Microphones et Haut-parleur
Les microphones et les haut-parleurs sont en fait exactement le même dispositif, mais ils fonctionnent en sens inverse. On va prendre le micro, pour commencer.Le micro est en fait constitué d'une membrane, qui est mise en mouvement par les vibrations de l'air, c'est à dire le son. La membrane se met à vibrer elle aussi. Seulement, derrière cette membrane, se trouve une bobine de fil, placée dans le champ magnétique d'un aimant. Et cette bobine de fil est mise en mouvement par la membrane, tandis que l'aimant ne bouge pas, lui.
Il se produit un phénomène d'induction, qui apparaît lorsque comme ici, on met en mouvement un fil conducteur (la bobine) tandis qu'il est soumis à un champ magnétique (celui crée par l'aimant). C'est à dire qu'un courant apparaît dans la bobine, directement dû à la vibration de la membrane. Mieux encore, il est proportionnel à la vitesse de déplacement de la bobine, et donc proportionnel à la vibration engendrée par le son. Il se met donc à circuler dans la bobine de fil du micro un courant électrique qui "ressemble" au son qui l'a engendré.
| Voici le dispositif à l'intérieur d'un haut-parleur et d'un micro. On distingue la membrane, attachée à la bobine de fil (on voit même par où le courant arriver), elle-même enroulée autour de l'aimant - pour être plongée dans son champ magnétique. Finalement, c'est assez simple ! |
On a donc transformé le son en courant électrique. En général, ce courant électrique est amplifié, puis transmis vers les haut-parleur. Les haut-parleurs sont un dispositif tout à fait semblable : une membrane, une bobine, un aimant. Mais ils fonctionnent en sens inverse du micro. Quand on fait passer du courant dans un fil qui est soumis à un champ magnétique, cela crée ce qu'on appelle des forces de Laplace, qui peuvent mettre le fil en mouvement ! En fait, le haut-parleur transforme le courant qu'on lui envoie en mouvement de la bobine de fil. Or celle-ci met en mouvement la membrane du haut-parleur, qui elle met l'air en mouvement ! Le haut-parleur transforme donc le courant en son. Il fait exactement l'inverse du microphone.
En théorie, on pourrait donc utiliser un haut-parleur comme micro. Il suffit de mettre la membrane en mouvement, grâce à un son, pour produire du courant. Tout est une question de taille, en réalité : il faudrait un son très très fort pour arriver à faire vibrer la membrane, parce qu'elle est très grande. Avec un micro, la membrane est beaucoup plus petite : elle est plus facile à faire vibrer, et convient donc beaucoup mieux pour la transformation des sons en courant. Par contre, comme elle est petite, elle ne peut pas facilement mettre l'air en vibration. Donc on ne peut pas tellement utiliser un micro comme haut-parleur ! Et pourtant, tous les deux sont très très semblables !