04 81 66 10 43 - 61 Quai Maurice Barjon 26500 Bourg-lès-Valence France pierre.faverieux@orange.fr

Nombre de voies

Fixer le nombre de voies est un des tous premiers choix que l’on doit faire en début de projet. Les solutions possibles sont le large bande, 2, 3 ou 4 voies, voire 5 dans quelques très rares cas. Autant le dire de suite, la complexité augmente de manière très importante avec le nombre de voies, à méditer longuement avant de partir sur un projet à 4 ou 5 voies ! 

Les éléments suivants doivent être pris en compte :

1. Pour produire du grave, un haut parleur doit avoir une surface de membrane suffisante, ainsi qu’une fréquence de résonance suffisamment basse pour reproduire les fréquences graves jusqu’à 30 Hz, ce qui sous-entend une masse de membrane conséquente. Or, plus cette masse est importante (en fonction également de la force du moteur), moins le haut parleur sera en mesure de garder du niveau et une accélération suffisante aux hautes fréquences. Dans le cas d’un HP de grave typé subwoofer, celui-ci devra donc être coupé bas, parfois aussi bas que 80 Hz. Cela va donc nécessiter une configuration minimale en 3 voies, et parfois 4. En résumé, plus un HP descend en fréquence avec du niveau, plus il devra être coupé bas, rendant impossible la configuration 2 voies, et parfois difficile la configuration 3 voies. Les exigences sur la fréquence la plus basse à reproduire et le niveau sonore souhaité vont donc rapidement fixer le nombre de voies nécessaire.

2. Chaque haut parleur commence à être directif à partir d’une certaine fréquence liée à son diamètre (environ 2500 Hz pour un 17 cm). Il perd donc de son énergie en dehors de l’axe à partir de cette fréquence, donc la réponse en puissance diminue, et ce phénomène a une grande importance dans la perception de l’équilibre du spectre sonore.

3. Dans leur conception, tous les haut parleurs ont des taux de distorsion variables sur leur plage de fonctionnement. A part de rares exceptions, un haut parleur ayant un très faible taux de distorsion dans le médium aura des performances très moyennes, voire insuffisantes en dessous de 200 Hz, et vice versa. Difficile d’être bon partout…

4. Si un haut parleur est amené à produire du 40 Hz par des déplacements de membrane de plusieurs mm, et en même temps tout le spectre jusqu’à 2 Khz, la production simultanée de ces fréquences par ce même haut parleur va générer une distorsion d’intermodulation. Les modes de vibration des membranes sont différents en fonction des gammes de fréquence reproduites et interagissent entre eux. Il suffit de comparer la performance à l’écoute d’un 17 cm en 2 voies avec ce même haut parleur filtré en passe haut à 300 Hz et soutenu par un HP de grave pour se convaincre du phénomène.

Compte tenu de l’ensemble de ces éléments, même si la solution peut séduire de prime abord, je n’ai pas retenu le large bande, en tout cas pour une écoute de tous types de musiques, et à un niveau potentiellement soutenu.
La configuration 2 voies est tout indiquée pour des enceintes bibliothèque, à la fois pour des raisons de budget et d’encombrement. C’est aussi une bonne solution pour une petite colonne pour écouter à niveau encore raisonnable dans une petite pièce jusqu’à 20/25 m2 environ. Cette solution est optimale avec un 15 cm ou un 17 cm adapté (ou 2 en configuration MTM ou 2 voies 1/2) . Une 2 voies est également réalisable avec un HP de 21 cm, mais en acceptant des compromis en termes de rapidité et de directivité, ce que j’ai choisi de ne pas faire.
Si l’on souhaite explorer la première octave, ou sonoriser une grande pièce, la configuration 3 voies ouvre plus de possibilités, même si la difficulté de conception est bien supérieure, et le coût également. Chaque haut parleur travaille ainsi dans la zone ou il est le meilleur (distorsion, accélération, directivité). Bien évidemment, le challenge sera de conserver cette belle théorie en faisant les bons choix en termes de coffret et de filtrage. Cette architecture est selon moi optimale jusqu’à une certaine taille : si l’on veut réaliser une enceinte qui reproduit le 25 Hz, dans 80 m2 la configuration 4 voies (dont 1 de type subwoofer) devient alors inévitable.