La constructiondes haut-parleurs est abordé de la même manière que la fabrication d’instruments de musique. Les tolérances fines et l’attention portée aux détails font de grandes différences de performances. Les grands instruments de musique et les haut-parleurs conviennent aux basses fréquences et vice versa. Chaque haut-parleur et instrument ne peut fonctionner efficacement qu’avec une linéarité de 3 octaves (l’octave est un rapport de 1:2). Théoriquement, un seul haut-parleur devrait changer de diamètre de (1in - 24ft) (20mm - 8m) pour maintenir un niveau et une dispersion similaires sur le spectre de fréquences.
La majoritése composent de papier ou de plastique moulé en forme de cône, lâchement suspendu dans un cadre de manière à se déplacer facilement d’avant en arrière pour faire vibrer l’air. Collé à l’arrière du cône est une bobine de fil (bobine vocale) dans un champ magnétique fort. Le passage de l’électricité à travers le fil provoque un champ magnétique autour du fil, qui attire ou repousse, provoquant le déplacement du cône d’avant en arrière. Plus l’aimant et la bobine vocale (BL) sont grands, plus la puissance et l’efficacité sont grandes si elles sont bien faites. La vibration externe du cône entraînera la génération d’électricité par la bobine vocale. Un haut-parleur peut bien fonctionner comme un microphone en particulier pour la grosse caisse.
L’énergie de l’aimant est conduite à travers les plaques de pôle en acier doux et la pièce de pôle et concentrée (nord - sud) à travers l’espace. Espérons que la bobine vocale a été parfaitement centrée dans l’espace. Les dégagements sont très très petits, moins d’une demi-bite d’abeilles. Plus l’écart est petit , plus le champ magnétique est intense, plus l’efficacité est grande. Les moindres variations d’alignement lors de la fabrication entraînent de grandes variations de performances. Deux haut-parleurs ou instruments de musique ne peuvent pas être identiques.
Bobines vocales.Le passage de l’électricité à travers le fil provoque un champ magnétique autour du fil. La polarité changeante du courant électrique à travers le fil modifie également la polarité du champ magnétique créé autour du fil. L’interaction des deux champs magnétiques, provoque la bobine vocale à pousser hors de l’espace vers l’avant ou vers l’arrière, en fonction de la polarité de l’électricité à travers la bobine vocale.
Longueur de la bobine vocale.Aux basses fréquences, la bobine vocale doit se déplacer d’avant en arrière sur une longue distance, en particulier à haute puissance, par rapport aux hautes fréquences. Pendant le mouvement, le % de bobine vocale dans l’espace doit rester constant. La bobine vocale peut être longue et la plaque polaire mince ou la bobine de voix courte et la plaque de pôle épaisse pour obtenir le même résultat. Il y a des avantages et des inconvénients argumentés dans les deux sens. Les cônes de haut-parleurs à moyenne et haute fréquence ne se déplacent que sur une petite distance, par rapport au grand mouvement des haut-parleurs de basse. La longueur de la bobine vocale et l’épaisseur de la plaque de poteau sont similaires.
Les haut-parleurs à moyenne et haute fréquence sont environ 6 dB à 10dB plus efficaces que les haut-parleurs basses. Dans les petits systèmes passifs, les haut-parleurs à moyenne et haute fréquence sont atténués pour correspondre au woofer moins efficace. Dans les systèmes actifs, le haut-parleur basse est entraîné avec une puissance plus élevée. Un exemple est deux woofers 15in pilotés avec 400 Watts pour correspondre à un haut-parleur central 12in piloté avec 200 Watts.
Diamètre de la bobine vocale.Sur le même haut-parleur de diamètre, une petite bobine vocale a moins de contrôle sur le cône par rapport à une grande bobine vocale. Avec une petite bobine vocale, le cône est capable d’être plus résonnant par rapport au cône de même taille avec une grande bobine vocale. Certains petits haut-parleurs de bobine de voix peuvent sembler être plus efficaces, mais cette efficacité supplémentaire peut être seulement à la seule note de basse résonnante. Aux fréquences supérieures à cette note de basse résonnante, le haut-parleur peut être moins efficace par rapport au même cône avec une bobine vocale plus grande. Le coût et les performances des haut-parleurs augmentent avec la taille de la bobine vocale.
Plus la bobine vocale est grande, meilleur est le contrôle sur le cône, et donc l’amortissement et la linéarité améliorés. Les grandes bobines vocales sont chères à fabriquer (limite d’environ 4in 100mm). L’assemblage du haut-parleur est également plus difficile, les tolérances prises avec une plus grande précision. Plus le diamètre de la bobine vocale est grand, plus la surface de l’espace magnétique est grande. Pour maintenir la densité de flux de l’énergie magnétique (par unité de surface) dans l’espace, la même taille d’aimant (pour que le haut-parleur conserve la même efficacité) et donc la masse du haut-parleur doivent être augmentées. L’avantage majeur des bobines vocales plus grandes est une plus grande gestion de la puissance.
