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Auteur(s)
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Jacques JOUHANEAU : Professeur au Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
O n appelle haut-parleur tout transducteur susceptible de transformer une énergie électrique en énergie acoustique.
Cette transformation peut s’effectuer à partir de différents principes physiques dont les plus couramment utilisés sont :
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le principe électrodynamique : tout conducteur placé dans un champ d’induction magnétique uniforme B et parcouru par un courant est le siège d’une force électromagnétique ;
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le principe électrostatique : les deux armatures d’un condensateur plan traversé par un courant alternatif subissent une force d’attraction proportionnelle à la charge électrique des armatures et au champ électrique interélectrodes ;
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le principe piézoélectrique : un matériau piézoélectrique soumis à un champ électrique subit une déformation proportionnelle à la polarisation électrique ;
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le principe électromagnétique : un entrefer de largeur (donc de réluctance) variable placé dans un circuit magnétique parcouru par un flux induit par une bobine voit ses armatures subir une force d’attraction sensiblement proportionnelle au courant traversant la bobine ;
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le principe ionique : une masse d’air ionisée par une décharge électrique HF entre deux électrodes engendre une variation locale de pression proportionnelle à l’agitation thermique induite par la modulation BF des électrodes.
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1. Haut-parleurs à bobine mobile
Les haut-parleurs à bobine mobile sont des transducteurs électrodynamiques fonctionnant en émetteurs.
Ils arrivent, de très loin, en tête du marché des systèmes de reproduction sonore. Ce choix quasi exclusif est principalement dû au fait que ce sont les seuls transducteurs capables de reproduire les basses fréquences à des niveaux de puissances compatibles avec un rendu équilibré de tout le spectre audible.
1.1 Principe de fonctionnement
Une bobine libre constituée de N spires de longueur L et placée dans l’entrefer d’un aimant permanent à symétrie radiale subit une force perpendiculaire aux lignes de champ quand elle est traversée par un courant i (figure 1).
Soit
la longueur totale du fil de la bobine. En tout point du conducteur, les vecteurs représentant le courant et l’induction sont orthogonaux. Il y a donc création d’une force de Laplace (figure 2) :
Sous l’action de cette force, la bobine se déplace en coupant les lignes de flux, d’où génération d’une force électromotrice induite :
étant le vecteur vitesse de déplacement.
Cette force électromotrice s’oppose au courant qui lui a donné naissance (loi de Lenz). L’équation du circuit électrique (figure 3) s’écrit donc :
( 1 )
l’équation...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERANEK (L.L.) - Acoustics. - McGraw-Hill, (1954).
-
(2) - OLSON (H.F.) - Acoustical Engineering. - Von Nostrand Company (1964).
-
(3) - ROSSI (M.) - Électroacoustique. - Presses Polytechniques Romandes (1986).
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(4) - COLLOMS (M.) - High Performance Loudspeakers. - Pontech Press (1985).
-
(5) - * - Collectif : Loudspeaker and Headphone Handbook. J. Borwick, Butterworths (1988).
-
(6) - McLACHLAN (N.W.) - Loudspeakers, Theory, Performance, Testing and Design. - Dover (1960).
-
(7) - OLSON (H.F.) - Modern Sound Reproduction. - Van Nostrand...
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