Comment fonctionnent les enceintes directionnelles ?

Chez Akoustic Arts, nous pensons que les enceintes directionnelles sont plutôt cool.

Elles peuvent aider les piétons à rester en sécurité, à préserver l’intimité auditive de certains lieux et à promouvoir l’hygiène dans des zones très fréquentées. Elles peuvent apporter une touche de créativité dans les musées, les galeries d’art et les salles de conférence. Elles peuvent également apporter de nouvelles expériences formidables aux clients dans les retail et ainsi, rentabiliser un point de vente.

Cette magie se produit parce qu’elles émettent un faisceau sonore unique. Contrairement aux enceintes et haut-parleurs conventionnels qui émettent un son dans toutes les directions, elles diffusent une ligne étroite comme celle d'un projecteur.

Mais comment créent-elles un son directionnel de si bonne qualité ? Quelle tour de passe-passe de la science et de l’ingénierie se cache derrière cette innovation audio ? Découvrons-le.

Les enceintes directionnelles, que sont-elles ?

Les enceintes directionnelles, également appelées, haut-parleurs directionnels, enceintes focales ou enceintes paramétriques, sont des enceintes qui émettent un son dans un faisceau étroit. C’est ce qui les rend parfaites pour une utilisation dans les espaces publics où l’on diffuse des messages préventifs, comme sur les quais des gares par exemple, ainsi que dans les espaces plus intimes, comme les hôpitaux, les cliniques, les musées et les galeries. Sans oublier les zones commerciales où des sons spécifiques doivent être diffusés sur des présentoirs dans des magasins à des fins marketing.

Elles sont différentes des enceintes conventionnelles, qui diffusent un son sur une surface beaucoup plus étendue et qui peut être entendue dans toutes les directions.

Alors, comment limiter la projection audio à un faisceau étroit ? La réponse réside dans la façon dont les ondes sonores se propagent dans l’air.

Comment fonctionnent les enceintes directionnelles ?

Commençons par les enceintes conventionnelles 

Tout d’abord, nous devons comprendre le fonctionnement des enceintes ou haut-parleurs conventionnels. Pour ce faire, imaginons une simple enceinte composée d’un mince disque en plastique avec un gros aimant sur un côté. De l’autre côté de notre disque se trouve un électro-aimant qui peut être chargé et déchargé. L’électricité provient d’un système de sonorisation, d’un amplificateur ou arrive directement via le câble audio (pour les petites enceintes comme dans un casque ou des écouteurs).

Le disque en plastique se trouve entre ces deux aimants. Lorsque l’électro-aimant se charge ou se décharge, il tire et pousse sur le disque en plastique.

Le résultat est que notre petit disque en plastique vibre d’avant en arrière, poussant et tirant l’air devant lui lorsqu’il se déplace. On appelle ces petits disques des transducteurs.

Cela crée des ondes sonores, qui se propagent dans toutes les directions à partir de l’emplacement de l’enceinte (de la même manière que les ondes se propagent dans toutes les directions lorsque vous laissez tomber une pierre dans l’eau). Plus l’enceinte (et son amplificateur) est puissante, plus ces ondes sonores sont fortes et lointaines.

Les enceintes directionnelles réduisent la focalisation

Les enceintes directionnelles fonctionnent différemment, car elles émettent des ultrasons. Des ondes sonores qui ont une fréquence très élevée, beaucoup trop élevée pour être entendue par l’oreille humaine.

(L’échographie est généralement connue pour l’utilisation de ces fréquences dans l’imagerie médicale et les diagnostics, tels que la numérisation de la grossesse. Elle est également utilisée pour tester les structures des bâtiments afin d’identifier les fissures, et pour d’autres utilisations sans contact comme les capteurs de mouvement.)

Avez-vous déjà remarqué dans une boîte de nuit ou lors d’un concert à quel point c’est facile de repérer où se trouvent les enceintes mais plus difficile d’identifier d’où viennent les basses ? En effet, les sons à basse fréquence ont une longueur d’onde plus longue, ce qui signifie qu’ils diffractent (se propagent) plus que les sons à haute fréquence.

Ainsi, dans une enceinte directionnelle, la longueur d’onde est plus courte et à très haute fréquence signifie qu’elles restent dans un faisceau étroit.

Mais si c’est une échographie, comment pouvez-vous l’entendre ?

La modulation fait des miracles

Cet ultrason à haute fréquence n’est pas audible, mais elle est importante.

Le faisceau acoustique émis par l’enceinte contient plusieurs ondes ultrasonores. L’une d’elles est appelée « onde porteuse » et se situe au-dessus de ce qui peut être perçu par l'oreille humaine. L’onde porteuse est modulée en amplitude avec le contenu audio qui doit être reproduit. Nous pouvons voir cette opération comme si nous modifions rapidement le niveau sonore de l’onde porteuse pour lui donner la forme du signal audio. Le signal résultant ne peut pas être entendu lorsqu’il est envoyé par l’enceinte, mais il transporte désormais les informations sur le signal audio (musique, parole, etc.).

Ce qui se passe ensuite, c’est que le faisceau ultrasonore est renvoyé de telle manière qu’il se déforme lors de sa propagation dans l’air. Un produit de cette déformation est une onde basse fréquence qui acquiert les mêmes propriétés de directivité que l’onde ultrasonore : le faisceau audio directionnel est généré. Maintenant, c’est audible pour l’auditeur.

En tant qu’auditeur, vous pouvez entrer et sortir du faisceau et l’effet est presque instantané. Le son s’estompe rapidement sur les bords du faisceau au fur et à mesure que vous le traversez. Cela peut être difficile à imaginer. Pour certaines personnes, l’effet doit être entendu pour être cru !

Est-ce difficile d’installer des enceintes directionnelles ?

Pas du tout !

Dans le cas des enceintes directionnelles Akoustic Arts, vous n’aurez besoin que de deux choses : une entrée audio et une source d’alimentation.

Ces exigences simples vous offrent de la liberté. Elles vous permettent de réfléchir à l'utilisation créative des enceintes et ne vous limitent pas dans leur positionnement. Celle-ci pourrait avoir un impact positif sur l’espace dans lequel vous les placez.

Si vous voulez les installer dans un musée, par exemple, vous devez réfléchir à l’endroit où vos visiteurs seront le plus à l’aise pour s’arrêter quelques instants pour écouter le message diffusé. Avez-vous un emplacement pour les monter sur un mur, un plafond ou une structure de support ? Jetez un œil à nos études de cas et guides d'utilisation de l'enceinte directionnelle pour plus d’inspiration (retail, musées, secteur public), ou tracez votre propre route - soyez aussi créatif que vous le souhaitez !

À quoi servent les enceintes directionnelles ?

La technologie des enceintes directionnelles existe depuis quelques années. D’abord, coûteuse et réservée aux laboratoires pour produire un son ultrasonore d'expérimentation puis mis à disposition du public. Certaines agences gouvernementales ont utilisé cette technologie pour diffuser des annonces ou faciliter le contrôle des foules dans le cadre d’un « LRAD » (dispositif acoustique à longue portée). Elle a même été utilisée sur les navires pour communiquer avec d’autres embarcations trop éloignées pour un système d’enceintes standard.

Les progrès de la technologie de fabrication et du traitement numérique du signal signifient qu’elle n’est plus si coûteuse ou limitée à un usage industriel. De nos jours, nous avons atteint un point où vous pouvez acheter des hauts parleurs directionnels compacts qui se fondent dans votre décoration intérieure et sont à peine perceptibles.

Ailleurs sur notre site, vous verrez des cas d’utilisation dans le marketing, le retail, les musées et les galeries en passant par les espaces publics. Dans le retail, par exemple, vous pouvez utiliser des enceintes ciblées pour diffuser un morceau de musique spécifique aux clients dans une allée, sans déranger ceux qui naviguent à proximité. Cela contribue à améliorer l’expérience client d'une marque et à augmenter les ventes. Dans les musées et les galeries, vous pouvez fournir des informations sur une exposition ou une œuvre d’art à une personne qui se trouve à proximité, mais à personne d’autre dans la pièce, ce qui préserve l’ambiance calme de l’espace.

Des enceintes directionnelles sont utilisées pour des expériences de réalité virtuelle. Les enceintes permettent aux utilisateurs d’entendre des sons totalement spécifiques à leur emplacement et à leur expérience, sans affecter les autres visiteurs à proximité - une aide précieuse lorsque vous essayez d’immerger quelqu’un dans une réalité alternative.

La meilleure façon d’utiliser des enceintes directionnelles

Maintenant que vous savez comment les enceintes directionnelles fonctionnent, vous vous demandez peut-être comment vous allez les utiliser. Jouiriez-vous de la musique spécifique à un lieu qui compte ? Peut-être souhaitez-vous diffuser des annonces personnalisées aux visiteurs, un menu, ou même une aide audio pour une démonstration de produit.

Le son produit par ces appareils étonnants à une gamme de fréquences assez large et s'adapte à de nombreux environnements. Alors que les sons à basse fréquence peuvent être contenus dans un faisceau étroit facilement, la technologie directionnelle vous permet d'utiliser des fréquences moyennes et élevées. C’est même là que vous obtiendrez la meilleure qualité sonore. Cela signifie que la musique adaptée à la radio sonnera bien sans déranger vos voisins, mais pour la musique avec des basses comme dans les boîtes de nuit, moins.

Vous envisagez de construire un système audio directionnel, mais que vous ne savez pas par où commencer ? Cette enceinte directionnelle (ou haut parleur) d'Akoustic Arts est un véritable plaisir pour l'auditeur et la clientèle française. Grâce à des prix défiant toute concurrence, cet article haut de gamme est au service de tous les types d'infrastructures. Contactez-nous ! Nous vous conseillerons avec grand plaisir.