modal, fractionnement : tout matériau, même le plus rigide, présente en fait une certaine élasticité. Les membranes de haut-parleur n’échappent pas à cette règle, d’autant que pour être les plus légères possibles, elles doivent aussi être très fines, ce qui compromet leur rigidité.
C’est le fameux dilemme rigidité/finesse, qui préside à la conception de tout haut-parleur et pousse les constructeurs à utiliser des matériaux de plus en plus sophistiqués tels que kevlar, béryllium, et même céramique ou diamant sur certains modèles haut de gamme, au lieu du traditionnel papier.
Quoiqu’il en soit, toute membrane soumise à une vibration mécanique est sujette à la déformation, au delà d’une certaine fréquence. Cette déformation «recopie» la vibration à reproduire : la membrane - initialement plate (BMR), conique (haut-parleur grave-medium traditionnel) ou hémisphérique (tweeter) lorsqu’elle est à l’arrêt - se «fractionne» lorsqu’elle est mise en mouvement vibratoire. C'est-à-dire que sa surface fait apparaître des réseaux de creux et de bosses.
Ces vibrations induites se superposent à la vibration imposée par le moteur du haut-parleur. A certaines fréquences on excite des modes dits de résonance, observés lorsque les dimensions de la membrane représentent un nombre entier de demi-longueur d’onde de la fréquence imposée, où les déformations atteignent un maximum. Par ailleurs, on quitte progressivement le mode de fonctionnement en piston, car la suspension de la membrane (attachée à son bord extérieur) joue de moins en moins son rôle de découplage et se comporte comme une référence fixe.
Ces vibrations induites se superposent à la vibration imposée par le moteur du haut-parleur. A certaines fréquences on excite des modes dits de résonance, observés lorsque les dimensions de la membrane représentent un nombre entier de demi-longueur d’onde de la fréquence imposée, où les déformations atteignent un maximum. Par ailleurs, on quitte progressivement le mode de fonctionnement en piston, car la suspension de la membrane (attachée à son bord extérieur) joue de moins en moins son rôle de découplage et se comporte comme une référence fixe.
Ce fractionnement et cette disymétrie font apparaître des accidents dans la courbe de réponse, sont générateurs de distorsion par harmoniques, et produisent un diagramme de dispersion qui n’est plus régulier en fonction de la fréquence.
Impédance (module/phase)
La notion d’impédance est la généralisation du concept de résistance électrique, lorsque des composants électriques ou électromécaniques sont traversés par des courants alternatifs.
L’impédance d’une enceinte présente toujours un module (composante purement résistive) de l’ordre de quelques Ohms (idéalement, 8 Ohms), qui malheureusement varie en fonction de la fréquence. Les minimums peuvent parfois flirter avec le court-circuit (résistances très faibles inférieures à 1 ou 2 Ohms), ce qui impose de très fortes contraintes sur les étages de sortie de l’amplificateur (et peuvent les faire fumer !). Par ailleurs, l’impédance présente aussi un angle, lorsque des composants inductifs et/ou capacitifs sont présents dans un dipôle, ce qui est particulièrement le cas des enceintes acoustiques. Cet angle mesure le décalage (temporel) entre les variations de tension et de courant qui affectent un dispositif alimenté par un signal sinusoïdal. Et ici encore, le fait que courant et tension ne passent pas par leur maxima et leur minima aux mêmes instants est une source possible de dysfonctionnement des amplificateurs. Voila pourquoi, outre leurs qualités intrinsèques qui peuvent s’additionner ou se compenser, l’adaptation du couple ampli-enceintes est encore aujourd’hui un des points critiques pour obtenir un résultat d’écoute satisfaisant.
