Comprendre les unités de pilote de casque

Les unités de pilote de casque font partie intégrante de chaque publicité, présentation ou achat de casque. Les pilotes sont mentionnés chaque fois que quelqu’un veut souligner les avantages d’un certain modèle de casque / écouteurs. Cela nous amène à la conclusion que les unités de conduite doivent être des éléments très importants de chaque paire d’écouteurs, quels que soient leur type ou leur objectif.

Cependant, si vous interrogez une personne au hasard dans la rue sur les unités de conduite, elle ne pourra pas vous donner l’explication exacte car la plupart des gens ne comprennent pas vraiment comment fonctionnent ces appareils. C’est pourquoi nous voulons vous poser une question simple. Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent vos écouteurs et comment ils produisent le son que vous aimez tant? Si vous avez et que vous cherchez la bonne réponse, vous êtes au bon endroit.

Dans cet article, nous allons essayer de vous présenter tous les types d’unités de pilotage existantes et d’expliquer leurs principes de fonctionnement en termes simples. Nous sommes convaincus que cela sera plus qu’utile la prochaine fois que vous déciderez d’acheter une paire d’écouteurs, car vous serez plus conscient du type d’appareil dont vous avez besoin.

Quels sont les Pilotes et Quels Types de Pilotes Existent?

Les haut-parleurs sont de petits haut-parleurs cachés dans les écouteurs / boîtiers des écouteurs, qui convertissent le signal électrique en ondes sonores que nos oreilles perçoivent comme du son (musique, voix, etc.).

Même si tous les types de pilotes sont différents, la plupart d’entre eux ont une structure très similaire composée d’un aimant, d’une bobine mobile et d’un diaphragme. Lorsque le courant électrique traverse la bobine, il fait bouger / vibrer le diaphragme, ce qui entraîne en fait une production sonore. Indépendamment de leur structure et de la technologie utilisée, tous les pilotes ont un point commun: ils produisent du son en transformant les vibrations en ondes sonores.

En ce qui concerne les caractéristiques du conducteur, elles sont généralement classées et jugées par leurs diamètres. Ces données sont souvent utilisées de manière inadéquate pour estimer la qualité sonore du casque ainsi que son volume sonore. Bien que certains chiffres puissent impliquer que les haut-parleurs de plus grands diamètres aident à produire un son de meilleure qualité (par rapport aux petits haut-parleurs), nous devons vous rassurer car le processus d’évaluation de la qualité sonore est plus complexe et il est affecté par plus de facteurs, pas seulement par le diamètre du haut-parleur.

Cependant, nous laisserons la discussion sur la qualité sonore des écouteurs pour d’autres articles et concentrerons notre attention sur notre sujet et vous aiderons à comprendre les unités de pilote de casque.

Un Petit Guide pour comprendre les unités de pilote de casque

Pilotes dynamiques

Les pilotes dynamiques sont probablement le type de pilote le plus ancien et le plus courant sur le marché mondial. Comme vous pouvez le supposer, ils sont extrêmement populaires et c’est pour une raison. Ces pilotes sont très simples et rentables. Ils offrent également une très bonne performance.

Le travail de ces pilotes est basé sur les règles du magnétisme et de l’électromagnétisme. Ils se composent d’un aimant en néodyme, d’une bobine mobile (également appelée bobine de fil) et d’un grand diaphragme. Lorsque le courant électrique traverse le pilote dynamique, il traverse la bobine mobile, qui se trouve près de l’aimant. Ensemble, ils créent un champ magnétique qui devient électromagnétique une fois que l’appareil est connecté à la source d’alimentation. Le courant fait bouger la bobine et les mouvements sont transmis au diaphragme, qui est attaché à la bobine. Par la suite, le diaphragme commence à vibrer, déplaçant l’air des écouteurs et produisant des ondes sonores.

Pilote dynamique (source-Pioneer HDJ-X5-K)

Les pilotes dynamiques sont populaires en raison de leur structure simple, des matériaux abordables utilisés pour les construire et de leurs excellentes performances. Cela conduit à la production en série d’écouteurs et d’écouteurs bon marché qui produisent le son que de nombreux clients aiment. Comme certains d’entre vous le savent peut-être, la quantité de basses, ainsi que le volume sonore, sont proportionnels à la quantité d’air déplacée. Contrairement à certains autres pilotes, les pilotes dynamiques ont des évents utilisés pour le déplacement de l’air. Lorsque le diaphragme se déplace, il déplace l’air à travers l’évent. Les pilotes capables de déplacer plus d’air produisent généralement un son plus fort et plus grave que les autres. Les pilotes dynamiques parviennent également à couvrir tout le spectre de fréquences, mais cela se fait au détriment d’une perte de détail importante. Ils ont également des problèmes de distorsion à des volumes élevés ainsi que d’incohérence et d’inexactitude sur différentes fréquences.

De plus, il y a un côté négatif de l’abordabilité du pilote dynamique. Étant collées à moindre coût, les pièces du pilote dynamique se désagrègent en raison de l’usure de la colle, ce qui peut avoir un effet négatif énorme sur le son.

Pilotes à armature équilibrée

L’avantage le plus important et le plus important des pilotes BA est leur taille. Ils sont si petits que plusieurs pilotes peuvent être installés dans un seul écouteur, ce qui les rend adéquats pour les petits écouteurs (écouteurs) et en particulier pour les aides auditives et les moniteurs intra-auriculaires.

Les pilotes d’armature équilibrés se composent d’un bras minuscule (aka armature), d’une bobine mobile enroulée autour du bras, de deux aimants sur ses deux côtés ainsi que d’un petit diaphragme. Lorsque vous connectez un pilote BA à la source d’alimentation, le courant électrique passe à travers le pilote (et à travers la bobine), ce qui fait que la bobine se déplace. Par la suite, le bras commence à se déplacer d’un aimant à l’autre, ce qui modifie le champ magnétique créé. Lorsque le bras mobile est fixé à la partie centrale du diaphragme, les vibrations sont transférées au diaphragme et ses mouvements créent le son.

Pilote d’armature équilibrée (source–Knowles)

Les pilotes BA délivrent un son légèrement différent par rapport aux pilotes dynamiques. Ils ne sont pas vraiment capables de couvrir tout le spectre audible et ne peuvent pas fournir de grandes basses. Les pilotes à armature équilibrée utilisent des croisements pour diviser le signal qu’ils reçoivent dans différentes bandes de fréquences et les envoyer aux pilotes correspondants. Ils ne peuvent pas produire de basses puissantes car ils n’ont pas d’évents et leur déplacement d’air n’est pas génial.

Tous ces faits impliquent que les performances du pilote BA sont limitées, mais ils présentent de nombreux avantages qui en font un excellent choix en fonction de la fonction de l’appareil. Par exemple, ils sont plus adéquats pour les écouteurs plus petits. Les pilotes BA sont si petits que plusieurs unités peuvent être installées dans un seul écouteur, ce qui augmente la clarté du son et préserve la plupart des détails. Il existe même une solution au manque de basses. Les pilotes BA étant très petits, ils permettent aux fabricants d’ajouter un pilote dynamique au groupe de plusieurs pilotes BA et d’améliorer les performances des basses. De plus, le fait que ces pilotes BA distincts soient responsables de bandes de fréquences spécifiques assure une meilleure production des médiums et des aigus. Les pilotes BA ont également une faible consommation d’énergie, ce qui les rend parfaits pour les appareils sans fil car vos batteries dureront plus longtemps.

L’inconvénient le plus important, ainsi qu’une mauvaise reproduction des basses, sont les prix élevés causés par leur structure complexe.

Pilotes magnétiques planaires

Les pilotes magnétiques planaires tirent leur nom des écouteurs magnétiques planaires et leur travail est basé sur la technologie magnétique planaire qui a été développée pour la NASA et, après cela, elle a été utilisée dans l’industrie des écouteurs. C’est la technologie de pointe qui n’a pas encore été perfectionnée, mais elle a déjà aidé les constructeurs à surmonter certaines limitations des pilotes dynamiques.

Ces pilotes rassemblent en fait toutes les plus grandes qualités de pilotes électrostatiques et dynamiques. Ils se composent de deux aimants grands et puissants et d’un mince diaphragme entre eux. Les aimants créent un champ magnétique, qui est entouré de conducteurs électriques (fils) et positionné parallèlement au diaphragme. La force magnétique est également répartie sur tout le conducteur, mais le changement se produit lorsque le courant électrique traverse le conducteur. Une fois que cela se produit, chaque conducteur crée son propre champ magnétique, qui interagit avec le champ isodynamique. L’interaction provoque des vibrations du diaphragme. Vous connaissez déjà le reste – les vibrations du diaphragme entraînent la création d’ondes sonores. Grâce au champ isodynamique, ces mouvements sont constants, ininterrompus et également répartis sur tout le diaphragme, ce qui assure une reproduction sonore parfaitement équilibrée.

Pilote magnétique planaire (source-Audeze)

Les pilotes PM sont populaires en raison de leur grande qualité sonore et de leur durabilité accrue. Tout d’abord, ils garantissent moins de distorsion ainsi qu’une précision accrue. Contrairement aux pilotes dynamiques, les pilotes magnétiques planaires ont un diaphragme qui se déplace uniformément. En raison des fils traversant toute la surface du diaphragme, toutes ses parties se déplacent de manière égale, ce qui améliore la dynamique, une meilleure réponse en fréquence, une distorsion réduite et une précision accrue. Grâce à sa finesse, le diaphragme se déplace beaucoup plus rapidement, ce qui prolonge la réponse des aigus et permet une reproduction plus détaillée.

Les haut-parleurs magnétiques planaires offrent également des basses dynamiques et percutantes, qui résultent d’une grande quantité d’air traversant le haut-parleur causée par la grande surface du haut-parleur et sa forte force magnétique.

De plus, les pilotes PM ont une meilleure réactivité. Cela signifie qu’ils réagissent plus rapidement aux changements de signal d’entrée que les autres types de pilotes. Cela se produit parce que le diaphragme est plus fin et plus léger que le diaphragme dans les pilotes dynamiques, ce qui lui permet de se déplacer plus rapidement et d’avoir une meilleure réponse aux variations du signal.

Il faut également mentionner que ces pilotes ont moins de pièces mobiles par rapport aux pilotes dynamiques, ce qui améliore leur durabilité. La répartition égale de la force et du courant conduit à une répartition égale de la chaleur.

Du côté négatif, les haut-parleurs magnétiques planaires sont lourds et assez grands, ce qui signifie que les écouteurs magnétiques planaires sont également volumineux et lourds. Cela signifie également qu’ils sont assez inconfortables et désagréables pour de longues séances d’écoute. De plus, comme leur travail repose sur une technologie relativement nouvelle et rare, les écouteurs magnétiques planaires sont assez chers. Ils sont généralement difficiles à piloter et nécessitent un amplificateur externe, ce qui les rend assez inutiles lorsqu’ils sont connectés à un simple smartphone ou tablette. Si vous voulez qu’une paire d’écouteurs magnétiques planaires atteigne son plein potentiel, vous feriez mieux de vous préparer à des coûts supplémentaires et d’obtenir un amplificateur approprié.

Pilotes électrostatiques

Si vous avez pensé que les pilotes magnétiques planaires ont le principe de fonctionnement le plus avancé, vous vous êtes trompé. Les pilotes électrostatiques utilisent une technologie encore plus avancée, à la fois plus simple et plus complexe que la technologie magnétique plane.

Les conducteurs électrostatiques n’ont pas de cônes, de bobines ou d’aimants. Ils sont petits et ont des diaphragmes extrêmement fins (plus fins que ceux installés dans des pilotes magnétiques planaires) suspendus entre deux stators métalliques (plaques de stator métalliques en forme de treillis). Le travail de ces conducteurs est basé sur les principes de la force électrostatique, qui est très différente de la force magnétique.

Si vous n’êtes pas sûr de la force électrostatique, rappelez-vous simplement ces expériences scolaires qui consistent à peigner les cheveux humains avec un peigne préalablement frotté contre un morceau de tissu. Ce frottement crée de l’électricité statique qui permet au peigne d’attirer différents objets.

Le diaphragme d’un pilote électrostatique est en mylar et en plastique. Tout comme dans les pilotes magnétiques planaires, ce diaphragme contient de nombreux fils minces couvrant toute la surface du diaphragme. Lorsque nous exposons les stators à des tensions élevées (supérieures à 500 V), ils sont remplis d’électricité statique et ils font flotter le diaphragme entre eux, se déplaçant d’avant en arrière, poussant l’air et produisant du son.

Casque électrostatique STAX SR-009

La partie intéressante est que le diaphragme parvient à maintenir la charge constante et que le diaphragme se déplace sans entrer en contact physique avec aucune des parties du pilote, ce qui élimine presque complètement la distorsion harmonique ainsi que la coloration sonore.

Les écouteurs électrostatiques sont devenus populaires grâce au fait qu’ils produisent un son extrêmement naturel, détaillé et transparent avec des basses profondes et une distorsion minimale. La durabilité de toutes les pièces du pilote est incroyable. Comme les pièces ne sont pas collées ensemble, elles ne peuvent pas s’user aussi vite que les pilotes dynamiques. Ils manquent également d’aimants, ce qui les rend beaucoup plus légers et plus confortables.

Du côté négatif, les pilotes électrostatiques sont assez chers, ce qui augmente le prix des écouteurs électrostatiques de plus de 5000 $. En dehors de cela, vous devrez ajouter de l’argent et les équiper d’un ampli correspondant, qui coûte également quelques milliers de dollars. Vous devez également savoir que ces écouteurs sont fabriqués exclusivement pour une utilisation en intérieur et qu’ils ne sont pas portables en raison de leur conception à dos ouvert mais aussi à cause de l’ampli.

Conducteurs de conduction osseuse (Magnétostriction)

Les conducteurs de conduction osseuse représentent un type de conducteur relativement nouveau mais leur principe de fonctionnement est basé sur une technologie vieille de 2 siècles. Cette déclaration est basée sur une histoire de Beethoven tenant un bâton dans ses dents tout en jouant du piano. L’autre extrémité du bâton était attachée au piano et les vibrations voyageaient de celui-ci, à travers le bâton, jusqu’à ses dents et à ses mâchoires, le rendant capable d’entendre le son.

C’est en fait le principe de fonctionnement des pilotes de conduction osseuse et des écouteurs. Leurs oreillettes reposent sur vos os temporaux (devant vos oreilles) et jouent essentiellement le rôle de tympans humains. Lorsque le courant électrique traverse le casque, il crée des ondes sonores, qui sont ensuite converties en vibrations et conduites à travers les os directement dans votre oreille interne et votre cerveau. De cette façon, l’oreille externe et l’oreille moyenne sont contournées, ce qui est incroyable pour toutes les personnes ayant des problèmes d’audition. Cependant, l’utilisation d’écouteurs à conduction osseuse n’est pas limitée à ce groupe. Quiconque souhaite écouter de la musique tout en restant conscient de son environnement peut utiliser ces écouteurs. C’est particulièrement génial lorsqu’il s’agit d’entraînements en plein air, de jogging, etc.

Casque à conduction osseuse AfterShokz TrekzAir

150 ans se sont écoulés avant que cette technologie ne soit à nouveau utilisée à des fins militaires (développement de dispositifs de communication). Les soldats devaient pouvoir communiquer tout en restant conscients de tout le danger qui les entourait, de sorte que les casques basés sur la technologie de conduction osseuse étaient utiles. Après cela, il a été utilisé en médecine pour le développement d’appareils auditifs. En conséquence, le dispositif BAHA a été créé et implanté dans une tête humaine permettant aux personnes souffrant de certains types de problèmes auditifs d’entendre à nouveau.

Même aujourd’hui, on ne peut pas dire que la technologie soit pleinement développée, surtout en ce qui concerne les écouteurs. Les écouteurs à conduction osseuse ont été introduits en 2012 et il reste encore beaucoup à développer et à perfectionner. Malgré le fait qu’ils soient médicalement très utiles, nous ne pouvons pas éviter de mentionner leur faible qualité sonore, leur mauvaise réponse aux basses, leurs prix très élevés et leurs fuites sonores importantes. Une fois que les fabricants auront trouvé un moyen de résoudre ces problèmes, les écouteurs à conduction osseuse deviendront encore plus populaires.

Pilotes hybrides

Ces pilotes sont relativement nouveaux et ils sont généralement conçus pour compenser certaines lacunes de tous les types de pilotes et délivrer le meilleur son possible. La combinaison de pilotes la plus courante est la combinaison de plusieurs armatures équilibrées et d’un seul pilote dynamique. Dans cet hybride, le pilote dynamique est responsable de la reproduction des basses tandis que le pilote BA (ou les pilotes) est responsable des médiums et des aigus.

Le type de pilotes hybrides le plus courant (pilote dynamique + BA)

Les autres types de pilotes hybrides sont rares mais ils existent toujours. Par exemple, il existe des écouteurs hybrides avec des pilotes dynamiques et électrostatiques (Mitchell et Johnson MJ2 ou Cyberdrive HP112A) et il existe également des IEM avec des pilotes magnétiques et dynamiques planaires (comme oBravo Cupid).