Les fondamentaux de la Hi-Fi : qu’est-ce qu’un haut-parleur de médiums ?

Comme nous l’avons appris en examinant les tweeters haute fréquence, dès les débuts de la reproduction sonore électrique, on a découvert qu’un seul haut-parleur large bande n’était pas la meilleure solution dans toutes les situations. Les différentes parties du spectre des fréquences musicales ayant des exigences distinctes, l’association de haut-parleurs dédiés à la reproduction de plages de fréquences spécifiques permet d’obtenir une restitution musicale intégrée et cohérente.

La configuration la plus courante associe un tweeter haute fréquence à un haut-parleur médium/grave plus grand, créant la familière enceinte deux voies. Cependant, l’ajout d’un haut-parleur de médiums entre le tweeter et le woofer peut apporter des avantages supplémentaires.

Alors, qu’est-ce qu’un haut-parleur de médiums et quel est réellement son rôle ? 

Quel est le rôle d’un haut-parleur de médiums ? 

Comme nous l’avons déjà évoqué, en termes très simples, la fonction d’un haut-parleur de médiums est de combler l’écart entre les hautes fréquences reproduites par le tweeter et les octaves plus basses produites par le haut-parleur de graves. Techniquement, cela peut signifier couvrir une plage de fréquences allant de la limite supérieure de 200 Hz d’un haut-parleur de graves jusqu’aux fréquences les plus basses d’un tweeter, autour de 2 kHz. Les haut-parleurs de médiums couvrent généralement une bande allant de 200–300 Hz à 2 kHz, voire jusqu’à 5 kHz, selon leur mise en œuvre et les haut-parleurs d’aigus et de graves auxquels ils sont associés. Cela permet d’optimiser ces haut-parleurs partenaires afin que le tweeter fonctionne dans une « zone de confort » plus étroite, tout en libérant le woofer pour qu’il reproduise uniquement les fréquences graves, plutôt que de devoir également couvrir les médiums.

Pourquoi les médiums sont-ils donc si importants ? Tout simplement parce que c’est là que se joue l’essentiel de la musique. Les fréquences médiums sont celles que nous connaissons le mieux, comme les voix parlées ou chantées, ainsi que les guitares non amplifiées, les pianos et autres instruments similaires.

Par exemple, la fréquence fondamentale d’une voix masculine parlée typique se situe entre 90 et 155 Hz, tandis que celle d’une voix féminine typique se situe entre 165 et 255 Hz ; bien entendu, une voix chantée étend cette plage de fréquences. Nous sommes aussi très sensibles à la qualité des voix : il suffit d’écouter une émission radiophonique parlée pour repérer facilement lorsque quelque chose « ne va pas » dans leur reproduction, et entendre la différence entre un présentateur en studio et un reporter intervenant depuis l’extérieur. 

Si un piano peut descendre jusqu’à 28 Hz, la plupart des notes jouées de la main droite se situent dans une bande allant jusqu’à environ 4 kHz, tandis qu’une guitare acoustique couvre une plage d’environ 80 Hz à 1,3 kHz. Le violon se situe résolument dans la bande des médiums, avec des fréquences supérieures s’étendant jusqu’à 3, voire 4 kHz.

Les limites des tweeters et des haut-parleurs de graves peuvent respectivement être étendues vers le bas et vers le haut, comme dans la conception courante d’enceinte deux voies associant un tweeter à un haut-parleur médium/grave. Mais cette configuration exige des compromis. De nombreuses conceptions d’enceintes gèrent extrêmement bien cette contrainte, mais l’utilisation d’un haut-parleur de médiums permet d’optimiser davantage le tweeter et le woofer pour leurs tâches respectives. 

L’utilisation de haut-parleurs de médiums dans les petites enceintes bibliothèque et les enceintes sur pied est moins courante, principalement en raison du manque d’espace sur la face avant accueillant les haut-parleurs. De nombreuses enceintes colonnes compactes sont également conçues selon une architecture deux voies et peuvent offrir un excellent son, mais lorsque l’espace et les budgets de conception et d’ingénierie le permettent, l’utilisation d’un haut-parleur de médiums apporte davantage de flexibilité et de résolution, pour un son encore plus musical. 

Haut-parleurs de médiums, woofers et tweeters 

Les tweeters et les woofers sont conçus pour leur tâche spécifique : les tweeters pour des mouvements très petits et très rapides, et les woofers avec une plus grande excursion afin de déplacer davantage d’air et de créer les longueurs d’onde plus importantes des basses fréquences. De la même manière, les haut-parleurs de médiums doivent être optimisés pour leur rôle. Ils requièrent une grande partie de la rapidité d’un tweeter, mais doivent aussi reproduire des longueurs d’onde plus importantes tout en maintenant une dispersion précise : nos oreilles sont plus sensibles à la directivité des fréquences qu’ils reproduisent qu’à celle des basses fréquences émises par les woofers.

Certaines enceintes utilisant plusieurs haut-parleurs emploient la même taille et le même type de haut-parleur pour les médiums/graves et les graves, en modifiant le filtrage des fréquences pour les adapter à leurs tâches différentes. En général, toutefois, les médiums sont reproduits par des haut-parleurs de diamètre inférieur à celui du ou des haut-parleurs de graves, montés sous l’ensemble tweeter sur la face avant de l’enceinte, et au-dessus de la section des graves. Cela présente aussi l’avantage de placer le haut-parleur de médiums plus près de la hauteur d’écoute de l’auditeur ; là encore, tout est une question de directivité. 

Types et tailles de haut-parleurs de médiums 

Certaines enceintes utilisent simplement une version plus petite des haut-parleurs à cône employés pour les graves comme haut-parleur de médiums, avec des tailles allant de 3” (7,5 cm) à environ 6,5” (16,5 cm). Un haut-parleur plus grand déplacera davantage d’air et pourra donc potentiellement jouer plus fort que les modèles plus petits. Il offrira également une meilleure extension dans les basses fréquences, permettant d’accorder les haut-parleurs de graves situés en dessous de façon plus spécifiquement dédiée aux graves purs. En revanche, un haut-parleur plus grand peut offrir une extension réduite dans les hautes fréquences, obligeant le tweeter à descendre plus bas pour assurer le relais vers le haut-parleur de médiums.

Comme indiqué plus haut, dans les enceintes à plusieurs haut-parleurs, il est courant que le matériau du cône du haut-parleur de médiums soit identique ou similaire à celui des haut-parleurs de graves, afin d’assurer une meilleure intégration. Les haut-parleurs de médiums à cône utilisent généralement des cônes en papier ou en fibre de bois, habituellement amortis d’une manière ou d’une autre pour stabiliser leurs vibrations, soit en imprégnant le matériau d’un polymère ou d’une résine, soit en appliquant un revêtement similaire à la surface de la membrane. Toutefois, toute une gamme d’autres matériaux peut également être utilisée pour ces cônes de médiums.

Une alternative présente dans certaines enceintes, et particulièrement appréciée pour certains moniteurs à usage professionnel, est le haut-parleur de médiums à dôme, qui agit comme un « grand tweeter » pour reproduire les fréquences inférieures des médiums. Là encore, divers matériaux peuvent être utilisés, mais les fabricants de haut-parleurs de médiums à dôme privilégient souvent la conception à dôme souple, composée d’une membrane en tissu rigidifiée par imprégnation ou par un revêtement de surface afin de conserver sa forme hémisphérique. Les haut-parleurs de médiums à dôme ont généralement un diamètre de 2” (5 cm) à 3” (7,5 cm), mais certaines applications professionnelles et haut de gamme peuvent atteindre 4” (10 cm), voire davantage.

Contrairement aux haut-parleurs à cône, dont le moteur composé de l’aimant et de la bobine entraîne la membrane depuis son centre, les haut-parleurs de médiums à dôme utilisent un ensemble moteur plus grand qui entraîne le dôme depuis sa périphérie, de la même manière que les tweeters à dôme.

Afin d’optimiser les performances d’un haut-parleur de médiums, celui-ci est généralement installé dans son propre compartiment à l’intérieur du coffret de l’enceinte, ce qui l’isole des vibrations plus importantes du ou des haut-parleurs de graves. Cela assure également l’isolation du tweeter placé au-dessus, permettant à tous les haut-parleurs d’accomplir leur tâche sans interférence.

Comme indiqué plus haut, un haut-parleur de médiums est généralement placé sous l’ensemble tweeter et au-dessus du ou des haut-parleurs de graves de l’enceinte. Les médiums sont souvent placés près du tweeter afin d’assurer une meilleure intégration acoustique.

Avantages et inconvénients des haut-parleurs de médiums dédiés : avez-vous besoin d’un haut-parleur supplémentaire ? 

Comme nous l’avons vu, l’utilisation d’un haut-parleur de médiums dédié peut apporter une clarté accrue à un système d’enceintes, en particulier à ceux utilisant plusieurs haut-parleurs. Les haut-parleurs de médiums sont également populaires dans des applications telles que le monitoring en studio, où une attention particulière est accordée à la qualité de reproduction des voix et des instruments.

Cependant, dans de nombreuses situations domestiques, notamment dans les espaces d’écoute plus petits, les enceintes deux voies équipées d’un tweeter haute fréquence et d’un haut-parleur médium/grave combiné peuvent largement suffire. Elles séduisent également par leur taille plus compacte et leur coût inférieur. Et lorsque les enceintes sont utilisées avec une amplification modeste, la résolution d’une conception deux voies plus simple peut être suffisante. 

Conclusion 

Dans une enceinte à plusieurs haut-parleurs bien conçue, les avantages d’un haut-parleur de médiums dédié s’entendent facilement : non seulement il rend les voix et les instruments plus clairs et plus réalistes, mais il permet également aux autres haut-parleurs de l’enceinte d’offrir le meilleur d’eux-mêmes. Que vous évaluiez des moniteurs de studio ou des enceintes haute fidélité pour la maison, la présence d’un véritable haut-parleur de médiums fait souvent, mais pas toujours, la différence entre un bon son et une expérience audio véritablement immersive.