Guide ampli : les enceintes et haut-parleurs (HP)

Salut à toi mon ami cordiste, en ces temps où profiter des vacances devient complexe, je te propose un nouvel article pédagogique pour occuper tes méninges plus pertinemment que devant des articles conspirationnistes ou d'autres resucés jusqu'à la moelle. Allez, lâche un peu Netflix aussi, ce n'est pas comme ça que tu vas améliorer ni ton son de guitare ni ton niveau ! Pense au futur, quand un jour tu pourras enfin reprendre les concerts... Si tu te souviens bien, l'an dernier nous avions consacré un assez gros article aux simulations de baffles, de HP et aux réponses impulsionnelles (Voir lien en bas de page). Et là, on était en train de se dire... mais sapristi ! On explique aux gens comment simuler des enceintes, et on ne leur explique même pas l'origine du truc ?! Fichtre, bigre, palsambleu, faquins et péronnelles, oyez mon verbe, réparons cette ignorance nôtre céans ! (C'était le moment médiéval du jour, qui introduit le prochain chapitre où nous ferons donc...)

La boite à grougrou !

...Un peu d'histoire

En même temps avec de telles rouflaquettes,
Siemens aurait pu être l'ancêtre de Lemmy

Evidemment, la notion d'amplification du son est bien antérieure à la musique amplifiée. Aussi loin que remonte la musique, il a fallu créer des caisses de résonance, des pavillons, pour que le son sorte plus fort, plus loin. Et l'homme préhistorique était sans doute loin d'imaginer qu'en tapant sur un tronc d'arbre creux, il posait les bases d'une future enceinte JBL Bluetooth rose qui balancerait du Aya Nakamura dans les couloirs du métro... Heureusement, sinon il se serait abstenu, le pauvre !

Une notion est apparue au 19e siècle : celle de la transduction électrique du son. Pour faire simple, un capteur (le microphone) transforme le son en signal électrique, et le Haut-Parleur transforme le signal électrique en son. Le Microphone et le Haut-Parleur sont des transducteurs.

C'est l'allemand Werner Von Siemens qui en 1877 dépose le brevet du premier haut-parleur électrodynamique à bobine mobile. Bien entendu, l'exploitation et le développement de cette invention sont pendant longtemps restés étroitement liés au domaine de la télécommunication. Il faudra d'ailleurs attendre les années 1940 pour que l'on s'intéresse vraiment à d'autres paramètres que le rendement pur pour s'attarder sur la distorsion et la bande passante du bidule !

Fait intéressant, malgré l'émergence de technologies alternatives, le haut-parleur électrodynamique reste un siècle et demi plus tard le transducteur le plus utilisé, la technologie a été maintes fois améliorée... mais jamais dépassée.

C'est de cette technologie dont nous allons maintenant détailler le fonctionnement. Prof d'histoire tu peux aller te reposer, dis au prof de physique que c'est son tour au passage, merci. La bise à ton chat.

...Un peu de physique

Alors, un haut-parleur électrodynamique, comment ça fonctionne ? Eh bien... Selon le même principe simple, grosso modo, qu'un moteur électrique : un courant parcourt un bobinage de fil, créant un champ magnétique, et ce champ magnétique déplace la bobine par rapport un aimant placé en son centre. La différence entre le moteur de la Tesla et ta splendide gamelle CelestionWeberEminence, c'est qu'à ton niveau, le fameux courant électrique c'est le signal audio amplifié arrivant de ton ampli de puissance, et que la bobine, au lieu d'entraîner une roue est reliée à un cône fait d'une matière souple et vibrante (souvent du simple carton). C'est la vibration du dit cône (appelé aussi membrane) qui génère les ondes sonores.

Et c'est tout. Eh ouais, le principe est on ne peut plus simple, après tu vas voir que cette simplicité est inversement proportionnelle aux nombres de paramètres qui influent sur ton son. Grandement. Oui parce que on va faire un aparté où je vais vous gronder, non mais !

Vous mériteriez des baffles !

(Cassedédi à Laurent qui a vu venir la blague avant même que je l'écrive)

Non parce que bon, je vous ai vu et je vous vois encore, là, hein, mes petits Johnny Duschnol en puissance. On se fait un pedalboard de fou, on pinaille sur ses câbles, on essaie 45 Tube Screamer différentes, on se fait faire des médiators sur mesure, on écoute ses marques de lampes, son condensateur de tonalité...

Tout ça pour en répète ou en concert se brancher sur le baffle qui est sur place parce que c'est plus pratique...

MAIS JE... NON !!!! POURQUOI TU FAIS ÇA ???? L'enceinte est un des éléments les PLUS influents sur ta chaine de son ! Tu changes la réponse en fréquences, l'égalisation, la dynamique, la projection et le volume sonore... Tu peux massacrer ou sublimer ton son d'une façon dix mille fois plus audible qu'en mettant un effet numérique de 1983 en série dans ta boucle d'effets, crois-moi !

Voilà. Si t'as pas compris ça ou pas voulu l'entendre, ben retourne donc mater des chatons sur YouTube, je ne peux rien t'apprendre. Pour ceux qui restent, afin d'aborder les choses sereinement, nous allons dépiauter une enceinte pas à pas. Euh... virtuellement hein, range donc ce tournevis, tu vas te blesser.

Pénétrer dans l'enceinte

La célèbre enceinte "Thiele" de chez
Mesa et son évent latéral pour un
meilleur équilibre sonore

Il y a souvent confusion dans les termes, nous allons donc mettre les choses au clair en passant en revue les divers éléments, leur rôle et leur influence :

- L'ENCEINTE ou BAFFLE (cab ou cabinet en anglais) est l'ensemble constitué par le caisson et les haut-parleurs qu'il contient. En amplification guitare et basse, on définit souvent une enceinte par le nombre et la taille de HPs qu'elle contient (4x12, 2x10, 1x15, etc...). Pour ceux qui ne l'aurait pas compris, le diamètre des HPs est exprimé en pouces (inches en anglais), et un 12 pouces fait donc environ 30cm de diamètre.

- Le CAISSON est le boîtier, généralement en bois, recouvert d'un revêtement ressemblant au cuir appelé TOLEX. Il comporte également la plupart du temps une protection devant les haut-parleurs, métallique (grille) ou tissu (GRILL CLOTH). Il comporte également le BORNIER, petite plaque rassemblant la ou les connectiques. La taille, le poids, la profondeur du caisson, la matière de fabrication, la qualité de son étanchéité jouent sur le son global de l'enceinte notamment au niveau de la projection sonore et de la précision des basses fréquences. Nous n'approfondirons pas le sujet ici tout simplement parce que l'on rentre dans le domaine de l'acoustique scientifique avec de longs calculs à la clé. Sache simplement qu'à dotation de haut-parleurs égale, deux enceintes procureront un ressenti différent, particulièrement à haut volume ou dans de grands espaces.

- Le HAUT PARLEUR, familièrement "HP" ou "Gamelle" ou "bordel de truc pourri qui grésille encore" constitué d'une MEMBRANE (ou CONE), d'un AIMANT, d'une BOBINE et d'un CHÂSSIS, c'est lui qui génère physiquement le son. Bien entendu ses paramètres sont nombreux, c'est pour cela que nous allons lui dédier un paragraphe entier, ci-dessous.

Espèce de b'haut-parleur

Historiquement, il faut savoir que si le haut-parleur est si important dans la construction du son de guitare, c'est qu'il est directement lié au son tel qu'on le connait et apprécie. De la même manière que le défaut de l'amplification à lampes a popularisé la distorsion, la faible bande passante dans les aigues d'une gamelle de 12 pouces est ce qui rend le dit son distordu agréable, sans aigus "nid d'abeilles". Au-delà de 5khz, la réponse du HP chute de manière vertigineuse. Nous sommes donc totalement à l'opposé d'une démarche de transparence et de haute-fidélité, c'est cette couleur apportée qui nous intéresse.

En rouge, la réponse en fréquence typique d'un HP guitare de 12 pouces (ici le Eminence V12),
on voit bien que c'est tout sauf transparent et linéaire...

Alors histoire d'enfoncer une porte ouverte, quand vient le temps de choisir un ou plusieurs HPs, j'ai envie de te dire de faire confiance à tes feuilles de chou, les simulateurs de HPs logiciels ou les mille vidéos compara des différentes gamelles. Maintenant, on va quand même passer en détail quelques caractéristiques "clé" ...

Tout d'abord, le diamètre. Eh oui, la taille elle compte, désolé pour toi, oublie pas ta thérapie à 14h30 avec le docteur Mick Rhopeniss. Même si le 12 pouces s'est imposé comme un standard, les haut-parleurs de 8, 10 et 15 pouces existent et peuvent attiser la curiosité. Ce sont la bande passante et la réponse en fréquence qui seront impactées. Sur une guitare, un baffle 4x10 pouces va percer dans le mix mais avec un son assez agressif dans les haut-médiums. Par opposition, un 15 pouces va délivrer des basses plus amples mais faire preuve de moins de brillance. On notera que certains fabricants ont tenté avec un succès d'estime de créer des subwoofers pour guitare ou des baffles composites comportant différentes tailles de HP, mais n'ont pas vraiment rencontré le succès... je pense que la mafia des bassistes leur a fait comprendre que c'était une mauvaise idée d'empiéter sur leurs plates-bandes...

Le Brunetti Neo, 1 HP de 15 pouces et un de 12

Ensuite, l'aimant peut être constitué soit de céramique, soit de Neodymium, soit d'un alliage aluminium/nickel/cobalt appelé communément Alnico. Quoi ? Oui, comme les micros ! La transduction dans un sens et dans l'autre se fait à l'aide des mêmes mécanismes physiques qui sont simplement inversés, bravo à ceux qui ont suivi ! Si vous êtes sages on reparlera des micros, plus tard. Bref, la nature des aimants va évidemment jouer sur le champ magnétique et la réponse du haut-parleur. Les Alnicos sont très bien pour les sons "vintage", sonnent facilement à bas volume avec pas mal de chaleur, mais peuvent parfois donner un ressenti de "mollesse" dans la réponse. Les céramiques sont le standard sur le marché, avec un bon équilibre entre réactivité au jeu, chaleur et grain. Ils exigent d'être toutefois un peu plus poussés pour donner le meilleur d'eux-mêmes. Les Neodymium, apparus assez récemment sur le marché, sont des aimants dont le gros avantage est de peser deux fois moins qu'un aimant céramique, à puissance équivalente ! Au niveau son, les Neodymium font preuve d'une grande réactivité et de plus de linéarité notamment en étant moins affectés par la puissance encaissée, mais en contrepartie ils peuvent parfois sembler froids, voire raides, avec des aigus très présents.

Le Century Vintage, grâce au Neodymium, pèse moins de 2 kilos contre 4 pour un 12 pouces céramique

Enfin, le bobinage va déterminer notamment la puissance que peut encaisser le HP ainsi que son impédance. Au-delà de l'aspect purement "si tu appliques 100w sur un HP qui encaisse 30 tu vas le griller" la puissance admissible va déterminer le comportement de ton HP, notamment concernant les HP céramique. Ainsi si tu branches un ampli 5 watts sur disons un Celestion G12K100, tu vas jouer dans la plage d'utilisation nominale de ton HP. Mais si tu pousses à fond un ampli 30 watts dans un G12H30 Greenback par exemple, ton HP va titiller ses limites et "distordre" un peu le son. Cette distorsion peut être agréable et est recherchée dans certains styles et par certains musiciens, à toi de voir...

Après on va pas se leurrer, avec ton 30 watts à lampes poussé à balle, tu vas pas te faire que des copains. L'époque du "si c'est trop fort c'est que t'es trop vieux", des murs d'amplis BRANCHÉS dans les stades et des troquets sans décibel-mètre ou tu pouvais envoyer paître les voisins étant révolue, je te conseille quand même de trouver au maximum ton son avec des HPs qui sont plaisants dans leur plage basse d'utilisation....

Dans les caractéristiques que tu peux trouver sur les fiches techniques des haut-parleurs, je te recommande de regarder aussi la sensibilité. Elle définit ce que délivre le HP selon la puissance qui lui est appliquée. Comme tu t'en doutes, plus c'est élevé plus c'est fort, et si par exemple tu te montes un 4x12 avec deux types de HPs différents, si les sensibilités sont trop différentes, tu entendras plus les uns que les autres.

Exemple de fiche technique du Celestion G12M "Greenback"

Distribution de gamelles

Voilà ce qui arrivera si tu m'écoutes pas.

Alors bien évidemment, quand il va s'agir de faire le choix de ton baffle, indépendamment du son il va falloir aborder quelques paramètres pragmatiques. Le premier est de faire en sorte qu'il soit adapté à ton ampli de puissance/ta tête d'ampli. Déjà en terme de puissance admissible. Même s'il est entendu que tu ne monteras jamais le volume à 11 sur ta tête 100 watts tout lampes, tu feras attention à ce que la puissance admissible de ton baffle soit toujours supérieure à ce que peut délivrer l'ampli. En prenant de la marge, c'est toujours mieux... et pour le petit calcul, on divise la puissance admissible à avoir par le nombre de HPs du baffle, ainsi dans un 4x12 qui va faire sortir le son d'une tête 120 watts par exemple, chaque HP doit avoir une puissance minimale admissible de ... De ? 30 watts, merci Chaprot, t'auras une sucette. Fayot.

Puissance admissible c'est le premier point, le deuxième c'est l'impédance. Celle de ton baffle doit à l'idéal être identique à celle marquée sur la prise HP de l'ampli. Elle peut être supérieure, mais EN AUCUN CAS INFÉRIEURE. Ainsi sur une sortie d'ampli à 8 ohms, on branche idéalement un baffle 8 ohms, mais on peut brancher un 16 sans souci.... On évitera par contre absolument un baffle en 4 ohms.

Si tu montes toi-même un baffle avec plusieurs HPs et que tu veux connaître l'impédance totale de ton baffle, rappelle-toi les cours d'électricité au lycée, le calcul est le même que pour les résistances ! Montés en série on additionne Ztotal=Z1+Z2, montés en parallèle c'est la formule Ztotal=(Z1xZ2) /(Z1+Z2).

Mais comme je suis gentil, je t'ai fait un petit tableau simplifié :

En rouge, les configurations (vivement) déconseillées, en vert les configurations courantes.

Autre paramètre, au fond de quel baffle as-tu besoin ? C'est souvent une question de compromis légèreté/encombrement d'une part (un 4x12 c'est 30 kilos minimum, certains petit 1x12 avec HP en Neodymium ne dépassent pas 5 kilos sur la balance) et de quelque chose d'approprié au jeu et au volume sonore. Le gros double-corps, c'est sexy, c'est rock n'roll, mais si tu ne peux pas pousser le volume tu n'en sortiras pas la substantifique moelle car les HPs ne seront pas assez sollicités. À l'inverse, un baffle trop petit sur une grande scène sera criard, trop directionnel et ne portera pas assez loin. On notera cependant que certains fabricants comme Port City ont conçu des enceintes à l'architecture complexe censées apporter plus de basses et de projection que les enceintes traditionnelles. Ça marche plutôt bien de ce que j'en ai testé, même si ça ne reste "pas pareil" ...

Face à l'oreille

Un dernier petit point avant de te lâcher et que tu ailles préparer le barbeuc parce que le reste du groupe s'impatiente, une fois que tu auras acquis l'enceinte de tes rêves, apprends à bien t'en servir.

Voui, voui, non je ne te prends pas pour un idiot, je ne fais que constater les MILLIERS de gratteux qui jouent à balle de volume et ne s'entendent pas alors que leurs co-musiciens se tordent de douleur... un petit dessin valant mieux qu'un long discours :

Un HP, particulièrement un HP 10 ou 12 pouces de guitare, c'est TRES directionnel. Si tu joues à 50 cm du baffle posé par terre, tes oreilles seront hors du champs des HPs alors que ton pauvre batteur, en face du centre du cône, prendra très fort et plein d'aigues ! Aussi, apprends à prendre le temps de déplacer ton matos dans le local, de le surélever, de bouger, pour trouver tous les "sweet spots" et ceux à éviter. Ça peut paraître bête, mais ça change la vie ! À noter également, il existe des accessoires acoustiques pour modifier la directionalité des enceintes. À plus ou moins cher, plus ou moins efficace, je t'encourage à tester et à te faire ton idée, perso j'ai jeté mon dévolu sur des Beam Blockers qui sans être miraculeux atténuent quand même bien le "bad spot" central du HP bourré d'aigus !

Diverses solutions pour modifier la directionnalité du baffle

On notera également qu'il y a toujours des petites boites innovantes qui travaillent à résoudre ce même problème à la source, je pense notamment aux français (cocorico !) de ZoLar Engineering et leur baffle 1x12 à l'architecture complexe, qui offre une répartition homogène dans toutes les directions et peu importe la distance, ce qui n'est pas rien ! Alors oui c'est assez cher pour l'instant et je n'ai pas encore eu la chance de l'essayer (je vous renvoie à leur Topic Pro sur Gcom pour plus d'infos), mais la démarche a le mérite de faire avancer les choses !

Pack de 12

Voilà, je pense que nous avons fait le tour des "bases" et des conseils utiles afin que tu puisses choisir et/ou monter la boîte qui servira à faire hurler tes décibels. Une fois n'est pas coutume, tu remarqueras que je ne t'ai pas abreuvé de suggestions façon "guide d'achat", c'est que l'offre est trop pléthorique et dépend tellement de ton style musical, de ta recherche, du reste de ton matos... Mais pour affiner ton choix, les vidéos comparatives et les simulateurs de baffle sont très intéressants. Je me suis moi-même servi de ce bon vieux plug-in Two Notes Wall of Sound pour tester ensemble les deux HPs que je comptais mettre dans mon baffle...