Meilleures pratiques de conception de boîtiers de micro-haut-parleurs

Les boîtiers de micro-haut-parleurs servent à la fois à protéger les haut-parleurs contre des dommages indésirables et à améliorer le volume audio. Les utilisateurs peuvent améliorer les performances audio de leur application grâce à une bonne compréhension des principes de base des techniques de conception de boîtiers de micro-haut-parleurs appropriées, décrites dans cet article.

Construction d'un haut-parleur de base

Plusieurs composants entrent dans la construction d'un haut-parleur de base. Au cœur de tout haut-parleur se trouve une bobine de fil, placée entre les pôles d'un aimant permanent, puis fixée à une membrane. La membrane est alors suspendue de sorte à pouvoir bouger librement d'avant en arrière. Lorsqu'un signal électrique est appliqué à la bobine de fil, son mouvement dans le champ magnétique entraîne également le mouvement de la membrane. Ce mouvement engendre des ondes de pression d'air qui rayonnent de l'avant et de l'arrière du haut-parleur, et qui sont détectées comme des sons. Cependant, ces ondes étant déphasées, elles peuvent s'annuler partiellement ou totalement. C'est là qu'une conception de boîtier de haut-parleur appropriée peut améliorer le niveau sonore réduit produit par ces ondes déphasées.

Figure 1 : Construction d'un haut-parleur de base. (Source de l'image : Same Sky.)

Principes de base des boîtiers de micro-haut-parleur

La cavité avant d'un boîtier assure la protection physique du haut-parleur tout en minimisant l'atténuation du son désiré. La cavité avant est généralement construite avec un écran ou en formant des orifices dans une plaque solide. Une surface percée à peu près équivalente à la taille du haut-parleur permet une propagation efficace du son. Il suffit pour cela de retirer 20 % seulement de la surface de la plaque. Il faut également faire attention à l'espacement entre l'avant du boîtier et le haut-parleur. Dans la plupart des cas, un écart de 1 mm à 2 mm empêche la membrane mobile du haut-parleur d'entrer en contact avec l'avant du boîtier.

En ce qui concerne le boîtier arrière du micro-haut-parleur, les concepteurs doivent créer une cavité hermétique qui empêche le rayonnement des ondes de pression acoustique arrière. Pour ce faire, il est possible de placer un matériau absorbant le son à l'intérieur de la cavité ou de choisir un matériau rigide empêchant le rayonnement du son pour le logement. Dans certaines conceptions de boîtiers arrière, il est possible d'utiliser l'onde de pression arrière pour améliorer les ondes acoustiques avant, mais il s'agit d'une pratique à réserver aux applications plus complexes.

Figure 2 : Boîtiers avant et arrière d'un haut-parleur. (Source de l'image : Same Sky.)

L'élément suivant à prendre en compte au moment de concevoir le boîtier arrière est l'équilibre délicat entre la taille du boîtier (volume) et les variations de pression. Un volume de cavité arrière réduit est souvent privilégié pour les applications compactes utilisant des micro-haut-parleurs. Néanmoins, cela entraîne de fortes variations de pression d'air causées par la membrane mobile du haut-parleur. Ces variations de pression d'air finissent par limiter le mouvement de la membrane et, par conséquent, le son produit par le haut-parleur. En règle générale, le diamètre d'un haut-parleur est un bon indicateur pour déterminer la profondeur adéquate de la cavité arrière qui permettra de réduire les variations de pression d'air tout en conservant le format compact souhaité dans les applications de micro-haut-parleurs. En revanche, dans les applications où la profondeur peut s'avérer problématique, la surface de la cavité arrière peut être augmentée tout en réduisant la profondeur afin de conserver le même volume.

Montage d'un boîtier de micro-haut-parleur

Le montage d'un micro-haut-parleur joue également un rôle crucial dans la qualité sonore finale du produit. L'avant et l'arrière du boîtier doivent être étroitement ajustés, avec le haut-parleur solidement monté entre les deux et s'emboîtant dans la structure du boîtier arrière. Cela permet non seulement de réduire la propagation du son provenant de l'arrière du boîtier, mais aussi de limiter la génération de crépitements. L'ajout d'une mousse haute densité peut également aider à créer une jonction sûre et bien ajustée.

Conclusion

Il n'est pas nécessaire d'être un expert audio pour améliorer la qualité sonore d'un haut-parleur ou d'un micro-haut-parleur. Avec une bonne compréhension des principes de base détaillés ci-dessus, les ingénieurs peuvent atteindre l'excellence audio dans leur conception. Same Sky simplifie davantage ce processus grâce à un choix d'options de micro-haut-parleurs dans des boîtiers compacts de 10 mm, de seulement 2 mm de profondeur. Same Sky propose également une gamme de haut-parleurs en boîtier, optimisés pour une qualité sonore supérieure et une intégration simplifiée, offrant aux ingénieurs une autre option de sortie audio sans avoir à concevoir leur propre boîtier.

Figure 3 : Les micro-haut-parleurs de Same Sky sont disponibles dans différents types de boîtiers. (Source de l'image : Same Sky.)