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Électroacoustique
L'électroacoustique est une science de l'ingénieur combinant l'acoustique et l'électrotechnique. Son objet est l'étude, la conception et la réalisation de dispositifs techniques concernant la production, la transmission, l'enregistrement, la reproduction, la mesure et les applications industrielles du son, qui impliquent généralement une ou plusieurs transformations de l'énergie acoustique en énergie électrique et inversement.
Un transducteur est un dispositif qui reçoit de l'énergie provenant d'un ou de plusieurs systèmes ou médias et fournit une énergie correspondante, d'une autre nature, à un ou plusieurs dispositifs ou médias. Nous nous intéressons ici aux transducteurs électroacoustiques, qui peuvent être électromécaniques (conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique et inversement) et électromagnétique (conversion de l'énergie électrique en énergie magnétique et inversement).
Un transducteur électromécanique développe un processus de conversion de l'énergie, également appelé couplage électromécanique. Un couplage réversible assure une conversion dans l'un ou l'autre sens. Ce type de transducteur est employé en mode moteur lorsqu'il convertit l'énergie électrique en énergie mécanique et en mode générateur lorsqu'il fonctionne en sens inverse.
Un transducteur est passif lorsque toute l'énergie qu'il fournit provient exclusivement de l'énergie qu'il reçoit. Quand une partie de l'énergie provient d'une source auxiliaire, le transducteur est actif.
Principaux émetteurs de sons:
- haut-parleurs, conçus pour diffuser la puissance acoustique dans l'air dans la plage des audiofréquences;
- écouteurs ou casques d'écoute conçus pour un couplage acoustique étroit avec l'oreille.
Principaux récepteurs de sons:
- microphones, conçus pour les sons aériens dans la plage d'audiofréquences et d'ultrasons allant jusqu'à 80 kHz.
Application dans le monde réel
Le disque compact (CD, de l'anglais Compact Disc), produit fabriqué par l'industrie électroacoustique pour le grand public, est un support d'enregistrement des sons très connu. Il mobilise toute une série d'opérations : enregistrement d'un master, fabrication du glass master, moulage des CD, diffusion par un réseau de distribution et de vente et, finalement, reproduction.
Pour l'enregistrement, la chaîne type comprend:
- un studio, où les musiciens, solistes, choristes, etc. se réunissent;
- un ou plusieurs microphones;
- un ou plusieurs convertisseurs analogique-numérique;
- un pupitre de contrôle ou console de mixage;
- un enregistreur, très souvent multipiste;
- un enregistreur du master numérique.
La production du glass master requiert:
- un lecteur de master numérique;
- un graveur laser (LBR).
La chaîne de reproduction comprend:
- un lecteur de CD doté d'un convertisseur numérique-analogique interne ou externe;
- un amplificateur avec différents égaliseurs et ajustements;
- 2 haut-parleurs ou plus;
- un lieu d'écoute.
La qualité du son obtenu à la lecture du CD dépend de tous les dispositifs et composantes des différentes chaînes, ainsi que des conditions d'enregistrement et d'écoute. Par conséquent, les spécifications de chaque dispositif, appareil ou transducteur résultent avant tout du cahier des charges, celui-ci étant défini en tenant compte de l'effet du dispositif sur la qualité d'ensemble.
Des exigences techniques, technologiques et commerciales interviennent également, liées au prix accepté et au type de marché choisi. Le premier problème à résoudre lorsqu'on conçoit un dispositif électroacoustique est de définir ses spécifications. C'est souvent un problème difficile, qui demande de définir des critères de qualité et de performance, lesquels dépendent à leur tour de l'utilisation anticipée du dispositif.
Ainsi, les spécifications d'un haut-parleur résultent de l'étude des conditions d'écoute anticipées, des contraintes technologiques et de considérations économiques. Établir ces spécifications suppose de répondre à des questions de type: quelle est la fréquence la plus basse que le haut-parleur doit être capable de reproduire, compte tenu de la faisabilité technique, de son utilisation, de son effet sur d'autres caractéristiques et de son coût?