Données des haut-parleurs : fiches, bases de mesures et mesure maison

Tout calcul d'enceinte ne vaut que par les données de départ. Les paramètres d'une fiche technique sont un bon point de départ, mais pas le dernier mot. Voyons d'où viennent les données, où trouver des mesures indépendantes et quand il vaut la peine de mesurer soi-même.

Une fiche technique n'est pas une loi

Les fabricants mesurent les paramètres sur un ou quelques exemplaires, souvent neufs et non rodés, et la réponse sur un baffle infini. La tolérance de production de la résonance est typiquement de ±15 %, et une fois la suspension rodée, fs baisse généralement.

Un bon exemple est le Dayton RS100-4 de la Needle. Le catalogue indique un fs de 84,8 Hz, tandis qu'Acoustic Design Magazin évoque pour lui une résonance d'environ 75 Hz. Un écart de 10 Hz déplace à la fois l'accord et le volume de caisse idéal. Avec une ligne comme la Needle, cela compte moins ; avec un bass-reflex accordé avec précision, davantage.

Où trouver données et mesures des haut-parleurs

Fiches techniques et fichiers des fabricants. Plusieurs fabricants, comme SB Acoustics, Scan-Speak et Dayton Audio, proposent aussi des fichiers FRD et ZMA à télécharger. Ils sont mesurés sur un baffle, pas dans votre caisse, mais suffisent pour un premier projet de filtre.
Zaph Audio. L'archive de mesures comparatives de haut-parleurs de John Krutke : réponse en fréquence, distorsion, décroissance de la membrane (CSD) et paramètres. Par exemple le comparatif de woofers de 8". L'archive est ancienne, mais beaucoup de ces haut-parleurs sont toujours en vente.
HiFiCompass. Une vaste base de mesures de haut-parleurs, qui ne cesse de s'enrichir, avec de nombreux modèles Tang Band, Dayton et SEAS. Les utilisateurs des forums la considèrent comme l'une des plus complètes d'internet.
Loudspeaker Database. Les paramètres de Thiele-Small de milliers de haut-parleurs, clairement présentés en un seul endroit.
Le catalogue Loudsmith. 1 604 haut-parleurs avec paramètres complets, dimensions et prix, directement dans l'application.

Mesures d'enceintes finies : le spinorama

Il vaut aussi la peine de regarder les mesures d'enceintes finies. Elles montrent à quoi ressemble une enceinte bien conçue. Des testeurs comme Erin's Audio Corner et Audio Science Review mesurent avec un Klippel Near-Field Scanner, qui calcule la réponse comme en chambre anéchoïque à partir de nombreuses mesures autour de l'enceinte.

Le résultat est présenté selon la norme CTA-2034, le fameux spinorama, avec quatre courbes :

On-axis : la réponse dans l'axe.
Listening window : la moyenne sur ±30° à l'horizontale et ±10° à la verticale, ce que vous entendez depuis une place normale.
Early reflections : le son qui arrive après le premier rebond sur les murs, le sol et le plafond.
Sound power : tout le son rayonné dans toutes les directions.

Une bonne enceinte a des courbes dans l'axe et de fenêtre d'écoute plates, et des courbes de réflexions et de puissance qui descendent régulièrement, sans bosses ni creux. Parmi les tests figure le kit DIY Audio First Fidelia, qui montre qu'une construction maison peut égaler des enceintes du commerce.

Mesurer soi-même

Réponse en fréquence (FRD)

Le plus grand gain de qualité du filtre vient de la mesure des haut-parleurs dans la caisse terminée. Elle capture la diffraction des arêtes et l'effet de la caisse, qu'une fiche technique ne peut pas connaître. Il suffit d'un micro de mesure comme l'UMIK-1 et de la mesure d'enceinte de Loudsmith ou de REW. Chaque haut-parleur est mesuré séparément, en champ lointain pour le médium et l'aigu et en champ proche pour le grave, et le résultat est enregistré en FRD.

Impédance (ZMA)

Pour l'impédance, il faut un montage simple : une résistance d'environ 100 Ω en série avec le haut-parleur et une carte son qui mesure la tension des deux côtés. Un programme comme REW calcule l'impédance à partir du rapport. L'impédance montre la résonance réelle dans la caisse et l'accord de l'évent, ce qui est la meilleure vérification que la caisse correspond au calcul.

Paramètres de Thiele-Small par la méthode de la masse ajoutée

Deux mesures d'impédance suffisent pour calculer les paramètres du haut-parleur. Mesurez d'abord la résonance à l'air libre fs, puis collez une masse connue M sur la membrane (de la pâte à modeler ou des pièces de monnaie, par exemple) et mesurez la nouvelle résonance fs'. Ensuite :

masse mobile Mms = M / ((fs / fs')² − 1),
compliance Cms = 1 / ((2π · fs)² · Mms),
volume équivalent Vas = ρ · c² · Sd² · Cms, où ρ · c² vaut environ 1,42 · 10⁵ Pa.

Le programme déduit Qms et Qes de la forme du pic de résonance. REW le fait automatiquement.

Comment Loudsmith utilise les données

Pour chaque haut-parleur, il compare la sensibilité de la fiche technique à celle calculée à partir de fs, Vas et Qes, et vérifie Re par rapport à l'impédance. Si les données ne concordent pas, il vous avertit et classe le haut-parleur plus bas dans ses recommandations. Dans le catalogue, il repère ainsi une cinquantaine de haut-parleurs dont la fiche contient une erreur.
Sans mesures, il travaille à partir des paramètres du catalogue et estime la diffraction des arêtes à partir des dimensions de la caisse.
Lorsque vous chargez des fichiers FRD et ZMA pour chaque haut-parleur, ils remplacent le modèle et le filtre est recalculé sur des données réelles.
Depuis la page mesure d'enceinte, vous envoyez un haut-parleur mesuré vers l'application d'un seul bouton, sans manipuler de fichiers.

C'est exactement ainsi que je veux vérifier mes deux constructions, la Needle et la Tang Band avec le Peerless. J'ajouterai les mesures aux articles dès que je les aurai.