.
Les pavillons acoustiques bon marché fabriqués par un fabricant peu scrupuleux ne peuvent pas servir de comparaison. Ce sont ces options bon marché qui ont donné naissance à des rumeurs selon lesquelles l'acoustique des klaxons est censée être bonne, mais le son qu'elles contiennent est coloré.

Quant aux haut-parleurs à pavillon de haute qualité, ils sont toujours chers. Ils utilisent toujours des aimants Alnico et des diaphragmes en métal exotique.
Les pavillons acoustiques sont toujours assemblés selon des tolérances et des dimensions strictes. En bref, une telle technologie de production ne peut impliquer aucun compromis ou réduction des coûts.

Donnons des exemples. Le moteur de compression TAD de deux pouces utilisé dans tous les modèles acoustiques à pavillon Cesaro coûte environ 1 000 euros. Dans le même temps, le tweeter le plus cher aujourd'hui est le Scan Speak avec un diaphragme en béryllium et il ne coûte qu'environ 600 $.

Les klaxons acoustiques pour voitures sont toujours des produits uniques fabriqués en série. Les noms de certains sont inscrits en lettres d’or dans l’histoire de l’audio automobile.
Par exemple, il s'agit du cor acoustique japonais Maxonic, produit depuis 1932. Aujourd'hui, Maxonic présente toujours des produits de haute technologie.
Lors de la création, des technologies coûteuses sont toujours utilisées utilisant des systèmes magnétiques dans les émetteurs.

Histoire

Donc:

• Il sera intéressant de savoir que les tout premiers haut-parleurs au monde étaient du type pavillon. Ils sont apparus dans les années 20 du siècle dernier.
  La technologie utilisée pour le créer était unique et ils ne savaient tout simplement pas comment fabriquer d’autres systèmes acoustiques ;
• Dix ans plus tard, apparaissent des enceintes qui ressemblent déjà aux versions actuelles de l'acoustique traditionnelle. Ils ont immédiatement gagné en popularité, mais ils ont oublié l'acoustique des cors.
  À cette époque, on croyait à tort que l'acoustique des cors serait idéale pour sonder de grands espaces, mais elle n'était tout simplement pas adaptée à une écoute agréable de la musique ;
• Dix années supplémentaires s'écoulent et le célèbre ingénieur américain crée une toute nouvelle conception de l'acoustique des pavillons. C'est Paul Klipsch (c'était le nom de l'ingénieur) qui prouva que l'acoustique des cors permettait de reproduire des compositions musicales de très haute qualité.

Note. C'est alors que l'ingénieur fonde une entreprise de production de pavillons acoustiques, qui est encore aujourd'hui un leader mondial. La société s’appelait Klipsch et les enceintes de ce type s’appelaient « Clipsch ».

• Il est intéressant de noter que les mélomanes ont immédiatement réalisé que les clips reproduisaient la musique d’une manière particulière. Depuis lors, l'acoustique des cors est devenue le choix d'un cercle assez restreint de connaisseurs de vraie musique ;

• La seconde moitié du siècle dernier a été marquée par l’émergence de médias complètement nouveaux. De plus, les derniers développements et nouvelles approches pour le traitement et l'amplification du signal audio font leur apparition ;
• Finalement, après avoir atteint l'apogée de la modernisation et de l'amélioration, les gens ont commencé à comprendre qu'il était impossible de donner de la « vivacité » au son. Et puis les yeux de beaucoup se sont tournés vers l’acoustique des pavillons, pour laquelle un véritable boom a commencé il y a environ trois ans.

Le son magique des systèmes de klaxons

Donc:

• Il n’est pas difficile de vérifier que l’acoustique du pavillon sonne de manière particulière. Et il y a tous les prérequis pour un tel son. Premièrement, l’acoustique des pavillons est très sensible. Cela permet de reproduire les nuances les plus subtiles et de transmettre les émotions de l'interprète ;
• Deuxièmement, les haut-parleurs à pavillon produisent des ondes sonores de nature plus « naturelle » par rapport aux vibrations de l’air provenant des haut-parleurs traditionnels ;
• L'acoustique du pavillon peut reproduire les basses fréquences, mais leur taille en dépend. En d’autres termes, plus vous devez reproduire des fréquences basses, plus la taille du haut-parleur à pavillon doit être grande.

Note. C'est pour cette raison que l'acoustique des pavillons est principalement utilisée pour reproduire les fréquences moyennes et hautes, mais si vous choisissez des haut-parleurs plus grands, les basses fréquences seront également reproduites au niveau le plus élevé.

• Et ce n'est pas tout. Les basses fréquences ne seront pas reproduites comme ça, mais au plus haut niveau. Certes, seuls les connaisseurs du son les plus subtils peuvent distinguer la différence de reproduction.

Note. Il est intéressant de noter que récemment, on trouve assez souvent des haut-parleurs dont seuls les émetteurs HF sont réalisés sous la forme d'un pavillon. Par exemple, les mêmes enceintes de la série Klipsch Reference sont fabriquées selon ce modèle.

• Les hautes fréquences reproduites par les haut-parleurs à pavillon sonnent beaucoup plus fort. Inutile de préciser que la qualité HF est meilleure qu'avec des tweeters classiques.

Récemment, parmi les fabricants d'acoustiques pour pavillons, je voudrais citer la société italienne Zingali. Les ingénieurs de cette société ont créé un émetteur à pavillon original qui reproduit simultanément les fréquences moyennes et hautes fréquences, tout en étant magnifique.

Acoustique du klaxon dans les voitures

Inutile de préciser que tous les haut-parleurs de voiture traditionnels ne permettent pas d’obtenir une qualité sonore élevée. Le problème n'est pas rien, mais l'intérieur exigu.
Les klaxons vous donneront la possibilité d'améliorer considérablement le son et de créer un effet de présence (comme si vous étiez assis dans un studio ou à un concert). Tout s'explique simplement : un cor augmente la distance sur laquelle les ondes sonores se propagent, tout en augmentant la densité du son et en lui conférant une mélodie caractéristique.
Les solutions techniques pour placer une telle acoustique dans une voiture peuvent être différentes :

• Ainsi, le moyen le plus populaire consiste à installer un haut-parleur devant, frontalement sur la paroi du boîtier, à l'intérieur duquel est formé le guide d'ondes principal. Il dispose d'une sortie vers l'extérieur ;
• Une autre option implique un système de klaxon avec un haut-parleur basse fréquence. Il est placé dans un bâtiment séparé. Le même sort est réservé aux tweeters et aux haut-parleurs médiums, qui sont également placés séparément les uns des autres dans le boîtier correspondant.

Avantages et inconvénients de l'acoustique du pavillon

Ceci conclut notre examen des systèmes de haut-parleurs à pavillon. Récemment, ils ont de plus en plus commencé à être installés dans les voitures de leurs propres mains, à l'aide d'instructions étape par étape, de critiques vidéo utiles, de dessins et de matériel photo.
Le prix d'une bonne acoustique de cor est très élevé, mais cela n'arrêtera pas les mélomanes ardents.

Les haut-parleurs sont utilisés dans diverses sphères de l'activité humaine : dans l'industrie, les transports, le sport, la culture, la vie quotidienne. Récemment, une grande attention a été accordée au domaine de la sécurité humaine, dans lequel sont construits des systèmes d'alerte incendie, des systèmes d'alerte d'urgence, des systèmes de sonorisation dans les transports et des systèmes de sonorisation. La tâche principale de chacun de ces systèmes est d'alerter les gens, c'est-à-dire de leur apporter des informations sur une menace particulière. Le principal élément exécutif de chacun de ces systèmes est le haut-parleur, dont le choix correct peut affecter la faisabilité du système dans son ensemble et son budget.

Pour assurer la sécurité des personnes dans les bâtiments et les structures, des systèmes de sécurité complets sont construits, dont le système de contrôle d'alerte et d'évacuation SOUE. La mission principale de la SOUE est d'avertir les personnes et de leur fournir des informations visant à assurer leur sécurité personnelle. SOUE est un ensemble de moyens techniques et de mesures organisationnelles. Le haut-parleur est l'élément exécutif final des moyens techniques du SOUE, et ses paramètres sont entrés pour les calculs électroacoustiques - une partie des mesures organisationnelles.

Sur la base de la documentation réglementaire (ND) existante, les exigences suivantes sont imposées au haut-parleur :

Les sirènes vocales SOUE doivent fournir un niveau sonore total d'au moins 75 dBA à une distance de 3 m de la sirène, mais pas plus de 120 dBA en tout point de la pièce protégée, et reproduire des fréquences normalement audibles dans la plage de 200 à 5000. Hz. Le niveau sonore des informations provenant des alarmes vocales doit être conforme aux normes de l'ensemble des règles (voir la loi fédérale-123, l'ensemble des règles SP-3-13130-2009, du 2009, « Exigences de sécurité incendie pour les avertissements et la gestion sonores et vocaux). d’évacuation des personnes »).

Pour répondre aux exigences énoncées dans la ND, une approche intégrée est nécessaire, qui prend en compte à la fois les caractéristiques du haut-parleur, déterminées par les paramètres du système de sonorisation, et ses caractéristiques de conception, déterminées par l'environnement sonore - acoustique, configuration et bruit dans la chambre. Pour effectuer un calcul électroacoustique, il est nécessaire de prendre en compte des paramètres de haut-parleur tels que la sensibilité et la puissance électrique, qui déterminent son volume, la réponse amplitude-fréquence, qui détermine sa qualité, et le diagramme de rayonnement, qui détermine ses propriétés directionnelles.

Actuellement, un grand nombre de haut-parleurs sont produits, différant par leurs caractéristiques, leur conception et leur classe de protection, qui déterminent leur champ d'application.

Un haut-parleur est un convertisseur d'un signal électrique en un signal acoustique. Le principal paramètre qui détermine l’efficacité d’un haut-parleur est son rendement. Aujourd'hui, une approche établie veut qu'un haut-parleur doit fournir une pression acoustique maximale sur l'axe de travail tout en maintenant une tension (signal sonore) constante à son entrée. Cette approche implique la solution simultanée de deux problèmes : la formation du volume requis et, en même temps, l'efficacité du haut-parleur.

Lorsque vous choisissez un haut-parleur pour un système de sonorisation, vous devez avoir une compréhension de base de ses caractéristiques : structure, fonctionnement, principes physiques de base qui le sous-tendent. Ainsi, par exemple, la première rencontre avec un haut-parleur implique la question : est-il de haute qualité ou non. Réponse : la qualité d'un haut-parleur, dans le cas le plus simple, est déterminée par la largeur et l'irrégularité de sa réponse en fréquence. La deuxième question est généralement liée au volume. Le volume sonore est parfois confondu avec la puissance d’un haut-parleur, même si ce n’est pas du tout la même chose. La puissance électrique d'un signal audio, mesurée en watts, fournie à un haut-parleur détermine certes son intensité sonore, mais dans une bien moindre mesure que sa « sensibilité - pression acoustique », mesurée en décibels. Lorsque vous travaillez avec un haut-parleur, vous devez clairement comprendre les dépendances de base suivantes. La sensibilité d'un haut-parleur est inversement proportionnelle (mat. cf. inversement proportionnelle) à la qualité : plus la sensibilité est élevée, plus sa qualité est mauvaise et vice versa. Donc pour obtenir plus de volume, nous devons sacrifier la qualité. Pour obtenir simultanément qualité et volume, une grande puissance électrique est fournie au haut-parleur. Une autre dépendance est liée à la caractéristique de directivité (DC) du haut-parleur. CN est déterminé par la méthode de rayonnement et les caractéristiques de conception du haut-parleur. Par exemple, les haut-parleurs à pavillon ont une pression acoustique élevée et une directivité étroite (ils sont puissants et hautement directionnels). Il existe donc une autre relation : « directivité - volume ». Plus la directivité du haut-parleur est élevée, plus son volume est élevé (mathématiquement cf. proportionnalité directe). Une directivité étroite est toujours associée à une détérioration de la qualité du haut-parleur : un rétrécissement de sa gamme de fréquences dans la région des basses fréquences, qui peut être considérée comme la troisième dépendance fondamentale.

Pour faciliter leur utilisation, les haut-parleurs sont classés selon leurs caractéristiques, caractéristiques de conception et domaine d'application. Selon leurs caractéristiques, les haut-parleurs peuvent être divisés en classes (bande étroite et large bande), qui déterminent la qualité sonore et la directivité (directionnelle étroite et directionnelle large). Par exemple, des haut-parleurs à large bande sont utilisés pour le son de fond - hypermarchés, centres de fitness ; bande étroite – pour les annonces vocales – stations-service, parkings, quais ferroviaires, gares. La prise en compte du diagramme de rayonnement du haut-parleur est nécessaire lors du sondage de zones distribuées. Les haut-parleurs à direction large couvrent une grande zone circulaire, les haut-parleurs à direction étroite couvrent une zone circulaire plus petite, mais en même temps « percent » une plus grande portée. En variant les modèles d'enceintes, vous pouvez optimiser leur nombre et réduire le budget de l'ensemble du système de sonorisation dans son ensemble. Par exemple, un spot sonore utilisé pour sonoriser les couloirs peut remplacer quatre haut-parleurs muraux ou de plafond. En fonction de leur conception, les haut-parleurs peuvent être divisés en internes (IP-41), utilisés pour le son des pièces chauffées, et externes (IP-54), utilisés pour le son des zones ouvertes. Pour les installations industrielles traitant des substances agressives, des objets explosifs, une classe de protection plus élevée (IP-66/67) peut être requise.

La prise en compte des caractéristiques et des capacités d'un haut-parleur particulier vous permettra de créer une solution technique plus compétente et optimale.

2. Dispositif haut-parleur

La figure 1 montre un schéma simplifié du fonctionnement d'un haut-parleur.

Fig. 1 - Schéma simplifié de fonctionnement du haut-parleur

Le haut-parleur contient les sous-systèmes suivants :

• EL – électrique ;
• EM – électromécanique ;
• MA – mécano-acoustique ;
• AK – acoustique.

Sous-système électrique remplit la fonction d'adapter l'impédance d'entrée du sous-système électrique avec l'impédance de sortie complexe de l'amplificateur dans le cas d'une adaptation à faible impédance, ou l'enroulement secondaire du transformateur élévateur dans le cas de l'utilisation d'un amplificateur de diffusion.

Sous-système électromécanique est un dispositif qui convertit un signal électrique à l'entrée en vibrations mécaniques d'un élément mobile à la sortie.

Sous-système mécano-acoustique sert à faire correspondre l'impédance mécanique du haut-parleur avec la composante dépendant de la fréquence de la résistance au rayonnement généré par l'émetteur.

Sous-système acoustique, appelé émetteur, forme la résistance au rayonnement, qui détermine la puissance acoustique de l'émetteur. et finalement, l'efficacité du haut-parleur.

L'un des paramètres les plus importants caractérisant l'efficacité d'un haut-parleur est le coefficient de performance (COP). L'efficacité d'un haut-parleur est déterminée à partir du rapport entre la puissance acoustique de sortie de l'émetteur et la puissance électrique d'entrée du haut-parleur et dépend de la cohérence de tous les sous-systèmes dans leur ensemble.

3. Paramètres de base des haut-parleurs

Le principal paramètre qui détermine l’efficacité d’un haut-parleur est sa pression acoustique de sortie, mesurée en décibels. La pression acoustique, quant à elle, est déterminée par deux paramètres : la sensibilité du haut-parleur, mesurée dans certaines conditions, et sa puissance électrique, mesurée en watts.

Sensibilité du haut-parleur

Il existe deux types de sensibilité, caractéristique et axiale.

La sensibilité caractéristique (dB) est le rapport entre la pression acoustique moyenne développée par le haut-parleur dans la plage de fréquence nominale sur l'axe de travail à une distance de 1 m du centre de travail et la racine carrée de la puissance électrique fournie.

Récemment, la plupart des fabricants indiquent la sensibilité axiale comme caractéristique de sonie.

La sensibilité axiale (parfois simplement la sensibilité) est le rapport entre la pression acoustique développée en un point de champ libre sélectionné sur l'axe de travail du haut-parleur à une distance de 1 m du centre de travail et la puissance fournie (généralement 1 W).

Pression sonore du haut-parleur

Pour une valeur arbitraire de la puissance électrique fournie P W, le niveau de pression acoustique du haut-parleur (son volume réel) peut être déterminé comme suit :

Puissance du haut-parleur

La littérature technique contient de nombreuses définitions différentes de la puissance des haut-parleurs, qui ne sont pas faciles à comprendre.

Dans les recommandations du Comité Electrotechnique International (CEI) 268-5 « Éléments des systèmes électroacoustiques. Haut-parleurs" et 581-7 "Exigences minimales pour les équipements Hi-Fi. Haut-parleurs", les types de puissance suivants sont donnés.

Puissance caractéristique du haut-parleur– puissance à laquelle le haut-parleur crée un niveau de pression acoustique caractéristique de 94 dB à une distance de 1 m dans la gamme de fréquences 100...8 000 Hz.

Puissance de bruit déterminé par les résultats du test du haut-parleur sur un signal de bruit spécial pendant 100 heures. La valeur de la puissance de bruit du haut-parleur coïncide avec la valeur de la puissance nominale déterminée selon GOST 16122-78, car. Lors de la détermination de ces types de puissance, le même signal est utilisé.

Puissance maximale du haut-parleur à onde sinusoïdale est la puissance d'un signal sinusoïdal continu dans une plage de fréquences donnée que le haut-parleur peut supporter sans dommages mécaniques et thermiques pendant la période de temps (au moins 1 heure) spécifiée dans la spécification.

Puissance nominale du haut-parleur- c'est la puissance électrique à laquelle les distorsions non linéaires du haut-parleur ne dépassent pas les valeurs requises.

Puissance nominale du haut-parleur– est définie comme la puissance électrique la plus élevée à laquelle un haut-parleur peut fonctionner de manière satisfaisante pendant une longue période sur un signal sonore réel sans dommage thermique et mécanique.

Aujourd'hui (du moins dans notre pays), les plus couramment utilisés sont deux types de puissance - nominale et sinusoïdale.

Par puissance nominale (en plus de la définition ci-dessus), nous entendons la puissance à laquelle, dans une certaine position (moyenne) du contrôle du volume de l'amplificateur, la distorsion non linéaire du haut-parleur est minime.

Aujourd’hui, la plupart des fabricants indiquent la puissance sinusoïdale dans leurs spécifications.

Puissance sinusoïdale (RMS – Rated Maximum Sinusoidal)– puissance sinusoïdale maximale à laquelle le haut-parleur doit fonctionner pendant 1 heure avec un signal musical réel sans subir de dommages physiques (cf. puissance sinusoïdale maximale).

Fonctionnalités supplémentaires des haut-parleurs

Résistance électrique nominale– impédance (complexe) dépendante de la fréquence d'entrée du haut-parleur. Dans le cas d'une adaptation à faible impédance (dans des systèmes acoustiques réels (AS)), elle a une valeur de 4/8 Ohm. Dans le cas de l'adaptation d'un transformateur haute tension - de centaines d'ohms à plusieurs kilo-ohms.

Gamme de fréquences reproduite efficacement– la plage de fréquences dans laquelle le niveau de pression acoustique diminue d'une certaine valeur spécifiée par rapport au niveau moyenné dans une certaine bande de fréquences. Selon les recommandations de la norme CEI 581-7, pour la bande de fréquences 50...12 500 Hz, l'ampleur de cette réduction (décroissance) est fixée à 8 dB par rapport au niveau moyenné dans la bande de fréquences 100...8 000 Hz. .

Réponse en fréquence du haut-parleur par pression acoustique - il s'agit d'une dépendance graphique ou numérique du niveau de pression acoustique sur la fréquence du signal développé par le haut-parleur en un certain point du champ libre, situé à une certaine distance du centre de travail à une valeur de tension constante à les bornes des haut-parleurs. Un nom plus courant pour cette dépendance est la réponse amplitude-fréquence (AFC).

Réponse en fréquence inégale de la pression acoustique

La dépendance de la pression acoustique sur la fréquence est représentée dans des diagrammes (dans un système de coordonnées cartésiennes), appelés caractéristiques amplitude-fréquence (le terme réponse en fréquence est le plus courant. Dans la littérature technique, cette dépendance est appelée réponse en fréquence de la pression acoustique de la réponse amplitude-fréquence) du haut-parleur.

L'irrégularité de la réponse en fréquence doit être comprise comme la différence entre le maximum P max (dB) et le minimum P min (dB), niveaux dans la plage de fréquences effective (déclarée).

Conformément à l'OST 4.383.001, l'irrégularité de la réponse en fréquence dans la plage de fréquences de fonctionnement effective ne doit pas dépasser :

• 14 dB pour les têtes large bande (haut-parleurs) ;
• 10 dB - pour les moyennes fréquences.

La figure 2 montre la réponse en fréquence d'un haut-parleur avec une irrégularité Δ (dB), dans la plage de 0,2 à 7 kHz, pas plus de 5 %.

Fig. 2 - Réponse en fréquence inégale dans la plage 0,2-7 kHz

L'irrégularité de la réponse en fréquence dépend :

• type de convertisseur électromécanique ;
• dimensions de l'émetteur ;
• conception constructive (acoustique);
• impédances électriques et mécaniques d'entrée dépendantes de la fréquence,

Caractéristique de directivité du haut-parleur

Tout haut-parleur émet de l’énergie sonore de manière inégale. Le niveau de pression acoustique d’un haut-parleur dépend fortement de l’angle sous lequel la mesure est effectuée. Le haut-parleur émet la plus grande quantité d'énergie le long de l'axe de travail. L'axe de travail, en règle générale, coïncide avec l'axe géométrique du haut-parleur, passant par son centre de travail (le centre de travail coïncide avec le centre géométrique de symétrie du trou de sortie du haut-parleur.). La dépendance de la pression acoustique d’un haut-parleur sur la direction est appelée caractéristique de directivité.

Caractéristiques de directivité du haut-parleur(R n) – dépendance de la pression acoustique P Θ (dB) développée par le haut-parleur en un point de champ libre (à une distance fixe du centre de travail, par exemple 1 m), sur l'angle Θ entre l'axe de travail de le haut-parleur et la direction jusqu'à ce point :

L'expression graphique de Rn pour différents angles et fréquences est appelée diagramme de rayonnement (DP). Le plus souvent, les motifs sont présentés en coordonnées polaires, Fig. 3.

Riz. 3 - Directivité du haut-parleur ROXTON HP-10T à une fréquence de 4 kHz.

La pression acoustique sur le diagramme n'est pas indiquée en valeur absolue, mais en valeurs relatives - décibels (dB).

4. Classification des haut-parleurs pour systèmes de sonorisation

La classification générale des haut-parleurs peut être présentée comme suit, Fig. 4 :

Riz. 4 - Classification des haut-parleurs pour systèmes de sonorisation

• par la méthode du rayonnement (coordination avec l'environnement) ;
• par méthode de connexion (à l'amplificateur) ;
• par caractéristiques ;
• par domaine d'application ;
• par conception ;
• par type de convertisseur.

Par méthode de rayonnement

• haut-parleurs à rayonnement direct (têtes);
• haut-parleurs à pavillon.

Les haut-parleurs à rayonnement direct rayonnent l'énergie sonore directement dans le support. Le fonctionnement d'un haut-parleur à rayonnement direct sera discuté ci-dessous. Dans les haut-parleurs à pavillon, le diaphragme est relié au médium directement par l'intermédiaire du pavillon. Le fonctionnement d’un haut-parleur à pavillon sera discuté ci-dessous.

Par méthode de connexion les haut-parleurs peuvent être divisés en :

• faible résistance;
• transformateur

Avec une adaptation à faible impédance, le haut-parleur est connecté directement à l'étage de sortie de l'amplificateur de puissance (PA). L'adaptation du transformateur implique l'utilisation d'un haut-parleur à transformateur spécialisé connecté à la sortie d'un amplificateur de diffusion équipé d'un transformateur élévateur supplémentaire. Ces méthodes de coordination seront discutées plus en détail ci-dessous.

Par gamme de fréquences(selon la largeur de la réponse en fréquence) les haut-parleurs peuvent être divisés en :

• basse fréquence (LF) : 40-200 Hz ;
• moyenne fréquence (MF) : 200-3 kHz ;
• haute fréquence HF) 3-20 kHz.

En pratique, il convient de diviser selon le principe « oui/non », « mauvais/bien ». Ainsi, en fonction de la largeur de la réponse en fréquence, les haut-parleurs peuvent être divisés en bande étroite et large bande. Un haut-parleur à bande étroite peut être appelé un haut-parleur fonctionnant dans une plage de fréquences limitée. Ainsi, par exemple, un haut-parleur à pavillon peut être appelé bande étroite ; sa plage de fréquences effective se situe dans la plage moyenne ~0,3-3 kHz (selon la ND existante, les haut-parleurs doivent reproduire des fréquences normalement audibles dans la plage de 0,2 à 5 kHz). Un haut-parleur qui fonctionne aussi bien dans les gammes de basses, moyennes et hautes fréquences. Nous appellerons cela le haut débit. Les deux types de haut-parleurs sont utilisés dans les systèmes de sonorisation. Un haut-parleur qui couvre (même partiellement) les 3 gammes peut être considéré comme large bande. Les haut-parleurs à large bande sont largement utilisés et servent à reproduire non seulement la parole, mais également des informations musicales.

Afin de classer les haut-parleurs en fonction de la directivité, il est nécessaire d'introduire une caractéristique supplémentaire, mais très importante et utilisée dans la pratique - la largeur du diagramme de directivité du SDP.

Le SDP est une caractéristique supplémentaire déterminée à partir des diagrammes polaires du haut-parleur. Selon la norme internationale CEI 268-5 (2000), le SDN peut être défini comme l'angle d'ouverture (écart par rapport à l'axe de travail) d'un haut-parleur (cf. angle de couverture), auquel la pression acoustique chute de 6 dB (largeur du faisceau -6dB) par rapport à la valeur mesurée sur les axes de travail.

Nous appellerons les haut-parleurs dont le NDP à une fréquence de 4 kHz est inférieur à 90 degrés en direction étroite ; les haut-parleurs dont le NDP à une fréquence de 4 kHz est supérieur à 90 degrés en direction large. Ces types ont été discutés plus en détail dans l’introduction.

Selon conception les haut-parleurs peuvent être divisés en :

• mortaise (sur un écran plat) ;
• factures (boîte ouverte);
• étui (boîte fermée);
• bass reflex (systèmes acoustiques).

Les enceintes encastrables peuvent également être de type ouvert (sans écran), puisque l'écran pour elles est la surface même (mur, plafond) dans laquelle elles sont intégrées. Pour des raisons économiques, les haut-parleurs de type aérien peuvent être réalisés dans un boîtier ouvert dont la paroi arrière devient le plan (mur) sur lequel ils sont montés. Ces questions seront abordées plus en détail ci-dessous.

En fonction du type de convertisseur, les haut-parleurs peuvent être divisés en :

• électrodynamique (bobine);
• électrostatique (électret);
• électromagnétique (avec une bobine fixe) ;
• piézoélectrique (ruban).

Aujourd’hui, les haut-parleurs à bobine électrodynamique sont les plus utilisés. Un convertisseur de bobine électrodynamique peut être considéré comme un sous-système électromécanique qui convertit un signal électrique en entrée en vibrations mécaniques d'un élément mobile en sortie. Ce haut-parleur se compose de deux sous-systèmes principaux : un mobile - une bobine mobile et un diffuseur, et un magnétique - un aimant permanent, un noyau, des ardoises supérieure et inférieure. Considérons le fonctionnement de ce système.

Classification des enceintes par domaine d'application

Dans les systèmes de sonorisation, les haut-parleurs ont un large éventail d'applications : des pièces calmes et fermées aux espaces ouverts bruyants, des annonces vocales à la musique de haute qualité.

Selon le domaine d'application, les enceintes peuvent être divisées en 3 groupes principaux :

1. Haut-parleurs d’intérieur – utilisés pour sonoriser des espaces clos. Ce groupe d'enceintes se caractérise par un faible degré de protection (IP-41).
2. Haut-parleurs externes – utilisés pour sonder les zones ouvertes. De tels haut-parleurs sont appelés haut-parleurs de rue. Ce groupe d'enceintes se caractérise par un degré de protection plus élevé (IP-54).
3. Les haut-parleurs antidéflagrants sont utilisés dans des zones explosives ou à forte teneur en substances agressives (explosibles). Ce groupe d'enceintes se caractérise par un degré de protection élevé (IP-67). De tels haut-parleurs sont utilisés dans les industries pétrolières et gazières, dans les centrales nucléaires, etc.

Chacun des groupes peut être associé à une classe (degré) correspondante de protection IP. Le degré de protection s'entend comme une méthode qui limite l'accès aux parties sous tension et mécaniques dangereuses, la pénétration d'objets solides et/ou d'eau dans l'enceinte.

Le degré de protection de l'enceinte des équipements électriques est marqué à l'aide de la marque internationale de protection IP et de deux chiffres, dont le premier signifie la protection contre la pénétration d'objets solides, le second contre la pénétration d'eau.

Les degrés de protection les plus courants pour les haut-parleurs sont :

• IP-41, où :
  • 4 – Protection contre les corps étrangers de taille supérieure à 1 mm.
  • 1 – L’eau qui goutte verticalement ne doit pas gêner le fonctionnement de l’appareil. Les haut-parleurs de cette classe sont le plus souvent installés dans des espaces clos.
• IP-54, où :
  • 5 – Protection contre la poussière, dans laquelle une certaine quantité de poussière peut pénétrer à l'intérieur, mais ne gêne pas le fonctionnement de l'appareil.
  • 4 – Protection contre les projections tombant dans toutes les directions. Les haut-parleurs de cette classe sont le plus souvent installés dans des espaces ouverts.
• IP-67, où :
  • 6 – Anti-poussière, dans lequel la poussière ne peut pas pénétrer dans l’appareil, protection complète contre les contacts.
  • 7 – Lors d'une immersion de courte durée, l'eau ne pénètre pas à l'intérieur en quantité gênant le fonctionnement de l'appareil. Les haut-parleurs de cette classe sont installés dans des endroits soumis à des influences critiques. Il existe également des degrés de protection plus élevés.

5. Fonctionnement des haut-parleurs

Fonctionnement d'un haut-parleur électrodynamique

La figure 5 montre la conception d'un haut-parleur à diffuseur de rayonnement direct avec un convertisseur de type bobine électrodynamique.

Fig. 5 - Conception de haut-parleur électrodynamique

L'unité de travail principale d'un haut-parleur électrodynamique est un diffuseur, qui convertit les vibrations mécaniques en vibrations acoustiques. Le cône du haut-parleur est entraîné par une force agissant sur une bobine qui lui est fixée rigidement et située dans un champ magnétique radial. Un courant alternatif circule dans la bobine, correspondant au signal audio que le haut-parleur doit reproduire. Le champ magnétique dans le haut-parleur est créé par un aimant permanent en anneau et un circuit magnétique composé de deux brides et d'un noyau. La bobine, sous l'influence d'une force électromotrice, se déplace librement dans l'espace annulaire entre le noyau et la bride supérieure, et ses vibrations sont transmises au diffuseur qui, à son tour, crée des vibrations acoustiques se propageant dans l'air.

Les haut-parleurs électrodynamiques ont de bonnes caractéristiques, un large diagramme de rayonnement, une large gamme de fréquences et un niveau de pression acoustique acceptable, ce qui leur permet d'être utilisés pour résoudre la classe de problèmes la plus large - de la diffusion de musique aux avertissements d'urgence. Ces enceintes sont le plus souvent utilisées pour une installation intérieure dans des pièces fermées et chauffées.

Fonctionnement du haut-parleur

Un haut-parleur à pavillon (klaxon) est un élément d'adaptation entre le conducteur (émetteur) et l'environnement. Le haut-parleur, relié rigidement au klaxon, convertit le signal électrique en énergie sonore, qui est reçue et amplifiée dans le klaxon. L'énergie sonore à l'intérieur du pavillon est amplifiée grâce à une forme géométrique spéciale qui fournit une forte concentration d'énergie sonore. L'utilisation d'un canal concentrique supplémentaire dans la conception permet de réduire considérablement la taille du cornet tout en conservant les caractéristiques de qualité.

Le klaxon se compose des parties suivantes, fig. 6.

Riz. 6 - Dispositif haut-parleur à pavillon

• a – pilote de compression ;
• b – aimant ;
• c – canal concentrique ;
• g – corne ;
• d – diaphragme métallique ;
• e – bobine mobile.

Un haut-parleur à pavillon fonctionne comme suit : un signal audio électrique est entré dans un pilote de compression (a), qui le convertit en un signal de sortie acoustique. Le haut-parleur est rigidement fixé à un klaxon (d), qui assure une pression sonore élevée (le klaxon peut porter les noms suivants : mégaphone, klaxon, haut-parleur, réflecteur, trompette). Le haut-parleur est constitué d'un diaphragme métallique rigide (a) entraîné (excité) par une bobine acoustique (e) enroulée autour d'un aimant cylindrique (ou annulaire) (b). Le son dans ce système se propage depuis le haut-parleur en passant par un canal concentrique (c), est amplifié de manière exponentielle dans le klaxon (d), puis va vers la sortie.

6. Principaux types de conception acoustique des enceintes

Pour augmenter l'efficacité, les haut-parleurs sont équipés de boîtiers. Selon le type de conception acoustique du boîtier, les haut-parleurs peuvent être divisés, Fig. 7, en :

• haut-parleurs dans un écran plat, figure 7a ;
• haut-parleurs dans un boîtier ouvert, figure 7b ;
• haut-parleurs dans un boîtier fermé, figure 7c ;
• haut-parleurs avec bass reflex, fig. 7d.

Riz. 7 - Types de conception acoustique des enceintes

Un écran plat élimine la diffraction de l'onde émise autour de l'émetteur. Pour qu'un haut-parleur soit efficace, les dimensions de l'écran plat doivent être proportionnées à la longueur d'onde : l > λ/4, où λ est la longueur d'onde de la limite inférieure de la gamme de fréquences. Donc pour f n = 100 Hz, l > v/4f n = 340/400 = 0,85 m. Un écran mesurant 80 cm est trop grand, c'est pourquoi, dans la pratique, le modèle le plus utilisé est un boîtier ouvert (peut être considéré comme un écran non plat), qui empêche également la diffraction (flexion) du son.

Considérons le type de conception acoustique « boîte fermée » en utilisant l'exemple d'un type de haut-parleur de diffusion largement utilisé - une colonne sonore.

Appareil à colonne sonore

La colonne sonore est largement utilisée dans les systèmes de diffusion sonore. Selon la classe de protection, une colonne sonore peut être utilisée pour sonder aussi bien les espaces intérieurs que extérieurs. La colonne sonore est une boîte fermée (box), avec un groupe de têtes (haut-parleurs) placées verticalement et situées à l'intérieur, Fig. 8.

Riz. 8 - Dispositif colonne sonore de type transformateur

Les haut-parleurs de la colonne sonore sont situés à l'intérieur du boîtier, les uns au-dessus des autres, connectés en parallèle et connectés à l'enroulement de sortie du transformateur abaisseur. La colonne sonore est ce qu'on appelle le type. "émetteurs de groupe linéaire" ayant un motif favorable - étroit dans le plan vertical et large dans le plan horizontal. La conception du boîtier améliore l'efficacité dans la plage des basses fréquences. L'exacerbation du motif dans le plan vertical se produit en raison de l'interférence des signaux de chaque haut-parleur. Lors de la conception d'une colonne sonore, il est très important de s'assurer que les caractéristiques des enceintes installées dans un même boîtier sont identiques et qu'elles sont en phase.

Haut-parleur bass-reflex

Une enceinte fermée est une solution très efficace, mais la densité de pression acoustique excessive à l’intérieur de l’enceinte crée des ondes stationnaires qui provoquent des effets de résonance, créant des pics et des creux dans la lecture. Cet effet peut être minimisé à l'aide d'un bass reflex, qui élimine l'excès de pression à l'intérieur du boîtier. On sait qu'une bonne reproduction des basses peut être assurée non seulement par la masse du haut-parleur, mais également par le volume du boîtier. Le bass reflex est un canal (trou ou tuyau) dans la paroi d'un boîtier fermé et permet de minimiser le volume du boîtier tout en conservant l'uniformité de la réponse en fréquence dans la région des basses fréquences. Le bass reflex fait office de résonateur, considéré comme un deuxième haut-parleur. Les paramètres du trou bass reflex sont sélectionnés de manière à équilibrer les effets de résonance à certaines fréquences et à minimiser les éventuelles baisses de la réponse en fréquence. Les enceintes bass-reflex sont appelées systèmes acoustiques (AS). L'apparence des haut-parleurs est illustrée à la Fig. 9.

L'exemple illustré à la figure 9 montre les principales caractéristiques de la mise en œuvre de systèmes acoustiques de haute qualité.

La qualité sonore élevée des haut-parleurs est assurée par :

• création d'un corps volumineux et structurellement pensé ;
• en utilisant un bass reflex ;
• exécution multibande.

La conception multibande implique l'utilisation de plusieurs haut-parleurs dans un seul boîtier, ce qui nécessite l'utilisation d'un filtre croisé. Le haut-parleur résout la principale contradiction causée par les principes physiques - une efficacité élevée en HF peut être obtenue en utilisant des haut-parleurs de petit volume (haut-parleurs HF, haut-parleur HF - un diaphragme placé dans un aimant (appelé tweeter) et connecté à un pavillon est un radiateur efficace en HF ); Pour reproduire les basses fréquences, vous avez besoin d'un haut-parleur massif et volumétrique (woofer), lui-même installé dans un boîtier volumétrique.

Un exemple de mise en œuvre de haut-parleurs large bande économiques

Il existe plusieurs manières d’améliorer les performances d’une enceinte tout en maintenant son coût.

Construction d'un système à deux cônes, Fig. 10.

Un système à deux cônes se compose d'un (grand) cône principal dont le rôle est joué par un diffuseur, et d'un (petit) cône supplémentaire - un petit cornet fixé rigidement au diffuseur. La disposition concentrique de ces cônes permet une grande efficacité sur une large plage et une bonne uniformité aux moyennes fréquences.

Une uniformité sonore accrue sur une large gamme de fréquences peut être obtenue en construisant un système de haut-parleurs multibandes. Dans les systèmes multibandes, pour obtenir la tension à la fréquence souhaitée, des filtres croisés sont utilisés (le filtre est calculé pour une certaine fréquence, au-delà de laquelle la pente d'atténuation requise est assurée. Le filtre de premier ordre contient 1 élément et assure une atténuation avec une pente de 6 dB/octave ; le filtre du second ordre contient 2 éléments et assure une atténuation avec une pente de 12 dB/octave).

La figure 11 montre un exemple de mise en œuvre d'un système de haut-parleurs bidirectionnels économiques.

Cette enceinte utilise un filtre croisé de premier ordre. La tête HF (pilote) du haut-parleur est située sur une rotule, ce qui permet de faire varier la directivité HF. Des supports pivotants pratiques garantissent une installation facile et pratique.

Un autre avantage important des haut-parleurs multibandes est la fourniture de caractéristiques de directivité (DC) constantes sur une large gamme de fréquences, ce qui simplifie considérablement les calculs électroacoustiques.

Pour un exemple de classification des enceintes par conception en utilisant ROXTON comme exemple, consultez l'article « Enceintes ROXTON : Classification ».

7. Haut-parleurs à transformateur

Les haut-parleurs à transformateur sont des haut-parleurs avec transformateur intégré, qui sont les derniers éléments exécutifs des systèmes de diffusion filaires, sur la base desquels sont construits les systèmes d'avertissement d'incendie, les systèmes d'avertissement locaux et les systèmes de sonorisation. Dans de tels systèmes, le principe de l'adaptation du transformateur est mis en œuvre, dans lequel un haut-parleur séparé ou une ligne avec plusieurs haut-parleurs est connecté à la sortie haute tension de l'amplificateur de diffusion. La transmission du signal dans une ligne haute tension vous permet de maintenir la quantité de puissance transmise en réduisant la composante actuelle, minimisant ainsi les pertes sur les fils. Dans un haut-parleur à transformateur, il y a 2 étapes de conversion. Au premier étage, à l'aide d'un transformateur, la tension du signal électrique audio haute tension est réduite, au deuxième étage, le signal électrique est converti en un signal sonore acoustique audible.

La figure 12 montre l’arrière d’un haut-parleur à transformateur mural. Le haut-parleur à transformateur se compose des éléments suivants :

Fig. 12 - Conception du haut-parleur du transformateur

Le boîtier du haut-parleur, selon l'application, peut être constitué de divers matériaux, dont le plus répandu aujourd'hui est le plastique ABS. Le boîtier est nécessaire pour faciliter l'installation du haut-parleur, protéger les parties actives de la poussière et de l'humidité, améliorer les caractéristiques acoustiques et former le modèle de directivité (NDP) requis.

Un transformateur abaisseur est conçu pour abaisser la haute tension de la ligne d'entrée à la tension de fonctionnement du convertisseur électrodynamique (haut-parleur). L'enroulement primaire d'un transformateur peut contenir plusieurs prises (par exemple, pleine puissance, 2/3 de puissance, 1/3 de puissance), permettant à la puissance de sortie de varier. Les prises sont repérées et connectées aux borniers. Ainsi, chacune de ces prises a sa propre impédance (r, Ш) - réactance (de l'enroulement primaire du transformateur), en fonction de la fréquence.

Le bornier permet de connecter facilement la ligne de diffusion à diverses prises de l'enroulement primaire du haut-parleur du transformateur.

Le haut-parleur est un dispositif permettant de convertir un signal électrique en un signal acoustique audio (audible). Se connecte à l'enroulement secondaire du transformateur abaisseur. Dans un haut-parleur à pavillon, le rôle de haut-parleur est joué par un haut-parleur rigidement fixé au pavillon.

8. Connecter des enceintes à un système de sonorisation

Il existe deux manières principales d’associer des enceintes à un système de sonorisation :

• faible résistance;
• transformateur

Adaptation à faible impédance

Avec l'adaptation « basse impédance », les enceintes sont connectées directement à l'étage de sortie de la sonorisation. Selon la mise en œuvre de l'amplificateur, il existe de nombreuses inclusions différentes.

Sur la fig. La figure 13 montre une option pour connecter un haut-parleur basse impédance de 4/8 Ohm au circuit collecteur du transistor de sortie.

Fig. 13 - Raccordement d'un haut-parleur « basse impédance » au circuit collecteur du transistor

Connexion de haut-parleurs à basse impédance

Selon la norme de l'État (GOST R 53575-2009 (IEC 60268-5:2003). Haut-parleurs. Méthodes de test électroacoustique), les haut-parleurs peuvent avoir deux valeurs « d'impédance » standard - 4 et 8 ohms, pour lesquelles la faible impédance les sorties de l'UMZCH sont conçues.

Lors de la mise en correspondance « basse impédance » de la charge avec la sortie PA, deux conditions doivent être remplies :

• l'impédance totale de plusieurs haut-parleurs à faible impédance doit être comprise entre 4 et 8 Ohms ;
• la puissance totale de charge (plusieurs haut-parleurs) doit être supérieure à la puissance de sortie de l'amplificateur ;

• séquentiellement ;
• parallèle;
• série-parallèle.

Lorsqu'elle est connectée en série, l'impédance de charge totale Z est la somme des impédances de chaque enceinte :

Lorsqu'elle est connectée en parallèle, l'impédance de charge totale Z est la somme des conductances (1/Z i) de chaque enceinte :

Étant donné qu'il n'existe que deux impédances standard (4/8 Ohms), pas plus de 2 haut-parleurs sont impliqués dans une connexion série et parallèle. Impédance totale lorsque deux enceintes sont connectées en série (7) :

Impédance totale lorsque deux enceintes sont connectées en parallèle (8) :

La connexion d'un plus grand nombre de haut-parleurs s'effectue à l'aide d'une connexion série-parallèle, Fig. 14.

Fig. 14 - Options de connexion d'enceintes basse impédance

Avec un nombre impair de haut-parleurs, il est nécessaire d'établir une connexion série-parallèle dont l'impédance totale doit être comprise entre 4 et 8 Ohms. La puissance attendue, dans ce cas, ne peut être obtenue qu'approximativement en rapprochant les caractéristiques de l'amplificateur utilisé pour des charges de 4 et 8 ohms.

9. Correspondance du transformateur

Les amplificateurs qui incluent un transformateur adapté sont appelés amplificateurs de diffusion, et les haut-parleurs qui les utilisent sont appelés amplificateurs à transformateur.

Les systèmes de diffusion utilisant ce principe sont très efficaces pour le doublage de vastes zones (distribuées).

Le principe d'adaptation des transformateurs permet :

L'adaptation des transformateurs présente un autre avantage important : elle vous permet de mettre en œuvre presque toutes les topologies : bus, étoile, arbre, sans modifier les principes de conception. Les principes de base de la conception de systèmes de traduction sont les suivants :

• les haut-parleurs sont connectés au système de sonorisation uniquement en parallèle ;
• la puissance de charge totale de l'amplificateur est la somme des puissances de chaque haut-parleur ;
• la puissance maximale de l'amplificateur doit dépasser la puissance totale de la charge de plus de 1,25 fois ;
• Il est conseillé de connecter les haut-parleurs à transformateur uniquement à des amplificateurs spécialisés (diffusion) équipés d'un transformateur de sortie.

Système de diffusion

Le système d'alerte par diffusion peut être envisagé dans le cadre d'un système de transformation en trois étapes comprenant :

• source;
• amplificateur complet;
• haut-parleur, fig. 15.

Riz. 15 - Système de diffusion sonore

Un signal de tension de bas niveau (1-10 mV) provenant du microphone est envoyé à l'entrée d'un amplificateur de diffusion qui comprend :

• un préamplificateur (PA), qui amplifiait un signal audio de faible niveau (1-10 mV) à un niveau de 0,7-1 V ;
• un amplificateur de puissance (PA) qui améliore encore le signal audio ;
• un transformateur adapté qui augmente la tension du signal audio amplifié à une tension de 15-120 V, selon la norme utilisée ;
• haut-parleur à transformateur - un haut-parleur avec un transformateur adapté intégré.

Une option permettant de faire correspondre la sortie PA avec un haut-parleur à transformateur est illustrée à la Fig. 16.

Riz. 16 - Adaptation du transformateur de la sonorisation avec un haut-parleur

Le transformateur élévateur à la sortie de l'amplificateur est conçu pour augmenter encore la tension du signal audio afin de l'adapter de manière optimale à la ligne du haut-parleur. Pour mettre en œuvre un contrôle multivarié, l'enroulement secondaire du transformateur élévateur est équipé de plusieurs prises avec des tensions différentes : U nom, 3/4U nom, 1/2U nom, 1/4U nom.

Le transformateur du haut-parleur réduit la tension audio haute tension au niveau :

Pour mettre en œuvre un contrôle multivarié, l'enroulement primaire du transformateur d'adaptation du haut-parleur est équipé de plusieurs prises avec des impédances différentes : Z nom, 2/3Z nom, 1/2Z nom, 1/3Z nom.

Puissance du haut-parleur, en fonction de la tension secteur, U l, V et de l'impédance sélectionnée Z nom (Ohm) :

Cette formule, qui découle de la loi d’Ohm pour une section de circuit (J=U/R) et du rapport pour trouver la puissance (P=J*U), est très largement utilisée dans la pratique.

D'après la formule (6), il est clair qu'avec une impédance de haut-parleur constante, une diminution de la tension dans la ligne de n fois (par exemple, lors de la commutation de la ligne de la borne U 1 à la borne U 2, Fig. 16) conduit à un diminution de la puissance du haut-parleur de n 2 fois.

La connexion par transformateur, en plus d'une adaptation optimale, présente un autre avantage, qui est la facilité de calcul de la charge totale comme la somme des puissances de tous les haut-parleurs connectés à l'amplificateur de diffusion :

Étude de cas

Le système d'avertissement a été construit, les lignes de charge sont connectées à la sortie de l'amplificateur, dont la puissance totale est de 0,7...0,8 de la puissance de l'amplificateur.

Question: Est-il possible d'augmenter la charge sur un amplificateur existant (connecter plus d'enceintes) ?

Répondre: La puissance de charge ne peut pas être augmentée. Mais il existe une option. Lors de la commutation de la ligne d'enceintes des bornes de sortie U 1 = 100 V de l'amplificateur aux bornes de sortie U 2 = 70 V, la puissance de toute la charge (chaque enceinte) diminuera de 2 fois (forme 6), ce qui libérera 50 % de la puissance de l'amplificateur.

Topologies de base pour connecter des haut-parleurs à transformateur

Dans les systèmes distribués, un assez grand nombre de haut-parleurs peuvent être connectés à un amplificateur qui, pour faciliter la conception et le contrôle, est divisé en groupes - connectés à des lignes séparées (boucles). La commodité de conception et de calcul est due au fait que les lignes à la sortie de l'amplificateur peuvent être connectées de différentes manières, qui sont analogues à une connexion parallèle, tandis que la charge totale est de :

Les options de connexion des lignes d'enceintes à l'amplificateur de diffusion sont illustrées à la Fig. 17.

Riz. 17 - Méthodes de connexion (coordination) des lignes haute tension à la sortie de l'amplificateur de diffusion

Remarque : Dans le cas d'une connexion en étoile, il est conseillé d'utiliser un interrupteur (module relais) connecté dans l'espace entre la sortie de l'amplificateur de diffusion et les lignes d'enceintes.

Lors du processus d'installation d'un nouveau système d'enceintes, le propriétaire peut être confronté au problème suivant : comment connecter les tweeters (tweeters) pour qu'ils fonctionnent efficacement et sans problèmes ?

L'essence du problème réside dans la complexité des systèmes stéréo modernes. Pour cette raison, dans la pratique, il arrive souvent que les tweeters installés fonctionnent avec distorsion ou ne fonctionnent pas du tout. En suivant les règles d'installation, vous pouvez éviter d'éventuelles difficultés - la procédure sera aussi rapide et simple que possible.

Qu'est-ce qu'un tweeter ?

Les tweeters modernes sont un type de source sonore dont la tâche est de reproduire la composante haute fréquence. C'est pourquoi on les appelle haut-parleurs haute fréquence ou tweeters. Il convient de noter que, ayant une taille compacte et un objectif spécifique, les tweeters sont plus faciles à installer que les grandes enceintes. Ils produisent un son directionnel et sont plus faciles à positionner pour créer des détails de haute qualité et une signature sonore précise que l'auditeur ressentira immédiatement.

Dans quels endroits est-il recommandé d’installer des tweeters ?

Les fabricants recommandent de nombreux endroits pour placer les tweeters, le plus souvent au niveau des oreilles. En d’autres termes, dirigez-les le plus haut possible vers l’auditeur. Mais tout le monde n’est pas d’accord avec cette opinion. Cette installation n'est pas toujours pratique. Cela dépend des circonstances spécifiques. Et le nombre d'options d'installation est assez important.

Par exemple:

• Coins de miroirs. Pendant le voyage, ils ne causeront pas d'inconfort supplémentaire. De plus, ils s’intégreront parfaitement à l’intérieur du véhicule ;
• Tableau de bord. L'installation peut même être effectuée à l'aide de ruban adhésif double face ;
• Podiums. Il y a deux options ici. La première consiste à installer les tweeters dans un podium standard (fourni avec le tweeter), la seconde consiste à réaliser le podium soi-même. Ce dernier cas est plus compliqué, mais il garantit un meilleur résultat.

Quel est le meilleur endroit pour pointer les tweeters ?

Lors de la conception de l'audio de la voiture, vous pouvez choisir l'une des deux options suivantes :

1. chaque tweeter est dirigé vers l'auditeur. C'est-à-dire que le tweeter droit est dirigé vers le conducteur, celui de gauche lui est également destiné ;
2. Installation en diagonale. En d’autres termes, le tweeter de droite est dirigé vers le siège de gauche, tandis que le haut-parleur de gauche est dirigé vers la droite.

Le choix d'une option ou d'une autre dépend des préférences individuelles du propriétaire. Pour commencer, vous pouvez orienter les enceintes HF vers vous, puis tenter la méthode diagonale. Après test, le propriétaire décidera lui-même s'il choisit la première méthode ou privilégie la seconde.

Fonctionnalités de connexion

Un tweeter est un élément d'un système stéréo dont la tâche est de reproduire un son avec une fréquence de 3 000 à 20 000 hertz. Le magnétophone radio produit un spectre complet de fréquences, allant de cinq hertz à 25 000 hertz.

Le tweeter ne peut reproduire qu'un son de voiture de haute qualité avec une fréquence d'au moins deux mille hertz. Si un signal basse fréquence lui est appliqué, il ne sera pas reproduit, et si la puissance pour laquelle les haut-parleurs moyennes et basses fréquences sont conçus est suffisamment élevée, le tweeter peut tomber en panne. Dans le même temps, il ne peut être question d'aucune qualité de lecture. Pour un fonctionnement durable et fiable du tweeter, vous devez vous débarrasser des composants basse fréquence présents dans le spectre global. Autrement dit, assurez-vous que seule la plage de fréquences de fonctionnement recommandée y correspond.

La première et la plus simple façon de couper la composante basse fréquence consiste à installer un condensateur en série. Il traverse bien la bande de fréquences hautes fréquences, à partir de deux mille hertz et plus. Et ne laisse pas passer les fréquences inférieures à 2000 Hz. En fait, il s’agit d’un simple filtre dont les capacités sont limitées.

En règle générale, le condensateur est déjà présent dans le système de haut-parleurs, aucun achat supplémentaire n'est donc nécessaire. Vous devriez penser à l'acheter si le propriétaire décide d'acquérir une radio d'occasion et n'a pas trouvé de condensateur dans le kit tweeter. Cela peut ressembler à ceci :

• Un boîtier spécial vers lequel un signal est envoyé puis transmis directement aux tweeters.
• Le condensateur est monté sur le fil.
• Le condensateur est intégré directement au tweeter lui-même.

Si vous ne voyez aucune des options répertoriées, vous devez acheter le condensateur séparément et l'installer vous-même. Dans les magasins de radio, leur gamme est large et variée.

La gamme de fréquences filtrées dépend du type de condensateur installé. Par exemple, le propriétaire peut installer un condensateur qui limitera la gamme de fréquences fournies aux haut-parleurs à trois ou quatre mille hertz.

Faites attention! Plus la fréquence du signal fourni au tweeter est élevée, plus le son peut être détaillé.

Si vous disposez d'un système bidirectionnel, vous pouvez choisir une coupure comprise entre deux et quatre mille cinq cents hertz.

Connexion

La connexion du tweeter ressemble à ceci : il est connecté directement au haut-parleur qui se trouve dans votre porte, plus le tweeter est connecté au plus du haut-parleur et le moins au moins, tandis que le condensateur doit être connecté au plus. C'est une astuce pratique pour ceux qui ne savent pas comment connecter des tweeters sans crossover.

Une autre option de connexion est . Certains modèles de systèmes de haut-parleurs de voiture l’ont déjà inclus. S'il n'est pas disponible, vous pouvez l'acheter séparément.

Autres fonctionnalités

Aujourd'hui, l'option de tweeter la plus courante est le système électrodynamique. Structurellement, il se compose d'un boîtier, d'un aimant, d'une bobine avec un enroulement, d'un diaphragme avec une membrane et de fils d'alimentation avec bornes. Lorsqu’un signal est appliqué, le courant circule dans la bobine et un champ électromagnétique se forme. Il interagit avec l'aimant, des vibrations mécaniques se produisent qui sont transmises au diaphragme. Ce dernier crée des ondes acoustiques et le son est entendu. Pour augmenter l'efficacité de la reproduction sonore, la membrane présente une forme de dôme spécifique.
Les tweeters de voiture utilisent généralement des membranes en soie. Pour obtenir une rigidité supplémentaire, la membrane est imprégnée d'un composé spécial. La soie se caractérise par sa capacité à résister plus efficacement aux charges élevées, aux changements de température et à l'humidité.
Dans les tweeters les plus chers, la membrane est en aluminium fin ou en titane. On ne le trouve que sur des systèmes d'enceintes très prestigieux. On les trouve assez rarement dans un système audio de voiture typique.
L'option la moins chère est une membrane en papier.

Outre le fait que le son est pire que dans les deux cas précédents, un tel équipement a une durée de vie extrêmement courte. Et cela n'est pas surprenant, puisque le papier ne peut pas garantir des performances de haute qualité au tweeter dans des conditions de basse température, d'humidité élevée et de charge élevée. Lorsque la voiture augmente le régime moteur, un bruit inhabituel peut être ressenti.

N'oubliez pas que vous pouvez également configurer le tweeter à l'aide de la radio. Même les modèles les moins chers ont la possibilité de régler les hautes fréquences. En particulier, les modèles milieu de gamme disposent d’un égaliseur intégré, ce qui simplifie grandement la tâche.

Vidéo sur la façon d'installer des tweeters

La qualité de l'audio automobile dépend à la fois de la classe de l'équipement de reproduction et des propriétés des haut-parleurs. Il est important non seulement de bien choisir ces derniers en fonction de leurs caractéristiques, mais également de les placer à l'intérieur de la voiture de manière à utiliser au maximum leurs capacités. Pour équiper votre voiture d’un son de haute qualité, vous n’êtes pas obligé de faire appel à des professionnels. Presque tous les conducteurs peuvent connecter les tweeters à la radio de leurs propres mains.

Types de haut-parleurs pour voitures

Tous les haut-parleurs destinés à être utilisés à l’intérieur d’une voiture appartiennent à l’un des types suivants :

• haut débit - les constructeurs équipent généralement leurs voitures de tels haut-parleurs en usine ;
• coaxial (coaxial);
• composant.

Le seul haut-parleur d’une enceinte large bande reproduit tout le spectre des fréquences sonores. Il s’agit de la solution la moins chère, généralement utilisée dans les systèmes audio standards.

Le seul haut-parleur d’un haut-parleur large bande est capable de reproduire une large gamme de fréquences sonores

La qualité sonore s'améliorera si vous divisez le spectre sonore en plusieurs bandes et confiez la reproduction de chacune d'elles à un émetteur distinct.

Le haut-parleur coaxial dispose de plusieurs émetteurs sonores installés dans un seul boîtier, ce qui améliore considérablement la qualité sonore

Dans un haut-parleur coaxial, plusieurs émetteurs (2 à 5, généralement 3) sont installés dans un seul boîtier, généralement sur le même axe, ainsi que des filtres qui mettent en évidence les fréquences audio optimales pour chaque tête.

Les haut-parleurs du système de composants sont espacés dans tout le véhicule

Les systèmes de haut-parleurs à composants offrent la plus large gamme de capacités de reproduction de haute qualité. Dans ceux-ci, comme dans les haut-parleurs coaxiaux, le signal sonore est reproduit par plusieurs émetteurs, mais chacun est réalisé sous la forme d'un haut-parleur séparé.

Systèmes bi-composants : tweeters et crossovers

Les tweeters ou tweeters sont des haut-parleurs haute fréquence dont la tâche est de reproduire les fréquences de la bande supérieure du spectre sonore. Les tweeters conventionnels sont plats ou légèrement convexes. Les tweeters à pavillon sont légèrement plus grands que les tweeters habituels, car ils sont équipés d'un élément qui forme un diagramme polaire clair - un pavillon.

Les tweeters ou tweeters sont appelés haut-parleurs haute fréquence

Pour mettre en évidence les bandes dans les systèmes de composants, des crossovers, des filtres de séparation de fréquence audio réalisés sous la forme de blocs séparés, sont utilisés.

Les crossovers peuvent avoir de un à quatre étages : plus il y a d'étages, meilleure est la qualité sonore

Les systèmes audio à composants sont les plus difficiles à installer. Cependant, la séparation des enceintes dans l’espace offre un son surround de la plus haute qualité.

Choisir les bonnes enceintes et la bonne radio

Tout d'abord, les équipements audio spécialisés sont destinés à être installés à l'intérieur de la voiture. Les fabricants d'enceintes automobiles prennent en compte non seulement la qualité sonore, mais également les conditions de fonctionnement difficiles : vibrations, poussières, changements de température, etc.

Est-il possible d'installer des enceintes domestiques ou variées dans une voiture ?

Les haut-parleurs d’ordinateur et de concert sont conçus pour des conditions plus douces. Ils ne dureront probablement pas longtemps dans une voiture.

De plus, les haut-parleurs d'ordinateur nécessitent généralement non seulement une source sonore, mais également une alimentation électrique séparée, sans laquelle ils ne fonctionneront pas, tandis que les haut-parleurs de voiture sont connectés uniquement à la sortie d'un amplificateur ou d'une radio.

En règle générale, il est conseillé d'acheter des enceintes dont il est possible d'évaluer la qualité sonore. L'apparence ne joue pas un rôle particulier, car à l'intérieur de la voiture, les haut-parleurs sont généralement recouverts d'un treillis ou d'une grille décorative.

Choisir des enceintes adaptées à une voiture consiste à déterminer leurs exigences de base et à comparer les caractéristiques techniques de plusieurs modèles de la même catégorie de prix.

Installation de haut-parleurs de voiture

Dans les systèmes d'enceintes domestiques, les enceintes droite et gauche sont généralement situées à la même distance de l'auditeur et approximativement au niveau de sa tête. Il est irréaliste de remplir de telles conditions dans une voiture. Par conséquent, lors de l'installation d'un haut-parleur composant, la nécessité de se rapprocher éventuellement de l'idéal apparaît.

Options de placement des enceintes : où installer les enceintes

Il a été établi expérimentalement que pour l'acoustique avant, le placement optimal des haut-parleurs se situe sur les bords du tableau de bord et sur la partie adjacente des montants A. Dans ce cas, vous devez veiller à ce que les intervenants soient avancés le plus possible.

Les experts conseillent également de placer des enceintes de fréquences différentes appartenant au même canal à proximité les unes des autres. Cela garantira l’intégrité et la cohérence du son. Les haut-parleurs peuvent être orientés dans des directions opposées : l'un doit être dirigé vers le conducteur, l'autre vers le pare-brise de la voiture, afin que les ondes sonores y soient réfléchies.

Malheureusement, les gros haut-parleurs sont difficiles à placer le long des bords du tableau de bord. Par conséquent, de nombreux propriétaires de voitures choisissent une option de compromis.

Il est logique de placer les woofers et les haut-parleurs médiums dans le coin inférieur avant de la porte, et les tweeters sur le montant A ou dans le même coin du tableau de bord. Ce système offre une qualité sonore acceptable avec moins de temps et d'argent.

Seuls les mélomanes les plus désespérés apprécieront une option aussi créative pour placer des haut-parleurs sur une portière de voiture.

Remplacement à faire soi-même des haut-parleurs standards

Le moyen le moins coûteux d'améliorer le son à l'intérieur d'une voiture, tant en termes d'argent que d'efforts, consiste à remplacer les haut-parleurs large bande standard par des haut-parleurs coaxiaux à deux ou trois voies.

L'emplacement standard pour les locuteurs « natifs » est le coin inférieur avant des portes. Pour le remplacement, il est conseillé de sélectionner des enceintes de même taille que les enceintes standards. Les haut-parleurs plus grands sonnent généralement mieux, mais ils nécessiteront un trou de montage plus grand dans la porte.

Outils d'installation

Pour remplacer les haut-parleurs, vous aurez peut-être besoin de l'outil suivant :

• puzzle,
• perceuse électrique,
• Tournevis cruciformes et à tête plate,
• fer à souder,
• pinces,
• jeu de clés de voiture,
• extracteur de panneau,
• déposer,
• ruban isolant,
• pinces en plastique pour fixer les fils.

Vidéo : apprendre à connecter indépendamment des enceintes à un autoradio

Travaux préparatoires : comment retirer la garniture

Avant d'effectuer des travaux, coupez le contact et débranchez le câble négatif de la batterie. Alors faites ceci :

Comment retirer un haut-parleur standard et en installer un nouveau

La poursuite des travaux exigera de votre part patience et attention. Seul le respect de la séquence d'actions ci-dessous garantit une installation correcte des enceintes.

Comment connecter des haut-parleurs à la porte avant ou arrière

Il arrive que la nouvelle colonne, coïncidant avec l'ancienne en diamètre, ne « repose » pas sur le podium standard (anneau ou saillie) ou s'avère plus épaisse et commence à trop dépasser. Parfois, le support manque complètement. Dans ce cas, procédez comme suit :

Vidéo : comment installer l'acoustique sur une voiture

Emplacement des sources audio composantes

La qualité sonore des haut-parleurs coaxiaux satisfait la plupart des automobilistes, mais pas tous. L'inconvénient de conception du son coaxial est que les tweeters haute fréquence sont placés dans des endroits inaccessibles avec les haut-parleurs avant.

Pour remédier à cet inconvénient, des systèmes de composants avec des haut-parleurs espacés dans l'espace sont utilisés.

En raison de la disposition des intérieurs des voitures, il est difficile de choisir l’emplacement idéal pour les tweeters. Le compromis le plus acceptable entre prix et qualité consiste à placer les haut-parleurs basse et moyenne fréquence à leur place habituelle et à déplacer les haut-parleurs haute fréquence vers le tableau de bord ou le montant A.

Connecter des tweeters

La procédure d’installation des enceintes composantes est indiquée ci-dessous :

Comment connecter des enceintes dans des systèmes en deux parties

Environ 80 % des passionnés de voitures qui installent des systèmes audio à composants se limitent à installer des tweeters supplémentaires. Pour certains, cela ne suffit pas, car il est impossible d’obtenir la meilleure qualité sonore sans « attirer » les basses fréquences du spectre sonore jusqu’aux limites de l’audition humaine.

Les obstacles sur le chemin de propagation des vibrations des fréquences les plus basses dégradent légèrement la qualité. Ainsi, d’énormes subwoofers fonctionnant dans la bande sonore inférieure sont placés dans le coffre ou sur la plage arrière.

Un système audio de voiture peut contenir de 2 haut-parleurs (y compris le tweeter) par canal à 4, 6 ou plus.

Ainsi, un système audio de voiture peut contenir de 2 haut-parleurs (y compris le tweeter) par canal à 4, 6 ou plus. La mise en œuvre pratique dépend des exigences esthétiques du propriétaire de la voiture, de son désir de dépenser de l'argent et du temps pour les réaliser.

Schéma de connexion canal par canal des composants des haut-parleurs

Tous les composants du système audio sont reliés entre eux par des fils. Les tweeters faibles peuvent être connectés avec presque n'importe quel fil. Les caissons de basses sont une tout autre affaire. Avec une puissance de 100 W, l'enceinte nécessitera un courant d'environ 8 A. Pour éviter les erreurs, il est préférable d'utiliser un câble d'enceinte spécialisé avec une section de fil d'au moins 2,5 mètres carrés. mm.

Pour connecter les fils entre eux et aux haut-parleurs, selon les caractéristiques de conception, utilisez des connecteurs standards, des bornes ou des torsions avec soudure obligatoire

Les fils de connexion des enceintes sont posés dans des endroits inaccessibles, cachés sous des boîtiers amovibles le plus loin possible des autres faisceaux de câbles. Les lignes sonores sont insérées dans les portes à travers des couvercles en accordéon en caoutchouc standard.

En suivant les recommandations exposées ci-dessus, tout propriétaire pourra équiper sa voiture d'une bonne sonorisation. Le nombre de haut-parleurs qui seront utilisés et l'endroit exact où ils seront installés dépendent des caractéristiques de conception de la voiture et des désirs de son propriétaire. Et le secret du succès réside dans la disponibilité des composants nécessaires et dans la précision lors de l'exécution du travail.