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les haut-parleurs




Un bon haut-parleur peut faire une différence décisive dans le rendu final de la chaîne d'amplification, qu'il s'agisse d'un combo, d'une configuration tête plus baffle(s) ou encore rack plus baffle(s). Cependant, rares sont ceux qui se préoccupent de ce composant au moment de l'achat de leur premier ampli, et c'est bien là le problème car bien souvent il impacte sur la restitution sonore (volume, projection, puissance, fréquences, ...).

Attention : avant tout, je vous mets en garde contre le changement radical de son soi-disant obtenu, car, comme pour les micros de guitare, il faut relativiser, ce changement est minime, et sera d'autant mieux perceptible que le matériel utilisé sera de bonne qualité. Réaliser un changement de hp sur un ampli bas de gamme à transistor n'apportera pas le gain évoqué. Par contre, dès que l'ampli, la guitare et le musicien en vallent la peine...

Le haut-parleur reste un composant négligé, mal distribué, difficile à trouver, et de toute façon mal connu. C'est peut-être lors d'un problème technique sur son système d'amplification que l'on va éventuellement être interpelé, confronté au choix d'un nouveau hp...

À part quelques grandes références (les classiques...) comme le Celestion Vintage 30 (entre autres Marshall) ou le Jensen C12K (entre autres Fender), les produits n'étant pas bien connus des vendeurs, ils ne sont pas mis en avant. Contrairement au monde de l'auto-radio et de l'équipement de sonorisation des bagnoles, il est compliqué (voire impossible) d'aller essayer un hp guitare en magasin...

Le hp est un composant de la chaîne d'amplification au même titre que la lampe d'un ampli à lampes. Il est régi par des lois physiques apprises au collège (et très vite oubliées), mais globalement, il vaut mieux respecter les éléments suivants :

Battle's guitar Battle's guitar

Une règle explicable par la physique est par contre très bien perçue du guitariste : un hp de 8" donne une projection sonore des basses moins importante qu'un hp de 10". Ainsi, un petit ampli de travail (15 watts) disposera en règle générale d'un hp de 8", alors qu'un plus gros ampli de 40 watts disposera plus souvent d'un hp de 12". Il existe donc un rapport entre puissance délivrée et définition des fréquences.

Ça ne signifie pas obligatoirement qu'un 100 watts doit sonner dans un 20" qu'on trouve pour les sonos ! De même, il existe d'excellents petits amplificateurs très puissant, mais disposant de petits baffles particulièrement adaptés au transport et à la puissance délivrée par l'ampli (ZT lunchbox, par exemple). La plage de fréquence de réponse d'un hp guitare va de 20 Hz à 20 kHz, et globalement les hp de 12" donnent une réponse satisfaisante tant sur les basses que les aigus.

Là encore, il arrive de trouver des hp qui restituent mieux les basses malgré leur taille (le Fender Bassman 1959 a été conçu pour la basse dans un combo équipé de 4 x 10") et des hp supposés adaptés en taille, résistance et puissance, mais qui ne seront pas adaptés au registre des hauts-médiums propres à l'amplification guitare (les boomers conçus pour les autoradios).

En fin, la combinatoire de plusieurs hp a une incidence sur la projection sonore, et dont dans la restitution de certaines fréquences. On n'utilise pas systématiquement 2 hp ou 4 hp pour de la stéréo, mais pour optimiser la projection sonore... Il reste cependant intéressant de brancher, lorsque c'est possible, une tête 100 watts à deux baffles 4x12", ou encore un petit ampli à lampes de 5 watts à un baffle 1x12", car les sonorités obtenues sont alors bien souvent très intéressantes. Mais il ne faut pour autant pas brancher tout et n'importe quoi, comme une tête 100 watts sur un baffle 1x15" dédié à la basse, à moins d'y trouver un quelconque intérêt.

Les calculs d'impédance en ohms (Ω) rendent compliqué le choix d'un modèle : en plus du fait qu'il fasse en général 8 Ω pour une amplification standard de guitare, il faut tenir compte de la puissance et de la répartition de celle-ci entre plusieurs hp. Enfin, ce calcul est également compliqué par des caractéristiques techniques du caisson (fermé, semi-ouvert, clos), de la pression acoustique dégagée et d'éventuelles contraintes de câblages et de filtre interne (actif, passif, ...).

En effet, il est fortement déconseillé de mettre sous tension un amplificateur si aucun hp n'est connecté (ou si le nombre suffisant de hp n'est pas raccordé). Car le hp est perçu comme une résistance (en Ω) pour le transformateur de l'étage de puissance, et si quelques diodes fusibles permettent de bloquer la transformation du signal sur un ampli à transistor, les amplis à lampes, plus fragiles, disposant d'un transformateur torique assez cher et peu protégé, risquent de lâcher, les lampes et autres composants de "claquer"...

Pour le remplacement d'un hp défectueux, je recommande le remplacement 1 pou 1, voire par un modèle équivalent en diamètre, puissance, en résistance et en courbe de réponse. Par contre, si vous construisez un caisson (tout à fait envisageable compte tenu du prix prohibitif des produits finis) ou si vous montez un baffle avec de nouveaux hp pour élargir le spectre sonore (exigence d'un pro, ou d'un passionné), voire si vous orientez votre ampli à des fins plus typées (Mesa Retifier dédié au blues, ... pourquoi, pas ?), et bien il est utile de distinguer ce qui caractérise un hp par rapport à un autre...

Respectez en tout cas le montage en série ou en parallèle et bien sûr l'impédance :

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A gauche en série et à droite montage en parallèle.

Raccorder un baffle à un ampli sans respecter cette résistance (impédance) conduit nécessairement à endommager les composants de l'ampli, donc est à évider. Toutefois, pour des problèmes de rendement sonore (restitution, ...) il est certes préférable de ne pas brancher un ampli développant 100 watts dans un hp pouvant en encaisser 30 (même si l'impédance de 8 Ω est respectée) pour éviter de faire claquer le hp et par ailleurs le transfo de l'ampli. En revanche, il est possible de sortir 5 watts sur un un hp qui en développe 30 sans risque, cependant le rendement sonore risque également d'être peu intéressant, le son risque d'être assez plat, des fréquences risquent de passer à l'excès, d'autres seront faibles ou inexistantes.

Il faut donc, comme pour l'impédance, retenir une puissance adaptée au niveau de sortie de l'ampli. D'autant que ce n'est pas parce qu'un ampli possède de puissants hp qu'il sonnera plus ou mieux : en effet, un hp équivalent en puissance et impédance mais de plus grande taille augmente le volume d'environ 2dB lors du passage d'un 8" à 12" ! il existe donc des rapports assez évidents entre puissance, taille, impédance et montage.

Les célèbres baffles Marshall 4x12" (modèles 1960 et autres) intègrent 4 hp de 12" supportant chacun 30 watts en 8 Ω, et sont destinés à "encaisser" le courant délivré par une tête développant 100 watts. Les 4x30 = 120 watts en montage en série, pour une puissance RMS de 100 watts affichés par le constructeur, on est donc au plus près... mais le dosage n'est pas approximatif ! Il est étudié pertinemment par des ingénieurs acousticiens, sur la plage de fréquences SLP communiquées par Celestion, en fonction des dimensions et bois du caisson et bien sûr en connaissance des rendements de l'ampli Marshall !

Aussi, ces éléments ne s'improvisent pas, le même hp Celestion Vintage 30 a été retenu par Blackstar pour son baffle typé métal pour un montage de 4 hp de 30 watts assurant 240 watts RMS (on joue alors sur l'impédance en présentant une puissance élevée mais calculée sur 4 Ω !

La règle est donc assez simple : il faut que la puissance (W) totale du cabinet soit égale ou supérieure à celui de l'ampli pour un même niveau de mesure d'impédance. Prenons l'exemple standard d'un ampli de 100W (donnés pour 8 Ω), le cab doit avoir une puissance totale d'au moins 100W sous 8 Ω. Si votre ampli possède un sélecteur d'impédance (4 ou 8 ou 16 Ω), la question ne se pose même pas, il suffit de régler l'impédance sur l'ampli pour qu'elle corresponde à celle du cab. Mon cab fait 8 Ω, alors je règle mon ampli sur 8 Ω. Sinon la règle est que l'impédance du cab doit être supérieure à celle de l'ampli.

Dans le cas d'un ampli tout lampes en 8 Ω, la puissance restera inchangée si un cab de 16 Ω est utilisé. Par contre, utiliser un caisson en 4 Ω claquera le transfo de l'ampli (et peut-être un hp). Dans le cas d'un ampli transistors, une perte de volume (associé à la puissance) sera constatée avec un cab 16 Ω. Un bon exemple est le bandit 112 de peavey, qui fait 80W sous 4 Ω, et passe en 100W si on lui colle un cab d'extension de 8 Ω.

Le jack pour relier le cab à l'ampli ne doit jamais être un câble instrument ! Il y a un réel risque pour votre ampli de ne pas utiliser un câble adapté, le speaker-cable est composé de deux conducteurs isolés contre un conducteur isolé et une tresse blindée pour un câble jack instrument. Les conducteurs du câble instrument ont une section plus faible et un blindage, ce qui pourrait entrainer une surchauffe et une destruction du conducteur lorsque le courant électrique plus élevé que celui du signal de la guitare passe dans le câble haut-parleur.

De même, un caisson clos confinera les basses et donnera plus de dynamique au signal, un ouvert perdra en compression mais la projection des médiums semblera meilleure... dans le choix d'un ampli comme dans la construction d'un caisson, ces règles acoustiques sont à respecter. Pareil, le choix d'une puissance de 60 watts pour un ampli qui en délivre 5 risque d'amortir le son. À contrario, 10 watts sera peut-être trop "juste" sur les fréquences crêtes (pics) et l'ampli saturera peut-être trop tôt, et de manière peu musicale, faites-moi confiance.

Il faut donc prendre en compte pas mal de caractéristiques de l'ampli et du hp avant d'en changer, éventuellement demander conseil à un spécialiste ou un électronicien, plutôt qu'à un marchand de magasin de musique, sauf si celui-ci vend plus de sonos que d'amplis guitare ! Dans tous les cas, il est important de bien comprendre le fonctionnement d'un hp, et de garder en tête les incohérences du monde musical suivantes :

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Pour comprendre comment choisir un haut-parleur pour guitare, il faut prendre en compte quelques considérations physiques composant le hp : c'est un système de "révolution" (phénomène physique caractéristique d'un élément circulaire, rond quoi !) autour d'un axe dont pièce maîtresse est le "saladier", dont la forme rappelle l'instrument de cuisine, ou châssis.

Le saladier est ajouré pour laisser passer l'air et le son. Il est soit en tôle emboutie, pour les modèles les moins chers, soit en métal injecté pour les modèles haut de gamme. Sur ce saladier est fixé le circuit magnétique, que l'on appelle parfois la culasse : il est constitué d'un aimant torique à section rectangulaire et de pièces polaires en acier. L'aimant est le plus souvent en ferrite, matériau céramique non conducteur de l'électricité et de prix modique pour sa qualité, son seul défaut est sa difficulté d'usinage.

Sur cet ensemble rigide est fixé l'élément actif du haut-parleur : l'équipage mobile formé de la membrane et de la bobine mobile. La liaison avec le châssis est assurée, près du centre par le "spider", pièce de toile rigidifiée par du plastique et qui joue le rôle d'un ressort et sur le pourtour par une suspension périphérique que l'on nomme aussi "la membrane".

La bobine mobile est constituée de deux couches de fil conducteur de façon à avoir l'entrée et la sortie du bobinage du côté de la membrane, d'où des fils souples la relient à des cosses isolées sur le saladier, repérant la polarité du composant par les signe + et -.

On dit qu'un haut parleur est "agressif" ou qu'il possède une "bonne dynamique", s'il répond bien aux nuances de jeu attendues par le guitariste sur le style concerné. En jazz, le rendu n'est pas perçu comme en rock, et des niveaux d'interprétations différents sont assez courants d'un musicien à l'autre.

Théoriquement, la "dynamique" d'un système d'amplification est définie comme étant l'écart entre le niveau sonore maximum et le bruit de fond. Un haut parleur présentant une bonne dynamique permet par exemple une utilisation facilitée du jeu legato car toutes les nuances sont bien rendues.

À l'opposé, un haut parleur plus "mou" implique d'attaquer toutes les notes, mais conduira aussi un son plus propre, sans risques de nuisances parasites. On voit ainsi l'influence du haut parleur non seulement sur le son mais également sur le jeu du guitariste.

L'alnico est un alliage de métaux (Aluminium, Nickel, Cobalt) utilisé dans les aimants des hp comme les micros de guitare. Cet alliage a principalement été utilisé vers les années 1960, remplacé depuis par des alliages de types céramiques ou néodymium apportant plus de facilité de fabrication mais aussi de propriétés (respect de certaines fréquences) et de puissance. Cependant, ce composant entre dans la catégorie de son vintage assez prisée par les guitaristes de nos jours pour sa qualité et la fidélité à certains sons notamment saturés et typés blues/rock.

En effet, l'apport d'un aimant en alnico dans un haut parleur guitare est supposé donner un rendu d'un son plus "chaud" que les aimants céramiques plus modernes de conception, ainsi que de favoriser la une compression naturelle du son à haut volume (comparable à la compression à haut volume ayant lieu dans un ampli à lampes), très appréciée notamment par les guitaristes de blues.

Les aimants dits "céramiques" sont les aimants les plus courants pour les haut-parleurs guitare de nos jours. Ils procurent en général plus d'agressivité que l'alnico et permettent de produire des hp très puissants pour moins cher que l'équivalent alnico. Contrairement aux hp à aimant alnico, il n'y a pas ou peu de compression à haut volume, la réponse restant droite quelque-soit le volume sonore. Pour ce type de haut-parleur, l'aimant n'est pas en céramique (la céramique intervenant juste dans le processus de fabrication) mais en ferrite.

Le signal sonore est dit "compressé" quand le volume de sortie est limité par une certaine valeur, quelque-soit le volume de l'entrée. Au niveau guitaristique, plus le son est compressé, plus on peut attaquer toutes les notes avec confiance sans risquer un pic de volume trop important (aigus criards, basses baveuses). D'un autre côté, il sera plus difficile de jouer sur les nuances et les dynamiques. La compression augmente avec l'usure d'un hp (plusieurs dizaines d'heures de jeu à volume conséquent), et peut devenir un désagrément.

Tout comme certains amplis à lampes sont capables de cruncher, c'est à dire de saturer légèrement à haut volume sur un canal clair, certains hp guitare augmentent cette faculté, en fonction de la courbe de réponse à certaines fréquences en fonction du volume développé. Certains rechercheront un hp qui crunche tôt, d'autres préfèreront un haut parleur qui conserve un son clair à haut volume, en fonction des styles et des "grains" recherchés.

Trois facteurs influent principalement sur la diffusion du son :

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La puissance RMS est la puissance (mesurée en Watts) que le haut-parleur est capable d'encaisser de la part de l'ampli sans subir de dommage. La puissance de pic (peak power), est la puissance que le haut-parleur est capable d'encaisser par intermittence, pas plus de 20% du temps, sans subir de dommage. Certains fabricants n'hésitent pas à gonfler un peu leurs chiffres en sachant qu'un hp ne sera presque jamais utilisé avec une puissance élevé en continu étant donné que le signal musical varie très rapidement en intensité. De plus, la résistance d'un haut-parleur augmente avec la chaleur donc au bout de quelques minutes de jeu, un hp est capable d'encaisser plus de puissance "qu'à froid". Pour plus de sûreté, mieux vaut toutefois respecter les indications des fabricants et prendre toujours un haut-parleur de puissance au moins égale à celle de l'ampli.

La fonction d'un haut parleur est de transformer de l'énergie électrique en énergie acoustique : de l'électricité pour faire bouger de l'air. Un haut parleur est dit plus efficace qu'un autre si pour une même quantité d'énergie électrique, le volume sonore constaté est plus élevé. L'efficacité des hp est donnée en dB par les fabricants (généralement un nombre entre 90db et 110db) et lorsque l'on sait que si le rendement augmente de 3db, la puissance sonore est doublée, ce paramètre devient vite important.

Le graphe SPL (pour Sound Pressure Level ) ou graphe des fréquences montre la réponse du haut-parleur en fonction des fréquences à restituer sur la plage 2Hz à 2kHz, et c'est une mesure du volume sonore, donc exprimée en dB. Certains hp restituent mieux certaines fréquences, les hauts médiums, les aigus ou les basses, et en fonction du style abordé, là encore ces paramètres devront être pris en compte.

Pour des raisons d'économie, le coût élevé d'un hp dans un ampli conduit les constructeurs d'amplis d'entrée de gamme à sélectionner des hp qui puissent couvrir l'ensemble des fréquences souhaitées (particulièrement des basses ces dernières années, les styles de prédilection des débutants étant très typés métal), mais dans pour autant retenir de hp d'exception. Aussi, le fait de tester un petit ampli sur un caisson séparé engendre bien souvent de bonnes surprises : son mieux défini, projection et dynamique améliorées...

De même, le simple test de fermer (hermétiquement d'un point de vue acoustique) une enceinte ouverte ou d'ouvrir une enceinte close engendre des résultats spectaculaires, mais dont les conséquences peuvent être désastreuses. Autant ouvrir la trappe d'accès d'un ampli dont le caisson est clos va apporter une perte de basses mais ouvrir l'expressivité des aigus, autant à l'inverse, fermer un baffle ouvert va augmenter la pression mais solliciter les hp pour autre chose que ce pour quoi ils ont été retenus, et donc l'exposer à un fonctionnement anormal, jusqu'à la rupture de la membrane ou le développement d'une compression inopportune...

Les modèles les plus courants pour guitare sont donc de 8 Ω en 12" avec un aimant en ferrite et de marque Celestion, Eminence ou Jensen qui présentent des courbes de réponse assez différentes de part leur conception :