HS80 v2 Max : présentation des haut-parleurs laminés non newtoniens de 50 mm

Dans une partie compétitive, le son discret qui suit un son fort est souvent celui qui compte le plus : le bruit de pas après une explosion, le rechargement après un échange de tirs, l’ordre de rotation après une rafale de tirs. Les haut-parleurs standard des casques rendent ces sons plus difficiles à entendre qu’ils ne devraient l’être, car le même diaphragme qui reproduit l’explosion continue de bouger brièvement après que le signal lui a ordonné de s’arrêter. Les tout nouveaux haut-parleurs de 50 mm de CORSAIR, présentés avec le casque de jeu sans fil HS80 v2 MAX, utilisent un diaphragme en stratifié non newtonien (NNL) conçu pour se stabiliser plus rapidement après un signal transitoire puissant. Cet article explique ce qu’est réellement un matériau non newtonien, pourquoi il modifie le comportement d’un haut-parleur et ce que révèlent les mesures acoustiques qui le sous-tendent.

Une membrane de haut-parleur est un objet physique doté d’une masse, et la masse s’oppose aux changements brusques de mouvement. Lorsqu’un haut-parleur reproduit un son fort et soudain, comme un coup de feu ou une explosion, la membrane accélère rapidement pour produire ce son, puis doit décélérer tout aussi rapidement dès que le signal prend fin. Dans la pratique, la plupart des membranes ne s'arrêtent pas sur commande. Elles continuent de vibrer brièvement d'elles-mêmes, un mouvement dû à la rigidité et à l'inertie de la membrane elle-même plutôt qu'à un élément du signal audio.

Cette vibration résiduelle s’appelle le « ghosting acoustique »; il s’agit davantage d’un problème de synchronisation que d’un problème d’intensité sonore. La queue de décroissance d’un son chevauche le début du suivant, et si un bruit de pas ou un rechargement survient pendant cette intervalle, il est partiellement masqué par l’explosion qui, techniquement, est déjà terminée. La solution ne consiste pas à augmenter le volume ou la sensibilité du haut-parleur, mais à le faire cesser de vibrer plus tôt.

Le terme « non newtonien » provient de la mécanique des fluides. Dans un fluide newtonien, comme l’eau, la viscosité reste constante quelle que soit la force appliquée. Dans un fluide non newtonien, la viscosité varie en fonction de la contrainte qui lui est appliquée. L’exemple le plus connu est celui d’un mélange d’eau et de fécule de maïs : si vous le remuez lentement, il se comporte comme un liquide, mais si vous le remuez rapidement, il offre brièvement une résistance semblable à celle d’un solide. Le comportement de la matière dépend de la vitesse et de l'intensité avec lesquelles elle est perturbée, et pas seulement de sa composition.

Un stratifié non newtonien applique ce même principe à l’intérieur même de la membrane, en intégrant une fine couche de fluide non newtonien entre des couches solides de stratifié, plutôt que de s’appuyer uniquement sur un matériau solide. Lors d’une lecture audio normale, le stratifié reste souple et réactif, se déplaçant librement pour reproduire les médiums et les aigus tout en limitant la masse et la rigidité supplémentaires. Face à un son de forte intensité, tel qu’une explosion, ce même matériau se rigidifie et absorbe l’énergie excédentaire sous forme de chaleur, au lieu de la laisser rebondir sous forme de vibrations. Concrètement, cela se traduit par une membrane qui cesse de vibrer plus rapidement après un son fort, permettant ainsi au signal audio suivant d’être restitué sans être étouffé par le précédent, un avantage qu’une membrane standard ne peut égaler.

Un tel comportement du diaphragme n’est pas quelque chose que l’on peut observer ou décrire facilement à partir d’une fiche technique ; c’est pourquoi les ingénieurs acousticiens s’appuient sur une mesure appelée « décroissance spectrale cumulative » (CSD), parfois désignée sous le nom de « graphique en cascade ». Un graphique CSD comporte trois axes : la fréquence sur un axe, le temps sur un deuxième et l’amplitude sur le troisième. Au lieu de montrer le son produit par un haut-parleur à un instant donné, il montre comment l’énergie à chaque fréquence s’atténue après avoir été excitée, révélant ainsi précisément quelles fréquences continuent de résonner et pendant combien de temps. Examinons ce graphique CSD et comparons un diaphragme en polymère à un diaphragme NNL :

La différence est directement perceptible dans la forme de la décroissance. Sur la membrane polymère standard, l’énergie résiduelle provoquée par une explosion dans la plage de 1 kHz à 10 kHz — la même plage qui véhicule les bruits de pas, les rechargements et d’autres détails de localisation — s’étend jusqu’à 70 à 80 ms après le son initial. Sur la membrane NNL, cette même région des médiums s'étend sur environ 60 ms sur la majeure partie de la bande, ce qui reste inférieur aux 70 à 80 ms de la membrane standard. Cela représente environ 16 % plus rapide aux fréquences où cela compte le plus, offrant ainsi aux joueurs une fenêtre plus nette pour entendre le signal suivant au lieu d'attendre que le précédent s'estompe.

Cette même comparaison est plus facile à interpréter sous la forme d'un chiffre unique : le point à partir duquel chaque fréquence passe définitivement sous le seuil d'audibilité. En représentant graphiquement ce temps de stabilisation sur toute la gamme de fréquences, on transforme les deux graphiques en cascade en une seule comparaison directe.

Sur la plage comprise entre 1 kHz et 10 kHz, la membrane NNL se stabilise en moyenne environ 7 % plus rapidement que la membrane en polymère standard, à un seuil constant de 60 dB. Dans la plage comprise entre 1 et 3 kHz, où la résonance de la membrane standard persistait le plus longtemps, l'écart atteint jusqu'à 16 %. En dessous de 1 kHz, les deux matériaux présentent des comportements divergents : le diaphragme NNL se stabilise en réalité plus lentement que le diaphragme en polymère standard, notamment dans la plage comprise entre 400 et 800 Hz. Les réverbérations à basse fréquence ont toutefois moins d’importance dans le jeu en général ; l’amélioration significative se concentre donc presque exclusivement dans les médiums, où un son fort est le plus susceptible de masquer un bruit de pas ou le bruit de rechargement qui suit immédiatement.

Les haut-parleurs NNL ne modifient pas le volume maximal qu'un haut-parleur peut atteindre ; ils agissent plutôt sur la vitesse à laquelle le haut-parleur cesse de vibrer après la production d'un son fort. Une décroissance plus rapide réduit le chevauchement entre deux sons successifs ; ainsi, un bruit de pas ou le bruit d'un rechargement survenant juste après une explosion a plus de chances d'être entendu, au lieu d'être masqué par les vibrations résiduelles.

Le haut-parleur laminé non newtonien de 50 mm fait son apparition sur le casque de jeu sans fil HS80 v2 MAX de CORSAIR, où il est associé à une capsule microphonique de 10 mm de qualité professionnelle, à une connexion sans fil simultanée en 2,4 GHz et Bluetooth, ainsi qu’à la prise en charge de l’audio spatial Dolby Atmos. Ensemble, ces fonctionnalités sont conçues pour garantir que, dès qu’un son fort s’achève, le suivant soit clairement audible dans l’oreille, ce qui est précisément l’objectif ultime du HS80 v2 MAX.