Pioneer TS-WX10LPA |
Clarion SRW8000 "Thunderdome" |
Toute voiture personnalisée se doit
d'avoir une sono appropriée. Les voitures équipées d'autoradios
ne se comptent plus, alors qu'il y a quelques années, cet équipement
était encore considéré comme un luxe.
Les progrès considérables et constants
qui sont apportés à ces produits ne devraient pas nous dispenser
de quelques connaissances de base sur le son. Nous aborderons donc avant tout
les caractéristiques générales du son, avant de nous attacher
aux différents schémas de connectique et de matériels.
Comportement
Le son a également tendance, toujours
comme la lumière, à être modifié, réfléchi
ou absorbé par les surfaces qu'il rencontre. En se propageant dans l'atmosphère,
le son prend la forme d'ondes, c'est-à-dire de zones de plus ou moins
fortes pressions de l'air se propageant de manière rayonante à
partir de la source, en perdant progressivement de l'amplitude mais en gagnant
en surface.
Le son se déplasse
à une vitesse d'environ 1200 Km/h. Emis par un objet allant à
cette vitesse, le son se cumule devant l'appareil, formant comme un coussin
d'ondes. Au-delà de cette vitesse, l'objet va plus vite que le son, donc
ce coussin de vibrations se "détache" et secoue l'objet qui passe au
travers. Les premiers jets qui tentèrent de dépasser cette vitesse
fatidique furent pulvérisés par cette force, qui prit la réputation
d'être infranchissable d'où l'expression "franchir le mur du
son", remplacée de nos jour par l'anglicanisme mach 1. La
détonation en elle-même est communément appelée bang
supersonique.
Les matériaux rencontrés par une
onde sonore sont également soumis à cette vibration et vont eux-même
entrer en vibration, tel un reflet dans une eau en mouvement, renvoyant eux-même
leur propre image de ce son mais qui sera déformé et atténué
selon la nature du matériau en question. Le verre par exemple "renvoie"
le son de manière assez fidèle. Le bois a tendance à être
neutre, mais absorbe beaucoup de vibrations. Le plastique ordinaire (PVC) déforme
et atténue le son de manière assez marquée.
Il est à noter que l'air est élastique.
Donc le son, formé d'une suite de compressions de l'air, "rebondit" sur
les différents matériaux qu'il rencontre selon la nature de ces
derniers. Certains l'amorticent plus ou moins, ou ne le renvoient qu'en partie
(seulement certaines harmoniques du son, c'est-à-dire seulement
les graves par exemple).
Toutefois, des matériaux en entrant en
vibration entre eux peuvent générer des sons qui n'ont plus rien
à voir avec l'original : ce sont des sons "parasites". Ainsi, certaines
pièces métalliques (le métal est un bon conducteur sonore)
qui sont en contact vont vibrer chacune différemment, mais ils vont alors
en s'entrechoquant, si elles ont du jeu, créer un son particulièrement
agaçant...
En effet, ce serait une
erreur de croire que le son n'existe que dans l'air. Il se propage également
dans l'eau (c'est cette propriété qu'utilise le sonar, qui
est un appareil permettant par écho acoustique de détecter la
présence d'un corps immergé) et donc le corps humain (l'échographie,
sorte de sonar médical utilisé pour surveiller les grossesses,
utilise cet aspect) et les matériaux compacts (les métaux par
exemple). Toutefois, il ne prend plus la même forme. Dans l'eau, c'est
le liquide qui transmet la vibration. dans les métaux, se sont des "micros-déformations"
qui se propagent. Se sont ces "micros-tortions" qui sont responsables du célèbre
phénomène des verres de cristal qui "chantent" et qui éclatent
au son de la voix de chanteuses expertes.
La chaîne matériau
en vibration -> onde sonore refléchie + émission de son parasite
-> vibration de matériau peut être longue. Si il y a une certaine
distance entre les matériaux qui renvoient les ondes sonores, on parle
de réverbération. Si cette distance est très marquée,
on parle d'écho. La réverbération et l'écho
peuvent être obtenus artificiellement.
Le
système d'écoute
C'est par le biais de cette fameuse chaîne
vibratoire que nous entendons les sons. Les ondes sonores chez l'homme sont
conduites dans l'oreille interne par la trompe d'Eustache, avant de faire vibrer
le tympan qui lui-même fait vibrer le marteau, le plus petit os du corps
humain qui transmet la vibration à l'enclume qui transmet à son
tour l'information au système nerveux et neural qui nous donne la conscience
du son : l'écoute (l'ouïe). Nos deux oreilles et le pavillon nous
aident à définir d'où vient le son : gauche, droite, avant
ou arrière.
Il est assez facile de tromper l'oreille -disons
plutôt, l'ouïe humaine- grâce à des procédés
qui imitent le comportement du son dans certaines conditions. Le surround par
exemple, qui fut très à la mode, permet astucieusement de faire
un écho très rapide et faible de la voix droite sur la voix gauche
et vis versa des système stéréo, donnant un effet spatial
saisissant, comme si les conditions d'écoute étaient bien meilleures.
Le système surround 4 enceintes -2 devant et 2 surround derrière-
rendent l'effet encore plus marqué.
Capture
L'enregistrement d'un son ne se fait qu'en respectant
la nature de celui-ci, ce qui est évident. Les premiers microphones étaient
constitués de fines barres de graphites qui, selon les vibrations auxquelles
elles étaient soumises, laissaient passer le courant dont le flux variait
donc de la même manière, c'est-à-dire selon les vibrations
captées par les barrettes de graphites.
De nos jours, si les matériaux et la
technologie ne sont plus les mêmes, le principe demeure.
Reproduction
La reproduction du son utilise donc un courant
électrique de force variable. A l'autre bout donc, on trouve un système
de vibrateur utilisant un électro-aimant : le haut-parleur (H.P., ou
speaker en anglais). Selon l'intensité électrique, l'aimant
va générer plus ou moins de puissance, métant en mouvement
un aimant à polarité inversée qui entraine avec lui un
cône de matériau relativement fin mais rigide, relié à
l'ensemble par une couronne souple appelée membrane, qui assure en partie
le retour au niveau zéro du cône et une isolation de l'air pulsé
d'un côté et de l'air aspiré de l'autre. Là aussi,
le principe de base n'a pas changé.
Numérique
Le numérique n'a absolument plus rien
à voir en stockage avec l'analogique. Le son est toujours capturé
à l'origine avec un micro mais ça s'arrête là. Le
son arrive sous forme sinusoïdale. Il est alors découpé,
tronçonné, analysé. Selon les caractéristiques de
l'encodage (8, 12, 16, 20, 24 ou 32 bits), l'amplitude de la courbe à
un point donné va recevoir une valeur (allant de 0 à 2 puissance
(nombre de bits) -1). Pour une
seconde, on a un certain nombre de données d'amplitude, ce qu'on appelle
la fréquence d'échantillonnage (44100 pour un CD). Le tout
sur deux canaux (stéréo oblige).
Donc, pour un encodage stéréo
44,1 Khz 16 bits, on a une amplitude allant de 0 à 65535 estimée
toutes les 1/44100eme de seconde X 2. L'unité
utilisée pour mesurer la fréquence des vibrations est le hertz
(hz). Un hertz équivaut à une variation (haute et basse) à
la seconde.
Le stockage sur CD est sous forme binaire (selon
captage de la réflexion du faisceau laser). Une fine couche d'alu est
utilisée comme matériau réfléchissant. Les informations
sont toujours stockées suivant une spirale, mais extrêmement fine
- d'où l'utilisation d'un laser. Les informations devant y être
lues de manière linéaire, la vitesse de rotation est variable
selon l'endroit du CD qui est lu (plus on lit vers le bord extérieur
du CD, plus la vitesse de rotation est lente). Ce qui explique les hypocrisies
qui ont lieu avec les CD-ROM genre "32X Max". Cette vitesse relative n'est effectivement
pas constante.
La technologie numérique permet ainsi
d'avoir un son épuré, très fidèle, mais aussi grâce
à des algorithmes de compression/décompression, de stocker énormément
de données sur des supports de plus en plus petits (minidisk, DCC). Les
puces informatiques comme les DSP (Digital signal processor, processeurs de
traitement de signal numérique) intégrées aux systèmes
Hi-Fi, permettent de bénéficier d'equalizer numériques
et de réverbérations d'ambiances pré-programmées
et personnalisables (style stade, discothèque, etc.).
Le lecteur
Le lecteur de média n'a qu'un rôle
: transformer les données inertes stockées sur le support en variations
électriques. Il bénéficie toujours tout de même d'une
interface utilisateur, qui permet de choisir une piste, de passer en recherche
accélérée, bref toutes les interventions qui doivent être
faites sur le support.
L'amplificateur
Son rôle est d'augmenter la puissance
du courant électrique qui sort du lecteur. En effet, celui-ci est très
faible (il est appelé "niveau ligne"). Il peut être intégré
au lecteur ou être externe.
En fait tout autoradio bénéficie
d'un ampli intégré. Il peut être faible (2*20 ou 25 W) ou
relativement puissant (4*35 à 4*45 W). Les appareils de gamme moyenne
ou haut-de-gamme sont dotés d'une ou plusieurs sorties RCA (stéréo
séparée, connectique de type coaxiale) qui permettent de récupérer
le niveau ligne du lecteur (line out, pre out, out) pour le brancher sur un
ampli externe plus performant, aussi bien en terme de puissance que de qualité
d'amplification et de connectique. Bien sûr, cette solution est coûteuse,
mais elle a l'avantage de pouvoir être ajoutée tardivement au système.
C'est sur l'ampli que sont raccordés les systèmes H.P.
Les
systèmes H.P.
Il y a beaucoup de choses à en dire.
On a déjà expliqué comment fonctionne le H.P. de base.
Dans une voiture moderne, il y a au moins deux
emplacements d'origine dans les portières pour y fixer aisément
2 H.P. Toutes les marques de H.P. fabriquent des modèles spécifiques
pour chaque type d'emplacement, déclinés en plusieurs versions
: le H.P. basique (monovoix), le H.P. 2 voix, le deux voix coaxial, le 3 voix
coaxial, et les 3 voix avec tweeter séparé.
Pour trouver le modèle qui vous convient,
adressez-vous tout simplement à un vendeur ou consultez le catalogue
de la marque qui vous intéresse. Attention : les prix ne sont jamais
reportés dans les catalogues des marques.
Même si vous comptez vous équiper
de H.P. puissants sur plage arrière et/ou dans le coffre, il faut abslolument
compter avec ceux montés à l'avant. En effet, on peut les négliger
en raison de leur faible puissance (2*120W max), pour un coût relativement
élevé surtout si on prend de la qualité. Mais pour des
raisons de répartition sonore, on a tout intérêt à
en installer.
La radio
Les progrés technologiques ont permis
de simplifier l'usage de la radio en voiture. En premier lieu, la recherche
automatique de stations permet de vérouiller automatiquement les fréquences
où il y a émission. En effet, toute station de radio émet
ou ré-émet sur une certaine fréquence (en Mhz) qui lui
est propre. La station occupe ainsi une plage relativement peu importante, (le
son est un phénomène vibratoire qui nécessite dont une
certaine amplitude) mais qui n'est pas ponctuelle pour des raisons pratiques,
ce qui explique que quand on cherche une station en manuel, le son est net à
un point précis et se parasite sans perdre de force lorsque l'on séloigne
progressivement de la fréquence "idéale" C'est cette fréquence
qui est indiquée par les stations de radio émétrices (comme
94.3 pour 94300000 hz). L'utilisation de quartz permet une excellente précision
de calage de fréquence.
Le RDS est un système ingénieux
qui existe sur de nombreux autoradio. Il décode un signal numérique
émis par la station dans les basse fréquences inaudibles, permettant
de bénéficier de nombre d'informations: le nom de la station,
l'heure, le type d'émissions qui sont en cours de diffusion, la liste
des fréquences des émetteurs voisins, etc. Ce système permet,
selon la station écoutée, de changer automatiquement de fréquence
si le signal reçu devient trop faible, changeant ainsi d'éméteur
pour capter la même émission sur un éméteur plus
proche (fonction PTY). D'autres fonctions permettent de basculer automatiquement
sur la radio quand une station diffuse des informations, ou quand il y a diffusions
de messages d'urgences...
A l'heure du tout-numérique,
la radio numérique (DAB) fait son apparition. Déjà opérationnelle
mais encore au stade des essais en France, certaines marques proposent déjà
des radios capables de décoder les stations numériques, ou encore
qui sont prêtes à recevoir le module électronique qui leur
permettra de les décrypter.
Les lecteur
K7
Peu de choses à dire. L'auto-reverse
est depuis longtemps intégré aux autoradio-cassettes même
de bas de gamme. A noter la fonction AMS, souvent présente mais peu utilisée,
qui permet de sauter les "blancs" en les passant en accéléré,
ou encore de sauter des chansons comme sur un CD par détection des blancs.
Les lecteurs CD
Certains autoradios (ou synthoniseurs) ont un
lecteur de CD intégré. Il suffit de glisser le CD dans la fente,
et un mécanisme l'agripe et l'introduit dans le lecteur.
Bien sûr, le mécanisme des lecteurs
CD embarqués sont particulièrement fiables. L'amortissement des
secousses est assuré par coussin d'air ou d'huile, si bien qu'il devient
rare de faire "sauter" un CD en lecture.
Il est possible de relier un CD portable à
un autoradio-K7 par un connecteur de type mini-jack sur la prise "CD-IN". Des
plateaux dotés d'amortisseurs sont pourvus à cet effet. Ils font
parti des accessoires des lecteurs CD portables et non de l'autoradio. Pour
les autoradios-K7 n'ayant pas de connexion CD-IN, il existe également
un accessoire composé d'une mini-jack mâle reliée par un
cordon à ce qui ressemble à une cassette ordinaire de l'autre
côté. En fait, c'est une cassette qui enregistre le CD au faire
et à mesure, et qui restitue ainsi le son au lecteur K7.
On doit également
évoquer ici les "changeurs de CD", qui sont de véritables juke-box
de voiture. Ce sont des boîtiers externes, permettant de stocker de 6
à 101 CD selon les modèles. Il ont bien sûr leur propre
système de restitution sonore, et sont reliés à l'autoradio
via un module intégré ou externe. Certains radio-K7 sont ainsi
prévus pour recevoir ce genre d'équipement, permettant donc de
profiter des deux types de support. Selon leur taille et le choix de l'automobiliste,
les changeurs de CD peuvent prendre place sous un siège ou dans le coffre.
Ces chargeurs de CD sont commandés depuis l'autoradio.
Les lecteurs exotiques
Il existe et existera encore bien d'autres formats
de supports. Toutefois, le CD audio a été suffisamment long à
démarrer et à s'imposer pour présager que les autres formats
présents et à venir resteront très minoritaires pendant
encore longtemps.
Les DSP
Les processeurs de signal digital (DSP) permettent
de traîter le son numériquement pour en transformer le rendu. Ainsi,
on peut restituer la réverbération d'un stade, ou recréer
une ambiance dicothèque en renforçant les graves et en diminuant
les médiums, ou encore bénéficier d'un equalizer numérique
performant et d'un analyseur de spectre audio.
Les DSP sont des processeurs accés sur
les calculs trigonométriques. Ainsi, il sont capables de traiter à
très grande vitesse (une instruction par cycle : un DSP à 32 Mhz
exécute 32 millions d'instructions à la seconde) les chiffres
à virgule fixe signés (allant de -1 à 1). Le son étant
un phénomène vibratoire de forme évidemment sinusoïdale,
ce genre d'unité de calcul correspond parfaitement au travail à
effectuer sur les sons.
Les amplis
Les amplificateurs sont très important:
ils permettent de transformer un signal de niveau ligne en un courant suffisamment
élevé pour pouvoir entraîner les systèmes H.P.
Tous les autoradios ont un amplificateur: c'est
l'ampli intégré. En général, il est d'une qualité
moyenne voir médiocre, et les plus puissant font courramment du 4*35W,
ce qui n'est déjà pas mal du tout. Pioneer, marque bien
connue, à toutefois réussi à outrepasser ces limites qui
ont la vie dure, surtout de ceux qui croient s'y connaître: leur nouveau
système d'amplification intégré, le Musfet, permet de développer
du 4*45W, et offre une qualité d'amplification qui ne pouvait être
jusqu'alors égalée qu'avec les amplis externes. Ce système
équipe les nouveaux synthoniseurs haut-de-gamme de la marque. Pour ceux
qui voudront toutefois s'équiper d'amplis externes avec ce système,
il est précisé que vu la force d'entrée du signal, les
amplis pourront fournir plus de puissance à moindre effort...
D'une manière générale,
les amplis externes permettent de remédier aux carences des autoradios:
faible puissance, qualité d'amplification médiocre. Il existe
une foultitudes d'amplis, pour tous les besoins et presque pour toutes les bourses.
Ils permettent de sortir de 2*70 à 4*400W, et permettent de filtrer le
son (filtres passe-bas, notamment pour éliminer l'effet de souffle).
Ils récupèrent la sortie ligne du lecteur de média ou de
la radio. Ils bénéficient souvent d'une connectique reportée,
permettant de ponter (brancher un autre ampli en parallèle) ou
de connecter un ou plusieurs subwoofer (H.P.d'ultra-graves). Dans ce dernier
cas, l'ampli permet de sélectionner les fréquences à envoyer,
selon les caractéristiques du ou des H.P.
Les H.P.
Les systèmes haut-parleurs sont nombreux
et variés en Hi-Fi embarquée. En effet, il est temps ici de bien
marquer la différence entre les différents système de H.P.
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Watts
et décibels
En effet, que sont les Watts
? C'est la puissance électrique qu'est prêt à dipenser votre
ampli ou à encaisser votre HP. Là où ça se fâche,
c'est qu'en puissance acoustique, on a la puissance de crète (l'amplitude
maxi) appelée Max. Outpout Power, et la puissance efficace RMS.
Donc si vous achetez des enceintes de 2X100 W max, vous vous trouvez en fait
avec du 2X35 W. Là où ça se fâche encore un peu,
c'est que la puissance de sortie des autoradios est elle tout à fait
efficace.
Donc je récapitule par un exemple : votre
autoradio fait 4X35 W, vous achetez 4 enceintes de 80W pensant que du coup vous
pourrez balancer votre musique à fond sans problème. En fait,
vous avez des enceintes de 4*25 W, et si vous mettez votre radio à fond,
vous aurez une belle saturation et vous endommagez vos enceintes. Marrant, hein...
Important donc : quand vous achetez vos enceintes, cherchez sur le carton la
puissance réelle (appelée Nominal Outpout Power, ou parfois RMS).
Il vous faut même de la marge : comptez 50% de puissance en plus pour
que les HP supportent des basses renforcées. Pour un autoradio de 35W,
il faut donc compter du 50W soit 150W max. pour les HP.
Une autre unité
est utilisée : le décibel (db). Celle-ci est relative, et s'exprime
en fonction d'une valeur de référence. Cette valeur indique la
"sensitivité" du hp, et sert à estimer le rapport puissance-distance.
Car il ne faut pas oublier que dès que vous décolez l'oreille
du H.P., la puissance effective perçue diminue... Les valeurs données
sont donc en fonction du rapport 1 watt / 1 mètre.
Pour ceux que les unités acoustiques
branchent vraiment, cliquez
ici.
Recoupement
Ensuite, des éléments séparés
(caissons de basses, HP grave-medium et tweeter) doivent avoir un bon recoupement.
A moins d'acheter des kit où votre ensemble est déjà "harmonisé",
vous devez vous assurer que les fréquences d'interventions de vos hp
se complètent sans empiéter les uns sur les autres. Par exemple,
si vous avez un hp 3 voies (tweeter intégré) et que vous rajoutiez
un tweeter séparé, vous allez cumuler trop d'aigus...
De même, les caissons de basses ont une
gamme de fréquence allant de 30-40 à 200 hz et parfois beaucoup
plus. Automatiquement, on empiète sur les boomer des autres enceintes.
C'est évidemment l'effet voulu, puisque ces systèmes de subwoofer
n'ont d'autre vocation que de renforcer les basses. Attention toutefois : dans
ce cas, la fin de votre courbe de fréquence vers les aigüs sera
d'autant mieux si elle est progressive. De plus, le couvrement des fréquences
de boomers ne devrait se faire qu'à égale puissance de ceux-ci.
Si vos enceintes arrière sont des 2*150W max., pour reprendre notre exemple,
le caisson devrait avoir une puissance d'environ 100W max. Mais encore une fois,
tout est relatif : si il se situe dans le coffre et qu'il n'y a pas d'aménagement
spécial (la trape de skis sur une 405 peut être mis à contribution
par exemple), un caisson plus puissant peut être nécessaire. Du
reste, le meilleur appareil de mesure demeure une bonne oreille de mélomane!
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