Un casque audio est un dispositif qui se place contre les oreilles et sert a restituer des contenus sonores.

Principes [ modifier | modifier le code ]

Le casque audio est compose de deux ecouteurs , un pour chaque oreille. Chaque ecouteur renferme un transducteur capable de restituer toutes les frequences audibles, ou du moins la plus grande partie. L'immense majorite des casques utilise un transducteur electrodynamique (en langage courant, une sorte de haut-parleur miniature) mais il existe des casques utilisant d'autres types de transducteur : electrostatique, electret,  etc. Ce sont toutefois des produits generalement marginaux et souvent tres onereux.

Si le casque est stereophonique, l'un des ecouteurs est destine a l'oreille droite, l'autre a l'oreille gauche ; l'ecouteur destine a l'oreille droite est souvent marque de la lettre ≪ R ≫ (pour ≪  right  ≫, mot signifiant ≪ droite ≫ en anglais) ou d'un signe de couleur rouge ; l'ecouteur destine a l'oreille gauche est souvent marque de la lettre ≪ L ≫ (pour ≪  left  ≫, mot signifiant ≪ gauche ≫ en anglais) ou d'un signe de couleur bleue.

L'appellation ≪ casque ≫ vient du fait que les deux ecouteurs sont relies par un arceau qui enserre la tete de l'auditeur. Par metonymie , on appelle aussi ≪ casque ≫ les ecouteurs de baladeur qui sont en fait des oreillettes .

Les casques audio se relient a une source sonore par l'intermediaire d'un connecteur jack 3-points, d'un diametre de 6,35  mm ou de 3,5  mm (appele ≪  mini-jack  ≫). Il existe aussi des connecteurs jack de 2,5  mm , principalement utilises sur les telephones portables (mais peu a peu abandonnes au profit des 3,5  mm ). Les telephones portables actuels utilisent le plus souvent un micro/casque (pour pouvoir ecouter mais aussi parler) dote d'un jack 4-points. Pour l'ecoute seule, ils sont compatibles avec un casque muni d'un jack 3-points.

Les casques electrostatiques utilisent des prises specifiques car ils ne peuvent etre raccordes directement sur une sortie casque. Il est necessaire d'intercaler un amplificateur ou un adaptateur.

Depuis quelques annees, les casques sont de plus en plus equipes de la connectivite Bluetooth , afin de ne plus etre relie par un fil au support audio. Ces casques ont une batterie integree qui se charge via un port USB , et avec une portee allant de 10 a 30 metres.

Histoire [ modifier | modifier le code ]

Les casques audio sont apparus aux premiers temps de la telephonie et de la radiodiffusion , quand les signaux electriques etaient trop faibles pour produire un volume sonore suffisant.

Les premiers casques audio se tiennent sous le menton pour ne pas avoir a deranger les chapeaux ou les coiffures. Ernest Mercadier invente un casque plus compact ^{[ 1 ]} .

En 1910 ou 1919 l'Americain Nathaniel Baldwin concoit le premier casque audio moderne, meilleur que les casques alors existants. Il le vend a la marine americaine , satisfaite de son efficacite et de son confort ^{[ 2 ] , [ 1 ]} .

En 1937 l'entreprise allemande Beyerdynamic commercialise le premier casque dynamique ^{[ 2 ]} .

A la suite de la Seconde Guerre mondiale , la marque autrichienne AKG Acoustics relance la vente de casques audio ^{[ 2 ]} .

Jusque dans les annees 1950, l'usage des casques audio est reserve a l'armee ou aux specialistes de la radio ou de la telephonie. C'est a partir de cette decennie que le marche du son comme un loisir se developpe, avec l'apparition de la Hi-Fi et de la stereo ^{[ 1 ]} .

C'est en 1958 que Koss Oallale invente le casque audio stereo , faisant ainsi entrer les ecouteurs dans le domaine de la Hi-Fi ^{[ 2 ]} . Sont alors apparus les casques electrodynamiques, puis les casques electrostatiques, concus par divers constructeurs comme Stax, Koss , Audio-Technica ou Sennheiser . Onereux et d'utilisation parfois malaisee, ce type de casque haut de gamme reste marginal.

Avec l'apparition du Walkman et de ses innombrables declinaisons et concurrents un tres grand nombre de casques destines a un usage nomade a vu le jour. C'est desormais une categorie bien etablie de casques avec des solutions techniques variees (modeles pliables, oreillettes, intra-auriculaires, reduction de bruit) pour s'adapter au mieux aux gouts et besoins d'une importante fraction de la population.

De 2008 a 2011, dans plusieurs pays developpes , les ventes de casque audio ont connu une forte hausse, des casques de luxe sont apparus : ≪ L’objet est ensuite devenu un accessoire de mode . Il s’accorde comme un vetement ou un bijou. ≫ ^{[ 3 ]} . Cette augmentation de la demande et de l'offre commerciale est liee a la diffusion de plus en plus large des equipements susceptibles de les utiliser : telephone portable et tablette en particulier. Ainsi ≪ entre 2007 et 2012, 483 nouvelles marques ont fait leur apparition ≫ ^{[ 4 ]} .

Caracteristiques et performances [ modifier | modifier le code ]

Comme pour les haut-parleurs, plusieurs caracteristiques permettent d'evaluer un casque audio :

• la reponse en frequence est mesuree a l'aide d'une oreille artificielle. Elle permet de constater quelles frequences seront reproduites par le casque et avec quelle erreur (en decibels) par rapport au niveau de reference (generalement situe a 1  kHz ) ;
• l' impedance (en ohms ) qui est une caracteristique et non une valeur permettant de juger de la qualite du casque ;
• la sensibilite ou efficacite, souvent qualifiee a tort de rendement, indique le niveau sonore obtenu dans des conditions specifiees. Il existe deux facons de l'exprimer : dB/mW ou dB/V en decibels ( dB SPL ) par milliwatt ou par volt present sur l'entree du casque ^{[ 5 ]} .

Usages [ modifier | modifier le code ]

Les casques audio sont tres utilises par les professionnels du son comme les ingenieurs du son , les musiciens ou les DJ , ou les gamers. Les melomanes les apprecient egalement parce qu'ils permettent l'ecoute sans gener son entourage et certains trouvent qu'ils assurent une meilleure proximite avec la musique que les enceintes. Aujourd'hui l'usage majoritaire est toutefois l'utilisation nomade, entre autres dans les transports en commun.

Les casques audio peuvent etre utilises avec un equipement de salon, comme une chaine hi-fi , un lecteur de CD ou un ordinateur , et avec des appareils mobiles ( baladeur numerique , telephone portable ,  etc. ). Toutefois la compatibilite, en pratique, n'est pas totale : les casques pour appareil mobile ont souvent un cable trop court pour les utilisations domestiques. Inversement les casques domestiques ont souvent un cable assez long, peu pratique en utilisation nomade. Toutefois le probleme le plus genant (hors l'encombrement) est que certains casques domestiques de haute qualite exigent un niveau electrique assez eleve qu'un appareil nomade ne peut pas toujours fournir.

Types [ modifier | modifier le code ]

On distingue generalement deux types de casque :

• les casques dits ≪ ouverts ≫, dont les coques des ecouteurs presentent des ouvertures pour le passage de l'air. Ce type de casque est souvent privilegie pour l'ecoute haute fidelite ;
• les casques clos (ou ≪ fermes ≫), qui enferment l'oreille dans un volume etanche (a l'air). Ces casques procurent une certaine isolation dans les deux sens : celui qui ecoute avec un casque ferme est plus ou moins isole des bruits exterieurs ; pour ceux qui se tiennent a proximite le son provenant du casque est attenue. En pratique, l'isolation phonique procuree par la plupart des casques est assez modeste mais ce type de casque reste generalement privilegie pour les utilisations professionnelles (ingenieur ou technicien du son, DJ) car un peu d'isolation reste souvent bonne a prendre.

L'autre grand facteur de differenciation des casques tient a leur forme et surtout a leur mode de couplage a l'oreille :

• les casques a arceau au design Circum-aural , sont dotes de larges oreillettes qui englobent le pavillon de l'oreille et prennent appui sur le crane ;
• les casques a arceau au design Supra-aural , utilisent des oreillettes, plus petites qui s'appuient directement sur le pavillon de l'oreille ;
• les oreillettes, que l'on insere dans le creux de l'oreille ;
• les oreillettes intra-auriculaires qui s'inserent, plus ou moins profondement, dans le conduit auditif .
• les casques avec reduction active des bruits exterieurs .

Chaque formule presente des avantages et des inconvenients : le choix devra surtout se faire (en dehors de convenances personnelles) en fonction de l'usage.

Certains casques audio s'utilisent sans fil, alimentes par des piles ou des batteries rechargeables et equipes d'un recepteur d' ondes radio ou infrarouge, voire Bluetooth ou Wi-Fi , pour communiquer avec une base reliee a la source audio. Certains systemes sont aujourd'hui bases sur une modulation numerique du signal radio, supprimant le souffle et les interferences reproches aux systemes a modulation analogique FM.

La plupart des casques audio sont stereophoniques . Il existe cependant des casques monophoniques , souvent associes a un microphone , utilises par exemple par les operatrices de telephonie , les teleassistants et les radio-amateurs .

On trouve egalement des modeles specialement penses pour la pratique de sports : ils peuvent etre trouves sous la forme de casques ou d'ecouteurs et sont realises avec des materiaux resistants a la pluie ainsi qu'a la sueur, voire etanches pour la natation.

En 2016, on voit apparaitre une nouvelle generation de casque entierement sans fil et stereo. Ils sont disponibles sous la forme d'oreillettes.

Casques a arceau [ modifier | modifier le code ]

Les casques traditionnels sont constitues de deux ecouteurs relies par un arceau souple qui assure le maintien du casque sur la tete de l'utilisateur. On peut les diviser en trois categories :

• les modeles a couplage circum-aural qui sont, de ce fait, d'une taille relativement importante. Ils sont principalement destines a l'ecoute domestique (haute fidelite par exemple) mais aussi aux utilisations professionnelles. Le casque circum-aural a, par son principe, l'avantage d'assurer un couplage constant et de tres bonne qualite avec l'oreille de l'utilisateur ce qui est essentiel pour une restitution correcte du son, en particulier du grave. Il a aussi pour avantage de procurer un bon confort, les ecouteurs ne prenant pas appui sur l'oreille mais sur le crane. Ce type de casque peut etre ouvert ou ferme, certains permettant meme de passer d'un mode a l'autre ;
• les modeles a couplage supra-aural, d'aspect assez similaire a un modele circum-aural mais qui sont generalement de taille inferieure : l'oreillette n'ayant pas a contenir tout le pavillon de l'oreille elle peut etre plus petite. Ce type de casque est utilise aussi bien pour l'ecoute domestique que pour l'ecoute nomade, a condition naturellement d'accepter son relatif encombrement par rapport a d'autres solutions. Ses inconvenients decoulent de son principe : la position des oreillettes sur le pavillon de l'oreille n'est pas toujours identique et la forme du pavillon est egalement variable suivant les individus ce qui rend le couplage acoustique facilement deficient. De plus, un bon couplage implique une pression relativement forte sur le pavillon ce qui peut amener assez rapidement gene et echauffement. La encore, ce type de casque peut etre ouvert ou ferme ;
• les casques legers. Destines principalement a un usage nomade, ils sont de type supra-aural mais avec une taille tres reduite. Souvent dotes d'un arceau pliable, leur encombrement est tres faible ce qui est un atout important pour les usages nomades. Sans pouvoir rivaliser avec les meilleurs casques, les casques legers peuvent procurer de tres bons resultats et constituent un compromis interessant pour les utilisations nomades. Leur isolation phonique est negligeable.

Casques intra-auriculaires [ modifier | modifier le code ]

D'un encombrement negligeable, pouvant se glisser dans une poche, ces casques sont evidemment apprecies principalement pour les utilisations nomades. Ils recouvrent une grande variete de produits des plus simples a des modeles professionnels : les prix s'etagent de quelques euros a environ mille euros voire plus pour le materiel professionnel sur mesure.

• Les oreillettes (≪  earbud  ≫ en anglais) sont la forme la plus simple du casque : elles se glissent dans le creux de l'oreille. On retrouve naturellement les problemes de couplage acoustique, la forme des oreilles variant avec les individus. Les constructeurs utilisent divers artifices pour tenter d'y remedier comme de la mousse plastique chargee de combler les espaces indesirables. Si ce type de casque est peu apprecie des utilisateurs exigeants on en trouve pourtant qui procurent des resultats de bon niveau.
• Les intra-auriculaires (≪  in-ear  ≫ en anglais) : L'idee est ancienne mais le developpement des intra-auriculaires pour le grand public est recent. Il vient principalement des utilisations professionnelles avec les protheses auditives et les ≪ retours d'oreille ≫ (≪  in-ear monitors  ≫) pour les professionnels de la scene (musiciens, chanteurs,  etc. ). Un casque intra-auriculaire exige une parfaite adaptation aux oreilles de celui qui l'utilise. En effet, un couplage acoustique parfait (etancheite) est indispensable et un casque mal adapte peut voir son port devenir rapidement douloureux. Dans un contexte professionnel (prothese ou in-ear monitor ) l'adaptation est assuree par une prise d'empreinte et un moulage du canal auriculaire de celui auquel il est destine. Meme si une telle prestation est proposee pour certains modeles ≪ grand public ≫ haut de gamme, son cout la limite a une clientele clairsemee. Pour la plupart des utilisateurs, il faut se contenter de choisir entre quelques adaptateurs (generalement en silicone) correspondant a divers diametres de canal auriculaire. Trouver un casque qui s'adapte parfaitement a ses oreilles peut donc se reveler ardu, l'essai n'etant generalement pas possible.

Pour le cote pratique, on peut diviser les casques intra-auriculaires en deux categories : les semi-intras qui ne penetrent que peu dans le canal auriculaire et les vrais intras qui y penetrent profondement, au moins par l'intermediaire de l'adaptateur dont ils sont dotes. Les vrais intras ont l'avantage d'offrir une isolation acoustique importante.

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Annexes [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Acoustique
• Traitement du signal

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