Le haut-parleur à pavillon : inventé durant l’Antiquité et toujours d’actualité

Nous partons à la découverte du plus ancien “appareil” d’amplification du son. Les cornes des vaches, des moutons ou des animaux sauvages ont probablement donné leur nom à ce que nous appelons aujourd’hui corne. En tout cas, il est prouvé que la corne naturelle et la corne en bois sont utilisées depuis l’Antiquité pour amplifier le son. Aujourd’hui, un haut-parleur à pavillon est presque toujours un transducteur de première classe. Quel est le secret acoustique de sa forme en entonnoir ? Et comment est-il utilisé dans le domaine de la hifi ?

Werner von Siemens et le haut-parleur à pavillon

La corne comme amplificateur de sons accompagne donc l’humanité depuis l’Antiquité et s’est étonnamment développé sous une forme similaire dans différents milieux culturels. Ainsi, le cor des Alpes européen et le didgeridoo australien sont assez similaires.

Lorsqu’en 1877, l’inventeur et homme aux multiples talents Werner von Siemens a déposé un brevet pour un “transformateur à bobine mobile”, il ne pouvait pas se douter que le type original de haut-parleur à pavillon qu’il y décrivait, la “membrane conique avec un pavillon exponentiel”, serait toujours utilisé au 21e siècle.

Hornlautsprecher als Standlautsprecher IFA 1929
IFA 1929 – Haut-parleur à pavillon grand format.

Le principe acoustique d’un haut-parleur à pavillon

Que ce soit dans un haut-parleur ou un instrument à vent, le pavillon fait toujours office d’amplificateur. Cela s’explique par sa forme en entonnoir qui s’élargit en direction de l’ouverture. Grâce à cette forme conique, tout transducteur à membrane en entonnoir profite d’un rendement très élevé. En effet, les transducteurs traditionnels à membrane exposée convertissent l’énergie fournie par l’amplificateur en son de manière très inefficace.

Cela s’explique en premier lieu par les propriétés de l’air en tant que milieu de transmission des ondes sonores. La faible viscosité, c’est-à-dire la ténacité physique, et les grandes distances entre les molécules jouent un rôle important à cet égard. L’exemple suivant illustre ce qu’il en est des propriétés physiques de l’air : Si vous imitez un éventail avec votre main, c’est-à-dire que vous l’agitez de haut en bas, ce courant d’air minimal sera tout au plus ressenti par une personne très proche. Une personne plus éloignée ne remarquera rien. L’énergie de tvotre bras s’évapore.

En d’autres termes, parce que l’air est si léger et glissant, il rend difficile la production d’ondes sonores. En revanche, un pavillon conique permet à l’air de ne pas s’échapper sur le côté. Les molécules d’air poussées se propagent de manière directionnelle. L’énergie utilisée est donc utilisée de manière bien plus efficace. D’ailleurs, l’effet des cornes est également utilisé par la nature. Notre bouche et nos oreilles en sont des exemples.

Ein Grammophon mit Hornlautsprecher
Les premiers systèmes acoustiques avaient des haut-parleurs à pavillon. Ce gramophone de 1899 le montre bien.

L‘efficacité du haut-parleur à pavillon a d‘autres avantages :

  • Même à des niveaux très élevés, le son reste clair et sans distorsion.
  • Elle permet des différences de niveau précises et presque sans retard (dynamique).

En acoustique, le rendement calculé en pourcentage indique la part de l’énergie électrique de l’amplificateur que le haut-parleur restitue dans la pièce sous forme de pression acoustique. Les haut-parleurs traditionnels ont généralement un rendement inférieur à un pour cent.

La flotte Bluetooth Teufel

Haut-parleur à pavillon en pratique

Si la forme du pavillon est si efficace, pourquoi la rencontre-t-elle si rarement dans le domaine de la hi-fi ? Le principe est simple, mais la mise en œuvre est malheureusement compliquée. Cela devient particulièrement difficile lorsque les haut-parleurs à pavillon doivent être réglés sur certaines plages de fréquences. Un pavillon particulièrement grand est nécessaire, surtout si les haut-parleurs doivent reproduire les basses fréquences. La raison en est que la longueur d’onde du son ne doit pas être inférieure à la circonférence de l’ouverture du pavillon.

Un son de basses de 50 hertz se propage par exemple avec une longueur d’onde de 6,80 mètres. C’est pourquoi les pavillons sont très bien adaptés à la reproduction de sons aigus dans le domaine du home cinéma. En revanche, les haut-parleurs de basse à pavillons à usage privé sont difficilement réalisables.

En outre, les différents composants du haut-parleur doivent être parfaitement adaptés au pavillon. Il s’agit notamment de la nature et de la taille de la membrane du haut-parleur et de la structure de l’entraînement électromagnétique. La construction d’un tel système acoustique est si compliquée que les haut-parleurs à pavillon se rencontrent surtout dans le domaine du haut de gamme.

Le ROCKSTER et son haut-parleur à pavillon

Grafik zum Aufbau der einzelnen Komponenten des ROCKSTER
La vie intérieure des ROCKSTER. Le haut-parleur à pavillon d’aigus est visible sur la partie supérieure de l’appareil.
  • ROCKSTER : Ce haut-parleur Bluetooth mobile avec système à deux voies utilise un haut-parleur à pavillon pour les aigus. Il donne vie aux hautes fréquences sans distorsion et de façon dynamique. Que ce soit lors d’un barbecue dans le parc ou d’une fête : vous pouvez faire la fête pendant 20 heures sans câble. La table de mixage DJ et le streaming font également partie des points forts du ROCKSTER.
  • POWER HIFI : Il est adapté à la sonorisation d’un véritable concert domestique. La taille considérable de ce système de haut-parleurs modulaire entièrement actif – composé d’une unité pour les aigus, les médiums et les basses – est simplement impressionnante. Le son est à la fois précis et puissant : Un pavillon d’aigus assure des niveaux sonores allant jusqu’à 115 dB, alors que deux caissons de basses de 300 mm très performants l’accompagnent. Avec cette chaîne hi-fi, vous ne faites pas les choses à moitié.

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Conclusion sur les haut-parleurs à pavillon

  • Les haut-parleurs à pavillon présentent un rendement particulièrement élevé.
  • Un pavillon en forme d’entonnoir permet aux molécules d’air impactées de se propager de manière directionnelle, ce qui renforce l’effet.
  • Les haut-parleurs en forme de pavillon pour les basses devraient être très grands en raison de la grande longueur d’onde des basses fréquences.
  • La construction de haut-parleurs à pavillon nécessite un réglage très précis.

Titelbild: CC0 Public Domain. Quelle: pxhere
Bild 1: ©Bundesarchiv, Bild 102-08307 / CC-BY-SA 3.0, Quelle: Wikimedia Commons
Bild 2: ©Jalal Gerald Aro: Gramophone Emile Berliner 1899. Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Flickr

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