Chaque mois je détaillerai sur ce site à la rubrique « détente » une partie méconnue ou peu connue du domaine de la reproduction sonore.
Pour la petite histoire, un modèle particulier de HP pas courant de nos jours … mais réservé au domaine des puristes audio. "Le HP utilisant un électro-aimant, encore appelé « bobine d’excitation".
Pourquoi un électro aimant ? Parce que :
A l’époque des premiers postes de TSF les aimants permanents puissants n’existent pas encore,
la bobine d’excitation peut servir de self de filtrage dans l’alimentation du poste (fonction double très pratique).
Les haut-parleurs à excitation (électro-aimant) étaient généralement alimentés par une tension continue élevée, typiquement entre 80 et 120 volts, issue de la haute tension redressée des postes TSF. Cette tension servait à polariser la bobine d’excitation, qui remplaçait l’aimant permanent.
Pour la petite histoire, un modèle particulier de HP pas courant de nos jours … mais réservé au domaine des puristes audio. "Le HP utilisant un électro-aimant, encore appelé « bobine d’excitation".
Pourquoi un électro aimant ? Parce que :
A l’époque des premiers postes de TSF les aimants permanents puissants n’existent pas encore,
la bobine d’excitation peut servir de self de filtrage dans l’alimentation du poste (fonction double très pratique).
Les haut-parleurs à excitation (électro-aimant) étaient généralement alimentés par une tension continue élevée, typiquement entre 80 et 120 volts, issue de la haute tension redressée des postes TSF. Cette tension servait à polariser la bobine d’excitation, qui remplaçait l’aimant permanent.
Pour la petite histoire
1877 : Werner von Siemens dépose le premier brevet de haut parleur électrodynamique
À cette époque, aucun aimant permanent puissant n’existe, donc tous les dispositifs utilisent un électro aimant.
Fin XIXᵉ siècle Les premiers transducteurs électromagnétiques sont utilisés dans :
• les téléphones primitifs,
• les dispositifs télégraphiques,
• les premiers amplificateurs mécaniques.
Ils sont rudimentaires, mais posent les bases du futur haut parleur à excitation.
(1900–1925) : Avant la radio grand public les haut parleurs sont encore rares. Les systèmes d’amplification acoustique utilisent :
• des pavillons,
• des transducteurs électromagnétiques simples,
• des électro aimants alimentés par piles ou générateurs.
(1925–1935) : Le vrai commencement…
1925 : Chester Rice & Edward Kellogg inventent le haut parleur électrodynamique moderne.
Le modèle Rice Kellogg introduit la bobine mobile + champ magnétique fixe, mais à l’époque, seul un électro aimant peut fournir un champ suffisamment puissant.
Ce modèle est le premier spécimen complet du haut-parleur électrodynamique moderne.
Il décrit le transducteur comme un système couplé :
• électrique
• mécanique
• acoustique
Le haut-parleur à excitation de Rice & Kellogg n’est pas né d’un seul coup : il est l’aboutissement d’une suite de travaux scientifiques et industriels menés entre la fin du XIXᵉ siècle et le début des années 1920, principalement chez General Electric et AT&T / Western Electric.
Leurs recherches ont abouti au document suivant "Notes on the Development of a New Type
of Hornless Loud Speaker" qui est téléchargeable, pour ceux intéressés par leur démarche, sur le site one-electron.
- Vue ci-contre un haut-parleur à excitation (ou field coil) de type "Rice-Kellogg", produit par General Electric ou RCA (Radiola) à la fin des années 1920.
Ce modèle est historiquement très important car il s'agit de l'une des toutes premières applications commerciales de la technologie que vous avez découverte dans l'article de 1925.
Ce type de haut-parleur se trouvait généralement à l'intérieur des imposantes radios de salon comme la RCA Radiola 100-A ou certains modèles Model 104. Ils étaient souvent fixés directement sur le châssis en bois qui servait de baffle.
(1925–1935): Les haut-parleurs à excitation arrivent dans les postes TSF.
Les haut parleurs à excitation deviennent le standard mondial. Ils sont utilisés par toutes les marques :
• Lemouzy,
• Reela,
• Sonneclair,
• Grandin,
• Philips, Telefunken, Radiola, etc.
(1930–1931) : apparition de l’aimant AlNiCo
Les premiers aimants permanents puissants apparaissent dans les années 1930. Cela change tout :
Plus besoin d’alimenter une bobine, aucun échauffement, plus léger et moins onéreux, la fin de l’électro-aimant est en marche …
De 1940 à 1950 on note la disparition progressive de l’excitation dont les haut-parleurs équipés de cette technologie deviennent obsolètes.
Les aimants permanents sont assez puissants et les fabricants
adoptent massivement l’AlNiCo (corps ferromagnétiques à fort champ coercitif, permettent de fabriquer de puissants aimants permanents)
Fabriqué dans les années 50 … SEM & SUPRAVOX HP à aimant AlNiCo (XF51, XF50, XF53).
Lancés entre 1950 et 1953, ces haut-parleurs ont abandonné l'excitation (électroaimant) pour adopter les nouveaux aimants permanents en AlNiCo (Aluminium-Nickel-Cobalt), une révolution à l'époque pour obtenir des flux magnétiques puissants sans alimentation externe.
Ces haut-parleurs étaient réputés pour leur grande sensibilité et leur capacité à couvrir une large bande passante (large-bande).
Dans les années 1970–2000, quelques ingénieurs audiophiles redécouvrent les qualités du moteur à excitation :
• champ magnétique réglable,
• distorsion très faible,
• dynamique exceptionnelle.
Des artisans commencent à en produire à nouveau, mais en très petites séries.
(2000 – 2025) : Toujours en fabrication très limitée car produit de niche réservé à l’audiophilie haut de gamme.
Pour exemples, fabricants actuel de ce type de HP :
• EMS / Fertin (France) – large bande à excitation
• Supravox (France) – série EXC
• Voxativ (Allemagne) – moteurs à excitation haut de gamme
• Feastrex (Japon) – modèles très haut de gamme (Feastrex proposera très prochainement des modèles de transducteurs à excitation fonctionnant selon une technologie dont la naissance remonte au premier temps de l'électroacoustique).
Le modèle présenté sur l'image est le Voxativ AC-XHB, considéré comme le "joyau de la couronne" de la marque berlinoise. C'est un haut-parleur large-bande d'exception qui repousse les limites de la technologie à excitation.
Un petit bijou de Voxativ de technologie actuelle, d’un poids de 14kg et d’une valeur de 60 000 € .. De quoi satisfaire les puristes !!
Certainement pas pour notre site… !
1877 : Werner von Siemens dépose le premier brevet de haut parleur électrodynamiqueÀ cette époque, aucun aimant permanent puissant n’existe, donc tous les dispositifs utilisent un électro aimant.
Fin XIXᵉ siècle Les premiers transducteurs électromagnétiques sont utilisés dans :
• les téléphones primitifs,
• les dispositifs télégraphiques,
• les premiers amplificateurs mécaniques.
Ils sont rudimentaires, mais posent les bases du futur haut parleur à excitation.
(1900–1925) : Avant la radio grand public les haut parleurs sont encore rares. Les systèmes d’amplification acoustique utilisent :• des pavillons,
• des transducteurs électromagnétiques simples,
• des électro aimants alimentés par piles ou générateurs.
(1925–1935) : Le vrai commencement…
1925 : Chester Rice & Edward Kellogg inventent le haut parleur électrodynamique moderne.
Le modèle Rice Kellogg introduit la bobine mobile + champ magnétique fixe, mais à l’époque, seul un électro aimant peut fournir un champ suffisamment puissant.
Ce modèle est le premier spécimen complet du haut-parleur électrodynamique moderne.
Il décrit le transducteur comme un système couplé :
• électrique
• mécanique
• acoustique
Le haut-parleur à excitation de Rice & Kellogg n’est pas né d’un seul coup : il est l’aboutissement d’une suite de travaux scientifiques et industriels menés entre la fin du XIXᵉ siècle et le début des années 1920, principalement chez General Electric et AT&T / Western Electric.
Leurs recherches ont abouti au document suivant "Notes on the Development of a New Type
of Hornless Loud Speaker" qui est téléchargeable, pour ceux intéressés par leur démarche, sur le site one-electron.
- Vue ci-contre un haut-parleur à excitation (ou field coil) de type "Rice-Kellogg", produit par General Electric ou RCA (Radiola) à la fin des années 1920.Ce modèle est historiquement très important car il s'agit de l'une des toutes premières applications commerciales de la technologie que vous avez découverte dans l'article de 1925.
Ce type de haut-parleur se trouvait généralement à l'intérieur des imposantes radios de salon comme la RCA Radiola 100-A ou certains modèles Model 104. Ils étaient souvent fixés directement sur le châssis en bois qui servait de baffle.
(1925–1935): Les haut-parleurs à excitation arrivent dans les postes TSF.
Les haut parleurs à excitation deviennent le standard mondial. Ils sont utilisés par toutes les marques :
• Lemouzy,
• Reela,
• Sonneclair,
• Grandin,
• Philips, Telefunken, Radiola, etc.
(1930–1931) : apparition de l’aimant AlNiCo
Les premiers aimants permanents puissants apparaissent dans les années 1930. Cela change tout :
Plus besoin d’alimenter une bobine, aucun échauffement, plus léger et moins onéreux, la fin de l’électro-aimant est en marche …
De 1940 à 1950 on note la disparition progressive de l’excitation dont les haut-parleurs équipés de cette technologie deviennent obsolètes.
Les aimants permanents sont assez puissants et les fabricantsadoptent massivement l’AlNiCo (corps ferromagnétiques à fort champ coercitif, permettent de fabriquer de puissants aimants permanents)
Fabriqué dans les années 50 … SEM & SUPRAVOX HP à aimant AlNiCo (XF51, XF50, XF53).
Lancés entre 1950 et 1953, ces haut-parleurs ont abandonné l'excitation (électroaimant) pour adopter les nouveaux aimants permanents en AlNiCo (Aluminium-Nickel-Cobalt), une révolution à l'époque pour obtenir des flux magnétiques puissants sans alimentation externe.
Ces haut-parleurs étaient réputés pour leur grande sensibilité et leur capacité à couvrir une large bande passante (large-bande).
Dans les années 1970–2000, quelques ingénieurs audiophiles redécouvrent les qualités du moteur à excitation :
• champ magnétique réglable,
• distorsion très faible,
• dynamique exceptionnelle.
Des artisans commencent à en produire à nouveau, mais en très petites séries.
(2000 – 2025) : Toujours en fabrication très limitée car produit de niche réservé à l’audiophilie haut de gamme.
Pour exemples, fabricants actuel de ce type de HP :• EMS / Fertin (France) – large bande à excitation
• Supravox (France) – série EXC
• Voxativ (Allemagne) – moteurs à excitation haut de gamme
• Feastrex (Japon) – modèles très haut de gamme (Feastrex proposera très prochainement des modèles de transducteurs à excitation fonctionnant selon une technologie dont la naissance remonte au premier temps de l'électroacoustique).
Le modèle présenté sur l'image est le Voxativ AC-XHB, considéré comme le "joyau de la couronne" de la marque berlinoise. C'est un haut-parleur large-bande d'exception qui repousse les limites de la technologie à excitation.
Un petit bijou de Voxativ de technologie actuelle, d’un poids de 14kg et d’une valeur de 60 000 € .. De quoi satisfaire les puristes !!
Certainement pas pour notre site… !
La technique actuelle ..
Contrairement aux haut-parleurs conventionnels à aimant permanent, les haut-parleurs à excitation reposent sur la génération du champ magnétique par une bobine d’excitation parcourue par un courant continu. Cette bobine, alimentée par une source DC stabilisée (typiquement de l’ordre de 12 V, mais pouvant varier selon la conception), crée le flux magnétique dans l’entrefer. L’induction magnétique résultante, et donc le facteur de force Bl, est directement fonction de l’intensité du courant d’excitation, ce qui permet un contrôle actif du champ moteur et une optimisation fine des paramètres électromécaniques du transducteur.
Voici leur fonctionnement :
Structure : Quasiment identique à celle d'un HP à aimant permanent, mais le volume de l'électro-aimant est assez imposant.
Réglage : l’ajustement du courant d’excitation permet de modeler la réponse fréquentielle du transducteur, en particulier dans le registre grave, par un contrôle fin de l’amortissement et de l’efficacité du moteur électrodynamique.
Large-bande : Ces haut-parleurs couvrent une large gamme de fréquences (basses à aigus) avec une seule membrane, évitant les filtres qui peuvent dégrader le signal.
Qualités sonores
Pour celles ou ceux curieux de connaitre l'histoire de la naissance du haut-parleur et de son évolution durant le 19ème, 20ème et 21ème siècle je recommande ce lien.
Contrairement aux haut-parleurs conventionnels à aimant permanent, les haut-parleurs à excitation reposent sur la génération du champ magnétique par une bobine d’excitation parcourue par un courant continu. Cette bobine, alimentée par une source DC stabilisée (typiquement de l’ordre de 12 V, mais pouvant varier selon la conception), crée le flux magnétique dans l’entrefer. L’induction magnétique résultante, et donc le facteur de force Bl, est directement fonction de l’intensité du courant d’excitation, ce qui permet un contrôle actif du champ moteur et une optimisation fine des paramètres électromécaniques du transducteur.
Voici leur fonctionnement :
Structure : Quasiment identique à celle d'un HP à aimant permanent, mais le volume de l'électro-aimant est assez imposant.
Réglage : l’ajustement du courant d’excitation permet de modeler la réponse fréquentielle du transducteur, en particulier dans le registre grave, par un contrôle fin de l’amortissement et de l’efficacité du moteur électrodynamique.
Large-bande : Ces haut-parleurs couvrent une large gamme de fréquences (basses à aigus) avec une seule membrane, évitant les filtres qui peuvent dégrader le signal.
Qualités sonores
- Performances et réglages : Les haut-parleurs à excitation sont particulièrement appréciés dans les systèmes haute fidélité de très haut niveau en raison des performances spécifiques de leur moteur électrodynamique et de la liberté de réglage qu’il offre.
- Rendu naturel et cohérence spectrale : Les architectures souvent large-bande, associées à un moteur à flux contrôlé, favorisent une restitution très cohérente du signal audio. Le message sonore est reproduit avec une grande lisibilité, une faible coloration et une excellente continuité de phase, ce qui se traduit par une image stéréophonique tridimensionnelle stable et réaliste. Les registres médium et vocal, ainsi que les instruments acoustiques, bénéficient tout particulièrement de cette neutralité et de cette précision temporelle, conférant une impression de présence proche du concert live.
- Réactivité et fidélité transitoire : L’absence d’aimant permanent massif et la forte linéarité du champ dans l’entrefer permettent une réponse impulsionnelle très rapide. Le système mobile est soumis à un champ magnétique stable et homogène, ce qui améliore la restitution des micro-dynamiques et des transitoires rapides (attaque de corde, percussions, nuances fines), y compris à faible niveau sonore.
- Haut rendement et compatibilité avec les amplificateurs à faible puissance : Grâce à un facteur de force élevé Bl et à une optimisation du circuit magnétique, ces transducteurs présentent généralement une sensibilité élevée, typiquement comprise entre 95 et 100 dB/W/m. Cette caractéristique les rend particulièrement adaptés à une amplification de faible puissance, notamment à tubes, tout en conservant une dynamique importante et une réserve de niveau confortable.
- Ajustabilité et optimisation du comportement électromécanique : La possibilité de faire varier le courant d’excitation offre un moyen direct d’ajuster le flux magnétique et, par conséquent, les paramètres de fonctionnement du haut-parleur (sensibilité, amortissement, équilibre tonal). Cette flexibilité permet une adaptation fine à l’acoustique de la pièce d’écoute ou aux préférences subjectives, par exemple en renforçant le contrôle du grave ou en modifiant la perception du registre aigu.
- Signature sonore « vintage » maîtrisée Lorsqu’ils sont correctement mis en œuvre, les haut-parleurs à excitation peuvent produire une restitution souvent décrite comme chaleureuse et dense, rappelant les systèmes électro-acoustiques des années 1950. Cette signature sonore, loin d’être une coloration systématique, résulte d’un équilibre particulier entre rendement élevé, faible distorsion dans le médium et comportement transitoire soigné, ce qui explique leur attrait durable auprès des audiophiles amateurs de hi-fi de caractère.
Pour celles ou ceux curieux de connaitre l'histoire de la naissance du haut-parleur et de son évolution durant le 19ème, 20ème et 21ème siècle je recommande ce lien.