Dossier : technique audio appliquée à l’amélioration audio de nos Gold…

Amoureux "du bon son" et fan de ce domaine, j’ai voulu commencer les modifications de ma Gold par là (entre autre). Car, pour moi, voyager en confort peut aussi être synonyme de rouler avec de la bonne musique.

Je peux comprendre que certains puissent voir là un domaine totalement futile !
Au même titre que pour le choix d’une auto, certains ne chercheront à se déplacer que d’un point A à un point B. Que ce soit en Lada ou en Mercedes, peu leur importe. Force est de constater que dans le domaine du son, c’est pareil : certains se contenteront d’une Lada, d’autres ne jureront que par une Mercedes…

J’ai parcouru un bon nombre de posts précédents traitant le sujet sur le forum. Et je dois dire y avoir beaucoup lu d’approximations, voire de contre-vérités et en tout cas beaucoup de questions restées sans réponses. Je vais donc essayer de traiter (un peu longuement je l’accorde) le sujet en y apportant quelques-unes de mes connaissances et expériences…

Afin de comprendre les phénomènes physiques en jeux (et surtout les erreurs à éviter ainsi que les solutions à adopter), je vais y mettre pas mal de théorie. Il en faut bien et je sais, cela risque peut-être d’être un peu long pour certains…


Alors si vous vous ennuyez à lire ce qui suit, ne vous attardez pas et ne retenez que ce qui est écrit en gras. Vous ne connaitrez pas les motivations mais vous saurez ce qu’il y a à faire… 


 Je vais tenter de traiter les sujets suivants :
- Technique et formation du son.
- La perception sonore.
- La technique des Haut-Parleurs.
- La mise en œuvre des Haut-Parleurs.
- Les impératifs techniques liés à la sono sur nos Gold.
- Les avantages de l’utilisation d’un amplificateur.
- Influence des paramètres des Haut-Parleurs sur le rendu total.
- Risques liés aux choix techniques.
- Exemple de matériel utilisé.
 
LE SON:
Qu’est-ce que le son ?
Le son est un déplacement d’air qui se transmet sous forme d’une vibration jusqu’à nos oreilles. Cette vibration peut être d’une fréquence variable (Hertz)  et d’une amplitude (niveau) variable (dB). La fréquence correspond au nombre de battements par secondes. Plus il est élevé, plus le son perçu est aigu. Inversement, plus la fréquence est basse, plus le son perçu est grave. Dans le cas de la Hi-Fi, la capacité à reproduire un ensemble de fréquences est appelée "bande passante". Dans l’idéal, elle devrait être une courbe plate partant des graves et allant vers les sons les plus aigus. Ce qui signifierait que les sons produits le sont avec la même intensité quels que soient les fréquences, graves ou aiguës. La réalité est beaucoup plus complexe…

LA SENSATION SONORE:
Il faut savoir qu’en fonction des individus nous n’appréhendons pas la musique (et donc les sons) de la même manière. Certains les préfèrent plus aigus (plus "agressifs"). D’autres, les préfèrent plus "ronds" (plus graves).  C’est pourquoi tous les gouts sont permis et aucune règle n’est exacte dans ce domaine. Le rendu d’une installation sera donc souvent très personnel et lié à des choix (de goûts, techniques ou financiers). Mais certains provoquent la quasi-unanimité : le son est indigne sur nos Gold !!!!…

A noter que plus l’âge avance et plus nos oreilles provoquent des atténuations du son souvent situées sur les aigus et le haut médium. Il n’est pas rare de ne plus rien entendre au-dessus de 10KHz passé la cinquantaine. De plus, pour compliquer un peu l’équation, la conception de l’oreille humaine fait que nous ne percevons pas les sons de manière linéaire mais de manière logarithmique (holà… j’en ai peut-être perdu certains d’entre-vous, alors on s’accroche !  ).
En gros, notre oreille nous apporte la sensation du doublement de la fréquence (je parle bien de la fréquence et non pas ici de volume) non pas entre 10Hz et 20Hz (par ex.) mais entre 10Hz et 100Hz. Non pas entre 100Hz et 200Hz mais entre 100Hz et 1000Hz. Non pas entre 1000Hz et 2000Hz mais entre 1000Hz et 10 000Hz !

Voici à quoi ressemble la sensation sonore de nos oreilles sur une échelle logarithmique :

En horizontal, vous retrouvez la fréquence. En vertical, on retrouve la "sensation" sonore. Vous remarquez que cette dernière a doublé, non pas, entre 10Hz et 20Hz mais bien entre 10Hz et 100Hz. 

Vous venez de comprendre pourquoi le registre des sons graves (10Hz-100Hz) qui prend pratiquement 1/3 de la bande passante de nos oreilles a autant d’importance dans le signal musical que la bande 100Hz-1000Hz et 1000Hz-10 000Hz!

LA BANDE PASSANTE :
La bande passante est une norme. En Hi-Fi, elle correspond à une étendue de fréquences qui s’étend du grave vers les aigus et dont le niveau est au moins égal au niveau sonore maximum généré (exprimé en dB) jusqu’à moins 3dB à ses extrémités.
A noter que la valeur de -3dB correspond une sensation de diminution de la moitié du volume sonore pour nos oreilles !

Voilà à quoi cela ressemble une bande passante:

La courbe bleue est le rendu sonore reproduit par un système quelconque. Le niveau maximal est noté 0dB. On prend alors la position de la courbe bleue correspondant à la valeur d’atténuation de -3dB aussi bien dans les graves que quand les aigus et en reportant sur les abscisses (échelle horizontale), on détermine ainsi la bande passante (60Hz-20Khz dans notre cas).

Rappelez-vous que pour chaque écart de 3dB, cela correspond à un doublement de niveau sonore pour nos oreilles !

Vous venez de comprendre pourquoi chaque dB prend une part non négligeable du niveau sonore final perçu (je parle bien de niveau et pas de fréquence, ni de qualité du rendu…) !

Pour les systèmes Hi-Fi la bande passante s’étend généralement de 20Hz (-3dB) à 20Khz (-3dB). Sur des matériels haut de gamme, il n’est pas rare de voir 5Hz (-0.5dB) à 50Khz (-1dB). Cela veut dire que le produit en question descend très bas dans les graves et monte très haut dans les aigus sans pratiquement aucune atténuation.

Mais dans tous les cas, les valeurs ne doivent pas être annoncées sous les -3dB. On voit parfois sur du matériel très bas de gamme des valeurs du genre 20Hz (-6dB) à 20Khz (-5dB). Elles ne sont alors là que pour tromper le client profane car elles montrent clairement que le matériel est incapable de suivre la norme Hi-Fi (à -3dB).

Il est évident que plus la plage est grande plus le matériel est de qualité (et inversement). Sachant que c’est souvent dans le registre des graves que les manques sont les plus fréquents (car ils sont les plus difficiles et onéreux à reproduire). On pourrait toujours se dire que passer sous les 50Hz pour les graves et au-dessus de 12Khz pour les aigus est totalement inutile puisque l’oreille humaine ne perçoit quasiment pas ces sons…
Malgré tout (et ceux qui profitent d’un bon home cinéma le confirmeront), les vibrations produites par un caisson sub-woofer sont très appréciables pour profiter d’un bon film d’action. Il en est de même pour les fréquences les plus aigus (20KHz et plus) qui ne sont plus transmises au cerveau par l’oreille mais par certaines parties osseuses du crane.

Bien évidemment, il n’est pas question de chercher à atteindre ces extrêmes sur nos Gold…

Par contre, on pourrait penser que l’idéal serait d’avoir un système qui produise une bande passante la plus large possible avec une amplitude (un niveau sonore) la plus constante possible. Donc sans qu’une partie sonore soit plus défavorisée qu’une autre. Dans les faits, c’est très difficile à obtenir et ce n’est pas forcément ainsi que l’on obtiendra les meilleurs résultats à l’écoute…

Car il y a encore un paramètre qui entre en jeu. Des études ont démontré que si on nous soumet un ensemble complet de fréquences allant des extrêmes graves aux aigus avec UN MÊME NIVEAU, nos oreilles ne perçoivent pas toutes les fréquences avec la même intensité et donc le même confort d’écoute. Il y a des bosses, des creux, cela s’appelle une courbe isosonique. Et ces bosses et ces creux n’ont pas la même importance en fonction du niveau d’écoute perçu. Ce niveau d’écoute est mesuré en décibels (dB).

Pour vous donner une idée de ce que les dB représentent, voici une représentation :


Et voilà comment on doit générer un niveau sonore en fonction du volume d’écoute et de la fréquence pour que nos oreilles aient la sensation d’une bande passante plate :


En horizontal, vous avez la fréquence des sons qui va des plus graves (20Hz) vers les plus aigus (11KHz), toujours en échelle logarithmique. En vertical, vous avez le niveau sonore (le volume) indiqué en décibels (dB).
Si vous prenez pour référence la courbe nommée 60 phones (je ne détaillerai pas cette unité), vous vous rendez compte qu’il faut produire pratiquement 100dB de volume de grave à 20Hz pour ressentir exactement la même sensation de niveau sonore qu’à 1Khz avec seulement 60dB. Je rappelle que la sensation de niveau sonore double tous les 3dB !!!
Au quotidien et si le système (quel qu’il soit) n’a pas la faculté de reproduire correctement les sons graves, cela se traduit par une sensation de niveau sonore beaucoup plus importante dans les médiums (1Khz) que dans les graves.

En détaillant les différentes courbes, vous vous apercevez également que plus le niveau sonore initial est bas (phone), plus l’énergie à dispenser dans le grave doit être importante.

La conception de notre oreille nous incite donc à vouloir augmenter les niveaux de grave lorsque l’on écoute à faible volume ou à volume modéré pour compenser cette déficience. Mais comme personne ne s’amuse à toucher ce réglage en fonction de la vitesse, les haut-parleurs de nos Gold saturent alors d’autant plus vite que la vitesse augmente et donc que le niveau sonore commandé augmente.

Bien sûr, un son de 20Hz (qui tient plus de la vibration d’un tremblement de terre que d’un son) est difficilement perceptible par l’oreille humaine. Mais la tendance est là : à même niveau de production sonore, un son grave est toujours nettement moins bien perçu par notre oreille qu’un son aigu. Sans production de grave, vous aurez donc alors rapidement la sensation d’une musique nasillarde et sans profondeur.

Vous venez de comprendre pourquoi un système audio (quel qu’il soit) qui est incapable de reproduire efficacement le registre des graves perd tout de suite son intérêt et va devenir fatigant sur longue écoute !

Dans le cas qui nous intéresse, ce qui est utilisé pour produire le son est un haut-parleur (ou ensemble de différents haut-parleurs, alors appelé enceinte).

LE HAUT PARLEUR :
Un haut-parleur est constitué principalement d’un saladier (l’armature), d’une membrane (le cône), d’une suspension (ce qui assure la liaison entre le saladier et la membrane), une bobine électrique reliée mécaniquement au cône et un aimant qui entoure la bobine par son extérieur et son intérieur.



Chaque constituant à sa fonction propre et ses particularités :
-          Le saladier est généralement en acier mais peut être en plastique ou en matériaux composites. Il doit supporter le poids de l’ensemble en assurant une rigidité sans faille.

-          La membrane. C’est elle qui va provoquer la vibration et donc l’onde sonore. Il est donc nécessaire que celle-ci ne vienne pas polluer le signal d’origine avec une vibration parasite involontaire. C’est pourquoi, dans les haut-parleurs les plus aboutis, il est fait appel à des matériaux très rigides (mais souvent onéreux) tel le kevlar, la fibre de verre, l’aluminium, etc… Dans les modèles bas de gamme (suivez mon regard…) un simple carton est utilisé… 

-          La suspension est souvent un « demi-rond » en caoutchouc, en butyle ou est parfois constitué d’un simple accordéon en papier. Elle doit guider la membrane et garder la bobine bien dans l’axe en fonction de leurs excursions tout en la freinant le moins possible.

-          La bobine est constituée d’au moins un conducteur électrique VERNIS (cela a une importance primordiale pour la suite) enroulé sur lui-même. Il peut parfois y avoir des bobines doubles. La section du fil et le diamètre de la bobine sont variables. Mais il est aisé de comprendre que plus le fil sera gros et/ou plus le diamètre de la bobine sera important, plus on pourra passer de courant dedans et donc obtenir un HP qui tiendra la puissance !
La résistance de la bobine est nommée "impédance". Du fait que sa résistance est variable en fonction de la fréquence du signal électrique qui lui est envoyé.
C’est pour cela que si vous mesurez "à vide" une bobine de HP avec un multimètre, il y a fort à parier que vous ne trouviez pas exactement la valeur (en ohms) indiquée par le fabricant.

Exemple d’impédance d’un HP 8ohms en fonction de la fréquence (vous noterez que la valeur de l’impédance est tout, sauf constante !) :



L’impédance d’un HP est en général de quelques ohms. 4 est une valeur courante pour le car-audio, 8 est une valeur courante pour la Hi-Fi domestique. A savoir que plus l’impédance est faible, plus le courant qui traverse la bobine est important, plus l’ampli est sollicité et donc mis à dure épreuve lors de la production des hauts niveaux sonores. À contrario, plus la résistance est élevée, moins le courant est important, moins l’ampli "souffre"…
Certains subwoofers car-audio ont une impédance de 1ohm. Autant vous dire qu’il faut un ampli particulièrement robuste pour supporter de pratiquement fonctionner avec un court-circuit à alimenter !
 
Une bobine de "fil électrique" dépasse rarement les quelques ohms, vous noterez que 4 ohms est somme toute une valeur de résistance particulièrement faible. La bobine d’un haut-parleur n’est (finalement) qu’un simple bout de fil enroulé sur lui-même! Et qu’est ce qui vient alimenter cette bobine ? un autre fil, celui qui vient de l’ampli…
On pourrait donc se poser la question suivante : qu’est ce qui empêche la puissance envoyée par l’ampli de se consommer partiellement (et donc de se perdre) dans le fil qui alimente la bobine (entre celle-ci et l’ampli) plutôt que dans la bobine en elle-même ? la réponse est… rien !!!

Ou plutôt si… Si le câble est de petite section (0,75mm2 ou moins) celui-ci va avoir tendance à absorber les pointes de courant (et donc à chauffer même si cela est difficilement perceptible) sous l’effet Joules. Phénomène d’autant plus important que la puissance est élevée et le câble de petite section…
Donc, pour faire en sorte que les watts ne se perdent pas en chemin en se dispersant dans les câbles, il convient de soigner la qualité et la section des fils en plus des connexions. Un câble désoxygéné et de diamètre supérieur à 1mm2 semble être un minimum. Compte-tenu de la section des fils alimentant les HP d’origine de nos Gold, on peut être assuré que l’installation n’est absolument pas optimisée dans ce sens. Honda (mais ils ne sont pas les seuls) a œuvré pour une économie d’échelle : le cuivre est un métal onéreux !

À titre perso, j’ai utilisé du 2mm2 aussi bien que pour les HP avant que pour l’arrière.
Cela peut paraitre totalement fantaisiste pour certains mais si elle n’avait pas une raison d’être, toute la panoplie de câbles HP existante… n’existerait pas !
Amener de la puissance sans soigner la liaison reviendrait à vouloir passer les 400Cv d’une Porsche avec des pneus en 155 de large. Ça roule mais ce sera loin d'être performant. Tout le monde aura bien compris cette analogie je pense… 

Quant aux connexions, on n’a rien fait de mieux qu’une soudure à l’étain ou des connecteurs plaqués or.
Il en va strictement de même pour l’alimentation d’un éventuel ampli ! A titre personnel, j’ai utilisé du 10mm2 sur ma Gold (sur mon auto, je suis en 20mm2 !)…
 
Vous venez de comprendre pourquoi soigner entièrement le câblage est une EXCELLENTE idée !
 
-          L’aimant assure le flux magnétique autour de la bobine (et en son milieu via son noyau). Plus son pouvoir magnétique est grand, plus la bobine va se mouvoir rapidement et répondre ainsi efficacement et le plus fidèlement possible aux signaux électriques qui lui sont envoyés. Par corrélation, on comprendra qu’À QUALITÉ DE FABRICATION ÉQUIVALENTE, un gros aimant sera forcément à privilégier pour la qualité du rendu.
Je me gausse donc toujours quand je vois des haut-parleurs secondés avec des aimants (et donc des bobines !) de petit diamètre… et c’est le cas de certains HP 16cms proposés en deuxième monte pour nos Gold et qui coutent un bras ! Certes, ils sont toujours mieux que les origines (ils n’ont pas de mal) mais quand même… ce n’est pas sérieux…

Le principe de fonctionnement d’un HP est le suivant :
On fait parcourir un courant électrique alternatif (et surtout pas continu) en fonction de la fréquence à reproduire au travers de la bobine. Le champ magnétique présent entre l’aimant et la bobine se modifie, la bobine se déplace dans un sens ou dans l’autre au gré du sens du courant qui la traverse. La bobine entre ou sort de l’aimant. Elle entraine avec elle la membrane du HP, le déplacement de cette dernière créée alors l’onde sonore.
La vitesse de déplacement est égale à la fréquence du courant parcouru dans la bobine.
L’amplitude du déplacement (donc de celle de l’onde sonore et donc l’intensité du son) est fonction de la valeur de la tension appliquée aux bornes de la bobine.

SAUF QUE… si d’un côté de la membrane l’air est poussé, de l’autre côté il est aspiré (forcément…).
Vous imaginez ce qui se passe juste sur la tranche du saladier d’un HP ? L’air poussé est aussitôt aspiré par l’autre face de la membrane !
L’onde sonore créée a alors perdue une grande partie de son énergie puisqu’elle n’a pas été dirigée vers les oreilles de l’auditeur : le son produit est très limité (phénomène d’autant plus marquant avec les sons graves). On appelle ça un court-circuit acoustique…

Vous venez de comprendre pourquoi une parfaite étanchéité est obligatoire entre la partie avant et la partie arrière d’un HP !

Un HP "parfait" serait donc un HP qui serait monté sur un support plan qui s’étendrait de l’infini dans tous les axes (gauche, droite, haut, bas) et qui assurerait ainsi une parfaite séparation entre l’avant et l’arrière de la membrane du HP. Ce HP devrait également être capable de reproduire l’ensemble du spectre audible allant des fréquences les plus basses aux plus élevées. Cela sans privilégier un registre plus qu’un autre. Dans les faits c’est bien sûr impossible…

C’est pourquoi, tout d’abord, les HP sont toujours placés dans des volumes clos plus ou moins important (en fonction des caractéristiques propres à chaque HP). Le volume interne étant alors (normalement) optimisé et appelé volume de charge.

Sauf que… une fois placé dans ce volume, en provoquant une vibration de l’air (aussi bien à l’extérieur qu’à l’intérieur), la membrane fait alors irrémédiablement entrer ce volume clos en vibration également. De plus, lors de forts débattements, la membrane comprime (ou détend) alors l’air à l’intérieur de l’enceinte. C’est pour cela que, pour la Hi-Fi, on créée des évents (afin de décomprimer le HP de grave et ainsi profiter d’une bande passante plus étendue dans le grave).
De même, de solides coffrets (souvent réalisés en médium) sont mis en œuvre. Et c’est aussi pour limiter les effets vibratoires à l’intérieur du coffret qui viendraient parasiter le signal produit que l’on utilise souvent un matériau absorbant qui sert "d'amortisseur". Le plus souvent, il s’agit de laine de verre…

Bien entendu, sur nos Gold, nous n’avons rien de tout cela pour des raisons évidentes d’économies d’échelle, de poids et de simplicité.

Vous venez de comprendre l’utilité de ces boites en plastique aux formes torturées qui accueillent les HP de nos Golds, mais aussi pourquoi tapisser l’intérieur de cette cavité d’un matériau absorbant peut être une excellente idée pour perfectionner le processus !

Nous avons vu que pour générer un son, il faut générer un déplacement d’air. Il est également aisé de comprendre que pour générer du grave, il faut un gros déplacement d’air et donc une membrane de grand diamètre (et/ou une grande excursion de celle-ci). D’ailleurs cette corrélation est souvent de mise : plus le diamètre du HP est important, plus il descend dans le grave. Ce qui ne sera pas forcément le cas des HP de mauvaise qualité. On peut très bien tomber sur un 13cms de bonne facture qui soit capable de descendre plus bas en fréquence que bon nombre de 16 cms !

A l’inverse, pour produire un son aigu (et donc une vibration rapide), la membrane se doit de pouvoir bouger très rapidement (20 000 cycles/sec à 20 000KHz !). Elle doit donc d’être très légère et donc forcément de petit diamètre. Une membrane de grand diamètre est donc évidemment totalement inadaptée pour reproduire des sons aigus pour de simples raisons mécaniques. Et compte-tenu des courbes isosoniques affichées plus haut on se rend compte qu’une quantité d’énergie moindre est suffisante pour retranscrire des sons médiums et aigus.
On a donc généralement recours à des HP spécialisés avec des membranes de tout petit diamètre pour les aigus (tweeter), de diamètre intermédiaire pour les médiums, de gros diamètre pour les graves (boomer) et de très gros diamètre pour les (infra-graves) subwoofers.

Ça c’est la théorie générale. Maintenant, dans la pratique, pour générer du son grave (voire infra grave), il faut une grande quantité d’air déplacé, donc une excursion importante de la bobine et une membrane de (très) grand diamètre. A ces seules conditions, on aura un déplacement d’air suffisant pour générer une vibration de grave perceptible à l’oreille humaine.

A contrario, on comprend bien aussi que si l’onde générée est insuffisante elle ne sera pas perçue par nos oreilles (pas avec un simple 13cms avec membrane en carton par ex, suivez une fois de plus mon regard). Et pourtant, le signal électrique correspondant aux sons graves va quand même être envoyé à la bobine par le système amplificateur qui l’alimente. Sans que pour autant le HP soit capable de reproduire ce signal (et donc être perçu par nos oreilles). Tout simplement parce que, de conception, le HP en est incapable…

On peut reproduire facilement le phénomène en mettant les graves à fond sur nos Gold. Il n’est alors pas nécessaire de monter très fort le son pour entendre que celui-ci sature (le son devient "mauvais"). Et peut-être encore plus vite à l’arrière qu’à l’avant. La cause première en est bien souvent le HP en lui-même : le courant envoyé au HP est trop important et la membrane "talonne" (la bobine vient en butée d’excursion d’un côté et/ou tape dans le fond de l’aimant de l’autre côté.)

Vous venez donc de comprendre pourquoi si votre HP est n’a pas été spécifiquement prévu pour absorber de la puissance il sera totalement incapable de reproduire le registre des graves (2 notions qui ne sont pourtant pas forcément liées au départ) !

Pour rappel, l’énergie dispensée n’est pas du tout du même ordre pour générer des sons graves ou aigus. Le grave est très énergivore !!!!

Si on fait une "taille à la grosse" (car évidemment, il y a moult paramètres qui interviennent), sur 100 watts dispensés dans une enceinte 3 voies (donc avec au moins 3 HP dédiés à des bandes de fréquences distinctes), environ 60 W sont utilisés pour le grave, 30W pour le médium, 10 W pour les aigus.
Dans un système à une enceinte à 2 voies, on serait plutôt sur une proportion de 75 / 25.
Dans le cas d’un HP simple (comme sur nos Gold) on est à 100% pour un 12cms qui n’a absolument pas été prévu pour ça de conception…

Donc si on résume :
-          Pour reproduire un large spectre audible, un système avec au moins 2 voies est nécessaire.
-          Plus le diamètre est grand, plus l’enceinte aura de chances de pouvoir descendre dans le registre des graves.

Vous venez de comprendre pourquoi :
- même sans chercher à amplifier exagérément les graves, le son du système d’origine sature et devient vite inaudible et désagréable lorsque vous montez le son (ce qui arrive dès que l’on commence à augmenter la vitesse de croisière sur nos Gold) !
- Il vaut mieux monter le plus grand diamètre possible pour les HP av sur nos Gold.

Mais attention… en augmentant le diamètre de vos HP avant, vous aurez (forcément) une nette amélioration (pour autant que vous ayez choisi des modèles de qualité). Mais si vous ne changez pas ceux de l’arrière, ils satureront d’autant plus vite que vous serez tentés de monter le son pour profiter d’une nouvelle qualité d’écoute en montant le niveau de grave pour en profiter sur l’avant. Le problème est que ce gain de grave arrive lui-aussi sur les HP arrières (qui ne sont toujours pas prévus pour ça).

Vous venez de comprendre que changer les HP avant ne représente qu’une demie-solution car vous aurez toutes les chances d’aggraver le problème sur les HP arrière !

La parade peut alors constituer à régler le FADER en privilégiant le son sur l’avant, ce qui aura pour effet de baisser la puissance sur l’arrière et donc de retarder le phénomène de saturation. Mais il y a 2 inconvénients majeurs à ça :
- En baissant le niveau sonore le (la) passager(e) pourrait se retrouver alors avec un son fortement diminué alors que ce serait "débauche de watts" sur l’avant. De plus, en laissant toujours passer un niveau de grave impossible à reproduire pour les HP arrière, on ne serait jamais à l’abri de saturations en cas de pic de niveau sonore dans la musique…
- Une modification de réglage "involontaire" et les HP AR se retrouveraient en première ligne pour la destruction…

L’astuce pour pallier à ça, serait de combiner ces deux contraintes : ne pas amplifier les canaux avant et arrière dans les mêmes proportions mais aussi de pouvoir diminuer les graves là où ils ne peuvent être reproduits.

Ce système existe et est intégré à un certain nombre d’amplis car-audio:
- Ils possèdent un réglage de niveaux séparés entre les canaux (ils ne les amplifient pas tous dans les mêmes proportions).
- Ils possèdent ce que l’on appelle des filtres "passe bande":
Ils sont souvent activés par des interrupteurs présents sur l’ampli. Ils peuvent avoir jusqu’à 3 positions :
- "Low Pass" (passe-bas) : l’ampli ne laisse alors passer que les fréquences graves en éliminant les fréquences aiguës. Cela sert à alimenter des HP dédiés au registre grave.
- "Full Band" (pleine bande) : l’ampli laisse passer l’intégralité du message sonore sans restriction.
- "High Pass" (passe-haut) l’ampli ne laisse alors passer que les fréquences aiguës en éliminant certaines fréquences graves. Cela sert à alimenter des HP dédiés au registre médium, voire aigu (et peut servir aussi à protéger les HP d’un niveau de grave trop important).

Ces filtres sont parfois fixes et non réglables. Dans ce cas, la "fréquence de coupure" (celle à partir de laquelle l’ampli va agir et amplifier ou au contraire annuler son amplification) est fixe. C’est mieux que rien mais ce n’est pas la panacée…

Les amplis plus perfectionnés possèdent des filtres réglables. C’est bien évidemment beaucoup plus souple d’utilisation car on peut alors adapter finement les fréquences à éliminer en fonction des caractéristiques propres à chaque HP et à chaque installation.
On peut alors éliminer l’ensemble des fréquences graves que les HP ne sauront pas reproduire tout en conservant celles que justement il est capable de reproduire. Et comme les HP avant et arrière ne sont pas les mêmes et qu’ils ne sauront pas reproduire les graves de la même manière, il serait judicieux de pouvoir éliminer 2 bandes de fréquences différentes. Donc d’adopter deux paramétrages différents. Donc d’avoir 2 réglages totalement séparés.

Vous venez de comprendre que placer un ampli 4 canaux (2 pour l’avant, 2 pour l’arrière), avec réglages de niveaux séparés + présence de 2 filtres passe-haut distincts pourrait solutionner beaucoup de nos problèmes!

En plaçant un ampli (qui remplacera avantageusement celui d’origine), certes les possibilités de réglages seront bien plus importantes pour solutionner les problèmes spécifiques d’une installation audio sur une moto. Mais 2 paramètres sont alors à étudier avec le plus grand soin : la puissance des HP et celle de l’ampli.

D’ailleurs, concernant le paramètre de la puissance, je me dois de donner un éclaircissement clair et net: la puissance MAX donnée par les constructeurs NE SERT A RIEN !!!!

Car si on suit leur logique, cela correspond au seuil de puissance nécessaire à la destruction du HP en question. Cette donnée a été inventée de toutes pièces par les services marketing afin de sur-vanter un produit. Les Chinois sont d’ailleurs les plus forts dans le domaine car ils ont même inventé les "Watts PMPO" pour les chaines intégrées. Entendez par-là, “Peak Music Power Output”. Soit à peu près le maximum du maximum (souvent totalement fantaisiste) qu’est capable de sortir l’appareil en question en additionnant la puissance de tous les canaux en même temps quand le volume est à fond et que l’ampli crache ses tripes.
En terme automobile, cela reviendrait à affirmer qu’une Twingo fait 300Cv (75Cv par roue!   ) et qu’elle est capable de rouler à 220Km/h en descente, avec le vent dans le dos et pendant 1 sec (avant auto-destruction)… Bref, c’est totalement fantaisiste.  

Pour la puissance, une seule donnée est à prendre en compte : la puissance RMS (ou puissance efficace). Celle-ci est bien normée. Et c’est la seule sur laquelle nous pouvons compter de manière fiable. Mais si le paramètre puissance admissible est primordial, la puissance ne fait pas tout…
Un autre paramètre entre également en ligne de compte de manière PRIMORDIALE : le rendement du HP.

LE RENDEMENT (ou sensibilité):
Celui-ci est exprimé en dB et correspond au niveau sonore émis par le HP à 1m quand on lui administre une puissance de 1w.
Cette valeur n’indique pas forcément que le HP est de qualité mais en prenant un HP à faible rendement, vous serez OBLIGES de lui fournir une puissance électrique supérieure pour obtenir un même niveau sonore. Donc de le pousser plus vite dans ses limites de fonctionnement. Donc de faire apparaitre plus rapidement la saturation. Et je le rappelle : la sensation sonore double tous les 3dB !!!

A contrario, avec un HP à fort rendement, il ne sera pas nécessaire de lui imposer une grosse puissance pour obtenir un niveau sonore suffisant.

Vous venez de comprendre pourquoi avec un HP à rendement élevé, le risque de saturation s’en trouve donc forcément diminué !

Rendement (dB) / puissance admissible (W) / volume sonore généré (dB SPL) sont donc 3 paramètres intimement liés les uns aux autres.

Voici l’abaque qui permet de mettre en relation ces 3 paramètres :

Il suffit alors de tracer une ligne droite entre la puissance admissible (1w) et la sensibilité du HP pour déterminer le volume sonore produit par l’ensemble. Si vous observez bien l’échelle de sensibilité, vous vous rendez compte qu’elle ne se situe pas juste au milieu des 2 autres courbes : elle se rapproche plus de la puissance admissible. Cela a une incidence nette : avec la même puissance admissible, une petite baisse de sensibilité induit forcément une baisse de volume (SPL) plus importante.

Vous venez de comprendre pourquoi le rendement influence fortement le niveau du volume sonore produit par le HP et qu’il a autant d’importance (si ce n’est plus !) que la puissance admissible…

La sensibilité moyenne pour des HP car-audio dit "entrée de gamme" se situe aux alentours de 88dB. Pour la démonstration suivante, nous allons supposer que le HP d’origine de nos Gold a une sensibilité moyenne de 88dB (ce dont je doute fortement malgré tout). Nous allons supposer également que l’installation de nos Gold peut délivrer (péniblement) une vingtaine de watts. On trace alors une droite entre 20w de puissance admissible en passant par 88dB de sensibilité.
On détermine le volume maxi attendu par une installation d’origine : on doit trouver aux alentours de 100dB.

Prenons l’exemple des HP que j’ai choisis pour la modification de ma Gold et faisons l’inverse : Le rendement donné par le constructeur est de 92dB. On trace une droite qui part de 100dB SPL et qui passe par 92dB. On détermine environ… 9w !!!!
Soit pratiquement la moitié, ce qui confirme bien que le volume sonore double tous les 3dB.

Vous venez de comprendre comment avec des HP à haut rendement vous aurez besoin de nettement moins de puissance pour générer un même volume sonore !

Autant dire que là où d’origine le HP sature vite (l’installation est à fond), un HP à haut rendement va travailler dans des conditions plus que confortable. Le gain ne peut être que net…
De plus, la puissance RMS de ces HP étant relativement élevée pour ce genre de diamètre (60w). J’ai décidé de les alimenter avec un ampli 4 canaux.

Comment déterminer la puissance d’un ampli :
Il y a 2 raisons principales amenant à la destruction électrique d’un HP :
-          Un dépassement exagéré de la puissance admissible du HP fourni par un ampli beaucoup plus puissant :
La puissance étant trop importante, le courant fourni à la bobine est plus important que celui prévu par le constructeur. Le déplacement de la bobine est donc plus important que prévu. Celle-ci vient alors en butée d’un côté et de l’autre. Le HP sature. Si ce phénomène provoque (forcément) une déformation du son, il faut savoir que la plupart des HP peuvent supporter ce genre de traitement. Malgré tout pas de manière prolongée mais au moins le temps de s’apercevoir que l’on dépasse le niveau maxi et de baisser le volume sonore, car le défaut est flagrant à l’écoute.
Détruire instantanément un HP en utilisant un ampli (raisonnablement) plus puissant que la puissance admissible du HP est une légende urbaine !
-           Envoi d’un signal audio écrêté (dont la valeur max est admissible à un courant continu) au HP.
C’est ce qui arrive quand on pousse un système de faible puissance dans ses derniers retranchements. Il ne peut alors plus produire un signal électrique correct (on lui en demande de trop), il sort de sa plage de fonctionnement, il entre en saturation et génère un signal écrêté.
 




En comparant les différents stades du phénomène, on constate ceci :
 
Lorsque le volume est poussé dans ses plus hautes valeurs, donc dans les moments de fortes sollicitations du système (et donc de forte saturation), le courant fourni à la bobine est à la valeur maximale que le système d’amplification est capable de produire.
Ceci pour un temps plus ou moins long en fonction de la fréquence. Lors de fortes saturations et sur un signal audio de basse fréquence, le temps où l’ampli envoie un signal écrêté est donc très important. Et plus la fréquence est basse, plus le temps est long. Et comme dans 99% des cas ce sont les graves qui génèrent la saturation…

Nous avons vu que dans la conception d’un HP, la bobine était faite de fil cuivré VERNIS. Lors de phases de saturation, le courant est maximal, la bobine se met à chauffer et le vernis commence à fondre très rapidement. Il va alors frotter entre la bobine et l’aimant. On dit alors que le HP "gratte". Cela va contrarier le fonctionnement de la bobine et donc de la membrane. Le son paraitra alors saturé quel que soit le volume sonore et quel que soit la fréquence.

À ce stade, il est déjà trop tard car même en revenant à un niveau sonore plus raisonnable, la bobine a brulé, le HP est irrémédiablement endommagé et la garantie ne couvrira JAMAIS ce genre de dégâts !

Il faut aussi comprendre que si le vernis du fil de la bobine du HP a fondu, celle-ci va forcément se retrouver partiellement en court-circuit et donc faire baisser la valeur d’impédance du HP : vous allez alors pousser involontairement encore un peu plus la partie amplificateur dans ses derniers retranchements: Vous avez alors toutes les chances de détruire également votre ampli !

Et à contrario de ce qui se passe avec un ampli dépassant la puissance RMS du HP, ce phénomène est aussi destructeur que rapide car quelques secondes voire fractions de secondes suffisent !

Vous venez de comprendre pourquoi choisir un ampli de faible puissance n’est pas un gage de sécurité pour les enceintes utilisées (bien au contraire !). Engendrer la destruction immédiate d’un HP en utilisant un ampli ayant une puissance égale ou dépassant raisonnablement celle des HP est une légende urbaine !!!!

Il existe un circuit intégré spécialisé dans la protection de l’ensemble hauts-parleurs/ampli. Il s’agit du "UPC1237". Il surveille en permanence le signal qui est envoyé aux hauts-parleurs. Il est capable de détecter des courants continus (donc des saturations), des surcharges, etc… mis en combinaison avec un ou 2 relais, il peut protéger efficacement une installation en interrompant tout simplement le circuit entre les HP et l’ampli dès qu’une anomalie est décelée.

Pour 5 à 6€, vous pouvez trouver un module de toute petite taille et tout câblé chez "Ali".
Il sera à alimenter avec un +12v accessoire de la moto (sa consommation est ridicule en fonctionnement) et à intercaler entre la sortie audio de puissance (l’ampli) et les haut-parleurs.
De plus, certains modules possèdent une LED qui indique lorsque le circuit détecte une anomalie (ce qui pourrait s’avérer très utile pour les réglages finaux des niveaux et filtres de l’ampli).

A ce prix-là, j’en ai commandé plusieurs pour ma propre installation (1 module par HP que je vais placer dans chaque caisson).
 
Pour clore ce dossier (et compte-tenu des impératifs techniques précédemment évoqués) voici le matériel que j’ai retenu pour modifier mon installation :

HP avant :
- Support d’origine Honda pour HP 16cms. ~70€
- Polk-Audio dB651. 16cms. 2 voies. Rendement de 92dB. Bande passante 35Hz-22Khz. 4 ohms. Puissance RMS 60w. ~120€.

HP arrière :
J’ai choisi de changer les HP arrière par les "petits frères" des dB651, à savoir :
Polk-Audio dB501. 12,5cms. 2 voies. Rendement de 93dB. Bande passante 65Hz-22Khz. 4 ohms. Puissance RMS 45w. ~100€.

Ces 2 modèles de HP sont de « qualité marine ». Ils ne craignent donc pas les environnements humides.
 
Pour l’ampli :
JBL Stage A6004. 4 x 60w. réponse en fréquence : 20Hz-20KHz (à -1db !!!). Entrées haut-niveau (donc possibilité de raccordement directement à l’installation d’origine). 2 Filtres passe-bas ou passe haut. 2 réglages séparés des niveaux d’entrées (ce qui permettra de plafonner la puissance sur les HP arrière qui sont moins puissants qu’à l’avant). 2 réglages séparés de la fréquence de coupure du filtre passe-bas (ce qui permettra d’envoyer moins de graves sur les HP AR qui descendent moins bas dans les graves). Petite taille (ce qui permettra de l’installer dans le compartiment CD du top case). ~100€ sur la "zone".

Pour le câblage :
Câbles d’alimentations en 10mm2, porte fusible 40A format car-audio, fil HP 2mm2, cosses plaquées or (à œil pour l’alimentation et à fourche pour les sorties ampli) : ~60€.
Ce poste peut paraitre disproportionné à certains mais croyez-moi: ne le négligez pas...

Modules de protection :
4x 6€ pour des modèles à 2 relais.
 
Voilà… j’espère ne pas avoir été trop rébarbatif avec toutes ces explications techniques. J’éditerai une mise en pratique de tout ça dans un post quand j’aurai terminé toutes les modifications en cours sur ma Gold. À suivre, donc…

Et si vous avez besoin de précisions ou encore des questions, j'essayerai d'y répondre dans le cadre de mes connaissances...

Point de format compressé pour la source chez moi mon ami !!! JAMAIS !!!
Que nenni... que du bon lossless en .wav au format CD et rien d'autre...

Je vais sortir le son d'un Ipod par la prise Apple (et pas jack 3.5mm) et un Drive+Play de chez Harman.
Je vais ressortir mon "vieux" Gen4 de 576Go (ouais, je sais...  il est peu... customisé ! ).

Mais il est vrai que je n'ai pas (encore) abordé le "problème" de la source. Ça viendra dans mes posts de montages... 

Ceci dit... faire les modifications que j'ai énoncées, même avec un mp3 à 320Kb, la différence sera hyper flagrante (même si on ne serait pas "au taquet")!

Le principal, c’est les basses!
Les aigus... avec le casque et la vitesse, passé 3 à 4 KHz, ils seront difficiles à entendre. Donc, pas de remords à avoir...

Je vais suivre ce post avec délectation, moi qui adore la zique en moto...................

Suzu'Kid a écrit:Je vais suivre ce post avec délectation, moi qui adore la zique en moto...................

Tu vas encore être obligé de mettre du câblage supplémentaire !!! 

Heu je crois que oui......................

J'avais déjà remplacé les HP d'origine par ceux là, déjà le jour et la nuit, mais j'attend la suite de ton post. Faudra que je regarde je dois avoir encore un vieil ampli de petite taille dans mon bordel, si ça peut faire l'affaire?????????

Pour les arrière j'ai pris des JBL en 100 mm CS 742 30w / 90w et 90Db qui se montent parfaitement à la place des origines………..

Pour les avant j'ai pris des Alpine en 130mm SXE 1325S 35W / 200W et 92 DB qu'ils faut modifier car les origines ne font que 120mm...…

Suzu'Kid a écrit:Faudra que je regarde je dois avoir encore un vieil ampli de petite taille dans mon bordel, si ça peut faire l'affaire?????????

Amplifier est une chose. Mais, si tu ne veux pas dégrader la situation, n’amplifier que ce qui est nécessaire (et surtout pas ce qui est gênant) en est une autre...

J’ai beaucoup cherché dans la catégorie des amplis et peu regroupent l’ensemble des impératifs techniques précédemment cités.

Regarde sur la "zone" le prix a baissé ces jours derniers. Il n’est peut-être pas encore trop tard pour le père Noël (si tu a été sage, évidemment....  !).

Pour les HP, c’est dommage que tu n’aies pas pu rester dans la même marque et la même gamme, cela permet de conserver le même timbre...

Arf j'aurais bien voulu les Alpine en 10 cm pour l'arrière, mais pas facile à trouver dans les centres auto, et surtout peu de choix dans les diamètres pour le 1500..............
Mais déjà c'est plutôt bien par rapport à l'origine, le rendu est vraiment sympa, et jusqu'à 150 pas de problème d'écoute.........

Excellente explication technique !!

Bonjour,

Merci pour toutes ces explications, qui m'ont d'ailleurs parfois obligé a relire plusieurs fois et je ne suis pas sûre d'avoir tout compris.
Par contre ce qui est sûre c'est que je comptais changer uniquement les hp, par des tailles équivalentes a l'origine mais plus puissante, et que maintenant j'ai un doute.
Je vais donc devoir laisser passer ce doute et voir ça plus tard.
De toute manière je suis déjà en train de revoir l'installation de ma voiture, alors chaque chose en son temps.

je lirais tout ça plus tard à tête reposée, mais attention, tu commences par le son et tu risque de finir comme ça 
8 HP sur la moto, je n'ai aucune idée de la puissance qu'il sort, je sais juste que ça du bruit.
Un été à la Roche sur Foron, on était plusieurs Marmott'Gold à un resto sur la place de la mairie.
La moto était d'un côté de la place et il y avait un groupe qui jouait sous le kiosque de l'autre côté.
Quand il a mit la sono en route (moteur en marche), au bout de quelques minutes une personne est venu lui demander de baisser le son, il gênait le groupe de musicien. 

Salut les audiophiles . Je suis époustouflé par les connaissances mises en lumières sur ce post. Mais bon j'ai juste une petite remarque de rien du tout, bof, trois fois rien à ajouter aux commentaires précédents. Pourquoi tout ce déballage technologique si comme il l'est rappelé, à 130 et même derrière le carénage d'une Goldwing les fréquences supérieures à 4KHz ne sont plus audibles. Alors c'est un défi technique pour illustrer ce qu'il est possible de monter sur une moto pour l'exploiter à l'arrêt? Comme les kékés en Golf ( oui les kékés roulent essentiellement en Golf ) qui remplissent leur coffre de matos dans lesquels les connecteurs plaqués or sont de rigueur si tu veux faire partie du club? Je dois être vieille France mais comme de toute façon je suis déjà ( ou encore ) incapable de comprendre les paroles d'un album de Booba sans les sous-titres. Faut dire que là au moins que ça soit vocal ou instrumental il ne doit pas y avoir un son qui dépasse les 4KHz... A ma décharge j'avoue que je ne suis pas un très fin mélomane car même le Don Juan de Mozart ( avec le livret pour le texte ) gravé sur un vinyle du label Deutsche Grammophon et qui passe sur une platine Barthe rotofluid ( à courroie ) avec cellule Shure et les enceintes qui vont avec ne me procure pas plus de frissons qu'un MP3. J'avais prévenu je suis une vraie tache en musique ou en variétés et pourtant je fais des efforts, il, m'est arrivé de regarder "The Voice" . Alors sous doué dans le domaine mais pas des étiquettes ( quoique je fais l'impasse sur le 20000 Hz de mes 20 ans ) car j'ai des potes qui ont déjà fait appel à Audika. En cause plutôt la partie du cerveau qui gère le truc  .
Tout ce blabla pour dire que sur ma mob les HP ne servent à rien, je trouve mon bonheur avec un casque étanche aux bruits extérieurs ( Schuberth ) équipé en filaire. De toute façon lorsque les virolos arrivent et qu'il faut raboter les cale-pieds je coupe le son ( Philippe Katerine   )... Et je remets le son pour faire 300 bornes d'autoroute.
Epicétou 

Non, j'ai pas dit ça, j'ai pas dit ça, j'ai pas dit ça.............. C'est pas gentil, maintenant y'a plein de wingers mélomanes qui vont me casser les oreilles

J'ai lu le récit sur les hp, je n'ai rien compris. Moi déjà je viens d'avoir une gold, je ne sais  même pas comment se règle les amortisseurs avec les boutons.  Se qui m'intéresserait sur le son, j'ai un allume cigare, avec une fiche pour mettre GPS. Peut 'on à la place mettre une clé USB pour écouter autre chose que la radio merci. Patrice, j'ai des enceintes d'un camion de voyageur sa t'intéresse pour mettre sur ta gold

mamak a écrit: J'ai lu le récit sur les hp, je n'ai rien compris. Moi déjà je viens d'avoir une gold, je ne sais  même pas comment se règle les amortisseurs avec les boutons.  Se qui m'intéresserait sur le son, j'ai un allume cigare, avec une fiche pour mettre GPS. Peut 'on à la place mettre une clé USB pour écouter autre chose que la radio merci. Patrice, j'ai des enceintes d'un camion de voyageur sa t'intéresse pour mettre sur ta gold

 Pareil que Jean-Marc rien compris ........mais un post très bien fait avec des couleurs des courbes des lignes droites ............

 mais trop bête pour comprendre 

La savoie

Bonjour à tous,

J'ai essayé de faire "au plus simple" avec tous les phénomènes qui entrent en jeu. Ils sont nombreux et souvent méconnus...

Maintenant, je sais que cela demande un peu d'attention pour tout comprendre quand on n'est pas trop initié. Mais... ça doit pouvoir se faire !

Ceci dit, ce post ne se veut pas être un espace de débat entre le "pour" ou le "contre" la musique à bord d'une moto (ou d'une auto, ou d'un bateau, ou dans un salon, ou...de je ne sais quoi encore...) !
Pour cela, il suffit de relire ma 3e phrase (j'ai hésite à la mettre en 1er, j'aurais peut-être dû)...

Il est évident que plus le système est médiocre au départ, plus le résultat sera décevant à la fin. Surtout quand des limites physiques viennent s'y ajouter au fur et à mesure (comme le bruit du vent avec la vitesse par exemple)!
Ce post se veut juste être une note explicative destinée à ceux (et uniquement ceux-là) qui se posent des questions sur des pistes d'améliorations de leur installation radio.

Pour les autres, je ne cherche absolument pas à convaincre qui que ce soit avec les quelques heures que j'ai passées à rédiger cet article !
Chacun fait bien et pense comme il veut en fonction de ses propres goûts.

De là à dire qu'une telle installation c'est bien ou pas, que c'est utile ou pas... ça... c'est juste une question de jugement de valeurs personnelles qui n'engage... que soi !

 moi personnellement, j'aime bien la musique à bord. Je regrettais un peu ça sur mon harley ma road king. Orangina 38, comme tu le dis, pour ceux qui sont dans la partie, je penses que c'est intéressant et cela  permet de savoir la qualité de nos HP. Et de savoir quoi prendre à l'avenir et permettre de faire la modif qui ne doit pas être rien à faire. Je pense, que beaucoup de Wingers t'appelleront pour plus de renseignements bonne soirée à vous.

Hayadada a écrit:
je lirais tout ça plus tard à tête reposée, mais attention, tu commences par le son et tu risque de finir comme ça 
8 HP sur la moto, je n'ai aucune idée de la puissance qu'il sort, je sais juste que ça du bruit.
Un été à la Roche sur Foron, on était plusieurs Marmott'Gold à un resto sur la place de la mairie.
La moto était d'un côté de la place et il y avait un groupe qui jouait sous le kiosque de l'autre côté.
Quand il a mit la sono en route (moteur en marche), au bout de quelques minutes une personne est venu lui demander de baisser le son, il gênait le groupe de musicien. 

Il était à l'Inter à Beaune, j'étais garé à coté de lui pour le départ de la parade de nuit........... Et bé quand il a mis en route un truc de fou et un son hyper clair en plus............ Leds et zique, je voyais plus rien et je suis devenu sourd...............

les batteries sont où ? dans les valises ???
J'aurais peur de ne pas pouvoir redémarrer après le show !!! 

Sinon, pour l'audio, c'est vrai que ce sont des explications pointues...

Je salut l'effort du technicien audio, que je suis loin de telles connaissances, je reste admiratif , bravo !