Historique des haut-parleurs électrostatiques

À la fin des années 1800, toute enceinte était considérée comme exotique. Aujourd'hui, la plupart d'entre nous prenons pour acquis les merveilles de la reproduction sonore.

C'était en 1880 avant que Thomas Edison ait inventé le premier phonographe. C'était un diaphragme chargé de corne qui était excité par un stylet de lecture. En 1898, Sir Oliver Lodge a inventé un haut-parleur à cône, qu’il a qualifié de "téléphone à gueule", très similaire aux pilotes à haut-parleur à cône classiques que nous connaissons aujourd’hui. Cependant, Lodge n'avait aucune intention de reproduire de la musique sur son appareil, car en 1898, il n'existait aucun moyen d'amplifier un signal électrique! En conséquence, son interlocuteur n'avait rien à offrir par rapport aux gramophones acoustiques de l'époque. Ce n'est qu'en 1906 que le Dr Lee DeForrest a inventé le tube à vide triode. Avant cela, aucun signal électrique ne pouvait être amplifié. Le haut-parleur, tel que nous le connaissons aujourd'hui, aurait dû s'ensuivre alors, mais ce ne fut pas le cas. Étonnamment, c'était presque vingt ans avant que cela se produise.

En 1921, l'enregistrement phonographique coupé électriquement est devenu une réalité. Cette méthode d’enregistrement était de loin supérieure à l’enregistrement coupé mécaniquement et possédait une plage dynamique de près de 30 dB. Le gramophone acoustique n’a pas pu commencer à reproduire toutes les informations de ce nouveau disque. En conséquence, de nouveaux développements dans les haut-parleurs étaient nécessaires pour faire face à ce nouveau support d'enregistrement incroyable.

En 1923, Bell Telephone Laboratories décida de mettre au point un système complet de lecture musicale comprenant un phonographe électronique et un haut-parleur afin de tirer parti du nouveau support d'enregistrement. Les laboratoires Bell ont confié le projet à deux jeunes ingénieurs, Chester W. Rice et Edward W. Kellogg.

Rice et Kellogg disposaient d'un laboratoire bien équipé. Ce laboratoire possédait un amplificateur à tube à vide d’une puissance inédite de 200 watts, une vaste sélection de nouveaux disques phonographiques découpés électriquement et divers prototypes de haut-parleurs que les Bell Labs avaient collectés au cours de la dernière décennie. Parmi ceux-ci se trouvaient le cône de Lodge, un haut-parleur utilisant de l'air comprimé, un haut-parleur à décharge corona (plasma) et un haut-parleur électrostatique.

Peu de temps après, Rice et Kellogg avaient restreint le champ des "candidats" au cône et à l'électrostat. Le résultat déterminerait la manière dont les générations futures qualifieraient les haut-parleurs de "classiques" ou "exotiques".

L'électrostat de Bell Laboratory était quelque chose à voir. Cet énorme haut-parleur bipolaire était aussi gros qu'une porte. Le diaphragme, qui commençait à pourrir, était constitué d'un intestin de porc recouvert d'une fine feuille d'or pour transmettre le signal audio.

Quand Rice et Kellogg ont commencé à jouer les nouveaux disques découpés électriquement à travers l'électrostat, ils ont été stupéfaits et impressionnés. L'électrostat a fonctionné à merveille. Ils n'avaient jamais entendu de timbres instrumentaux reproduits avec un tel réalisme. Ce système ressemblait à de la vraie musique plutôt qu’à l’accrochage du gramophone acoustique. Immédiatement, ils ont su qu'ils étaient sur quelque chose de grand. Le gramophone acoustique devait devenir obsolète.

En raison de l'enthousiasme de Rice et Kellogg, ils ont consacré beaucoup de temps à la recherche sur la conception électrostatique. Cependant, ils rencontrèrent bientôt les mêmes difficultés que même les concepteurs actuels; Les haut-parleurs plans nécessitent une très grande surface pour reproduire les basses fréquences du spectre audio. Parce que la direction de Bell Labs considérait les grands orateurs comme inacceptables, les travaux de Rice et Kellogg sur l'électrostatique ne seraient jamais utilisés pour un produit commercial. À contrecœur, ils ont conseillé à la direction de Bell d’accepter le cône. Pour les 30 prochaines années, la conception électrostatique est restée en sommeil.

Au cours de la Grande Dépression des années 1930, l'audio grand public est presque mort. Le nouveau haut-parleur amplifié électriquement n'a jamais été accepté, la plupart des gens continuant à utiliser leurs vieux gramophones acoustiques à la Victrola. Avant la fin de la Seconde Guerre mondiale, l’audio grand public n’a guère progressé. Cependant, à la fin des années 1940, l'audio connut une grande renaissance. Tout à coup, les produits audio ont suscité un vif intérêt et, partant, une forte demande en composants audio améliorés. À peine le cône s’est-il établi que les produits mis au point au cours de cette nouvelle renaissance l’ont mis au défi.

En 1947, Arthur Janszen, un jeune ingénieur de la marine, participa à un projet de recherche pour la marine. La Marine était intéressée à développer un meilleur instrument pour tester les batteries de microphones. L'instrument de test avait besoin d'un haut-parleur extrêmement précis, mais Janszen a constaté que les haut-parleurs à cône de la période étaient trop non linéaires en réponse en phase et en amplitude pour satisfaire ses critères. Janszen pensait que les électrostats étaient intrinsèquement plus linéaires que les cônes. Il a donc construit un modèle utilisant un mince diaphragme en plastique traité avec un revêtement conducteur. Ce modèle confirmait les convictions de Janszen, car il présentait une linéarité remarquable en phase et en amplitude.

Janszen était si enthousiasmé par les résultats qu'il a poursuivi ses recherches sur le haut-parleur électrostatique à son époque. Il a rapidement pensé à isoler les stators pour éviter les effets destructeurs de l'arc. En 1952, il avait un élément de tweeter électrostatique prêt pour la production commerciale. Ce nouveau tweeter a vite fait sensation auprès des amateurs d’audio américains. Comme l’élément de tweeter de Janszens était limité à la reproduction haute fréquence, il s’est souvent utilisé en association avec des woofers, notamment ceux d’Acoustic Research. Ces systèmes étaient très appréciés par tous les amateurs d’audio.

Même si ces systèmes étaient performants, ils seraient bientôt dépassés par un autre haut-parleur électrostatique.

En 1955, Peter Walker a publié trois articles sur la conception de haut-parleurs électrostatiques dans le magazine britannique Wireless World. Dans ces articles, Walker a démontré les avantages du haut-parleur électrostatique. Il a expliqué que l'électrostatique permettait l'utilisation de diaphragmes de faible masse, de grande surface et uniformément entraînés sur leur surface par des forces électrostatiques. En raison de ces caractéristiques, les électrostats ont la capacité inhérente de produire une large bande passante, une réponse en fréquence uniforme avec des produits de distorsion n’excédant pas l’électronique qui les exploite.

En 1956, Walker appuya ses articles sur un produit de consommation, le désormais célèbre Quad ESL. Cette enceinte établit immédiatement un standard de performance pour l'industrie audio en raison de son incroyable précision. Cependant, en utilisation réelle, le Quad avait quelques problèmes. Il ne pouvait pas être joué très fort, il avait de mauvaises performances en basses, il présentait une charge difficile que certains amplificateurs n’aimaient pas, sa dispersion était très directionnelle et sa tenue en puissance était limitée à environ 70 watts. En conséquence, beaucoup de gens ont continué à utiliser des haut-parleurs à cônes.

Au début des années 1960, Arthur Janszen s'associa à la société de haut-parleurs KLH pour présenter ensemble le KLH 9. En raison de la taille importante du KLH 9, il ne comportait pas autant de limitations sonores que le Quad. Le KLH 9 pourrait jouer à une fréquence nettement plus forte et plus basse que le Quad ESL. Ainsi est née une rivalité.

Janszen a continué à développer des conceptions électrostatiques. Il a joué un rôle déterminant dans la conception des enceintes Koss Model One, Acoustech et Dennesen. Roger West, concepteur en chef de Janszen Corporation, est devenu président de Sound Lab. Lorsque Janszen Corporation a été vendue, la société de haut-parleurs RTR a acheté la moitié de l'outillage de production. Cet outil a été utilisé pour fabriquer les panneaux électrostatiques du Servostatic, un système électrostatique hybride qui a été le premier produit de haut-parleur d'Infinity. D'autres entreprises ont rapidement suivi; chacun avec ses propres applications uniques de la technologie. Ceux-ci comprennent Acoustat, Audiostatic, Beveridge, Dayton Wright, Sound Lab et Stax, pour n'en nommer que quelques-uns.

Les haut-parleurs électrostatiques ont progressé et prospéré parce qu’ils font ce que Peter Walker affirmait. Les limitations et les problèmes rencontrés dans le passé n'étaient pas inhérents au concept électrostatique. Ils étaient liés aux applications de ces concepts.

Aujourd'hui, ces limitations ont été résolues. Les progrès réalisés dans les matériaux grâce au programme spatial américain permettent aux concepteurs d'exploiter la supériorité du principe électrostatique. Les électrostats actuels utilisent des techniques d'isolation avancées ou fournissent des circuits de protection. Les propriétés de dispersion médiocres des premiers modèles ont été traitées en utilisant des lignes à retard, des lentilles acoustiques, des rangées de panneaux multiples ou, comme dans nos propres produits, en courbant le diaphragme. La tenue en puissance et la sensibilité ont également été augmentées.

Ces développements permettent au consommateur de posséder les produits de haut-parleur les plus performants jamais construits. Dommage que Rice et Kellogg n'aient jamais pu voir jusqu'où la technologie serait poussée.

Performance intransigeante. Précision inébranlable. Fiabilité inébranlable. Exploiter la myriade d'avantages techniques des principes électrostatiques pour recréer le son sous sa forme la plus authentique - c'est ce que propose MartinLogan.