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Un haut-parleur Plasma (0)

12 Sep

Un haut parleur, ok. Mais c’est quoi cette histoire de plasma ???

Tout d’abord rappelons comment fonctionne un haut parleur.

Un haut parleur normal est constitué d’une bobine mobile placée dans un champ magnétique créé par un aimant. Quand on relie cette bobine à l’ampli, le courant qui passe à l’intérieur crée un champ magnétique (principe de l’électroaimant). Deux aimants, ça s’attire ou ça se repousse, c’est bien connu. La bobine va donc se déplacer. Comme la tension qu’on lui envoie est variable, elle va alors osciller.

Super ton machin qui bouge, mais comment ça fait que j’entends James Hetfield grâce à ça ?

La bobine est reliée à une membrane qui va osciller avec elle. En oscillant, la membrane pousse l’air devant (et derrière) elle. Cela va donc créer des compressions et des dépressions de l’air qui vont se propager. C’est ça le son.

Venons en à l’intérêt du haut parleur plasma.

Le mobile constitué par le haut parleur classique possède des limites. Tout d’abord, il possède une masse. Et qui dit masse dit inertie, et qui dit inertie dit que pour le faire changer de sens, il forcer dessus. A basse fréquence, pas de problème, mais quand il faut osciller rapidement dans les aigus ça pose problème. De même, la mécanique c’est la joie des frottements. De la même façon plus on ira vite, plus ça frottera. On en a une vue plus exacte quand on fait l’étude du système. Je vous passe les détails des calculs (exo de prépa classique), mais on obtient finalement ça (source) :

H(j\omega)=\frac{-Bl}{k-m\omega^2+j\mu\omega}

Qu’est-ce donc ? Ceci est la fonction de transfert du système, c’est à dire le rapport entre le déplacement de la membrane et l’intensité du courant qu’on fournit. C’est une fonction complexe (d’où les j qui se promènent) mais ce que l’on remarque c’est que si la pulsation oméga (et donc la fréquence) augmente, le dénominateur va tendre vers l’infini en module, et cela à cause de l’influence de la masse m du mobile mais aussi du facteur µ qui représente les frottements subis par le système.

En conclusion, le haut parleur est un filtre passe bas (les hautes fréquences sont atténuées).

Mais qu’en serait-il si on disposait d’un haut parleur sans masse, ne frottant presque pas ? Impossible me direz-vous ? Eh bien non.

Un haut parleur plasma c’est quoi ?

C’est un arc électrique que nous allons moduler avec le signal audio. Un arc, ça chauffe, ça fait du plasma (d’où la couleur, et le nom tiens !) et cette chaleur dilate l’air brusquement  ce qui comprime l’air autour. Si on stoppe l’arc l’air refroidit et on a au contraire une dépression. Exactement ce que faisait la membrane du haut parleur d’avant ! On peut donc faire du son avec ce truc.

Sauf que, notre plasma ne pèse pour ainsi dire rien par rapport au haut parleur précédent !

Pour rendre les aigus, ce devrait donc être un tweeter particulièrement efficace. Pour les graves par contre vous le verrez, c’est plutôt mauvais.

Pour la petite histoire le tweeter plasma a réellement été commercialisé, et pas par n’importe qui. C’est la société allemande Magnat qui a lancé une gamme de haut-parleurs employant un arc comme tweeter (pour plus d’infos, visitez cette excellente page [en allemand])

Dans la partie suivante, je parlerai de la réalisation d’un premier circuit de haut parleur plasma.

 

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