vignette|Paire d'enceintes acoustiques de type bibliothèque, de la marque française Focal JMlab. vignette|Structure d'une enceinte acoustique basique.
Une enceinte est un coffret comportant un ou plusieurs haut-parleurs, permettant la reproduction du son à partir d'un signal électrique fourni par un amplificateur audioD. Bensoussan, Reproduire le son, Bordas, Paris, 1981 . La partie amplification peut être intégrée ou non à l'enceinte, et des dispositifs électroniques comme des filtres sont souvent incorporés.
Principes de base vignette|Enceinte acoustique de marque JBL.
On désigne souvent une enceinte par le terme anglais de baffleDéfinition de « baffle » dans le dictionnaire Larousse.. Cette appellation est une métonymie (la partie pour le tout) puisque le baffle désigne en réalité le support plan, plaque généralement en bois voire en plastique, sur lequel est fixé le haut-parleur, et non l'enceinte dans sa totalité. Le baffle permet d'éviter que les ondes sonores émises par l’arrière du haut-parleur ne viennent interférer, voire annuler, les ondes sonores émises par l’avant du haut-parleur. Lorsqu'il est refermé sur lui-même en encerclant un certain volume d'air, il forme une enceinte.
Lorsqu'un haut-parleur est mis en fonctionnement, la membrane de celui-ci fait vibrer l'air devant, mais aussi derrière. Au moment de la vibration où la membrane avance, la pression de l'air augmente devant, mais diminue derrière, et inversement au moment où la membrane recule : On dit que l'onde arrière est déphasée de 180°. Les variations de pression de l'air - le son - ne sont donc pas correctement transmises à l'air environnant puisque l'air a tendance à circuler entre l'avant à l'arrière de la membrane pour égaliser les pressions. C'est le phénomène dit du court-circuit acoustique. Il est donc nécessaire de supprimer (ou du moins de gérer au mieux) les vibrations arrières. Dans la pratique, on appelle charge acoustique la façon dont on va gérer ce problème. La solution théorique idéale consiste à fixer le haut-parleur sur un « baffle infini », c'est-à-dire une plaque de très grande dimension. Cette solution étant peu praticable, les spécialistes ont trouvé une multitude de manières, plus ou moins complexes, de le faireEnceintes acoustiques et haut-parleurs par Vance Dickason Elektor 1996 .
Une enceinte contient en général non seulement le ou les haut-parleurs, mais aussi les éventuels filtres, modules d'amplification, boutons de mise sous tension ou de réglage, grilles de protections, ou encore des évents pour le cas d'une enceinte bass-reflex. Enfin, elle est équipée de connecteurs destinés à brancher un amplificateur ou autre source de modulation contenant l'information sonore à diffuser. Certaines enceintes dites « sans fil » peuvent se passer d'une telle connexion, la modulation arrivant par transmission radio (actuellement Bluetooth le plus fréquemment pour les produits grand public) ou parfois infrarouge. De telles enceintes sont souvent alimentées par piles ou batterie en faisant ainsi des appareils mobiles.
Il existe une multitude de types d'enceintes acoustiques correspondant d'une part à des usages très variés, et d'autre part à des niveaux de qualité différents, étant généralement considéré que les enceintes sont le maillon faible de la chaîne de restitution sonore avec le local d'écoute. L'usage que l'on souhaite en faire est donc primordial : sonorisation, monitoring, Hi-Fi ou encore home cinema. Le genre musical n'a, contrairement à une idée reçue largement répandue, rien à voir avec l'enceinte à choisir : une enceinte de bonne qualité doit être capable de restituer correctement n'importe quel type de son. Cela fait même partie des critères et techniques de sélection d'une enceinte.. Cependant, l'application visée détermine les critères à sélectionner, ainsi on n'utilisera pas les mêmes solutions pour diffuser de la musique en grande surface, et pour sonoriser un concert en extérieur.
Histoire
Le premier dispositif permettant au grand public d'écouter de la musique chez lui est le phonographe, breveté par Thomas Edison le . Il fut suivi par le gramophone inventé par Emile Berliner en 1888, qui utilisait des supports en forme de disques. Dans ces deux appareils, il n'y a pas d'« enceinte » à proprement parler : le son est émis par une membrane liée à l'aiguille au contact du support, et amplifié uniquement grâce à un pavillon. Le principe du pavillon acoustique. consiste à réaliser une adaptation d'impédance entre la membrane émissive et l'air ambiant. On obtient ainsi une amélioration spectaculaire de l'efficacité si bien que les pavillons restent, au moins pour les fréquences médium et aigu, presque universellement utilisés dans le domaine de la sonorisation de puissance. Pour le grave, la taille du pavillon devient le plus souvent prohibitive ainsi cette solution reste rare mais il faut citer l'enceinte Klipschorn de Klipsch, créée dans les années 1940, qui utilise un pavillon dans le grave grâce à l'exploitation des murs de la salle en étant positionnée en encoignure..
Les premières réalisations de haut-parleur quant à elles, remontent au . Mais les véritables débuts du haut-parleur à bobine mobile tel qu'on le connaît datent de 1924, date à laquelle Chester W. Rice et Edward W. Kellogg en déposèrent le brevet, en même temps qu'un amplificateur capable de fournir une puissance de pour leur dispositif. Ce dernier, le Radiola Model 104, avec amplificateur incorporé, fut mis sur le marché l'année suivante. On parle de haut-parleur de Rice-Kellogg pour désigner cette première réalisation. La paternité est toutefois contestée, des travaux similaires ayant eu lieu dans les principaux pays développés dont la France..
vignette|gauche|L'un des premiers haut-parleurs à bobine mobile, inventé par Rice et Kellogg en 1924.|alt=Vue de profil et de face d'un haut-parleur de Rice-Kellog, constitué d'une bobine placée derrière un cône en papier.
Les haut-parleurs utilisent toujours le même principe de base et ont pris assez rapidement leur forme définitive mais les évolutions n'en sont pas moins très importantes : matériaux utilisés, conception et test à l'aide de systèmes informatiques font que les performances ont connu des progrès considérables, y compris sur les modèles de grande diffusion.
Longtemps, l'utilisation des haut-parleurs s'est effectuée par simple montage sur un baffle plan ou un coffret ouvert à l'arrière (baffle replié) mais une étape importante a été franchie en 1954 par l'Américain qui a monté un haut-parleur à suspension souple dans un coffret clos de taille réduite : c'est la technique dite de la « suspension acoustique ». Commercialisé par Acoustic Research (AR), le modèle a connu un grand succès pendant de nombreuses années...
L'idée d'exploiter l'émission arrière du haut-parleur semble remonter à la fin des années 1920 et le premier brevet déposé en ce sens est dû à Albert L. Thuras (et non à A.C. Thuras comme on peut lire assez souvent) en 1932.. Ce principe général deviendra la charge connue sous le nom de « bass-reflex ». Ce sont les travaux des chercheurs en 1961 et en 1973 qui marqueront une avancée déterminante dans la modélisation permettant l'exploitation efficace de ce type de charge. À tel point que les paramètres électromécaniques des haut-parleurs sont désormais associés à leur nom sous la dénomination de « paramètres de Thiele et Small » ou « paramètres T/S »..
Les premières chaînes hifi, permettant à l'époque d'écouter des disques microsillons, apparaissent dans les années 1950 ; et la première enceinte active multi-amplifiée a été réalisée par le Français Cabasse en 1958.
Pour la construction de l'enceinte proprement dite, si le bois reste largement utilisé, le plastique l'est de plus en plus. Outre ses qualités propres, il permet de réaliser des formes complexes, mieux adaptées à un bon rendu acoustique qu'un parallélépipède, ce qui était impossible à un prix raisonnable avec les matériaux traditionnels.
Caractéristiques et spécifications Puissance admissible La puissance électrique admissible ne représente pas sa capacité en termes d'énergie sonore. Il s'agit de sa capacité à encaisser sans dommage une puissance électrique. Le haut-parleur, qui est un transducteur, transforme cette énergie électrique en énergie acoustique, son rendement détermine le niveau sonore obtenu. Ainsi, la puissance admissible d'une enceinte ne représente pas le niveau sonore émis par celle-ci. Ce n'est pas non plus une garantie de qualité sonore.
Dans la pratique, définir la puissance admissible d'une enceinte acoustique est difficile. En effet, une enceinte est destinée à reproduire de la musique dans des conditions variées et non un signal parfaitement défini et stable dans un laboratoire. La meilleure démonstration de ces faits est la multiplicité des manières de définir (et éventuellement de mesurer) la puissance admissible d'une enceinte acoustique : puissance nominale, puissance musicale, puissance programme, puissance en crête, etc. Il existe des normes comme IEC 268-5, AES2-1984 ou, plus ancienne, AFNOR NFC 97-330 mais le consensus est difficile à trouver.
La compréhension et une bonne interprétation de ces normes n'est pas à la portée du grand public. Pour ce dernier, la meilleure indication et la plus facilement compréhensible est une recommandation, par le constructeur, de la puissance d'amplification à associer à une enceinte : par exemple « Amplification recommandée : 50 à 150 W efficaces ».
Réponse en fréquence
La réponse en fréquence permet de déterminer quelles fréquences sonores seront reproduites par l'enceinte et avec quelle erreur par rapport au niveau de référence (généralement le niveau à 1 kHz). Elle peut être mesurée rapidement à l'aide d'un analyseur de spectre.. La réponse en fréquence est souvent indiquée sous une forme chiffrée simplifiée : typiquement limite basse (en hz) - limite haute (en Hz ou kHz), erreur acceptée (en décibels). Cela donne, par exemple, , . Une réponse dépourvue d'indication de l'erreur acceptée n'est d'aucune utilité, cette erreur pouvant être considérable.
L'indication d'une réponse en fréquence sous forme chiffrée ne donne toutefois que peu d'informations. On lui préfère une courbe de réponse, tracée sur un diagramme de Bode. C'est toutefois (pour une enceinte acoustique) un document complexe qui demande à être interprété par des personnes compétentes pour en tirer des informations pertinentes. Par ailleurs, une interprétation correcte exige de connaître dans quelles conditions et avec quels paramètres techniques elle a été relevée. Généralement, l'abscisse du graphe représente la fréquence et s'étend de à , et l'ordonnée représente le niveau en dB.
Dans la pratique, il faut distinguer les courbes de réponse à destination d'un public relativement large qui sont des versions simplifiées donnant une idée globale de la réponse d'une enceinte et les courbes destinées aux ingénieurs et techniciens, beaucoup plus détaillées mais aussi plus complexes. À la limite, les courbes simplifiées deviennent une sorte d'illustration voire un document publicitaire : ce type de document a connu une grande vogue dans les années fastes de la haute fidélité.. Il existe néanmoins des courbes de réponse relativement simples à comprendre et à interpréter : les courbes par tiers d'octave. Elles tentent de correspondre aux réelles capacités auditives de l'oreille humaine.