Pilotes de casque expliqués

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Que sont les pilotes de casque et comment fonctionnent-ils ?

Un pilote de casque est essentiellement le composant qui crée le son. Un conducteur convertit les signaux électriques en ondes sonores qui peuvent être entendues par l'utilisateur. Différents haut-parleurs utilisent différentes technologies et matériaux pour créer ces ondes sonores, leur conférant des caractéristiques différentes.

Au cas où vous ne seriez pas familier : le « son » est essentiellement une forme d'énergie causée par les vibrations dans l'air. Lorsqu'un objet vibre, il provoque le déplacement des molécules d'air qui l'entourent, et ces mouvements se propagent dans l'air par vagues (d'où les «ondes sonores») jusqu'à ce qu'elles atteignent nos oreilles (ou disparaissent). Ces ondes sont reçues par nos oreilles, et notre cerveau les perçoit alors comme les sons que nous connaissons : musique, parole, bruit de moteur,… Plus la fréquence (c'est-à-dire le nombre de fois qu'une onde se répète) d'une onde est élevée, plus le son est plus aigu et vice versa. L'unité de fréquence est le Hertz (Hz) et les humains peuvent généralement entendre des sons entre 20Hz et 20000Hz. C'est une explication très basique et superficielle, mais il est nécessaire de comprendre le fonctionnement des pilotes.

En un mot, un pilote de casque crée les ondes sonores qui atteignent votre oreille. Ils sont généralement constitués de trois parties :

Aimant

Génère un champ magnétique. Plus l'aimant est fort, meilleur est le son (en général), car des aimants plus puissants et plus gros sont capables de déplacer plus d'air. Ces aimants permanents (c'est-à-dire avec un champ magnétique toujours présent) interagissent avec les bobines acoustiques afin de créer des vibrations

Bobine vocale

Une bobine de fil de cuivre (généralement) qui est en contact avec le diaphragme qui devient électromagnétique lorsque l'électricité le traverse, le faisant interagir avec les aimants à l'intérieur du pilote. L'interaction push/pull entre les aimants et les bobines fait vibrer les bobines et déplacer le diaphragme.

Diaphragme

Un morceau de matériau très fin (généralement du mylar) qui bouge lorsque la bobine mobile commence à bouger et agit donc comme un très petit tambour. Les vibrations du diaphragme envoient des ondes sonores dans l'air, qui sont ensuite perçues comme musique/parole/… par nos oreilles et notre cerveau. Vous pouvez clairement voir le diaphragme sur les haut-parleurs sans grille avant : ce sont les pièces généralement en forme de cône qui vibrent très clairement à des volumes plus élevés.

Existe-t-il un meilleur pilote de casque ?

Il y a certainement des pilotes qui se concentrent plus sur la qualité sonore que d'autres. Quelque chose comme un pilote à conduction osseuse n'est tout simplement pas conçu avec une qualité sonore pure à l'esprit, donc si vous ne parlez que de son, il y a certainement des pilotes qui fonctionneront mieux que d'autres, mais même dans ce cas, le son d'un casque (ou haut-parleur) dépend grandement de la mise en œuvre des pilotes, des choix de matériel, etc.

À ce stade, il est également important de mentionner le fait que la « qualité sonore » est personnelle. Bien sûr, tout le monde pourra faire la différence entre une paire d'écouteurs à 5 $ que quelqu'un a dans un sac de cadeaux et une paire d'écouteurs à 500 $ fabriquée par une société audio qui se concentre sur la qualité sonore la plus claire, mais en comparant deux écouteurs à 500 $ les uns aux autres, vous constaterez généralement que les opinions sur lequel est le meilleur commencent à se répandre un peu plus.

C'est tout parce que nous avons tous des préférences différentes. La personne A peut préférer un son de basse très percutant et l'utiliser comme une «marque de qualité», tandis que la personne B peut vouloir un son plus neutre, par exemple. Des choses comme la distorsion et la clarté peuvent être mesurées (quelque peu) objectivement, mais il n'y a pas une seule paire d'écouteurs (pilote) "parfaite" qui fonctionnera pour tout le monde.

Ce qui est objectivement vrai, c'est que vous voulez que votre diaphragme soit aussi rigide et léger que possible. Si le matériau est trop souple, il se pliera et se tordra lorsqu'il vibrera rapidement (provoquant une déformation des ondes sonores, ce qui déforme les sons) et si le diaphragme est trop lourd, il ne répondra pas assez rapidement, ce qui réduira également le son global clarté. Cela représente un défi pour les fabricants, car la «légèreté» n'est pas toujours associée à la rigidité, de sorte que les fabricants recherchent toujours des moyens de créer des haut-parleurs qui créent des ondes sonores claires et non perturbées.

Le nombre de pilotes de casque est-il important ?

Plus de haut-parleurs peuvent certainement donner un meilleur son (ce qui est souvent vu, c'est qu'un haut-parleur gère les basses fréquences, tandis que d'autres produisent les fréquences plus élevées), mais la qualité plutôt que la quantité est quelque chose qui s'applique ici. Si vous utilisez un tas de pilotes mal réglés, votre casque aura un son médiocre et aucun pilote (mal réglé) ne changera cela. L'utilisation d'une configuration à plusieurs pilotes nécessite également généralement plus d'ingénierie, de tests et de réglages, ce qui la rend plus complexe (et donc plus coûteuse) à mettre en œuvre.

Comme nous l'avons mentionné précédemment, une grande partie de ce qui fait d'une paire d'écouteurs une bonne paire d'écouteurs provient du travail d'optimisation et d'ingénierie. L'équipement audio est incroyablement délicat, et ce n'est pas aussi simple que d'entasser un tas de pilotes les plus chers dans un boîtier et de l'appeler un jour.

En bref : oui, plus de pilotes peut donner un son plus précis et plus propre, mais ce n'est pas le cas par défaut. Des casques/écouteurs à pilote unique de qualité et bien réglés peuvent certainement battre les configurations à plusieurs pilotes.

Différents types de pilotes de casque

Différents pilotes ont des cas d'utilisation différents ainsi que leurs propres avantages et inconvénients, nous allons donc passer en revue les différents pilotes de casque et expliquer comment ils fonctionnent.

Pilote dynamique / pilote de bobine mobile

Les pilotes dynamiques sont les pilotes de casque les plus courants et les plus souvent utilisés en raison du fait qu'ils sont bon marché et nécessitent de faibles quantités d'énergie, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin d'un amplificateur séparé pour utiliser des pilotes dynamiques.

Dans un haut-parleur dynamique, la bobine acoustique est directement connectée au diaphragme et se trouve à l'intérieur d'un aimant permanent. Lorsqu'un signal électrique (provenant d'une source audio dans ce cas) se déplace à travers la bobine, il devient électromagnétique, provoquant un état constant d'attraction et de répulsion entre les aimants permanents et la bobine mobile, provoquant une vibration rapide de la bobine. Cette vibration provoque à son tour le déplacement du diaphragme (puisqu'il est relié à la bobine mobile) ce qui perturbe les molécules d'air qui l'entourent, et cela produit des ondes sonores.

Les pilotes dynamiques sont largement utilisés dans tous les types d'équipements audio et constituent un moyen rentable de fabriquer des équipements audio. En raison de leur taille (par rapport à certains autres haut-parleurs), ils sont capables de produire des sons de basse percutants, mais ils ont tendance à se déformer à des volumes plus élevés en raison de la façon dont ils sont construits.

Conducteur à armature équilibrée

Les pilotes à armature équilibrée (BA) sont très courants dans les écouteurs et les moniteurs intra-auriculaires en raison du fait qu'ils sont si compacts et ne nécessitent pas beaucoup de puissance pour fonctionner.

Un pilote BA prend un signal électronique d'une source audio et l'utilise pour déplacer une petite armature (enroulée avec une bobine de fil) qui se trouve entre deux aimants à l'intérieur d'un petit boîtier. Lorsque le signal électronique atteint l'induit, il devient électromagnétique, ce qui le fait vibrer entre les deux aimants. La broche d'entraînement à l'extrémité de l'armature provoque le déplacement du diaphragme, ce qui provoque le déplacement des molécules d'air autour de lui et crée des ondes sonores qui sortent de la petite « buse » à l'extrémité du boîtier du pilote BA.

La nature fermée des pilotes BA signifie qu'ils sont excellents pour l'isolation acoustique, et ils sont également capables de produire des sons de haute qualité (bien que les pilotes BA manquent généralement dans le département des basses en raison de leur petite taille), mais ils ont très gammes de fréquences spécifiques. Cela signifie que vous avez généralement besoin de plus d'un pilote si vous souhaitez créer un produit audio qui offre une excellente qualité sonore, et cela, combiné au fait qu'ils sont plus chers qu'un pilote dynamique typique, peut faire des produits coûteux.

Pilote magnétique planaire

La définition de planaire est 'de, se rapportant à, ou se trouvant dans un avion', et cela révèle en partie le fonctionnement d'un pilote magnétique planaire.

Un pilote magnétique planaire fonctionne de la même manière qu'un pilote dynamique, bien qu'un pilote magnétique planaire n'utilise pas de bobines mais plutôt un ensemble conducteur électrique plat qui se trouve entre deux aimants plats sur un film très fin et fragile qui agit comme le diaphragme. Lorsqu'un signal électronique est envoyé au réseau de conducteurs plats, il devient électromagnétique, faisant vibrer le diaphragme (le film mince) en raison de l'attraction et de la répulsion entre le réseau de conducteurs et les deux aimants de chaque côté du diaphragme.

En raison du diaphragme plat et fin et du nombre réduit de pièces mobiles (par rapport à un haut-parleur dynamique traditionnel), ces haut-parleurs produisent un son très précis et propre et sont généralement moins sujets à la distorsion. Le diaphragme est très fin et réactif, ce qui lui permet de réagir rapidement aux changements du signal audio électronique. Tout cela en fait un excellent choix pour les écouteurs haut de gamme qui se concentrent sur la qualité et la fidélité du son.

En raison du fait que les pilotes magnétiques planaires utilisent des aimants plus gros (qui sont naturellement aussi plus lourds), ils sont plus chers que les pilotes dynamiques. Les casques qui utilisent des haut-parleurs magnétiques planaires sont également souvent plus volumineux et nécessitent généralement un amplificateur externe pour en tirer le meilleur parti.

Pilote électrostatique

Les pilotes électrostatiques sont parmi les pilotes les plus chers du marché. Ils ont besoin d'une amplification spéciale pour les piloter, de sorte que ces pilotes peu courants et hautement spécialisés ne sont pas quelque chose que vous verrez dans les écouteurs grand public.

Les pilotes électrostatiques utilisent l'électricité statique par opposition à l'(électro)magnétisme pour transmettre le son à l'utilisateur.

Les pilotes électrostatiques utilisent une membrane ultra-fine recouverte d'un revêtement conducteur pour un diaphragme. Ce film est suffisamment fin et petit pour que l'électricité statique puisse le déplacer. La membrane détient une charge électrique constante et se trouve entre deux plaques métalliques perforées électrifiées. Une plaque contient une charge positive tandis que l'autre contient une charge négative de sorte que le diaphragme reste exactement au milieu, et lorsqu'un signal audio est reçu, les plaques métalliques alternent leurs charges, faisant vibrer le diaphragme et produire des ondes sonores.

En raison du fait que les pilotes électrostatiques n'ont presque pas...